以离子数比为变量的束晕-混沌模拟控制

文章改变以往习惯于以离子束均方根半径等为控制变量的束晕-混沌模拟控制方法,取匹配半径外离子数与总离子数之比为控制变量,并构造一对数函数控制器,以进行束晕-混沌控制的模拟研究。结果显示,新的控制方法对强流加速器中5种初始分布的离子束均有较好的控制效果。由于此方法只需探测跨越匹配半径的离子数,在实验上有实施的可能。

希托夫法测定离子迁移数计算方法的教学改进

因为电极反应过程中目标离子的物料衡算方程不太容易掌握,希托夫法测定离子迁移数的计算一直是物理化学的一个教学难点.根据离子电迁移规律、电解质溶液的电中性条件和离子迁移数的定义提出了一个直接根据电极区电解质浓度变化计算离子迁移数的简单公式.与物料衡算方法相比,它具有简单明了、易于掌握的特点.

界面移动法测定离子迁移数实验的改进

对界面移动法实验装置进行了数字化改造,采用电导率-时间曲线测量方法,准确、客观地确定溶液界面在两对电导电极间的移动速率。该方法消除了人工观测的主观偏差,且无需使用指示剂标示界面,解决了低浓度条件下界面无法观察的问题,并可将实验测定对象由传统的酸性电解质溶液(如HCl水溶液)扩展到中性电解质溶液(如NaCl、KCl等)。该方法在实验浓度范围内(约0.01–0.1mol·L^(-1))测定的氢离子迁移数值在合理偏差的区间内(0.8230–0.8350),可用于测定电解质的离子迁移数和电迁移率等性质,为物理化学实验教学提供一种新方法。

希托夫法测定离子迁移数的影响因素探究

离子迁移数作为物理化学课程中电化学部分的一个重要概念,其测定实验被设置在多所高校的物理化学实验课程中。文献调研及过往教学实践表明,使用希托夫(Hittorf)法测定的离子迁移数,结果与文献值有较大出入。为了降低测定误差,以及探究测试结果的影响因素,本实验从溶液装液量控制、断液断电顺序、计算电量的数据来源三个方面进行改进,尽可能降低实验操作和浓度测定导致的误差,从而分析真正影响测试结果的因素。实验表明,当采用电流乘以时间作为电量的数据来源,且采用阴极区溶液计算离子迁移数时,所得结果更接近实验参考值。

希托夫法测定离子迁移数实验的教学改革研究

希托夫法是物理化学实验中测定离子迁移数的传统方法。在教学实践中发现,传统实验装置及操作方法易因待测溶液对流、扩散或人为操作失误等问题导致测定的离子迁移数不准确,因此有必要改进该实验的装置和操作方法。本文提出通过调整测量装置中U型迁移管的玻璃活塞数量,改进装液、溶液收集、滴定操作等实验步骤,降低实验操作难度,增加同批样品的滴定分析次数,提高实验结果的准确性。同时减少近70%的废液产生量,降低了教学成本,减少了环境污染。本研究能够激发学生的实验研究创新意识,促其建立污染物减排的环保观念。

单离子导体型聚合物电解质的研究进展

研发一种具有高能量密度、更长循环寿命和更高安全性的固态锂电池,是近几年为下一代电池设定的主要目标之一。传统液态电解质存在易燃、易泄露等缺陷,限制了其在锂离子电池中的应用。聚合物电解质具有更高的安全性能,兼具高可加工性、高柔韧性、低可燃性以及宽电化学窗口等优势,有望替代液态电解质,并在下一代高能量密度储能装置中极具应用潜能。与传统双离子导体聚合物电解质(DICPEs)相比,单离子导体型聚合物电解质(SICPEs)具有高的离子迁移数(tLi+接近1),可有效避免浓差极化的形成,抑制锂枝晶生长。文中总结了近几年SICPEs体系的研究进展,梳理了合成方法、分子结构设计,分析了当前单离子导体体系的主要挑战,并对未来该领域的发展方向进行了展望,为锂离子电池用单离子导体的研究提供技术创新方面的启发。

基于 CFDRC 的感应耦合等离子体离子数密度空间分布仿真

为研究感应耦合等离子体(ICP)沉积装置放电腔与线圈结构以及工艺参数对等离子体分布的影响,基于商业软件CFDRC中等离子体与电磁场模块建立了ICP沉积装置2维放电模型。在典型的ICP反应器中,等离子体反应主要由电子、重粒子间的碰撞来决定。利用不带电的流体模型求解分子、原子和基团等中性粒子的动量和质量守恒方程,而对离子带电粒子,考虑电场力的作用来求解动量方程;电子通量密度的计算是通过求解漂移扩散近似方程而获得的。通过此方法仿真研究了典型工艺条件下(气压0.25 Pa,功率90 W,体积流量120 L/s)等离子体离子数密度的空间分布,对比了不同功率(20、60、90、150 W)、不同抽气体积流量(60、100、140、160 L/s)条件下放电腔内ICP等离子体参数的变化规律。模拟结果表明:离子数密度随体积流量的增加而大幅度增加,随功率的增加而缓慢增加;空间离子数密度峰值出现在放电腔中心区域,随体积流量的增大而逐渐下移。

