计算相图基础理论问题的证明

以具有较大溶解度的二元合金溶液(其二组元活度均≤1)为例,证明了计算绘制相图所必需的基本函数T=f(xi)一定存在;用两种证明方法证明了二元合金溶液各相摩尔吉布斯能Gm与组元浓度xi的函数Gm=ξ(xi)曲线为有最小值的上凹曲线.     

计算相图基础理论问题的证明

以具有较大溶解度的二元合金溶液（其二元且元活度均≤1）为例，证明了计算绘制相图时所必需的基本函数T＝f(xi)一定存在；用两种证明方法证明了二元合金溶液各相摩尔吉布斯能Gm与组元浓度xi的函数Gm= ζ（xi）曲线为最小值的上凹曲线。     

Al-Zr,Al-Y和Zr-Y二元合金熔体热力学性质的计算

基于Miedema模型,利用热力学基本原理及元素的基本性质,计算Al-Zr,Al-Y和Zr-Y二元系统的混合焓、过剩熵、过剩吉布斯自由能以及各组元的活度.基于Al-Zr和Al-Y二元合金相图的数据,计算Al3Zr和Al3Y相析出反应的吉布斯自由能.研究结果表明:Al-Zr和Al-Y二元合金熔体的混合焓、过剩熵和过剩吉布斯自由能都小于0J,各组元的活度相对于理想溶液发生了较大的负偏差,而Zr-Y二元合金熔体的混合焓、过剩熵和过剩吉布斯自由能大于0J,各组元的活度相对于理想溶液发生了较大的正偏差,说明Al与Zr和Y原子有较强的相互作用,而Zr和Y原子相互作用不大.2种相析出反应的吉布斯自由能都小于0J,且Al3Y相的吉布斯自由能更小,表明过渡族元素Zr和稀土元素Y同时加入到纯Al时,更容易生成Al3Y;计算结果和实验结果相吻合,证明Miedema模型的合理性.     

关于溶液中物质化学势的问题

在物理化学教学中,化学势历来为教学的重点和难点。化学势的概念抽象。化学势标准态的选择、标准化学势、逸度和活度等概念对于初学物理化学者也难接受。本文就其溶液中物质化学势问题进行一些探讨。一、关于溶液中物质化学势标准态的选择问题通常说溶液中组分i的化学势,指的就是组分i的偏摩尔吉布斯自由能。其数学定义式为:     

基于溶解度法的纳米镉、铅、银硫化物的热力学性质研究

可控合成纳米镉、铅、银硫化物半导体材料,并对其形貌、结构和组成进行表征和测定;基于粒状和纳米镉、铅、银硫化物的本质差异,结合溶解热力学原理,分别获取其溶解平衡常数、溶解热力学函数、偏摩尔和摩尔表面热力学函数及生成热力学函数,并探究热力学函数与温度变化关系。结果表明:随着粒径减小,纳米镉、铅、银硫化物的标准溶解吉布斯自由能比对应粒状材料的小;纳米和粒状镉、铅、银硫化物的溶解吉布斯自由能,均随着温度的升高而增大;纳米镉、铅、银硫化物的偏摩尔、摩尔表面吉布斯自由能均随着温度升高而减小。     

氧化铁凝胶对稀土离子的吸附研究

用氧化铁凝胶在溶液中进行对稀土离子的吸附实验，得到的数据符合Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ等温式，计算了标准摩尔吸附吉布斯函数、标准摩尔吸附熵和标准摩尔吸附焓。零电荷点和等电点的测量结果表明发生了特性吸附。氧化铁凝胶骨架上的ＯＨ基团是产生特性吸附的内在原因     

NaCl在混合非水溶剂(1,2-丙二醇和DMF)中热力学性质的研究

应用钠离子选择性电极和Ag-AgCl电极组成可逆电池,通过测定电池的电动势,应用Debye-Huckel极限公式,求得不同温度下NaCl在混合非水溶剂(1,2-丙二醇DMF)中的活度系数(γ±),计算了NaCl溶液的相对偏摩尔自由能((G|-)B.R),并根据电解质溶液的溶剂化理论对NaCl溶液的活度系数及相对偏摩尔自由能的变化规律进行了初步的讨论．     

