棉浆纤维素/质子型离子液体溶液的流变行为

为实现棉浆纤维素的绿色、高效溶解,促进其高值化利用,以质子型离子液体([DBNH][Lev])为溶剂,制备了5种不同质量分数的纤维素/[DBNH][Lev]溶液;借助核磁共振技术研究了纤维素在离子液体中的溶解机制,测定了纤维素溶液在不同条件下的稳态和动态流变行为,讨论了纤维素含量、温度和剪切速率等对均相聚合物溶液黏度的影响规律。结果表明:纤维素/[DBNH][Lev]溶液为典型的假塑性流体,对温度具有敏感性,且黏度随温度升高而降低;此外,该溶液在高频率下出现凝胶点,存在黏性流动为主的类液态向弹性形变为主的类固态转变,且温度越高转变点越向低频区移动,这为纤维素在离子液体中的流变响应提供理论基础,并对后续的纤维素加工工艺(如涂层、纺丝)提供技术指导。

电极电势的三种可视化方法辨析

电极电势作为衡量物质氧化还原能力强弱的依据,其数值的大小则反映了电对(氧化型/还原型)中得失电子的能力,它表征的是元素氧化数的相对稳定性以及是否发生歧化反应等。然而,传统的列表式电极电势无法全面了解某一种元素的相关氧化态,而用图解法讨论与某元素相关的电极电势不仅能克服上述的不便,而且会提供元素及其化合物的更多信息。从电极电势的三种主要可视化方法(元素电势图、电势-pH图和自由能(电势)-氧化数图)出发,系统全面地了解电势与浓度、温度和溶液酸度之间的关联情况,并举例介绍了它们的一些应用。

环氧树脂/DOPS衍生物复合材料的阻燃性能及热降解行为

聚合物材料的阻燃性能与其热降解行为密切相关,研究热降解行为对理解其阻燃机理具有重要意义。在分析环氧树脂/DOPS衍生物(EP/MAH-DOPS)的阻燃性能和热稳定性的基础上,研究其热降解行为,并分析其残炭形貌,最后探讨其阻燃机理。实验结果表明:当阻燃剂含量为7.5%(质量分数)时,EP/MAH-DOPS的极限氧指数(LOI)值为29.3%,达到UL-94 V-0级,与纯EP相比,其热释放速率峰值(PHRR)和总热释放量(THR)分别降低了43.83%和7.43%;其初始分解温度(T 5%,333.81℃)低于纯EP(376.84℃),600℃的残炭量提高到22.12%。MAH-DOPS的加入促进了EP提前分解和成炭,从而进一步降低了EP的活化能。热重-红外(TG-FTIR)联用分析结果表明,阻燃剂MAH-DOPS主要通过热解产生磷氧自由基实现气相阻燃。扫描电子显微镜(SEM)结果表明,EP/MAH-DOPS能够形成更加完整、致密的炭层。从阻燃机理看,阻燃剂MAH-DOPS通过自由基猝灭和成炭分别在气相和凝聚相发挥阻燃作用,但以气相阻燃为主。

磷杂菲衍生物的合成及对环氧树脂阻燃性能与热降解行为的影响

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物(DOPS)与对苯醌为原料,合成10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10硫化物(DOPS-HQ),采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振和高分辨质谱确定其结构,并将其应用于环氧树脂(EP)的阻燃改性。采用热重分析、垂直燃烧、极限氧指数、锥形量热和热重-红外光谱联用(TG-FTIR)等手段研究了阻燃剂DOPS-HQ对EP的热稳定性、热降解行为及阻燃性能的影响。结果表明,阻燃剂DOPS-HQ能提高复合材料的热稳定性和残炭量,改善材料的阻燃性能,降低其热释放速率峰值(PHRR)和总热释放量(THR)。当DOPS-HQ的质量分数为15%时,复合材料的极限氧指数(LOI)值提高至32.5%,达到UL-94 V-0级,其PHRR和THR分别降低了32.7%和38.2%。TG-FTIR结果表明,DOPS-HQ/EP在热降解过程中会产生含磷自由基(PO·,HPO_(2)·,PO_(2)·等)作为H·,O·或HO·自由基的捕捉剂,从而主要在气相中发挥阻燃作用。

