Dalian Institute of Chemical Physics/Chinese Academy of Sciences and Elsevier Signed a Publishing Agreement of the Journal of Natural Gas Chemistry

Dalian Institute of Chemical Physics （DICP） /Chinese Academy of Sciences （CAS） and Elsevier have concluded a publishing agreement for the Journa/of Natural Gas Chemistry （JNGC） on June 07, 2005. Beginning from 2006, Elsevier will publish JNGC on ScienceDirect, the online full text and bibliographic information resource, and take care of JNGC＇s international institutional print subscriptions. JNGC will also be covered in Elsevier＇s EI Compendex.

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Study on the Physical and Chemical Conditionsof Ore Formation of Hetai Ductile Shear Zone-Hosted Gold Deposit and Discovery of Melt Inclusions

The Hetai ductile shear zone-hosted gold deposit occurs in the deep-seated fault mylonite zone of the Sinian-Silurian metamorphic rock series. In this study there have been discovered melt inclusions, fluid-melt inclusions and organic inclusions in ore-bearing quartz veins of the ore deposit and mylonite for the first time. The homogenization temperatures of the various types of inclusions are 160℃, 180-350℃, 530℃ and 870℃ for organic inclusions, liquid inclusions, two-phase immiscible liquid inclusions and melt inclusions, respectively. Ore fluid is categorized as the neutral to basic K\++-Ca\+\{2+\}-Mg\+\{2+\}-Na\++-SO\+\{2-\}\-4-HCO\+-\-3-Cl\+- system. The contents of trace gases follow a descending order of H\-2O>CO\-2>CH\-4> (or <) H\-2>CO>C\-2H\-2>C\-2H\-6>O\-2>N\-2. The concentrations of K\++, Ca\+\{2+\}, SO\+\{2-\}\-4, HCO\+-\-3, Cl\+-, H\-2O and C\-2H\-2 in fluid inclusions are related to the contents of gold and the Au/Ag ratios in ores from different levels of the gold deposit.This is significant for deep ore prospecting in the region. Daughter minerals in melt inclusions were analyzed using SEM. Quartz, orthoclase, wollastonite and other silicate minerals were identified. They were formed in different mineral assemblages. This analysis further proves the existence of melt inclusions in ore veins. Sedimentary metamorphic rocks could form silicate melts during metamorphic anatexis and dynamic metamorphism, which possess melt-solution characteristics. Ore formation is related to the multi-stage forming process of silicate melt and fluid.

The Thermal Decomposition Mechanism and the Quantum Chemical Calculation of[Mg（H2O）6]（NTO）2·2H2O

[Mg(H2O)6](NTO)2·2H2O Was prepared by adding magnesium carbonate hydroxide to the aqueous solution of 3-nitro-1，2，4-triazol-5-one(NTO)．Its thermal decomposition mechanism was studied by DSC，TG／DTGand IR．The quantum chemical calculation on the title complex as a structure unit with the experimental geometry as atartmg values was carried out at B3LYP level with 6-31G basis set．The results show that the bonds between the coordinate waters and the Mgatom have certain extent covalent character．The net charges on nitrogen atoms of the NTO ring appear to be negative while the nitrogen atom on the nitro group(—NO2)appears to be positive which indicates—NO2 will lost first when the complex is heated to some uniform temperature and this result is in agreement with that of the thermal decomposition experiment．

Investigation of Chemical Bond Properties and Mssbauer Spectroscopy in YBa_2Cu_3O_7

Chemical bond properties of YBa 2Cu 3O 7 were studied by using the average ba nd-gap model. The calculated results show that the covalency of Cu(1)-O bond i s 0.406, and one of Cu(2)-O is 0.276. Mssbauer isomer shifts of 57Fe in Y-123 were calculated by the chemical surrounding factor h v defined b y covalency and electronic polarizability. The charge-state and site of Fe were determined. The relation between the coupling constant of electron-phonon inte raction and covalency is employed to explain that the Cu(2)-O plane is more im portant than the Cu(1)-O chain on the superconductivity in the Y-123 compound s.

