Water in the Mogao Grottoes,China: where it comes from and how it is driven

The Dunhuang Mogao Grottoes in China was designated as a world heritage site by UNESCO in 1987 and is famous for its cultural relics. Water is the most active factor that harms the relics in the caves as it damages the grotto murals and painted sculptures. Thus, determining the water sources and driving forces of water movement is a key issue for protecting these cultural relics. These issues have troubled relics protectors for a long time. In this study, the authors chose a representative cave in the Mogao Grottoes and, by completely sealing the cave to make a closed system, measured the water vapor from the surrounding rock. This was accomplished by installing a condensation–dehumidification temperature–humidity control system for the collection of water vapor. The results show that there is continuous evaporation from the deep surrounding rock into the cave. The daily evaporation capacity is determined to be 1.02 g/(d?m2). The water sources and driving forces of water movement were further analyzed according to the character of the water evaporation and by monitoring the temperature and humidity of the surrounding rock. It was found that the water vapor in the cave derives from phreatic water. Moreover, the yearly fluctuation of temperature in the surrounding rock and geothermal forces are the basic powers responsible for driving phreatic evaporation. Under the action of the yearly temperature fluctuations, decomposition and combination of bound water acts as a "pump" that drives phreatic water migration and evaporation. When the temperature rises, bound water decomposes and evaporates; and when it falls, the rock absorbs moisture. This causes the phreatic water to move from deep regions to shallow ones. Determining the source and dynamic foundation of the water provides a firm scientific basis for protecting the valuable cultural relics in the caves.     

环丙唑醇对映体的反相高效液相色谱分离及其热力学研究

在高效液相色谱反相条件下,利用手性色谱柱Lux Cellulose-1(纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯,粒径分别为3μm和5μm)对环丙唑醇4个对映异构体进行了直接手性拆分研究。考察了不同粒径、流动相组成和柱温对环丙唑醇对映体色谱保留及分离的影响;并采用在线旋光检测器研究了环丙唑醇对映体的洗脱顺序;同时,利用热力学方法对对映体与固定相之间的色谱保留和分离的热力学机理进行了探讨。结果表明:以乙腈-水为流动相比甲醇-水具有更好的拆分效果,柱温降低有利于对映体的拆分;在以V(乙腈)∶V(水)=60∶40为流动相、柱温为20℃的条件下,环丙唑醇对映体在3μm(流速0.3 m L/min)和5μm(流速1.0 m L/min)色谱柱上均可得到较好分离,在满足对映体完全分离的情况下,建议优先使用3μm色谱柱,异构体洗脱顺序为(+/+/-/-);而当流动相由乙腈-水变为甲醇-水时,对映体的洗脱顺序则变为(+/-/+/-)。热力学研究结果表明:在5~40℃试验温度范围内,van't Hoff方程的线性关系良好(R20.92);以乙腈-水作为流动相时,环丙唑醇对映体的拆分过程受焓驱动;而以甲醇-水为流动相时,对映体的拆分过程既受焓驱动又受熵驱动。     

凹凸棒土吸附剂对单宁酸的吸附研究

为探明凹凸棒土吸附剂吸附单宁酸的吸附过程和机理,采用拟一级速率方程和拟二级速率方程,研究其吸附动力学;根据van't Hoff方程,研究其吸附热力学.结果表明:吸附符合拟二级速率方程;温度升高吸附速率常数和初始吸附速率均先增加后减小,单宁酸初始质量浓度增加则吸附速率常数和初始吸附速率均减小;凹凸棒土吸附剂对单宁酸的吸附...     

弹性体的热力学性质及其方阵图记忆法(Ⅱ)

在弹性体的热力学性质研究(Ⅰ)的基础上,进一步研究了弹性体的热力学函数、TdS方程、绝热过程方程和特性函数的应用等.     

