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基于ESIPT机理检测Al^3+荧光探针分子结构和电子光谱的理论研究
1
作者 石英 孙朝范 +2 位作者 曹必发 李尤 尹航 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2020年第6期833-839,共7页
本文应用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法,研究了具有激发态分子内质子转移(ESIPT)特性的3-羟基黄酮(3HF)及其两种氰基和氨基取代衍生物(3HF-CY和3HF-AM)作为水溶液中Al^3+离子检测的荧光探针分子结构和电子光谱性质.... 本文应用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法,研究了具有激发态分子内质子转移(ESIPT)特性的3-羟基黄酮(3HF)及其两种氰基和氨基取代衍生物(3HF-CY和3HF-AM)作为水溶液中Al^3+离子检测的荧光探针分子结构和电子光谱性质.计算得到了与ESIPT过程相关的键长、键角以及势能曲线,模拟计算了单独分子和分子@Al3+复合物的吸收和荧光光谱.结果表明,氰基或氨基的引入均会抑制3HF的质子在基态(S0)或激发态(S1)的转移.而从得到的吸收光谱可以看出,在3HF中引入吸电子基团氰基可以引起其吸收光谱的红移,而给电子基团氨基的引入则出现相反现象.此外,与3HF-AM的荧光光谱相比,3HF-AM@Al^3+复合物发生了75.88 nm的蓝移,由此推测3HF-AM与水中的Al^3+反应后,在光激发下溶液荧光会由绿色转变为紫色,表明3HF-AM分子可以作为有效检测水中Al3+的荧光探针. 展开更多
关键词 3-羟基黄酮 激发态分子内质子转移 荧光探针 Al^3+离子 密度泛函理论
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酸性精炼渣系SiO_2-Al_2O_3-CaO-MgO-FeO-MnO中Al_2O_3活度计算模型 被引量：2
2
作者 邹峰 薛正良 +1 位作者 熊锐 余晨帆 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2015年第3期159-163,169,共6页
为了获得帘线钢软吹终点钢水酸溶铝含量与渣中Al2O3之间平衡的热力学数据,本文根据熔渣结构的分子离子共存理论,建立了Si O2-Al2O3-Ca O-Mg O-Fe O-Mn O六元渣系的活度计算模型.计算得到了炼钢温度下酸性精炼渣中Al2O3的活度值,并分析了... 为了获得帘线钢软吹终点钢水酸溶铝含量与渣中Al2O3之间平衡的热力学数据,本文根据熔渣结构的分子离子共存理论,建立了Si O2-Al2O3-Ca O-Mg O-Fe O-Mn O六元渣系的活度计算模型.计算得到了炼钢温度下酸性精炼渣中Al2O3的活度值,并分析了w(Mg O)和碱度w(Ca O)/w(Si O2)对Al2O3相关组元活度的影响,为帘线钢钢水软吹酸性渣精炼脱铝提供指导. 展开更多
关键词 活度计算模型 Al2O3活度 熔渣分子-离子共存理论 帘线钢 酸溶铝
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红移型Cu(Ⅱ)离子比率荧光探针的光物理性质 被引量：14
3
作者 崔俐丽 周丹红 李苗苗 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第4期745-753,共9页
应用密度泛函理论(DFT)及含时密度泛函理论(TDDFT)方法研究了N-丁基-4,5-二[2-(苯胺基)乙胺基]-l,8萘酰亚胺红移型铜离子比率荧光探针的光物理性质.通过探针分子与金属离子结合前后的几何构型优化,结合自然键轨道分析,揭示了探针分子对... 应用密度泛函理论(DFT)及含时密度泛函理论(TDDFT)方法研究了N-丁基-4,5-二[2-(苯胺基)乙胺基]-l,8萘酰亚胺红移型铜离子比率荧光探针的光物理性质.通过探针分子与金属离子结合前后的几何构型优化,结合自然键轨道分析,揭示了探针分子对铜离子的识别作用.通过激发态计算阐明了光诱导分子内电荷转移(ICT)机理.研究结果表明,由于Cu(II)离子络合导致萘胺脱氢,带负电荷的胺基N原子与萘环形成C=N双键,延长了共轭体系;N的非键电子向Cu(II)离子的空d轨道转移一个电子,抑制了Cu(II)离子的顺磁效应所导致的荧光淬灭,受光激发后,共轭N与萘环之间发生n→π*电子转移导致ICT效应和荧光红移. 展开更多
关键词 1 8-萘酰亚胺-4 5-胺基衍生物 铜离子荧光分子探针 分子内电荷转移 荧光红移 含时密度泛函理论
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基于最小Gibbs自由能原理的CaO-SiO_2炉渣和Si-Ca金属两相体系平衡热力学模型 被引量：4
4
作者 王飞 郭汉杰 杨学民 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1785-1790,共6页