老牌专业期刊持续保持活力的策略探索——以百年刊物The Journal of Physical Chemistry为例

The Journal of Physical Chemistry(JPC)是在物理化学领域已有126年创刊历史,至今仍持续保持活力的专业刊物。针对其办刊策略进行分析,基于对重要事件的梳理,将发展历程分为3个阶段,并从主编、专刊设置、学术团体平台角度对其办刊策略进行分析总结,归纳出以下几点以供参考:(1)合适的主编人选应具有研究经历丰富、所研究领域为学科发展前沿、与学术团体关系紧密等特点;(2)专刊(专辑)的设置要根据学科的发展阶段,制订相应的组织策略;(3)学术期刊要始终坚持学术团体交流平台这一角色,根据学术团体的变化,在出版形式、刊文宗旨、出版内容等方面加以调整。

武夷山不同种植模式下茶园土壤理化性质和酶活性的季节变化特征

土壤酶活性是表征土壤肥力水平和养分转化的重要指标,揭示种植模式和季节变化对茶园土壤酶活性影响,阐明影响茶园土壤酶活性变化的主要环境因子,为合理评估有机茶种植的土壤生态效应提供理论依据。结合野外调查和室内分析方法,以武夷山茶区3种类型样地,即林地(FD)、常规茶园(CT)和有机茶园(OT)为研究对象,测定了参与土壤碳、氮和磷循环的6种酶活性,研究不同种植模式下土壤酶活性的季节变化规律及影响因子。结果显示,与林地土壤相比,常规种植模式茶园土壤铵态氮、全磷、有效磷和有效钾含量显著增加,土壤全钾和pH显著降低;相比常规茶园,有机茶园土壤有机质和全氮含量显著增加,土壤全磷、有效磷、全钾和速效钾含量显著降低,土壤pH有所增加,土壤养分比例更为协调。种植模式和季节及其交互作用对土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响显著。与林地土壤相比,常规茶园土壤脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性下降了12.05%~63.55%,有机茶园土壤脲酶显著提高了324.95%,种植模式并未改变土壤硝酸还原酶活性。总体而言,夏秋季节(5月和8月)土壤脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性明显高于冬春季节(11月和2月),土壤硝酸还原酶和过氧化氢酶活性在春季最高。置换多元方差分析结果显示,种植模式对土壤整体理化性质的影响远大于季节变化。冗余分析结果显示,土壤环境因子解释了土壤酶活性变异的77.03%,土壤有机质、全氮、铵态氮、全磷、有效磷、全钾、有效钾和pH对土壤酶活性有显著或极显著的影响。综上所述,林地转变为茶园对土壤理化性质和酶活性产生显著影响,常规种植导致茶园土壤速效磷钾积累,土壤酶活性降低,有机种植提高了土壤酶活性,增强了土壤碳氮养分供应能力,具有良好的生态环境效应。

基于密度泛函理论的化学动力学实验教学探索

以“蔗糖水解反应速率常数测定实验”为例,对密度泛函理论(DFT)应用于“物理化学实验”教学的可行性进行了研究。基于Gaussian16软件包进行了结构建模和构型优化,采用B3lyp/6-31G~*方法优化了蔗糖的结构,预测反应的活性中心,为蔗糖水解反应的作用机理提供了理论依据。同时根据开展实验具体的课时要求,介绍了实验开展的思路和细节。在“物理化学实验”课程中加入理论化学计算内容,有助于学生全面认识化学反应过程的微观作用机理,丰富化学动力学实验教学内容,提高学生的学习兴趣和创新能力。

化学势思维导图引导下的物理化学教学研究

本文以化学势为主线创建了联络物理化学各个章节知识点的思维导图。并利用不同的应用实例展示了化学势在物理化学中理想气体热力学,相平衡热力学,化学反应热力学,电化学,表面与胶体化学等的应用。

表面活性剂界面化学实验改进:实验与模拟融合的综合设计

本实验聚焦化学领域科技前沿,关注智慧教学发展,将计算化学相关理念及方法融入传统实验,对数据分析和体系可视化进行了改进。利用Packmol软件构建与实验体系相符的模型,用Gromacs软件计算分析各体系中表面活性剂的倾斜角、回转半径、径向分布函数、氢键及溶剂可及表面积等数据,从微观层面研究吸附特性。本综合实验能够使学生从原子尺度认识表面活性剂的吸附和乳化过程的微观变化,激发学生学习兴趣,提升了学生的软件应用能力及空间想象能力,丰富物理化学实验有关界面化学实验的课程设计。

