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Zn2+离子水合数及水在TBP-ZnCl2萃取体系中行为的核磁共振研究

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金属学报 1985年第2期 81-87页

作者：俞斌陈智滕藤沈其丰北京化工研究院研究生南京化工学院清华大学化学与化工系

用核磁共振法(简称NMR)测定了ZnCl水溶液的~1H化学位移.通过~1H化学位移、温度和ZnCl浓度的半经验关系式,求得ZnCl溶液中Zn~2+离子水合数为3.8.用~1H,C的NMR研究了TBP-CCl萃取ZnCl时,其配合物组成为ZnCl·2TBP·2HO和ZnCl·2TBP.在该体... 详细信息

用核磁共振法(简称NMR)测定了ZnCl水溶液的~1H化学位移.通过~1H化学位移、温度和ZnCl浓度的半经验关系式,求得ZnCl溶液中Zn~2+离子水合数为3.8.用~1H,C的NMR研究了TBP-CCl萃取ZnCl时,其配合物组成为ZnCl·2TBP·2HO和ZnCl·2TBP.在该体系中确有部分水和ZnCl结合在一起.

关键词：化学位移水合数谱线位移核磁共振离子水合 Zn 萃取体系

借沉积在阳离子交换剂上的汞离子水合三鍵与反应机理

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药学进展 1961年第1期 13-14页

作者：周瑞仪

作者借沉积在阳离子交换剂上的二价汞离子,在汞介貭中,实现了乙炔及乙炔醇类的水合作用。添加硫酸及提高硫酸浓度,可增加反应产物的产量。并且确定沉积在阳离子交換剂上的二价汞离子类似庫切洛夫催化剂,它可漸渐地由于汞离子还原为金属... 详细信息

作者借沉积在阳离子交换剂上的二价汞离子,在汞介貭中,实现了乙炔及乙炔醇类的水合作用。添加硫酸及提高硫酸浓度,可增加反应产物的产量。并且确定沉积在阳离子交換剂上的二价汞离子类似庫切洛夫催化剂,它可漸渐地由于汞离子还原为金属汞而失去本身活

关键词：阳离子交换剂汞离子离子水合二价反应机理反应机制

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密度泛函理论研究金属镧离子的水合团簇

过程工程学报 2022年第6期22卷 764-773页

作者：巨朝阳余梦婷雷庭俞程海翔任兰会葛承胜衢州学院化学与材料工程学院浙江衢州324000 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001 浙江大学衢州研究院特种聚合物研究所浙江衢州324003

Y型分子筛具有许多工整均匀的孔道结构,经常作为酸催化剂、双功能助推剂和择形催化剂,被广泛应用于干燥、洁净过滤、吸附分离和催化等领域。工业生产中稀土Y型分子筛的制备一般选用稀土离子水溶液与NaY型分子筛通过离子交换置换制取,但... 详细信息

Y型分子筛具有许多工整均匀的孔道结构,经常作为酸催化剂、双功能助推剂和择形催化剂,被广泛应用于干燥、洁净过滤、吸附分离和催化等领域。工业生产中稀土Y型分子筛的制备一般选用稀土离子水溶液与NaY型分子筛通过离子交换置换制取,但稀土离子水合结构以及通过分子筛孔的微观机理仍不清楚。本工作采用密度泛函理论(DFT)在M06-2X-D3/def2-SVP计算水平下,La^(3+)采用LANL2DZ赝势基组,采用SMD=water隐式溶剂模型研究了La^(3+)水合团簇及其不同价态时的结构性质,对水合团簇结构尺寸、Mulliken电荷、结合能以及能量分解进行了分析。结果表明,La^(3+)水合团簇结构柔性较大,并非大于某个水合数无法通过分子筛孔;随水合数目的增大,La-O(H_(2)O)平均半径有着增大的趋势,La^(3+)在水溶液中总是趋于更稳定的多水合团簇结构;La-O(OH-)形成的键能比La-O(H_(2)O)强;在[La(H_(2)O)_(n)]^(3+)水合数目小于等于9时,团簇结构中以静电为主导作用,其次是诱导作用和交换互斥作用,色散作用所占比例最小;当水合数目大于9时,诱导作用所占比例升高,静电作用所占比例降低。研究结果对于深入认识稀土水合结构和分子筛制备机理具有重要理论指导意义。