KBr-H2O、NH4Br-H2O和ZnBr2-H2O作用浓度计算模型

建立了强电解质水溶液KBr-H2O、NH4Br-H2O和ZnBr2-H2O作用浓度的计算模型,计算了上述三个溴化物二元水溶液体系在温度为298.15K、质量摩尔浓度达到饱和前的作用浓度.热力学模型计算的组元作用浓度以纯物质为标准态和摩尔分数为浓度单位,与文献报道的组元活度以无限稀为标准态和质量摩尔浓度为浓度单位经过活度的标准态转换后可良好地吻合,且转换系数在计算的浓度范围内基本守恒.以上热力学模型计算的组元作用浓度能反映出强电解质水溶液的结构本质;在本模型的假设下电解质水溶液呈现理想溶液特征,组元的作用浓度在计算的浓度范围内严格遵守质量作用定律.     

ErCl3在DMF中活度系数的测定及热力学性质的研究

应用电导法在293K-313K温度范围内测定了ErCl3在DMF溶剂中的电导率,利用Debye-Hücker和Osager-Falkenhangen公式计算了ErCl3在DMF溶剂中的平均活度系数γ±,讨论了温度和浓度对活度系数的影响其活度系数随溶液浓度的增加而降低,随实验温度的升高而降低.计算了ErCl3在DMF溶剂中的相对偏摩尔自由能(-CB,R)、相对偏摩尔焓(-H B,R)、相对偏摩尔熵(-SB,R),并对其相对偏摩尔性质的某些变化规律作了初步的讨论.     

ZnCl_2在混合溶剂(乙醇-水)中的热力学性质

应用锌电极和Ag-AgCl电极组成可逆电池,通过测定电池的电动势,应用Nernst 方程和Debye-Hückel极限公式,求得不同温度下ZnCl2在混合溶剂(乙醇-水)中的平均离子活度系数,计算ZnCl2在混合溶剂中的相对偏摩尔自由能,并据电解质溶液的溶剂化理论对ZnCl2的平均离子活度系数及相对偏摩尔自由能的变化规律进行了初步的讨论.     

CuCl2在混合溶剂(DMF-H2O)中的热力学性质

利用铜电极和Ag-AgCl电极组成可逆电池,通过测定电池的电动势,应用Nernst方程和Debye-Hückel公式,求得不同温度下CuCl₂在混合溶剂(DMF-H₂O)中的平均离子活度系数,计算CuCl₂在混合溶剂中的相对偏摩尔自由能,并根据电解质溶液的溶剂化理论,对CuCl₂的平均离子活度系数及相对偏摩尔自由能的变化规律进行了讨论.     

Solid solution or amorphous phase formation in TiZr-based ternary to quinternary multi-principal-element films

TiZr-based multicomponent metallic films composed of 3–5 constituents with almost equal atomic concentrations were prepared by cosputtering of pure metallic targets in an Ar atmosphere.X-ray diffraction was employed to determine phase composition,crystalline structure,lattice parameters,texture and crystallite size of the deposited films.The deposited films exhibited only solid solution(fcc,bcc or hcp) or amorphous phases,no intermetallic components being detected.It was found that the hcp structure was stabilized by the presence of Hf or Y,bcc by Nb or Al and fcc by Cu.For the investigated films,the atomic size difference,mixing enthalpy,mixing entropy,Gibbs free energy of mixing and the electronegativity difference for solid solution and amorphous phases were calculated based on Miedema’s approach of the regular solution model.It was shown that the atomic size difference and the ratio between the Gibbs free energies of mixing of the solid solution and amorphous phases were the most significant parameters controlling the film crystallinity.     

