一種研究手榴彈狀納米ZnO標準摩爾生成焓的方法
2023-10-05 13:25:24 1
專利名稱：一種研究手榴彈狀納米ZnO標準摩爾生成焓的方法
技術領域：
本發明涉及一種手榴彈狀納米ZnO標準摩爾生成焓的研究，特別涉及一種將已知 的塊體ZnO標準摩爾生成焓作為參考標準，尋求手榴彈狀納米ZnO與塊體ZnO標準摩爾生 成焓的關係，從而獲得手榴彈狀納米ZnO標準摩爾生成焓的方法。
背景技術：
納米材料的熵、焓、吉布斯自由能等規定熱力學函數具有重要的科學意義和應用 價值，而且是尺度和形貌的函數。如何通過實驗獲取納米材料的規定熱力學函數值，探索納 米熱力學函數的尺度、取向(形貌)關係和演變規律，建立不同尺寸、不同取向(形貌)納 米材料的基礎熱力學數據標準，是「納米材料熱力學」研究的重要課題。當前對納米材料熱 力學性質的研究十分欠缺，尤其是對納米材料的熵、焓、吉布斯自由能等規定熱力學函數值 的研究。嶽丹婷等通過相同的方法測定了多種不同納米材料(如納米氧化鋅、納米鐵、納 米鋁)的低溫熱容，依據熱容與熱力學函數的關係式，獲得了以標準狀態四8. 15K為基準 的納米材料的熵、焓、吉布斯自由能，其代表性文獻如[嶽丹婷，譚志誠，董麗娜，孫立賢，張 濤.物理化學學報2005，21 :446-449.]；來蔚鵬等結合理論模型，用量子化學的方法獲得 了不同粒徑納米金剛石的各種標準焓和標準熵[來蔚鵬，薛永強，廉鵬，葛忠學，王伯周，張 志忠.物理化學學報2007，23 :508-512.]；袁愛群等利用微量熱儀，通過納米反應體系的 反應熱獲得了固相反應製備的多種納米磷酸鹽化合物的標準摩爾生成焓數據，其代表性 文獻如[a)Yuan AQ, Liao S, Tong ZF, Wu J, Huang ZY. Mater. Lett. 2006,60 :2110-2114. b) Yuan AQ, Wu J, Bai LJ, Huang ZY, Wu K, Liao S, Tong ZF. Mater. Res. Bull. 2008,43 1339-1345. c)Yuan AQ, Wu J, Bai LJ, Ma SM, Huang ZY, Tong ZF.J. Chem. Eng. Data 2008， 53 :1066-1070.]。以上這些方法存在的問題是通過測定低溫熱容獲取的納米材料的熵、焓、吉布斯 自由能以標準狀態四8. 15K為基準而不是以OK為基準，因此從實質上並沒有解決納米材料 的規定熱力學函數值；理論模型的建立與應用只適合滿足特定條件的納米材料，因此適用 範圍狹小；通過納米反應體系的反應熱獲得納米材料的標準摩爾生成焓，必須已知除納米 材料以外的各物質的標準摩爾生成焓，對液相反應也不適用。目前，將已知的塊體材料標準 摩爾生成焓作為參考標準，尋求納米材料與對應塊體材料標準摩爾生成焓的關係，從而獲 得納米材料標準摩爾生成焓的思想及具體方法還未曾報導。
發明內容
本發明的目的是為了克服上述現有方法存在的缺陷及不足而提供的一種獲取納 米材料標準摩爾生成焓的新思想及新方法，該新思想通過具體的新方法得到了驗證，支撐 了該新思想。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種研究手榴彈狀納米ZnO標準摩爾生成焓的新思想與新方法，其特徵在於新思想是將已知的塊體ZnO標準摩爾生成焓作為 參考標準，尋求手榴彈狀納米ZnO與塊體ZnO標準摩爾生成焓的關係，從而獲得手榴彈狀納 米ZnO標準摩爾生成焓。新方法是基於該新思想具體建立起來的，具體為在相同條件下手 榴彈狀納米ZnO及塊體ZnO分別發生相同的化學反應，依據熱力學勢函數法，獲得手榴彈狀 納米ZnO與塊體ZnO標準摩爾生成焓的關係，最終得到手榴彈狀納米ZnO標準摩爾生成焓 的新方法。該新方法的可行性論證了該新思想的正確性。具體步驟如下1)、在四8. 1 及ρ0下，將手榴彈狀納米ZnO及塊體ZnO分別與過量的同濃度的 鹽酸反應，利用微量熱儀分別測定氧化鋅納米反應體系及塊體反應體系的反應焓變；2)、反應完全後，利用電感耦合等離子體(簡稱ICP)測定ZnO納米反應體系及塊 體反應體系中鋅離子的濃度，以確定兩種體系中氧化鋅反應的量，求出兩種體系的摩爾反 應焓變ArH: {nana) ArHem {bulk)；3)、根據熱力學勢函數法，建立ZnO納米反應體系及塊體反應體系的聯繫，獲得手 榴彈狀納米ZnO與塊體ZnO標準摩爾生成焓的關係為
權利要求
1.將已知的塊體ZnO標準摩爾生成焓作為參考標準，尋求手榴彈狀納米ZnO與塊體 ZnO標準摩爾生成焓的關係，從而獲得手榴彈狀納米ZnO標準摩爾生成焓的方法。
2.基於權利要求1，利用手榴彈狀納米ZnO和塊體ZnO在相同條件下發生相同的化學 反應，利用熱力學勢函數法尋求手榴彈狀納米ZnO與塊體SiO標準摩爾生成焓的關係，從而 獲得手榴彈狀納米ZnO標準摩爾生成焓的方法。
全文摘要
本發明首次提出了將已知的塊體ZnO標準摩爾生成焓作為參考標準，尋求手榴彈狀納米ZnO與塊體ZnO標準摩爾生成焓的關係，從而獲得手榴彈狀納米ZnO標準摩爾生成焓的新思想。基於這一新思想，進一步提供了在相同條件下手榴彈狀納米ZnO和塊體ZnO分別發生相同的化學反應，從而獲得手榴彈狀納米ZnO標準摩爾生成焓的新方法。本發明利用高精度、高靈敏度的微量熱儀，依據熱力學勢函數法，獲得了298.15K及pθ下手榴彈狀納米ZnO的標準摩爾生成焓為-199.41kJ/mol。
文檔編號G01N27/62GK102121911SQ201010599080
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月22日 優先權日2010年12月22日
發明者周澤廣, 範高超, 譚學才, 黃在銀 申請人:廣西民族大學