超细HMX的微流体结晶调控及高通量制备

为了实现含能材料晶体微观结构的精确控制,提升超细含能材料的晶体品质和质量一致性,以HMX为研究对象,搭建微流体结晶平台,研究在微尺度条件下流体的流动特性,开展浓度、流量等反应参数条件对超细HMX晶体颗粒形态的影响研究,并进行了超细奥克托今(HMX)的批量制备探索。结果表明,与心型芯片相比,涡流型芯片具有更好的传质效果和更薄的边界层效应,更适合于脆性晶体的制备。DMSO作为溶剂时,HMX晶体具有较好的形貌,大小均一,球形度高;当流量比R分别为1、5、10时,HMX的平均粒径分别为8.86、4.14和0.86μm,随着R增大,HMX的粒径逐渐变小,粒径分布变窄;通过改变工艺参数,微流体结晶可实现不同形貌、粒径超细HMX的可控制备;利用多层组合与并联分流的方式,实现了超细HMX的高通量制备,该方法不仅混合效率差异小、产品处理量大且设备整体能耗低,可为高品质窄粒径范围微纳米含能材料的高通量制备提供思路。

Change in Continuous Detonation Wave Propagation Mode from Rotating Detonation to Standing Detonation

We perform a three-dimensional numerical simulation based on a one-step chemical reaction model to investigate changes in the mode of H2-Air detonation wave propagation from rotating detonation wave （RDW） mode to standing detonation wave mode. The physical characteristics of an RDW with injection velocity of 500 m/s are analyzed to investigate the physical mechanisms involved. We find that with increasing injection velocity, the detonation wave gradually changes from perpendicular to the head wall to parallel to the head wall. When the injection velocity exceeds the Chapman-Jouguet velocity VCJ （about 1984 m/s）, the detonation wave changes orientation to become perpendicular to the fuel injection direction, and the rotating mode changes accordingly to a standing mode. Finally, the plane detonation characteristic triple-wave structures can be found from the standing mode.

微波化学动力学

微波促进化学反应具有加热速度快、效率高、选择性加热等优势,对于节能减排具有重要的意义,但在工程应用过程中存在微波功率反射大、加热不均匀和热失控等问题,限制了微波能的进一步应用。为了解决以上问题,设计出高效的微波化学反应器,必须在宏观上深入研究微波促进化学反应的动力学过程,将电磁场方程、热传导方程和反应动力学方程等多个微分方程相互耦合。然而,现有研究一直缺乏以上方程之间的严格耦合关系。因此,本文介绍了化学反应的极化及微波在化学反应中的耗散,建立了微波促进化学反应过程的宏观动力学耦合模型。首先,梳理了微波化学的宏观动力学耦合模型,并对该模型存在的挑战进行了总结,即现有模型缺乏微波在化学反应中的极化过程及耗散过程。其次,针对微波在化学反应中极化过程的挑战,引入了新的介电特性表征,结果表明,反应体系的介电特性由反应物浓度和生成物浓度的概率分布函数对应的1阶勒让德多项式展开式的系数决定。然后,针对微波在化学反应中耗散过程的挑战,根据能量守恒,引入了新的耗散功率公式,结果表明,微波在反应体系中的耗散由微波在反应物中的耗散、在生成物中的耗散及生成物和反应物耦合产生的耗散等部分组成。最后,通过实例,阐述了微波促进化学反应的宏观动力学应用,以推动微波化学工程化的进一步发展。

HTPB/Al/AP/RDX推进剂初始燃烧的分子模拟

针对一种四组元HTPB推进剂(HTPB/Al/AP/RDX)关键组分,基于第一性原理计算的数据集,使用深度神经网络模型开发了一个机器学习势函数;基于新开发的势函数,建立了四组元HTPB推进剂燃面模型,并进行了大规模的分子动力学模拟计算,对推进剂燃烧时的微观结构、温度、反应组分的时空演化进行了系统统计分析。结果表明,新开发的势函数能够准确描述推进剂组分单质及两两之间界面的能量和受力特性,是一个高精度、高效率的机器学习势函数;燃面模型实现了对推进剂燃烧过程中的AP、RDX、HTPB热解过程精准模拟,阐明了扩散火焰的形成机理以及铝粉从燃面剥离等微观过程,揭示了其中的各组分界面相互作用机制。表明分子动力学模拟能够在原子尺度上实现时间分辨的三维重建,进而获得推进剂燃烧的微观机理,可为固体推进剂的理论研究提供了新的工具。