有耗媒质中Maxwell方程组瞬态解的惟一性研究

在相同的初边值条件下,首先给出了有耗媒质中Maxwell方程组的拉普拉斯变换法解和分离变量法解．通过比较两种解析解的数值曲线得出：两者的差异在于求解Harmuth解的数值曲线时,采取无穷积分的高频截断近似产生了吉布斯现象;在计算Harmuth解的数值曲线时不断增大积分上限,其数值曲线的振荡不断向不连续点处收缩,而且衰减加快,因此在求解Harmuth解的数值曲线时,若积分区间取为理想无限大,则可以预见相同计算精度下两种方法的电场解的数值曲线是一致的．由此从数值计算的角度,验证了有耗媒质中波方程解的惟一性．计算结果表明,在求解由分离变量法所得的无穷积分解析解的数值曲线时,吉布斯现象的存在具有普遍意义．     

2酰胺基树脂的合成及其对茶多酚的吸附热力学

用大孔交联氯甲基化聚苯乙烯分别与己内酰胺和尿素发生功能基化反应,合成大孔交联聚（N-对乙烯基苄基己内酰胺）和大孔交联聚（N-对乙烯基苄基脲）2种树脂.通过静态吸附试验,测定了这2种酰胺基树脂对水溶液中茶多酚的吸附等温线,发现所有的吸附等温线都符合Freundlich吸附等温方程.结果表明：聚（N-对乙烯基苄基脲）对水溶液中茶多酚的吸附亲和性相对聚（N-对乙烯基苄基己内酰胺）更大.根据热力学函数关系计算等量吸附焓、Gibbs吸附自由能和吸附熵,表明2种酰胺基树脂对水溶液中茶多酚的吸附均为吸热、熵增的物理吸附过程;同时,聚（N-对乙烯基苄基脲）对水溶液中茶多酚的吸附相对聚（N-对乙烯基苄基己内酰胺）有更低的吸附自由能变,较高的吸附焓变和熵变.     

正丁醇-苯固液相平衡及交叉缔合的研究

测制了正丁醇－苯二元系的固液平衡相图,它属简单低共熔混合物类相图．算出体系在２９８．１５Ｋ的摩尔超额吉布斯自由能,其最大值为１１１０Ｊ／ｍｏｌ．用Ｋｒｅｔｓｃｈｍｅｒ－Ｗｉｅｂｅ模型进行处理,得到正丁醇与苯的交叉缔合常数ＫＡＢ,在２９８．１５Ｋ,其值为５５．７．     

弱酸性介质中稀土离子在电解二氧化锰上的吸附

用室温电解法制得的二氧化锰在弱酸性溶液中对稀土离子进行吸附实验，得到的数据符合Ｆｒｕｍｋｉｎ等温式。求出了标准摩尔吸附吉布斯函数、标准摩尔吸附熵和标准摩尔吸附焓。ｐ．ｚ．ｃ．和ｉ．ｅ．ｐ．的测量结果表明发生了特性吸附。二氧化锰分子骨架上有ＯＨ基团连接是产生特性吸附的原因     

二元合金Ni-Mo,Ni-Ti形成非晶态浓度范围确定

本文应用Miedema宏观原子模型,结合正规溶液模型,计算了Ni-Mo,Ni-Ti二元合金的非晶态及结晶态的Gibbs自由能,由此确立了这两种合金形成玻璃态的成分范围.     

由一个组元的偏摩尔量计算其它组元的偏摩尔量

给出了一种计算三元系和多元系中组元偏摩尔量和体系的摩尔量的新方法。如果某一组元的偏摩尔量为已知,则可计算其他组元的偏摩尔量和体系的摩尔量。     

Fe-Al-Nd三元合金非晶形成成分范围的理论预测

用作者提出的基于晶态固溶体的自由能和相应的非晶态的过剩自由能比较定量预测三元合金形成非晶成分范围的方法,对Fe-Al-Nd三元合金系形成非晶的成分范围进行了计算,其理论预测的形成非晶的成分范围与已有的实验结果相符。