外偶极电场作用下H_2O,D_2O和T_2O的可逆分解电压

采用密度泛函B3P86方法和6-311++G(3df,3pf)基组,计算了在-0.05～0.05a.u.外偶极电场作用下,H2O,D2O,T2O,H2,D2,T2,O2的电子能量、核运动能量和熵值,在此基础上通过计算H2O(g)→H2(g)+O2(g)、D2O(g)→D2(g)+O2(g)、T2O(g)→T2(g)+O2(g)的焓变ΔH、熵变ΔS、Gibbs函数变化ΔG,最后得到了H2O,D2O,T2O的可逆分解电压Er.计算结果表明,外偶极电场存在时,H2O,D2O,T2O的Gibbs自由能变ΔG和可逆分解电压Er都有明显的变化,当外偶极电场正方向增加时,其Gibbs自由能变ΔG和可逆分解电压Er均趋于线性增加;当外偶极电场负方向增加时,其Gibbs自由能变ΔG和可逆分解电压Er均趋于线性减小;在相同外偶极电场作用下,Gibbs自由能变ΔG和可逆分解电压Er随H2O,D2O,T2O依次增加.

CECE法重水电解分离氚的热力学研究

文章研究了CECE法中D2-含氚重水同位素交换以及电解的热力学问题，即可逆分解电压和2个反应（19—1）和（19—2）的热力学平衡条件。研究给出了H2O，HDO，D2O，DTO和T20的可逆分解电压。H2O（0）与T2O（4）的可逆分解电压的相差为0．047V，如要保留T2O，则实际的分解电压不能大于H2O的分解电压。同时，导出了这5种氢同位素水的平衡蒸汽压和汽化热与温度（0—100℃）的函数关系。从热力学来讲，反应（19—1）和（19—2）的平衡常数都很小，在静态反应中难以实现，如果在流动系统中，则能符合条件Q〈K，使反应进行。电解分离氢同位素水的最大的难点是选择性差，可以探索使用光催化分离的方法。