聚合物电解质离子迁移数测定方法的研究进展

在理论研究和实际应用中,离子迁移数都是一个重要的参数,但聚合物电解质是非理想的电解质体系,因此在过去的20余年中,研究者为准确测定其离子迁移数做出了不懈的努力,发展了许多有价值的测量原理和方法。综述了Tubandt法、电动势法、稳态电流法、改良的极化法和NMR法测量聚合物电解质离子迁移数的基本原理、适用范围以及最新的研究进展。

希托夫离子迁移数测定仪的改进

采用双管式测量装置测定离子的迁移数 ,不仅使用简便 ,而且测定结果准确性较高 ,能满足实验要求。

界面移动法测定离子迁移数实验的优化

在基础物理化学实验界面移动法测定离子迁移数中,针对传统实验方案所用镉电极存在的不足之处,改用铜电极进行了平行对比实验,发现采用铜电极的实验方案在保证实验数据有良好准确度的前提下,既能降低电极材料的毒性,也能降低实验相关设备的配置要求。

NaBr在乙醇-水体系中298.15K下的离子迁移数

建立了一套电动势法测量电解质溶液中离子迁移数的实验装置，通过对ＮａＢｒ－Ｈ２Ｏ，ＮａＢｒ－ＭｅＯＨ两个体系在２９８．１５Ｋ下电动势值的测定，得到的钠离子迁移数及钠离子极限电导与文献值一致，表明了该装置的可靠性和准确性．测定了２９８．１５Ｋ下，ＮａＢｒ在ＥｔＯＨ－Ｈ２Ｏ混合溶剂体系中离子迁移数，计算得到Ｎａ＋、Ｂｒ－在不同溶剂体系下的极限离子电导、Ｗａｌｄｅｎ值和离子溶剂化数等数据，分析并比较了它们在不同溶剂组成中的变化规律．

改性LiClO_4－（PEO）_（20）电解质锂离子迁移数的测定

采用交流阻抗和恒电位计时电流法测定了ＬｉＣｌＯ４·（ＰＥＯ）２０·（ＰＣ）１２·（ＥＣ）１２高分子电解质的锂离子迁移数。在非水溶液和高分子电解质中，锂是热力学不稳定的，表面生成一层固体电解质钝化膜，严重地影响了锂离子迁移数的准确测定。本方法避免固体电解质钝化膜的影响，给出正确的锂离子迁移数测定值，实验表明，ＬｉＣｌＯ４·（ＰＥＯ）２０·（ＰＣ）１２·（ＥＣ）１２电解质的电导率为０．８×１０－３／ｃｍ，锂离子迁移数为０．３。

用电动势法测定NaBr在甲醇-水体系中298.15K下的离子迁移数

建立了一套电动势法测量电解质溶液中离子迁移数的实验装置.通过对NaBr-H_2O、NaBr-MeOH两个体系在298.15K下电动势值的测定.得到的钠离子迁移数及钠离子极限电导与文献值一致,表明了该装置的可靠性和准确性.测定了298.15K下,NaBr在MeOH-H_2O混合溶剂体系中离子迁移数,通过计算得到Na^+、Br^- 在不同溶剂体系下的极限离子电导、Walden值和离子水化数等溶液微观结构信息,分析并比较了Na^+、Br^- 在不同溶剂组成中的变化规律.

希托夫法测定离子迁移数实验的改进

针对物理化学实验中传统的希托夫法测定离子迁移数的实验设计易出现时间久,实验结果不准确的特点,对实验方案进行了改进。采用操作速度快、准确率更高的电导滴定法代替实验中的化学滴定法来确定铜离子浓度。同时给出了该实验的实验原理和操作方法,并对改进前后的实验结果和时间进行了对比。学生实验结果表明改进后的实验准确性和可操作性皆有较大提升。

电化学中离子迁移数定义的理解与计算公式的导出

采用几种不同的方式来表述离子迁移数的定义 。

希托夫法测定离子迁移数实验的改进

希托夫法是测定离子迁移数的一种常用方法,为适应学生实验对时间和评测的要求,对希托夫法测定离子迁移数的实验设备、实验和计算过程进行了一定的改进和完善,在阴阳极和中间区域增加了三通活塞,方便赶除气泡,选择滴定阴极或者阳极其中一个极区的溶液以保证实验时间安排的合理性,并在初步实验过程中取得了良好的实际效果。

希托夫法中离子迁移数的计算

本文提出了一种用于希托夫法中求算离子迁移数的新方法。与常规方法相比，它具有简单明了、易于掌握的特点。

离子迁移数测定实验的改进

用价格低,无毒性的镍电极代替界面法测定离子迁移数实验中所用的毒性大的镉电极;在电路中串入一个氢氮库仑计,简化了实验操作和电量计算,提高了离子迁移数测定的准确度。

离子迁移数的计算

讨论几种离子迁移数的数学计算公式,针对常用离子迁移数计算公式tB=n迁,B/n电在计算非1-1型电解质离子迁移数的过程中常见的问题进行了分析和讨论,文章重新定义了该公式中各项的含义,并通过实例列出了两种不同的解题方法。

希托夫法求离子迁移数计算通式

在研究电解质溶液理论时,通过计算离子迁移数,可以求出电解质溶液中离子电导、离子淌度、电位梯度等一系列重要物理量。离子迁移数常用的实验室测定方法有:希托夫(Hittof)法、界面移动法和电动势法。其中希托夫法在目前物理化学教材中没有简便统一的计算公式可循。笔者结合教学实践,根据离子迁移数定义与不同情况下离子在阴。