环三磷腈和DOPS双基协同阻燃对环氧树脂性能的影响

为了提高环氧树脂(EP)的阻燃性能,将双基阻燃剂六(4-(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物)-羟甲基苯氧基)环三磷腈(HAP-DOPS)和六苯氧基环三磷腈(HPCTP)/9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物(DOPS)分别添加到EP中,在含磷量为1.8%(质量分数)时,对比研究了磷腈、磷杂菲基团在分子内和分子间双基协同阻燃对EP性能的影响,探索了其阻燃规律,同时研究了不同添加量的HAP-DOPS对EP的热稳定性、阻燃性能和成炭性能的影响,并分析了其阻燃机理。结果表明,15%HAP-DOPS/EP的极限氧指数(LOI)值提高至31.4%,垂直燃烧测试(UL-94)达到V-0级;当HPCTP/DOPS/EP的含磷量为1.8%,PHPCTP∶PDOPS=1∶1时,复合体系的LOI值为31.2%,达到UL-94 V-0级,即阻燃剂HAP-DOPS和HPCTP/DOPS均能有效改善EP的阻燃性能,但HAP-DOPS在降低热释放方面更有优势,HAP-DOPS/EP的潜在火灾危险性低于HPCTP/DOPS/EP。残炭分析结果表明,HAP-DOPS/EP的成炭能力和炭层质量均优于HPCTP/DOPS/EP,在凝聚相的阻燃效果更优异。阻燃机理研究表明,HAP-DOPS通过在气相中的稀释作用、自由基猝灭作用和凝聚相中炭层的屏蔽作用发挥协同阻燃作用。因此,HAP-DOPS/EP体系中的磷腈、磷杂菲双官能团在气相和凝聚相发挥了协同阻燃作用,而HPCTP/DOPS/EP则以凝聚相阻燃作用为主。

物理化学家吉布斯简介及吉布斯函数在物理化学中的地位

首先介绍理论物理学家、物理化学家吉布斯在热力学和统计热力学方面的杰出成就与贡献。然后,介绍吉布斯自由能(吉布斯函数)因其使用条件与大多数化学反应的条件一致,在等温、等压和不做非体积功的条件下,吉布斯自由能变化的大小、正负可以预示反应的方向和限度,于是成为相变化、化学变化中用得最多的判据。最后,在多组分系统(化学势的概念)、相平衡、化学平衡、电化学和表面及胶体化学中都要用到吉布斯的贡献。

正十六烷聚脲微胶囊化相变材料(英文)

用界面聚合法,合成了直径大约2.5μm可用于热能储存含相变材料的聚脲包覆微胶囊.在含乳化剂的水溶液中,将溶有芯材正十六烷的有机相乳化成微米级油性液滴,随后加入的水溶性单体二胺与甲苯2,4-二异氰酸酯在胶束界面相互反应形成囊壁.分别用乙烯二胺,1,6-己二胺和它们的混合物作为水溶性单体进行了研究.并用红外光谱和热分析分别考察了不同胺类对微胶囊化学结构和热性质的影响.红外谱图显示合成了聚脲微胶囊,热重曲线表明含正十六烷的聚脲微胶囊能够耐受大约300℃高温,差示扫描量热测试表明所有样品均具有合适的相转变热,冷热循环实验揭示微胶囊能够维持储热容量不衰减.研究表明微胶囊化的正十六烷作为相变储热材料具有良好的应用前景.

三大平衡对电极电势的影响

从电极电势的Nernst方程出发,利用化学平衡的有关知识,通过分析三大平衡(沉淀平衡、配位平衡和酸碱平衡)的平衡常数K值(K_(sp)、K_(s)、K_(a))对电极电势的影响,以期认识三大平衡与氧化还原平衡的内在联系,加深对知识点之间的普通联系和理解,便于学生形成知识网络。在讨论三大平衡参与涉及的氧化-还原有关问题时,不论是定性还是定量,只需明确电极电势的实质内涵,然后求得其代数值大小,许多看似较难的问题均能迎刃而解。

离子液体添加剂对电沉积氢氧化镁薄膜形貌的影响

以离子液体[MEIM]^+[ES]^-为晶体生长调控剂,采用简便的电化学方法合成了特定形貌的氢氧化镁纳米结构薄膜。对影响电沉积氢氧化镁薄膜的合成参数(如离子液体的含量、沉积电位和沉积时间)进行了研究,并分别用电镜、X射线衍射和热分析技术对所得氢氧化镁薄膜的形貌和热稳定性进行了表征。此外,该电化学过程可望推广到制备其它形貌独特和性能奇特的纳米/介观结构。

氨基乙酸辅助化学液相沉积制备花状氢氧化镁

以金属镁片为前驱体,用氨基乙酸辅助化学液相沉积方法在室温下合成具有三维花状形貌的氢氧化镁纳米结构,并用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)和热分析技术对氢氧化镁样品进行表征。结果表明三维花状形貌的氢氧化镁是由氢氧化镁纳米薄片组装而成,并具有高的纯度。初步分析氨基乙酸辅助化学液相沉积法制备花状氢氧化镁的可能机理。这种方法具有反应条件温和、方便等特点,并可以应用于制备其它不同形貌的金属氢氧化物或氧化物。

溶胶-凝胶法制备SiO_2/脂肪酸复合相变材料

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2作为载体的脂肪酸复合有机相变材料,脂肪酸在SiO2网络空间内发生相变,在宏观上始终呈现固体粉末状。采用差示扫描量热方法、热重和红外光谱对样品进行了热力学、微相结构分析。实验结果显示出了明显的储放热行为。