基于封闭平衡体系Gibbs自由能最小原理对精炼Si液中杂质Ca的炉渣金属体系建立热力学模型,由该热力学模型得到Si液中Ca的摩尔分数xCa与CaO-SiO2二元渣系CaO的摩尔分数xCaO的关系和文献报道的实验结果吻合良好,即0.3<xCaO<0.4较有利... 基于封闭平衡体系Gibbs自由能最小原理对精炼Si液中杂质Ca的炉渣金属体系建立热力学模型,由该热力学模型得到Si液中Ca的摩尔分数xCa与CaO-SiO2二元渣系CaO的摩尔分数xCaO的关系和文献报道的实验结果吻合良好,即0.3<xCaO<0.4较有利于Si液脱Ca。热力学模型计算结果表明:Si液中Si和Ca的活度分别与SiO2和CaO质量作用浓度的比值符合炉渣金属组元活度之间的关系式,且计算结果比文献报道的数据精度更高。因此,基于炉渣离子分子共存理论的质量作用浓度可与经典的炉渣活度一样表征CaO-SiO2二元渣系组元的反应能力。由建立的热力学模型计算结果确定的反应[Ca]+0.5(SiO2)=(CaO)+0.5[Si]的标准摩尔反应Gibbs自由能变化表达式为r m,CaO G=89 532.7 21.8T(J/mol)。 展开更多
关键词 CaO-SiO2渣系 Si-Ca熔体 最小自由能原理 热力学模型 离子分子共存理论 Si液精炼 活度
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CaO-MnO-SiO_2渣系的表面张力计算模型 被引量：1
5
作者 吴铖川 成国光 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第19期58-62,共5页
基于熔渣结构离子与分子共存理论和Butler方程,建立了CaO-MnO-SiO2熔渣表面张力计算模型。模型利用纯组元的表面张力和摩尔体积以及熔渣中各组元表面相和体相中作用浓度(活度)可以计算出CaO-MnO-SiO2熔渣表面张力随熔渣成分、温度的变... 基于熔渣结构离子与分子共存理论和Butler方程,建立了CaO-MnO-SiO2熔渣表面张力计算模型。模型利用纯组元的表面张力和摩尔体积以及熔渣中各组元表面相和体相中作用浓度(活度)可以计算出CaO-MnO-SiO2熔渣表面张力随熔渣成分、温度的变化规律。表面张力的计算结果与文献介绍的值吻合很好。计算了1773 K下CaO-MnO-SiO2渣系的等表面张力线,并进一步考察了炉渣成分对表面张力的影响。 展开更多
关键词 CaO-MnO-SiO2 表面张力 离子与分子共存理论 Butler方程 计算模型
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RbCl-H2O二元系和RbCl-RbNO3-H2O三元系作用浓度计算模型
6
作者 郭汉杰 杨学民 +1 位作者 赵伟洁 焦晋沙 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第E01期199-206,共8页
利用离子-分子共存理论建立温度为298．15K时强电解质水溶液二元系RbCl-H2O和三元系RbCl-RbNO3-H2O作用浓度计算热力学模型。热力学模型计算的以纯物质为标准态、以摩尔分数为浓度单位的RbCl-H2O二元系各组元作用浓度经过转换系数转换... 利用离子-分子共存理论建立温度为298．15K时强电解质水溶液二元系RbCl-H2O和三元系RbCl-RbNO3-H2O作用浓度计算热力学模型。热力学模型计算的以纯物质为标准态、以摩尔分数为浓度单位的RbCl-H2O二元系各组元作用浓度经过转换系数转换后，与文献报道的以无限稀为标准态、以质量摩尔浓度为浓度单位的组元活度吻合良好。RbCl-RbNO3-H2O三元系的RbCl和RbNO3转换后的作用浓度与文献报道的活度在总离子强度为0．01、0．05、0．1、0．5、1．0、1．5、2．0、3．0和3．5mol／kg时均良好吻合。这说明基于离子-分子共存理论建立的作用浓度计算热力学模型能反映强电解质水溶液RbCl-H2O和RbCl-RbNO3-H2O的结构特性；且组元的作用浓度在计算的浓度单位内严格遵守质量作用定律。 展开更多
关键词 RbCl-H2O RbCl-RbNO3-H2O 作用浓度 活度 离子-分子共存理论 转换系数
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CaO-SiO_(2)-MgO-Al_(2)O_(3)四元渣系Al2O3活度预测模型 被引量：3
7
作者 郭永春 郑海燕 +1 位作者 胡心光 沈峰满 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期652-657,共6页
高炉渣系各组元活度对高炉冶炼和产品质量具有重要的影响作用.基于分子-离子共存理论,建立CaO-SiO 2-MgO-Al2O3四元渣系Al2O3活度预测模型;结合试验测定值对其进行验证与修正,最终建立了修正的CaO-SiO 2-MgO-Al2O3四元渣系Al2O3活度预... 高炉渣系各组元活度对高炉冶炼和产品质量具有重要的影响作用.基于分子-离子共存理论,建立CaO-SiO 2-MgO-Al2O3四元渣系Al2O3活度预测模型;结合试验测定值对其进行验证与修正,最终建立了修正的CaO-SiO 2-MgO-Al2O3四元渣系Al2O3活度预测模型;同时,依据模型计算结果探究R(w(CaO)/w(SiO2)),w(MgO)/w(Al2O3)和w(Al2O3)对Al2O3活度的影响.研究结果表明:修正后的CaO-SiO 2-MgO-Al2O3四元渣系Al2O3活度预测模型具有较高的预测精度,能够很好地预测熔渣Al2O3活度;当w(MgO)/w(Al2O3)=0.40,w(Al2O3)=20%时,随着R增加,Al2O3活度逐渐减小;当R=1.25,w(Al2O3)=20%时,随着w(MgO)/w(Al2O3)增加,Al2O3活度逐渐减小;当w(MgO)/w(Al2O3)=0.40,R=1.25时,随着w(Al2O3)增加,Al2O3活度逐渐增大. 展开更多