合成石英玻璃炉膛内气流场模拟仿真国内外发展现状

在合成石英玻璃的生产过程中,炉膛的设计以及炉膛内气流场的合理分布和控制会影响合成石英玻璃的均匀性和温度分布,从而进一步影响合成石英玻璃的物理性能和化学成分均匀性,因此炉膛内气流场的稳定性对于提高合成石英玻璃的生产效率具有重要作用。本文介绍了合成石英玻璃的特性及相关应用,针对目前炉膛内气流场温度较高且无法进行测试等问题,结合国内外关于气流场模拟的研究现状,总结了目前气流模拟方法、仿真模型、数值计算技术等方面的研究进展。通过比较和分析多种模拟方法和模型,总结了计算流体力学(CFD)方法在合成石英玻璃制备中的应用前景。此外,文中还提出了多物理场耦合应用的发展方向,这为优化合成石英玻璃的制备流程和产品质量提供了参考。

TKX-50/MDNI共晶的分子动力学模拟

为了探究5,5′-联四唑-1,1′-二氧二羟胺(TKX-50)与1-甲基-4,5-二硝基咪唑(MDNI)形成共晶的可能性,进一步改善其热感度,提升其应用前景,构建了5种不同摩尔比的TKX-50/MDNI共晶体系,运用Malerials Studio软件中的分子动力学模拟方法,分析了相互作用能、内聚能密度、力学性能等与组分摩尔比的关系。结果表明,在5种共晶体系中,当TKX-50和MDNI摩尔比为1∶3时,修正结合能最大,表明此时两组分间的相互作用最强,组分间的相容性和稳定性也最好,此时更有可能形成共晶;内聚能密度分析与引发键键长分析表明,当TKX-50/MDNI共晶体系中MDNI占比越大时,体系的内聚能密度越大,引发键最大键长越小,体系的热感度更低,降感效果更好;力学性能分析表明,MDNI的引入可以在一定程度上改善TKX-50的刚性,增强延展性,且TKX-50和MDNI摩尔比为1∶1时,力学性能改善效果最佳。

关于“智能化工”背景下物理化学教学改革的思考

在当前“智能化工”迅速发展的大背景下,作为化工专业的核心课程之一,物理化学的教学不仅要因应智能化工的发展对化工专业人才的知识和能力需求,同时也应积极探索教学方法和手段的创新,吸收智能化工发展的最新技术成果并应用于教学过程中。通过对课程体系内容的进一步优化、引入先进的计算机辅助教学以及模拟实验手段等,提升教学效果,增强学生的实践能力和创新意识,培养他们适应智能化工发展的能力。

巧用坐标系记忆热力学函数关系式

热力学函数关系式是物理化学和化工热力学课程中的基础知识,主要包含4个热力学基本关系式、4个Maxwell关系式和4个对应系数关系式。这12个关系式是由8个热力学性质按照一定函数关系构成的微分方程,热力学性质包括内能(U)、热力学焓(H)、亥姆霍兹自由能(A)、吉布斯自由能(G)、温度(T)、压力(p)、体积(V)和熵(S)。这些热力学关系式较为复杂,初学者难以记忆,为了便于学习,采用坐标系来记忆热力学函数关系式。

新工科背景下科研反哺实验教学——新能源材料与器件专业物理化学实验设计

随着新工科建设的不断深入,加快培养符合未来科技发展的复合型人才是大势所趋。因此,本文提出针对新能源材料与器件专业,采用以科研反哺实验教学的模式,设计了基于化学水浴沉积法制备SnS薄膜的本科物理化学实验方案,深入探究基底材料和加料顺序对薄膜生长特性的影响。该实验不仅能加深学生对物理化学概念的理解,还能锻炼学生制备功能薄膜的能力,使学生进一步了解前沿材料制备技术,提升学生的科学素养。