表面活性剂在非织造布表面的吸附

选用不同类型表面活性剂水溶液对涤纶、丙纶非织造布进行了处理,发现表面活性剂在非织造布表面的吸附主要是在纤维交叉处,且以垂直纤维表面定向排列的形式吸附.从毛细管上升法求得的阳、阴、非离子型表面活性剂的吸附等温线各不相同.1227的吸附等温线出现最大值;LAS和OII-10的吸附等温线分别近似于Brunauer的第五种和第四种类型吸附等温线.吸附需经历一段时间才能达到平衡.对于同种吸附质和吸附剂,达到吸附平衡所需的时间是恒定的,与起始浓度无关.经离子型表面活性剂溶液处理的非织造布表面比电阻比吸附前显著降低,这也证明了表面活性剂确实在其表面发生了吸附并改变了它的表面性质.     

吸附诱导表面应力的分子动力学模拟

应用分子动力学方法结合镶嵌原子势,模拟研究了同质吸附Cu/Cu(100)和异质吸附Al/Ni(100)纳米薄膜中的吸附诱导表面应力.结果表明吸附原子对表面应力的影响主要源于两种原子间的相互作用;吸附原子和底物表面原子的结合将导致底物表面原子之间的化学键的强度减弱和平衡键长增加,从而导致表面压应力增加;吸附原子之间的相互作用也导致表面应力的变化,吸附原子间的吸引作用导致表面拉应力,而排斥作用导致表面压应力.这两种原子间相互作用所引起的表面应力与吸附原子的密度密切相关,吸附原子与底物表面原子的结合所引起的表面应力的大小与吸附原子的密度成线性关系,而吸附原子间的相互作用所引起的表面应力与吸附原子密度间呈非单调的依赖关系.     

Ru(0001)和(1010)表面上NH_3吸附结构研究

利用密度泛函理论,在slab模型下,研究NH3在Ru表面的吸附行为.结果表明,NH3在Ru(0001)和Ru(1010)面上的优势吸附位皆为顶位.NH3的吸附是化学吸附且具有表面结构敏感性,与密堆积表面(0001)相比,NH3在开放的(1010)面上的吸附更加稳定,吸附能达到1.08 eV.电子结构计算结果表明,NH3通过其3a1轨道与表面Ru原子的4dz2和5s态混合吸附于表面.     

甲醇在石墨烯负载Pt团簇表面吸附性能的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论计算分析了石墨烯的几种形式的缺陷及铂团簇与其结合的稳定构型,并使用该构型分析甲醇在铂上的吸附,与完美石墨烯表面吸附铂和甲醇的情况进行对比.结果表明:铂团簇在缺陷石墨烯表面的吸附强于在完美石墨烯表面的吸附,亦即缺陷石墨烯表面有一定的固定铂团簇的作用.石墨烯缺陷可以提高催化剂铂团簇的稳定性,防止烧结.此外,甲醇在缺陷石墨烯表面的吸附能力低于其在完美石墨烯表面的吸附能力,因其负载的铂与石墨烯表面的碳有较强的结合.     

吸附树脂对对甲苯胺的静态吸附行为及其热力学性质的研究

对比 Amberlite XAD-4与两种新型吸附树脂 NK和新 H对对甲苯胺的静态吸附行为 ,根据吸附等温线研究并讨论吸附热力学性质 .两种新型吸附树脂对对甲苯胺的吸附能力明显强于 Amberlite XAD-4 ,微孔作用机制及表面部分极性起决定作用 .吸附焓变 ΔH<0表明吸附为放热过程 ,降低温度有利于吸附 .对吸附焓变和自由能变的讨论同时表明树脂对对甲苯胺的吸附为多层物理吸附过程 .吸附熵变 ΔS表明吸附树脂表面的不均匀性和吸附质分子在树脂表面的分布及其局域运动与吸附有密切关系 .     

