MFM and gas adsorption isotherm analysis of proton beam irradiated multi-walled carbon nanotubes

To enhance the gas adsorption properties and modify the physical properties of carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were irradiated by high-energy proton beams, and the physical properties including morphology and local surface structure were investigated by using a transmission electron microscope (TEM), magnetic force microscope (MFM) and a gas adsorption isotherm apparatus which can deeply probe the fine structure of surface. Interestingly, clearer MFM images were obtained from the proton irradiated samples which supports that carbon exhibits magnetism under proton bombardments, although the intrinsic magnetic property is not understood. The layering properties of argon on MWCNTs were measured from 59 to 69 K and the interaction of argon on the surface was analyzed. The calculated values of isosteric heat of adsorption demonstrated that higher interaction of gas molecules with surface is found from the proton irradiated MWCNTs. This result strongly supports that the local surface modification, partial defects, for example, were created due to the external high energy impacts. Our results are worthy to note that gas adsorption technique can provide the fine atomic resolution which beyond the one of TEM and MFM.     

COS和H_2S毒化F-T合成催化剂热力学分析

利用热力学基础数据和相关软件对F-T合成催化剂COS和H_2S中毒的热力学进行了计算。在热力学上,Ru、Fe、Co的COS中毒在F-T合成反应可以发生的条件下均是自发过程。F-T合成反应体系中10~(-9)级的COS即可使Ru基催化剂中的金属Ru生成RuS_2而中毒。Fe和Co毒化后生成的硫化物种类较多,对这些反应的热力学计算结果表明,对于不同的反应,其平衡常数的差异很大,对应中毒反应发生时,所需的COS和H_2S的浓度也不同,对COS的要求更为严格。由于Fe基F-T合成催化剂活性相的复杂性,利用对催化剂相关性质的修饰开发具有一定抗硫性的铁基F-T合成催化剂是可行的;对于Co催化剂,利用F-T合成的反应特点和催化剂改性开发具有一定抗硫性催化剂是可能的。     

溶液统计热力学模型的计算机模拟

溶液统计热力学中涉及到许多模型和抽象的概念,很难用传统的教学手段加以清晰地描述,成为教学中的难点。3DS MAX提供了能将这些概念和理论以三维空间清晰地叙述和形象地模拟的有力工具。本文利用3DS MAX动画制作技术（造型制作、材质设计、变色动画）模拟了S－正规溶液理论中二元理想固溶体的形成过程,并形象化地表达了二元理想固溶体中粒子在系统中NA＋NB个晶格位上随机分布的构型数（混合位形配分函数）。充分发挥了3DS动画制作技术的优势,制作成高质量的溶液统计热力学MCAI课件,突破了教学中的难点。     

多原子分子统计热力学MCAI课件——多原子分子的内旋转

统计热力学是物理化学理论框架中的一个重要部分 ,其中有许多抽象的概念和过程很难用传统的教学方法描述清楚 ,多原子分子的内旋转和简正振动就是突出的例子。 3DSMAX动画创作技术提供了将这些抽象概念和过程加以形象描述和模拟的有力工具。作者用它研制了多原子分子统计热力学MCAI课件 ,使上述抽象概念和过程表达得生动和直观 ,便于初学者理解 ,充分发挥了多媒体技术在化学教学中的作用。本文介绍该课件的第 1部分———多原子分子的内旋转     

Thermal conductivity measurements and molecular association in a series of alcohol vapors: Methanol,ethanol, isopropanol,and t-butanol

Thermal conductivity measurements on the vapors of methanol, ethanol, isopropanol, and t-butanol are reported as a function of temperature (330–420 K) and pressure (11–240 kPa). The thermal conductivity versus pressure isotherms for all four alcohols exhibit upward curvatures at the lower temperatures and nearly linear increases at higher temperatures. This behavior is indicative of a dimeric species and one or more polymeric clusters in the vapor in addition to the monomer. Quantum mechanical calculations have indicated that tetramers are the most likely polymeric species. Detailed analyses of the data provide thermodynamic data (H,S) for the dimerization and tetramerization reactions and show interesting correlations with the size of the monomer unit.     

锂盐改性累托石处理染料废水

采用锂盐对累托石进行改性,研究其最佳改性条件及吸附亚甲基蓝的热力学和动力学规律.以碳酸锂为改性剂,碳酸锂与草酸用量比为0.8∶1,试验出改性的最佳条件为：碳酸锂与累托石质量比为5%,固液比为1∶20,改性时间为3 h.改性后累托石对亚甲基蓝溶液的吸附性能明显优于未改性的累托石,吸附量提高了65%;热力学和动力学探究表明,改性累托石对亚甲基蓝的吸附过程符合Langmuir规律,动力学符合Lagergren准二级动力学规律.     

湿法炼锌除钴锌渣硫酸浸出液中高锰酸钾氧化沉钴热力学分析

锌湿法冶金生产中除钴产出的锌渣尚含有大量的锌钴等有色金属资源,这种渣用硫酸浸出后锌钴等有色金属进入浸出液中,可用高锰酸钾等氧化剂将钴氧化沉淀而从含锌溶液中分离出来.用电极电势理论和能斯特方程对此除钴过程进行了热力学分析,结果表明:高锰酸根的氧化对溶液中杂质Fe2 、Mn2 、Co2 的去除是可行的,可以达到工业生产对杂质的浓度要求;对于N i2 只能进行部分氧化.氧化过程中溶液pH对钴的沉淀效果具有决定性影响,pH低于4时沉淀效果将显著降低.     

具有热阻、热漏和内不可逆性的联合卡诺热机生态学优化

用有限时间热力学的方法分析具有热阻、热漏、内不可逆性的定常流联合卡诺型热机循环．导出了在傅立叶导热定律下联合循环功率、效率和生态学指标的性能，并进行优化；得到功率、效率和生态学指标之间的优化关系，并由数值计算分析了功率、效率和循环熵产率之间的关系．所得的结果表明，最大生态学指标下的效率十分接近于联合循环可以达到的最大效率；相应的熵产率也要低于以输出功率为优化目标时的熵产率．     

基于热经济学的空调系统建模

为降低空调系统的运行成本,提高其运行的经济性,提出了一种新的用于空调系统热经济性分析的评价模型。该模型是在热力学的(火用)分析和经济学等理论的基础上形成的,并以能量费用和非能量费用计算的单位热经济学成本作为分析评价的依据。通过2因素3位级9个工况的正交实验,得到用该模型计算的单位热经济学成本曲线,并同热经济学矩阵模式分析方法的计算结果进行了比较,结果表明该模型是合理的,可为空调系统的经济运行状态诊断提供决策依据。