关键词：分子筛密度泛函理论计算镧离子离子水合团簇

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水合离子的微观结构和输运动力学研究新进展

科学通报 2018年第21期63卷 2108-2110页

作者：马旭村清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室北京100084

界面处的离子水合和传输行为既是被物理、化学、生物等多学科所关注的一个基础科学问题,也在盐的溶解、生命体内的离子转移、大气污染、海水淡化等方面具有潜在的应用.2018年5月14日Nature在线发表了以＂The effect of hydration number... 详细信息

界面处的离子水合和传输行为既是被物理、化学、生物等多学科所关注的一个基础科学问题,也在盐的溶解、生命体内的离子转移、大气污染、海水淡化等方面具有潜在的应用.2018年5月14日Nature在线发表了以＂The effect of hydration number on the interfacial transport of sodium ions＂为题的文章（[1]）,报道了水与NaCl相互作用后生成的钠离子水合物的原子级分辨结构,并发现了这种水合离子输运的幻数效应.

关键词：水合物 Cl 离子输运离子水合扫描隧道显微镜微观结构动力学性质原子力显微镜水分子输运性质

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“PAM—膨润土—电场”耦合作用下的土壤水运动

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“PAM—膨润土—电场”耦合作用下的土壤水运动

作者：李佳燊西南大学

学位级别：硕士

土壤水作为地下水、地表水、大气水三者之间转化连接的关键纽带,对各种农作物和植物的生长至关重要。土壤水分运动过程深刻影响着水土流失、土壤侵蚀等环境问题的发生。前人的研究大多是根据不同的外部条件变化,通过改变或设定边界和初... 详细信息

土壤水作为地下水、地表水、大气水三者之间转化连接的关键纽带,对各种农作物和植物的生长至关重要。土壤水分运动过程深刻影响着水土流失、土壤侵蚀等环境问题的发生。前人的研究大多是根据不同的外部条件变化,通过改变或设定边界和初始条件建立相适应的模型来描述和解释土壤的水分运动过程,而没有进行土壤水分运动内部机理的研究,导致所建立的数学模型始终无法精确定量解释土壤中的水分运动过程。因此,人们开始探究土壤内部相互作用及其影响土壤水分运动的机理。近年来的研究表明,受土壤电场影响的土壤颗粒间相互作用力是土壤颗粒凝聚和分散过程的关键,决定了土壤团聚体的稳定性,而土壤团聚体稳定性又决定了土壤孔隙结构,最终影响着水分运动过程。如果相互作用力为排斥力,则团聚体分散,土壤孔隙被分散的小颗粒堵塞,不利于土壤水分运动,反之则有利于土壤水分运动。与此同时,不同金属阳离子由于极化作用和极化诱导共价作用的差异,导致屏蔽电场能力的不同,从而导致了土壤团聚体稳定性的差异,而团聚体稳定性的差异会进一步导致土壤孔隙特征的以及水分运移的差异。众所周知,PAM(Poly Acrylamide)[简称PAM,分子式(CHON)]作为一种线性大分子有机质能够通过“搭桥效应”提高团聚体的稳定性。PAM提高团聚体稳定性的方式与电场密切相关。通过提高电解质浓度或引入屏蔽电场能力强的阳离子,可以降低土壤电场强度和排斥力的作用距离与大小,使PAM分子链足以形成“搭桥效应”,从而增强颗粒间的范德华吸引力,提高团聚体的稳定性。实际上,除了具有范德华吸引力外,PAM因含有部分酰胺基而带少量正电,在同性排斥作用下,PAM分子呈伸展状,并且可以与带负电荷的土壤颗粒相吸引,也具有吸引力。显然,这些相互作用可以显著提高团聚体的稳定性。但另一方面,由于PAM分子同时带有大量的负电荷,并且在水溶液中PAM分子几乎完全伸直,对带负电胶体颗粒产生排斥作用,降低其团聚体稳定性,反而可能会抑制土壤水分运动。膨润土中所含黏土矿物是土壤的重要组成物质,其共同的特性都是带有大量表面负电荷并形成强大的电场,且其主要矿物成分蒙脱石能够膨胀分散并释放释放出小颗粒堵塞孔隙,降低水分土壤运动。由此可以推测,土壤电场与PAM间可能存在复杂的耦合作用影响土壤水分运动。基于此,本研究利用室内一维垂直土柱运动试验和团聚体稳定性试验,以不同浓度的Li Cl、Na Cl、KCl电解质溶液调节土壤电场,以不同PAM含量调节土壤颗粒间范徳华吸引力,测定了紫色土和膨润土中的水分入渗速率和团聚体稳定性强度,结果发现:(1)在膨润土水分运动中,当水分进入膨润土而引发的“水-离子-电场”之间的相互作用强烈地影响了膨润土水的入渗与运动。在任意离子浓度下,“水-Li-电场”相互作用使膨润土几乎完全失去渗水性和水分传导性;在≤10 mol/L低离子浓度时,“水-Na-电场”相互作用使膨润土完全失去渗水性和水分传导性;在任意离子浓度下,“水-K-电场”相互作用使膨润土表现出良好的渗水性和水分传导性;不论是Na还是K,随离子浓度提高,膨润土中水分运动速度加快;在任意电场强度下(不同离子类型和不同电解质浓度条件下),加入PAM始终提高膨润土中水分运动速度,所以在膨润土的水分运动中“PAM-电场”之间的耦合始终表现为促进作用。(2)在紫色土水分运动中,当电解质类型和PAM含量一致时,紫色土中水运动速率均随着电解质浓度的增加而单调增大,而且在不同电解质体系中水运动速率表现为KCl>Na Cl>Li Cl的离子特异性序列。由于电场强度随电解质的提高而降低,而相同电解质浓度下土壤电场遵循Li>Na>K的序列,表明随电场强度的降低,紫色土水运动速度加快。(3)在紫色土水分运动中,“膨润土-电场”之间不发生耦合,而“PAM-电场”之间则有明显的耦合作用,而且土壤中的这种耦合作用不同于膨润土中“PAM-电场”间的耦合:在强电场时“PAM-电场”之间的耦合促进了土壤水分运动,弱电场时“PAM-电场”之间的耦合则抑制了土壤水分运动。研究结果指出,在Li/Na存在时的各电解质浓度下,0.5%PAM含量都促进水运动。而K存在时的10mol/L,0.5%PAM含量对水运动则表现出抑制作用。由于Li/Na极化率低,因此在各电解质浓度下体系都处于强电场条件,相应地K极化率高,只有在低电解质浓度下才处于强电场条件。(4)在紫色土水分运动中,“PAM-电场-膨润土”三者之间存在非常强烈的耦合作用,“PAM-电场-膨润土”三者之间的耦合效应明显强于“PAM-电场”之间的耦合效应,而且“PAM-电场-膨润土”三者之间的这种耦合作用对土壤水运动都表现为抑制。基于上述实验发现,结合颗粒间的各种相互作用力计算和这些作用力