液隔电极式压电传感器研究阳离子表面活性剂在石英表面的吸附

在液隔电极式压电传感器(ESPS)的构造中,石英表面与溶液直接接触,而石英表面在pH>2溶液的溶液中带负电荷,因此可以吸附阳离子型表面活性剂分子.本文以ESPS方法实时监测表面活性剂十六烷基二苯基溴化铵在石英晶体表面的吸附过程.本方法原理为ESPS的振荡频率随表面活性剂吸附质量的增加线性的下降.本文还讨论了石英晶体的表面粗糙度、离子强度及对pH对吸附密度的影响.     

吡啶在Mo-Mo_2C(001)表面吸附的密度泛函理论研究

以量子化学理论为基础,以周期性平板模型为模拟表面,采用GGA/RPBE方法研究了吡啶分子在Mo_2C(001)表面的吸附特性.研究结果表明吡啶分子在Mo-Mo2C(001)表面上存在两种稳定的吸附构型:平行吸附和垂直吸附.其最稳定吸附构型为平行吸附.吸附能、几何结构参数及Mulliken电荷布局分析表明吡啶分子平行吸附情况下其环状结构受到了较大的影响,在后续的加氢过程中更为有利.而在垂直吸附情况下,吡啶分子在吸附前后的形变较小.     

稀土元素与腐殖酸在水合氧化铁体系中的吸附机制

实验考察稀土元素(La3 、Ce3 、Ho3 、Yb3 )在水合氧化铁表面的吸附动力学过程,对比研究腐殖酸对吸附机制的影响.当腐殖酸与稀土元素共存时,腐殖酸通过化学吸附优先占据氧化铁表面的吸附点位,颗粒物表面特性因覆盖有机膜而得到修饰.初期的动力学过程主要表现为腐殖酸的竞争吸附,随后转变为吸附态腐殖酸对稀土元素的表面结合.轻稀土因较强的结合能力而比重稀土易于被吸附去除,这与天然水体中发生的稀土元素分异现象保持一致.     

SP~3杂化的气体分子在金红石相二氧化钛(110)面吸附规律与特性

采用基于密度泛函理论(DFT)体系下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了sp3杂化气体分子H2O,NH3和CH4在金红石相Ti O2(110)表面的吸附.研究发现:含有氧空位的表面较无氧空位表面更容易吸附气体分子.影响吸附稳定性和吸附能的主要因素是分子的极化率,分子极化率越大,吸附越稳定.表面氧空位对分子负电荷中心的吸附是整个吸附的主要原因.通过差分电荷密度和电荷布居数分析来看,表面与吸附分子存在电荷转移,转移电子数目大小为:NOC,吸附方式为化学吸附,吸附稳定性为NH3H2OCH4.通过态密度、吸收谱和反射谱分析发现,表面氧空位缺陷使材料在费米能级附近出现了态密度峰值,极大地改变了材料的光学性质,占主导作用;而表面吸附H2O,NH3,CH4分子后对表面的光学性质影响相对较低,占辅助作用.O,N,C原子的电子在费米能级附近的态密度贡献为NOC,与转移电子数目顺序一致.相比氧空位表面,吸附CH4后对材料的光学性质影响不大,但吸附H2O和NH3后其吸收系数和反射率有所降低.这为进一步研究该材料的气敏传感特性提供了理论基础.     

锐钛矿型TiO2(001)和(100)面能带排列的理论研究

对于半导体光催化反应，表面水的吸附状态会影响半导体的能带位置，进而影响其光催化效率.本文基于密度泛函理论，通过构建单层水吸附的锐钛矿型TiO₂(001)和(100)表面模型，计算了不同水吸附状态下的吸附能，从而来初步预测两种表面最稳定的水分子吸附构象.计算结果表明，水分子在TiO₂(001)和(100)表面上混合吸附时对应的吸附能最低.因此，两种表面热力学上最稳定的单层水吸附构型是混合态吸附.另外，水分子的吸附会导致TiO₂(001)和(100)面的能带位置发生上移，从而靠近真空能级.相比于TiO₂(001)面，(100)面能带位置上移程度更大.     

