多聚硼酸铷铯溶液结构研究

基本信息
批准号:21573268
项目类别:面上项目
资助金额:70.00
负责人:房春晖
学科分类:
依托单位:中国科学院青海盐湖研究所
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:周永全,朱发岩,王德荣,刘红艳,杨子祥,苗军涛,孙鹏超,唐玉玲
关键词:
多聚硼酸铯扩展X射线吸收精细结构溶液结构同步辐射X射线散射多聚硼酸铷
结项摘要

With the aim of the science frontier issues of solution chemistry and the boron resource development in Qaidam salt lakes, aqueous solution structure of polyborates, such as metaborate, tetraborate and pentaborate, of rubidium and cesium with the longest hydration distance and the largest hydration number, will be focused ours attention on in this science project. Firstly, we intend to measure the structural sensitive properties, such as pH, conductivity and viscosities, of aqueous borate solutions in the wide range of concentration and temperature so that determine composition of the complex species in the solutions; Secondly, intend to use the measurement of Raman and NMR spectroscopy characteristics of the typical samples in the above systems and to verify further distribution of the different species in the solutions; Thirdly, intend to measure accurately the scattering intensity of supersaturated or high concentrated aqueous systems of polyborates of rubidium and cesium by a new method of X-Ray scattering that has recently been explored by us in the Large-scale Scientific Facilities——the synchrotron radiation facility; Fourthly, intend to obtain the structural function and the radial distribution function (RDF) of the solutions from the scattering intensity; Fifthly, intend to give all kinds of intra-ionic inter-atomic distance and atom-pair number, such as B-O, B-B, and O-O, in polyborate, intermolecular distance and atom-pair number of Rb+/Cs+-H2O, B-H2O and O-H2O in hydrated cation, anion and ion-pairs in the solutions, from the composition of the species distribution in the solution from structural sensitive properties and geometric model calculation. Lastly, intend to measure accurately the local coordination environment of rubidium and cesium ion in the aqueous polyborate solutions. The chemical natures of the hydration degree, hydration structure, hydrolysis, and polycondensation of polyborates will be elaborated in the work. A theoretical source in design for its engineering application of borates in Qinghai-Tibetan Plateau will be supplied at the molecular level.

本项目瞄准盐湖硼资源开发和溶液化学的前沿,聚焦于具有最大水合距离和水合数铷和铯偏硼酸盐、四硼酸盐和五硼酸盐水溶液体系溶液结构研究。拟开展全浓度范围pH、电导率和粘度等结构敏感性质精确测量,确定溶液中物种组成;拟开展典型样品Raman和NMR等光谱学性质测量,进一步核实物种分布;用我们新近开发的同步辐射光源X射线散射新方法,精确测量铷和铯偏硼酸盐、四硼酸盐和五硼酸盐体系过饱和或高浓度水溶液散射强度,计算溶液结构函数和径向分布函数,由物种组成和几何模型计算给出多聚硼酸根离子内各种B-O、B-B和O-O,阳离子与水分子,水合阴离子B-H2O和O-H2O水合距离以及水合离子对原子间距和原子对数;由EXAFS精确测量上述多聚硼酸盐溶液的铷和铯离子局部配位环境。阐明水合程度、水合结构、水解反应、缩聚反应和稀释成盐现象的化学本质,为青藏高原硼酸盐类型盐湖开发利用提供分子水平的理论依据。

项目摘要

本项目顺利完成了科学基金计划的各项研究任务。本项目进行了具有最大水合距离、最大水合数和复杂Voinoi多面体的铷和铯偏硼酸盐、四硼酸盐和五硼酸盐水溶液体系溶液结构研究。我们开展了全浓度范和给定温度下溶液pH、电导率和粘度等结构敏感性质精确测量,确定溶液中物种组成;用典型样品Raman和NMR等光谱学性质进一步定性鉴定了物种分布;用X射线散射方法,精确测量了铷和铯偏硼酸盐、四硼酸盐和五硼酸盐体系高浓度水溶液散射强度,计算了溶液结构函数和径向分布函数,由物种组成和几何模型计算给出了多聚硼酸根离子内各种B-O、B-B和O-O,阳离子与水分子,水合阴离子B-H2O和O-H2O水合距离以及水合离子对原子间距和原子对数;由EXAFS精确测量了上述多聚硼酸盐溶液的铷和铯离子局部配位环境。本工作还大胆尝试了Rb/Cs11B(OD)4,Rb2/Cs211B4O5(OD)4和Rb/Cs11B5O6(OD)4-D2O 溶液的中子散射实验和计算方法研究。用DFT计算了四硼酸根和五硼酸根离子的分步水解过程,阐明了水合程度、水合结构、水解反应和缩聚反应的化学本质。该项目执行期间,共发表论文37篇。其中本项目12篇。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

DOI:10.1016/j.scib.2017.12.016
发表时间:2018
3

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
4

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
5

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018

房春晖的其他基金

批准号:11079047
批准年份:2010
资助金额:42.00
项目类别:联合基金项目
批准号:29973055
批准年份:1999
资助金额:14.00
项目类别:面上项目
批准号:29543012
批准年份:1995
资助金额:3.00
项目类别:专项基金项目
批准号:20373083
批准年份:2003
资助金额:24.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

多聚硼酸钾水溶液结构研究

批准号:11079047
批准年份:2010
负责人:房春晖
学科分类:A3201
资助金额:42.00
项目类别:联合基金项目
2

多聚硼酸锂溶液结构与介稳现象研究

批准号:21243002
批准年份:2012
负责人:房艳
学科分类:B0305
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
3

多聚硼酸锂溶液结构与介稳现象研究

批准号:21373251
批准年份:2013
负责人:房艳
学科分类:B0305
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
4

稀散元素(铷和铯)提取分离的基础溶液化学研究

批准号:21571120
批准年份:2015
负责人:胡满成
学科分类:B0307
资助金额:75.00
项目类别:面上项目