关键词 分子-离子共存理论 质量浓度 高炉渣 预测模型 Al_(2)O_(3)活度
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电渣重熔中脱氧剂种类影响炉渣脱氧的热力学分析 被引量：3
8
作者 侯栋 姜周华 +1 位作者 董艳伍 周伟基 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期668-672,共5页
以工业纯铁为研究对象,熔渣-金属中各个组元间的热力学平衡反应和质量守恒为基础,计算了不同的脱氧剂添加量下钢中的Si,Al的平衡质量分数,建立了脱氧剂Al,CaSi,CaSiBa的脱氧热力学模型.结果表明:基于本模型对多种脱氧剂进行的研究能够... 以工业纯铁为研究对象,熔渣-金属中各个组元间的热力学平衡反应和质量守恒为基础,计算了不同的脱氧剂添加量下钢中的Si,Al的平衡质量分数,建立了脱氧剂Al,CaSi,CaSiBa的脱氧热力学模型.结果表明:基于本模型对多种脱氧剂进行的研究能够符合实验结果,在采用Al,CaSi,CaSiBa脱氧时,渣中FeO质量分数分别能降低到0.04%,0.08%,0.08%,铝脱氧可以使得熔渣中氧势降到最低,且渣中Al2O3由于脱氧而增加的量相对于原始质量分数变化幅度较小,与CaSi,CaSiBa相比具有良好的氧势控制能力. 展开更多
关键词 炉渣离子分子共存理论 电渣重熔 脱氧 热力学模型
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含钛高炉渣活度模型的建立及热力学分析
9
作者 石俊杰 李杰 +1 位作者 孙丽枫 姜茂发 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期43-46,62,共5页
根据分子离子共存理论,建立了CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2含钛高炉渣活度模型,模型计算结果与实验测定结果吻合较好.利用该模型并结合相图计算分析了碱度和w（TiO2）对含钛高炉渣主要组元活度的影响.结果表明,含钛高炉渣中钛的主要赋存相是... 根据分子离子共存理论,建立了CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2含钛高炉渣活度模型,模型计算结果与实验测定结果吻合较好.利用该模型并结合相图计算分析了碱度和w（TiO2）对含钛高炉渣主要组元活度的影响.结果表明,含钛高炉渣中钛的主要赋存相是CaO·TiO2,1500℃时典型含钛高炉渣中CaO·TiO2的活度为0.18.随着碱度和w（TiO2）增加,CaO·TiO2活度先增后减.当碱度区间在1.08~3.08,w（TiO2）在26%~43%的条件下,有利于CaO·TiO2活度的增加,促进钛组分在钙钛矿中富集.CaO·TiO2活度最大值所需碱度随TiO2含量的增加而增加,当含钛高炉渣中w（TiO2）为20%~28%时碱度为1.34~1.63,对促进钛在钙钛矿中的富集是有利的. 展开更多
关键词 活度模型 分子离子共存理论 热力学 含钛高炉渣 综合利用
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电渣重熔Inconel 625合金铝钛氧化的热力学分析 被引量：4
10
作者 刘福斌 张海宝 +1 位作者 高俊哲 耿鑫 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期652-659,共8页
针对电渣重熔Inconel 625合金过程中Al和Ti含量的控制问题,通过渣-金平衡实验和基于离子-分子共存理论建立作用浓度热力学模型的研究,探索渣系组元对Al,Ti烧损的影响机制.研究了渣系各组元活度及活度比与渣系成分间的关系.研究结果表明:... 针对电渣重熔Inconel 625合金过程中Al和Ti含量的控制问题,通过渣-金平衡实验和基于离子-分子共存理论建立作用浓度热力学模型的研究,探索渣系组元对Al,Ti烧损的影响机制.研究了渣系各组元活度及活度比与渣系成分间的关系.研究结果表明:当TiO_(2)的质量分数为3%时,渣系能较好地控制Al和Ti氧化的效果.炉渣中的CaO会引起合金中Al和Ti不同程度的烧损,过量CaO会导致合金发生“烧Ti增Al”现象.升高温度可以抑制合金中Al的氧化,而降低温度可以抑制Ti的氧化.在1823 K下,能够有效减少Inconel 625合金电渣重熔过程中Al和Ti烧损的渣系组成为w(CaF_(2))=50%~60%,w(Al_(2)O_(3))=15%~20%,w(CaO)=14%~20%,w(MgO)=3%,w(TiO_(2))=2.5%~3.5%. 展开更多
关键词 Inconel 625合金 电渣重熔 离子-分子共存理论 热力学 铝钛氧化
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