海鳗盐渍过程的动力学和热力学

该文通过对盐渍过程海鳗肌肉中的食盐、水分、质量和密度的变化来研究氯化钠扩散动力学和热力学，以期了解海鳗盐渍过程的基本机制。结果表明，鱼体体积变化与水分失去，水分失去与食盐获得之间具有良好的线性关系，相关系数分别为0.998和0.994。水分失去和食盐获得随着时间变化的拟合相关系数都为0.992，其平均相对误差分别为4.62%和4.87%，动力学模型能很好地与实验数据相吻合。动力学预示的鱼体体积、水分和食盐含量变化，可作为确定腌制时间的依据。热力学研究表明，盐的扩散系数是温度和初始盐渍浓度的函数,活化能的大小表示了温度对扩散过程的影响，活化能随着初始盐渍浓度增加而减小。当鱼体盐浓度较小时，温度是加速腌制的重要因素。     

NaOH改性稻秆对亚甲基蓝染料吸附性能的研究

为解决农村稻秆的资源化利用问题,将稻秆用NaOH改性做吸附剂处理亚甲基蓝染料废水;考察pH值、吸附剂投加量、染料浓度和温度对染料吸附性能的影响;分析改性稻秆对亚甲基蓝染料的吸附动力学过程。研究结果表明,亚甲基蓝浓度为150mg/L,pH值为12、吸附剂投加量为4g/L时,改性稻秆对亚甲基蓝染料有很好的去除效果,染料的吸附率达到98.1%;改性稻秆对亚甲基蓝染料的吸附符合Freundlich等温模型,最大吸附量为52.910mg/g,升高温度能够增加吸附剂对亚甲基蓝染料的吸附效果;改性稻秆吸附亚甲基蓝是一个快速吸附过程,符合伪二级吸附动力学方程。     

水热电化学法制备LISICON薄膜热力学分析

通过热力学计算分析了水热电化学法制备LISICON薄膜的反应机理，结果表明：在水溶液体系中制备Li-3+.x.V-1.-x.Si-.x.O-4薄膜很困难，制备Li-3V-1-.x.P-.x.O-4薄膜是可行的.碱性水溶液体系中SiO-2与OH-，Li+反应生成Li-4SiO-4，V-2O-5与OH-， Li+反应生成Li-3VO-4， Li-3VO-4与Li-4SiO-4反应生成Li-3+.x.V-1-.x.Si-.x.O-4，其中，生成SiO4--4离子的反应是关键步骤，.a.-OH-≥1.0 mol/L是反应进行的必要条件，.a.-Li+>1.0 mol/L时，SiO4--4与Li+反应生成Li-4SiO-4.碱性水溶液体系中H-2PO--4与OH-，Li+反应生成Li-3PO-4，V-2O-5与OH-，Li+反应生成Li-3VO-4，Li-3VO-4与Li-3PO-4反应生成Li-3V-1-.x.P-.x.O-4..a.-OH->0.15 mol/L时，可生成VO3--4和PO3--4..a.-Li+>0.5 mol/L时，VO3--4和PO3--4分别与Li+反应生成Li-3VO-4和Li-3PO-4.     

镉在针铁矿、针铁矿-腐植酸复合胶体中吸附解吸行为比较研究

采用批平衡试验法,比较研究了重金属镉在针铁矿和针铁矿-腐植酸复合胶体中的吸附热力学和动力学行为。结果表明,在试验浓度范围内,两种吸附剂对Cd2＋的等温吸附特征均可用Langmuir、Freundlich和Linear方程加以描述。其中以Langmuir方程的拟合效果最佳,线性相关系数为：0.991、0.999,由此推导出的最大吸附量分别为41.667和45.455mg·g^-1,表明腐植酸与针铁矿复合胶体较单一针铁矿的吸附力有所提高,且所吸附的镉均难以解吸,平均解吸率分别为5.871%和1.068%。胶体对Cd^2＋的吸附是一个快速反应过程,4h达到吸附平衡。Elovich方程是拟合吸附动力学过程的最优方程（相关系数分别为0.987和0.997）。通过计算镉在针铁矿和针铁矿-腐植酸复合胶体中的吸附自由能变化量（ΔG的绝对值均〈40kJ·mol^-1）,推测镉在两种胶体中的吸附为物理吸附过程,其吸附机理可能有氢键、偶极作用力和范德华力等作用,而不存在化学键合作用。     

天然膨润土吸附Cu~(2+)的动力学、等温线及热力学研究

文章讨论了不同影响因素如接触时间、振荡速度、膨润土用量、初始离子浓度、初始pH、温度等对膨润土吸附性能的影响,研究了Cu2+在天然膨润土上吸附的动力学、等温线和热力学理论。动力学研究数据表明,吸附满足准二级动力学模型,吸附初始阶段受界面扩散控制,45 min后受粒子内扩散控制;吸附满足Freundlich等温线模型;吸附是一个自发的、吸热的过程,而且反应不可逆。