数值软件在物理化学实验教学的应用

本文介绍了数值软件处理在物理化学实验数据中的应用,以物理化学实验为例介绍如何使用数值软件处理实验数据、曲线的计算机拟合等。运用数值软件处理实验数据解决了物理化学实验中的数据多、处理麻烦、手工作图误差大等问题。

基础有机化学合成中增减一个碳原子的方法

我们对基础有机化学合成方法中增加和减少一个碳原子的方法进行了剖析和总结,以期帮助学生掌握有机化学基本反应,提升分析和解决问题的能力。

基础有机化学合成中增减一个碳原子的方法

合成作为基础有机化学的中心之一,学生往往对此感到棘手,极易出现各种错误。如何帮助学生熟练掌握、灵活运用所学的知识成为教学的一个主要任务。因此,我们对基础有机化学合成方法中增加和减少一个碳原子的方法进行了剖析和总结,以期帮助学生掌握有机化学基本反应,提升分析和解决问题的能力。

氨基乙酸辅助化学液相沉积制备三维花状的氢氧化镁

以金属镁为前驱体,用生物分子氨基乙酸辅助化学液相沉积方法在室温下合成了具有复杂三维花状的纳米结构的氢氧化镁。用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)和热分析技术对所合成的三维氢氧化镁产物进行了微观形貌和微观结构的表征。结果表明纳米花状形貌的氢氧化镁是由超薄的纳米壁构成,并具有较高的纯度。对氨基乙酸辅助化学液相沉积法制备花状氢氧化镁的可能机理进行了研究。这种生物分子辅助化学液相沉积方法被很好地用来制备特殊形貌的氢氧化镁通过在液相中连续的供给、输运和分解镁络合物。这种方法具有反应条件温和、方便等特点,并有望拓展到制备其它具有不同形貌的金属氢氧化物/氧化物。

不同纳米结构ZnO的化学液相法合成

利用分子氧和溴酸钾一步直接在溶液中氧化还原反应原位产生碱作为氧源来制备纳米结构ZnO。首先,在甲酰胺水溶液中,以锌箔作为锌源,在温和条件下分别合成了纳米棒/管构成的海蛰状ZnO。其次,在溴酸钾水溶液,以锌箔作为锌源,在近室温下合成了纺锤形ZnO。该方法具有反应条件温和,反应参数连续可调节,一步湿法直接合成的ZnO具有新颖微/纳米结构等优点。

乙酰氨基丙二酸二乙酯的量热学研究

用精密自动绝热量热仪测定了乙酰氨基丙二酸二乙酯在78-395 K温区的摩尔热容.根据实验测定的热容数据,用最小二乘法拟合计算出热容对温度的多项式方程,得到其相变焓、相变熵分别为34.295 kJ.mol-1、93.009 J.K-1.mol-1.根据热力学函数关系式计算了其在80-395 K温区每隔5 K的热力学函数[HT-H298.15]和[ST-S298.15].此外,用TG-DSC热分析技术进一步考查了该物质在相变区间的重复性和可靠性.

物理化学中常见类似公式的剖析

由于物理化学课程知识点多,公式条件多,知识的逻辑性强、关联性强。课程理论性强,概念抽象,公式多且适用条件复杂,学生普遍反映难学,很多人有畏难情绪。因此,我们对物理化学中的一些类似公式进行了梳理和总结,以期帮助学生掌握多而复杂的公式,加深对知识点的联系和理解。

双基阻燃剂HAP-DOPS对聚乳酸热稳定性的影响

磷腈磷杂菲双基阻燃剂因阻燃效率高、可同时在气相和凝聚相发挥阻燃作用,得到了相关研究者们的广泛关注。本研究合成了双基阻燃剂六(4-(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物)-羟甲基苯氧基)环三磷腈(HAP-DOPS),并将其与聚乳酸(PLA)共混,制备复合材料HAP-DOPS/PLA,再通过TG/DTG方法研究其热稳定性,最后采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Coats-Redfern法研究复合材料HAP-DOPS/PLA的非等温热降解动力学,求出其活化能(E)和指前因子(A),并推测其热降解动力学方程。结果表明:与纯PLA相比,HAP-DOPS/PLA的初始分解温度(T_(5%))、最大热失重速率(R_(max))和峰温(T_(P))均降低,残炭量升高,热降解活化能降低,热降解动力学参数E_(K)=151.53 kJ/mol,E_(O)=151.76 kJ/mol,A_(K)=9.21×10^(11)min^(-1),热降解机理函数为g(α)=1-(1-α)3,反应级数n=3。

环境友好型锂离子电池正极材料LiFePO_4的制备方法

橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)由于价格低廉、热稳定性好、比容量高、循环寿命长、环境友好等优点被公认为最具发展潜力的锂离子电池正极材料。介绍了锂离子电池正极材料LiFePO4的晶体结构和工作原理,概述了LiFePO4的制备方法。最后,分析了国内外LiFePO4的生产现状,指出了正极材料LiFePO4在发展过程中存在的问题,并展望了其应用前景。