关键词：土壤电场聚丙烯酰胺(PAM) 耦合作用离子特异性离子水合水分运动

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典型一价阳离子对蛋白质膜污染的影响特性

中国环境科学 2017年第5期37卷 1792-1797页

作者：王磊朱苗苗瑞李松山邓东旭西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055

通过耗散型石英晶体微天平结合自制的聚偏氟乙烯(PVDF)芯片,考察离子强度为0mmol/L及Li Cl、Na Cl、KCl离子强度为100mmol/L条件下,牛血清蛋白(BSA)在PVDF界面的微观吸附过程及吸附层结构特征,结合宏观膜污染及膜性能恢复试验,从微观角... 详细信息

通过耗散型石英晶体微天平结合自制的聚偏氟乙烯(PVDF)芯片,考察离子强度为0mmol/L及Li Cl、Na Cl、KCl离子强度为100mmol/L条件下,牛血清蛋白(BSA)在PVDF界面的微观吸附过程及吸附层结构特征,结合宏观膜污染及膜性能恢复试验,从微观角度阐述了膜污染过程中离子水合作用的产生过程及其影响因素,进一步解析了一价阳离子对超滤膜蛋白质污染行为的影响机制.结果表明:与离子强度为0mmol/L时相比,无论是Li^+、Na^+或K^+离子的存在,皆可有效触发PVDF-BSA及BSA-BSA之间的水合排斥力,进而减缓BSA在PVDF膜面的吸附累积速率,形成松散的BSA吸附层,相应膜污染减缓.但是Li^+、Na^+及K^+3种阳离子对膜污染的缓减幅度并不相同,离子半径越小,BSA在膜面的吸附累积速率越慢,吸附层越松散,相应膜不可逆污染越小,说明膜污染幅度与离子半径成正相关关系,这主要是因为上述3种阳离子所产生的水合排斥力不同所致.

关键词： PVDF超滤膜 QCM-D 离子半径离子水合膜污染

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