[發(fā)明專利]一種研究雙節(jié)棍狀納米ZnO標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010599123.3
• 申請(qǐng)日: 2010-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102121912A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃在銀;范高超;譚學(xué)才;陳潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西民族大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N25/48
• 分類號(hào): G01N25/48;G01N27/62
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙節(jié)棍狀納米ZnO標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的研究，特別涉及一種將已知的塊體ZnO標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓作為參考標(biāo)準(zhǔn)，尋求雙節(jié)棍狀納米ZnO與塊體ZnO標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的關(guān)系，從而獲得雙節(jié)棍狀納米ZnO標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的方法。

背景技術(shù)

納米材料的熵、焓、吉布斯自由能等規(guī)定熱力學(xué)函數(shù)具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值，而且是尺度和形貌的函數(shù)。如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取納米材料的規(guī)定熱力學(xué)函數(shù)值，探索納米熱力學(xué)函數(shù)的尺度、取向(形貌)關(guān)系和演變規(guī)律，建立不同尺寸、不同取向(形貌)納米材料的基礎(chǔ)熱力學(xué)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，是“納米材料熱力學(xué)”研究的重要課題。當(dāng)前對(duì)納米材料熱力學(xué)性質(zhì)的研究十分欠缺，尤其是對(duì)納米材料的熵、焓、吉布斯自由能等規(guī)定熱力學(xué)函數(shù)值的研究。

岳丹婷等通過(guò)相同的方法測(cè)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?zé)崛荩罁?jù)熱容與熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系式，獲得了以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)298.15K為基準(zhǔn)的納米材料的熵、焓、吉布斯自由能，其代表性文獻(xiàn)如[岳丹婷，譚志誠(chéng)，董麗娜，孫立賢，張濤.物理化學(xué)學(xué)報(bào)2005，21：446-449.]；來(lái)蔚鵬等結(jié)合理論模型，用量子化學(xué)的方法獲得了不同粒徑納米金剛石的各種標(biāo)準(zhǔn)焓和標(biāo)準(zhǔn)熵[來(lái)蔚鵬，薛永強(qiáng)，廉鵬，葛忠學(xué)，王伯周，張志忠.物理化學(xué)學(xué)報(bào)2007，23：508-512.]；袁愛(ài)群等利用微量熱儀，通過(guò)納米反應(yīng)體系的反應(yīng)熱獲得了固相反應(yīng)制備的多種納米磷酸鹽化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)，其代表性文獻(xiàn)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(wèn)題是：通過(guò)測(cè)定低溫?zé)崛莴@取的納米材料的熵、焓、吉布斯自由能以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)298.15K為基準(zhǔn)而不是以0K為基準(zhǔn)，因此從實(shí)質(zhì)上并沒(méi)有解決納米材料的規(guī)定熱力學(xué)函數(shù)值；理論模型的建立與應(yīng)用只適合滿足特定條件的納米材料，因此適用范圍狹小；通過(guò)納米反應(yīng)體系的反應(yīng)熱獲得納米材料的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，必須已知除納米材料以外的各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，對(duì)液相反應(yīng)也不適用。目前，將已知的塊體材料標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓作為參考標(biāo)準(zhǔn)，尋求納米材料與對(duì)應(yīng)塊體材料標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的關(guān)系，從而獲得納米材料標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的思想及具體方法還未曾報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有方法存在的缺陷及不足而提供的一種獲取納米材料標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的新思想及新方法，該新思想通過(guò)具體的新方法得到了驗(yàn)證，支撐了該新思想。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種研究雙節(jié)棍狀納米ZnO標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的新思想與新方法，其特征在于新思想是將已知的塊體ZnO標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓作為參考標(biāo)準(zhǔn)，尋求雙節(jié)棍狀納米ZnO與塊體ZnO標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的關(guān)系，從而獲得雙節(jié)棍狀納米ZnO標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。新方法是基于該新思想具體建立起來(lái)的，具體為在相同條件下雙節(jié)棍狀納米ZnO及塊體ZnO分別發(fā)生相同的化學(xué)反應(yīng)，依據(jù)熱力學(xué)勢(shì)函數(shù)法，獲得雙節(jié)棍狀納米ZnO與塊體ZnO標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的關(guān)系，最終得到雙節(jié)棍狀納米ZnO標(biāo)準(zhǔn)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298.15K及p^θ下，將雙節(jié)棍狀納米ZnO及塊體ZnO分別與過(guò)量的同濃度的鹽酸反應(yīng)，利用微量熱儀分別測(cè)定氧化鋅納米反應(yīng)體系及塊體反應(yīng)體系的反應(yīng)焓變；

2)、反應(yīng)完全后，利用電感耦合等離子體(簡(jiǎn)稱ICP)測(cè)定ZnO納米反應(yīng)體系及塊體反應(yīng)體系中鋅離子的濃度，以確定兩種體系中氧化鋅反應(yīng)的量，求出兩種體系的摩爾反應(yīng)焓變

3)、根據(jù)熱力學(xué)勢(shì)函數(shù)法，建立ZnO納米反應(yīng)體系及塊體反應(yīng)體系的聯(lián)系，獲得雙節(jié)棍狀納米ZnO與塊體ZnO標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的關(guān)系為：