单糖酸与生命金属元素的配位行为及其在溶液中相互作用的热化学研究

基本信息
批准号:21273100
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:邸友莹
学科分类:
依托单位:商洛学院
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王大奇,赫庆鹏,朱德忠,刘玉普,张立君,卢冬飞,钟文文
关键词:
单糖酸晶体结构溶液化学精密量热法生命金属元素
结项摘要

Precision calorimetry is playing the more important role as an unique research method in solving many scientific problems. This project is proposed so that the relationship between the coordination features and thermodynamic properties will be deeply understood on the basis of the synthesis, structure characterization, and thermodynamic research of the complexes of single sugar acids with life metallic elements. By accurately measuring some thermodynamic properties, such as low-temperature heat capacities, enthalpies of dissolution, and enthalpies of combustion, comparative standard of energy enhancement and evaluation system of thermodynamic properties will be established. By the principle of solution thermodynamics, a new computational formula of activity coefficient will be derived, and a new method using precision adiabatic calorimetry to determine the activity coefficient of the electrolyte solution will be set up by the measurement of low-temperature heat capacities in a wide temperature region and enthalpy of phase transition of the aqueous solution of the complexes. Using the theory and method in statistical thermodynamics, the parameters of crystal structures will be linked with thermodynamic properties of the complexes, the relationship between the structures and properties of the complexes will be investigated from the thermodynamic theory. The regularity of interaction between single sugar acids and metal ions will be revealed. The effect of energy and biology of these complexes as sinsible heat chemical energy storage materials and new food additives will be explored. The relationship between the structural specificity and the performance of sensible heat chemical energy storage and biological activity of the complexes will be clarified. A thermodynamic theoretical basis will be founded for the purpose of application development of new generations of sensible heat chemical energy storage materials and new kinds of food additives.

精密量热法作为一种独特的研究方法在解决诸多科学问题中的作用愈显重要。本项目拟在单糖酸与生命金属元素配合物合成、结构表征和热力学研究的基础上,深入了解它们的配位特征与热力学性质之间的关系。通过准确测量配合物的低温热容、溶解焓和燃烧焓等热力学性质,建立此类物质能量增强的比较标准和热力学性质的评价体系。利用溶液热力学的原理,推导出新的活度系数计算公式,利用精密绝热量热法测量配合物水溶液的宽温区热容和相变焓,建立一种用绝热量热法确定配合物水溶液活度系数的新方法。利用统计热力学的理论和方法,将晶体结构与热力学性质相关联,从理论上研究配合物的结构与性质间的关系,揭示单糖酸根与金属离子相互作用的规律性,探索此类配合物作为显热类储能材料和新型营养添加剂的能量和生物学效应,阐明其结构特异性与储能性能和生物活性间的联系,为新一代无毒、高效、高能和实用的化学储能材料和营养添加剂的应用开发奠定热力学理论基础。

项目摘要

本项目经过四年的潜心研究,我们课题组完成了以下四个方面的研究内容:.1、合成了6个系列的目标配合物,包括葡萄糖酸、丙酮酸、乳酸、苹果酸、富马酸、水杨酸等单糖酸与生命金属元素如碱金属钾、钠、钙、镁、锌、铁等的配合物,共计40余个样品,纯化并培养成单晶。所合成的新颖配合物有各种各样奇特的结合方式和空间结构,用X-射线单晶衍射法确定这些配合物的晶体结构和配位方式。.2、用我们与中国科学院大连化学物理研究所热化学实验室合作研制的精密自动绝热量热法确定这些化合物在78-400 K温区的宽温区摩尔热容、相变行为和标准热力学函数。用溶解-反应和燃烧量热法确定配合物的溶解焓、燃烧焓和标准摩尔生成焓。用Pitzer电解质溶液理论确定配合物的无限稀释摩尔溶解焓、水化焓、相对偏摩尔焓和Pitzer参数,并确定活度系数和渗透系数与温度的关系。用电导测定法测定配合物水溶液的摩尔电导率,确定其在水中的电离常数和无限稀释摩尔电导率。.3、用绝热量热法准确测量配合物稀水溶液的固-液相变温度和相变焓,利用稀溶液热力学理论确定配合物在水溶液中的平均活度系数。.4、用统计热力学和溶液化学的原理和方法,将热力学参数与晶体结构相关联,探索配合物结构与性质间的关系。. 通过本项目的实施,深入揭示了单糖酸根与金属离子相互作用的规律性,建立了用绝热量热法确定稀溶液平均活度系数的新方法,为新型无毒高效营养添加剂的应用开发和相关的理论研究建立热力学理论基础。这些研究成果对于这些物质作为营养添加剂的应用开发和相关的理论研究具有重要的指导作用。

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

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
4

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020
5

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

DOI:
发表时间:2015

相似国自然基金

1

药用生物碱与生命微量金属元素配位行为的热化学研究

批准号:20673050
批准年份:2006
负责人:邸友莹
学科分类:B0303
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
2

溶液配位反应研究

批准号:29271024
批准年份:1992
负责人:陈荣悌
学科分类:B0102
资助金额:5.00
项目类别:面上项目
3

配位两亲组装的设计、调控及其与生命科学的相互启示

批准号:21573011
批准年份:2015
负责人:阎云
学科分类:B0204
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
4

铀.氚和锂冠醚萃取体系的溶液配位化学及其应用研究

批准号:28770047
批准年份:1987
负责人:罗文宗
学科分类:B0102
资助金额:2.00
项目类别:面上项目