HCOOH在电极Pd(110)表面电吸附的密度泛函研究

采用密度泛函理论和周期平板模型相结合方法,对HCOOH分子在Pd(110)表面bridge,bidentate和unidentate三种形态吸附位进行吸附结构、Mulliken布居和振动频率等性质的计算;计算结果表明HCOOH在金属态表面bidentate为最稳定的吸附位,电极表面unidentate为最稳吸附位;HCOOH在电极表面的吸附远大于金属态表面的吸附能,表明电化学反应比普通化学反应容易进行.电极表面吸附的结构和频率分析显示,吸附过程中O—H、C—H键均伸长,v(O—H)键和v(C—H)振动频率均发生明显红移,表明H原子在吸附过程中容易断裂,脱离HCOOH分子.Mulliken电荷布居分析表明在电吸附过程中电子由HCOOH分子向Pd(110)表面进行转移,有利于电催化反应进行.     

红城红球菌对微细粒赤铁矿的吸附-絮凝作用

采用重力沉降方法探讨红城红球菌通过吸附-絮凝作用沉降微细粒赤铁矿的可能性及其效果,并采用Zeta电位、显微镜、红外光谱分析红城红球菌在赤铁矿表面的吸附特征.研究结果表明:红城红球菌在赤铁矿表面的吸附可使赤铁矿发生沉降,沉降效果较好的矿浆pH为5～7、红城红球菌用量为30 mg/L.红城红球菌在赤铁矿表面的吸附降低了赤铁矿表面的电性,使赤铁矿-赤铁矿颗粒间容易形成絮团.形成的赤铁矿絮团粒度越大、结构越紧密,赤铁矿的沉降效果越好.红城红球菌通过本身基团吸附在赤铁矿表面,其中羟基(-OH)、亚甲基(-CH2)、氨基(-NH2)、甲基(-CH3)、醚基(C-O-C)官能团在赤铁矿表面的吸附属于物理吸附,而羧基(-COOH)在赤铁矿表面的吸附属于化学吸附.红城红球菌对微细粒赤铁矿具有吸附-絮凝双重作用,可作为微细粒赤铁矿的絮凝剂使用.     

不同硼覆盖率铍表面的阻氢渗透特性第一性原理研究

基于第一性原理密度泛函理论,我们考察不同硼覆盖率下,铍表面的阻氢渗透特性,并计算其相应的吸附能和扩散势垒值.所有的计算都采用含DFT-D_2范德瓦尔斯修正的PBE方法.结果显示:硼原子在纯铍表面的桥位吸附时体系最为稳定;氢分子在铍表面上容易分解为氢原子,且硼原子的吸附促进这一分解过程.此外,在含不同硼覆盖率的铍表面上,氢原子在表面B原子近邻位吸附时的吸附能(绝对值)和扩散势垒值都大于在纯铍表面的值,这表明:在铍表面上,硼原子的预吸附有利于氢的吸附,而不利于氢的渗透,完全起到了阻氢的效果.     

N-亚硝基苯胲铵在钛铁矿表面的吸附特性研究

以N-亚硝基苯胲铵在钛铁矿表面的吸附特性为研究对象,考察药剂pH值、药剂浓度、矿浆温度对吸附动力学及热力学的影响.动力学研究结果表明,N-亚硝基苯胲离子在钛铁矿表面的吸附动力学符合准一级动力学方程,矿物表面活性质点在矿物表膜中的扩散是吸附过程的控制性步骤.吸附热力学研究结果表明,药剂吸附符合Langmuir单分子层吸附模型,吸附过程的ΔG~θ随温度上升而降低,但随药剂浓度的增加而增加.平均吸附能结果表明,在所研究的条件下药剂在钛铁矿表面的吸附属于离子交换吸附模式.     

