NH4Cl水溶液的结构和物性研究
Microstructure and Physical Properties of NH4Cl Aqueous Solution
投稿时间:2022-08-10  修订日期:2022-09-15
DOI:10.12119/j.yhyj.202204011
中文关键词:  NH4Cl水溶液  密度泛函理论  拉曼光谱  同步辐射X射线散射
英文关键词:Aqueous NH4Cl solution  Density functional theory  Raman spectroscopy  Synchrotron radiation X-ray scattering
基金项目:河北省自然科学基金项目(E2020202020);教育部创新团队发展计划项目(IRT14R14);河北省现代海洋化工技术协同创新中心项目(冀教科[2013]37号);基于工学并举的“海水提钾”一体化教学资源构建(202002046010);基于科教融合的海洋技术专业教学资源构建及应用探索(2020GJJG029);“喜迎二十大,科创向未来”2022年大学生创新创业训练计划项目(202210080028)
作者单位
张宇 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130 
李非 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130
河北省现代海洋化工技术协同创新中心,天津 300130
河北工业大学化工学院/化工节能 过程集成与资源利用国家—地方联合工程实验室,天津 300130
河北工业大学化工学院/天津市本质安全化工技术重点实验室,天津 300130 
费莉婷 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130 
纪志永 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130
河北省现代海洋化工技术协同创新中心,天津 300130
河北工业大学化工学院/化工节能 过程集成与资源利用国家—地方联合工程实验室,天津 300130
河北工业大学化工学院/天津市本质安全化工技术重点实验室,天津 300130 
赵颖颖 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130
河北省现代海洋化工技术协同创新中心,天津 300130
河北工业大学化工学院/化工节能 过程集成与资源利用国家—地方联合工程实验室,天津 300130
河北工业大学化工学院/天津市本质安全化工技术重点实验室,天津 300130 
刘杰 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130
河北省现代海洋化工技术协同创新中心,天津 300130
河北工业大学化工学院/化工节能 过程集成与资源利用国家—地方联合工程实验室,天津 300130
河北工业大学化工学院/天津市本质安全化工技术重点实验室,天津 300130 
郭小甫 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130
河北省现代海洋化工技术协同创新中心,天津 300130
河北工业大学化工学院/化工节能 过程集成与资源利用国家—地方联合工程实验室,天津 300130
河北工业大学化工学院/天津市本质安全化工技术重点实验室,天津 300130 
王士钊 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130
河北省现代海洋化工技术协同创新中心,天津 300130
河北工业大学化工学院/化工节能 过程集成与资源利用国家—地方联合工程实验室,天津 300130
河北工业大学化工学院/天津市本质安全化工技术重点实验室,天津 300130 
汪婧 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130
河北省现代海洋化工技术协同创新中心,天津 300130
河北工业大学化工学院/化工节能 过程集成与资源利用国家—地方联合工程实验室,天津 300130
河北工业大学化工学院/天津市本质安全化工技术重点实验室,天津 300130 
毕京涛 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130
河北省现代海洋化工技术协同创新中心,天津 300130
河北工业大学化工学院/化工节能 过程集成与资源利用国家—地方联合工程实验室,天津 300130
河北工业大学化工学院/天津市本质安全化工技术重点实验室,天津 300130 
张盼盼 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130
河北省现代海洋化工技术协同创新中心,天津 300130
河北工业大学化工学院/化工节能 过程集成与资源利用国家—地方联合工程实验室,天津 300130
河北工业大学化工学院/天津市本质安全化工技术重点实验室,天津 300130 
张丁予 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130 
袁俊生 河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程硏究中心,天津 300130
河北省现代海洋化工技术协同创新中心,天津 300130
河北工业大学化工学院/化工节能 过程集成与资源利用国家—地方联合工程实验室,天津 300130
河北工业大学化工学院/天津市本质安全化工技术重点实验室,天津 300130 
摘要点击次数: 146
全文下载次数: 194
中文摘要:
      通过密度泛函理论(DFT)计算、拉曼光谱和同步辐射X射线散射法,研究了质量分数为1.0 %~28.0 %的NH4Cl水溶液的微观结构。在室温下测量了粘度、接触角和电导率。由DFT计算和拉曼光谱结果可知,当溶质浓度升高至10.0 %时,在2 900 cm-1和3 100 cm-1附近出现了明显的N-H作用峰,且随着质量分数的升高,NH4Cl水溶液中的DDAA型氢键转变为DA和DAA型氢键。X射线散射结果表明,当NH4Cl水溶液质量分数升高至10.0 %时,差值对分布函数G(r)在0.298 nm附近出现明显双峰,表明在该浓度下溶液中NH4+-Cl-接触离子对开始成为主要微观作用形式。NH4Cl水溶液的粘度、接触角和电导率均随着NH4Cl水溶液质量分数的增加而增大。NH4Cl水溶液中氢键类型的转变、O-H...N键占比增多以及逐渐增加的NH4+-Cl-接触离子是粘度和接触角变化的微观本质因素;电导率的增加与溶液中有效导电离子数量增加有关。
英文摘要:
      Density functional theory calculation (DFT),Raman spectroscopy and synchrotron radiation X-ray scattering were employed to study the microstructure of NH4Cl solution with mass fraction of 1.0%~28.0%. Viscosity,contact angle and conductivity were measured at room temperature. From the results of DFT calculation and Raman spectroscopy,when the solute concentration increases to 10.0%,there are significant N-H peaks near 2 900 cm-1 and 3 100 cm-1,and with the increase of mass fraction,the double donor-double acceptor (DDAA) type hydrogen bonds in the NH4Cl solution transform into the single donor-single acceptor (DA) and the single donor-double acceptor (DAA) type hydrogen bonds. X-ray scattering shows that the reduced pair distribution functions G(r) have a clear double peak near 2.98  when the mass fraction of aqueous NH4Cl solution increases to 10.0%,indicating that the NH+4-Cl- contact ion pairs start to become the dominant microscopic interaction in the solution at this concentration. With the increase of the mass fraction of aqueous NH4Cl solutions,the viscosity,contact angle and conductivity of aqueous NH4Cl solution increase. The shift in the type of hydrogen bonding in aqueous NH4Cl solutions,the O-H..N bonding occupancy,and the progressively increasing NH+4-Cl- contact ion pairs are the microscopic essential factors for the increased viscosity and contact angle with increasing solute concentration; the increase in conductivity is related to the increase in the number of effective conducting ions in the solution.
查看全文  查看/发表评论  下载PDF阅读器
关闭