乙醇水溶液表面吸附量测定数据处理方法的改进

采用最大气泡法测定乙醇水溶液的表面吸附量,用作图法处理数据,所得表面吸附量Γ与文献值相差较大.文章建立了乙醇水溶液的表面张力σ与浓度c的关系式,由此式求出,再由吉布斯吸附公式计算各浓度的表面吸附量Γ.所求得的Γ随c的变化规律与文献吻合.     

JFC-煤尘体系吸附性能的研究

应用KI-I2分光光度法研究了非离子表面活性剂JFC在三种煤样上的吸附等温线,根据吸附等温线的特征,建立了JFC-煤尘体系的两阶段吸附模型,并从微观角度、分子水平探讨了其在煤尘表面上的吸附形态和机理.研究结果表明:水中添加非离子表面活性剂JFC后,溶液对煤尘的润湿性大大提高,其主要原因是非离子表面活性剂JFC在煤尘表面的吸附.JFC在煤尘上的吸附等温线为LS型,用origin7.0数学软件将试验测定的吸附等温线与建立的两阶段吸附模型进行拟合,相关系数都大于0.97,取得了较理想的结果.研究成果为开发新型的化学降尘剂提供理论基础.     

钾助剂对Co(311)面上碳吸附影响的理论研究

采用密度泛函理论计算了碳原子在Co(311)表面的吸附和沉积,并对钾(K)助剂的影响进行了研究.发现低覆盖度时,碳原子以分散吸附的构型稳定存在,随着碳覆盖度的增加,表面形成二聚体C2.表面碳原子的最大饱和覆盖度为0.875 ML.二聚体C2是最关键的基本单元.在K助剂掺杂后,表面碳物种的吸附均比在纯净钴表面的吸附更稳定...     

H2在Mg(0001)和M(Sc～Zn)/Mg(0001)表面吸附、脱附性能研究

采用密度泛函方法,对H2在Mg(0001)及掺杂一系列的过渡金属的Mg表面的吸附行为进行了研究.结果表明,H2在Mg(0001),Fe,Co,Cu和Zn掺杂的Mg表面只存在物理吸附;在Sc,Ti,V,Cr,Mn和Ni掺杂的Mg表面时物理吸附和化学吸附都存在.H2在M(Sc～Zn)掺杂Mg表面解离的能垒均低于Mg(0001)表面.解离后的H原子易化学吸附在以下3种邻近的空位:Fe掺杂Mg表面的fcc-hcp1位;Ni掺杂Mg表面的hcp-hcp位;其余掺杂Mg表面的fcc-fcc位.计算结果显示,Ti,V,Cr,Mn,Ni掺杂在Mg表面可有效改善H2的吸附与解离性能.     

微细Sb_20_3粉体对十六烷基三甲基溴化铵的吸附研究

对阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 ( CTAB)在微细 Sb2 O3粉体表面上的吸附进行了研究 ,结果表明 CTAB在 Sb2 O3表面吸附量较大 ,吸附等温线属 S型 ,CTAB以二至三个分子缔合的形式吸附于Sb2 O3表面 .吸附 CTAB后的 Sb2 O3颗粒表面带正电 ,ζ电位达 58.2 mv,体系分散性好 ,稳定性高 .     

纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒对芴和荧蒽的吸附性能研究

以表面聚合法制备纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒,研究纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒对芴和荧蒽的吸附热力学和动力学特性.结果表明,纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒对芴和荧蒽等温吸附过程符合准二级动力学方程.在5 22 mg/L浓度范围内,纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒对芴和荧蒽的吸附行为符合Langmuir等温方程,30 60℃温度范围内,吸附自由能ΔG0,吸附焓变ΔH0,吸附熵变ΔS0,表明吸附是一个自发的、吸热的熵增过程.