硫酸钾溶液结构的X射线散射和Raman光谱的研究

摘要：

钾是海水中的常量元素之一,硫酸钾水溶液结构研究有利于解释其溶解度的微观机理,从而为海水中钾盐的分离纯化提供理论指导.利用实验室改装的 X射线衍射仪、上海同步辐射光源装置及拉曼光谱技术研究了不同质量分数的K2 SO4 水溶液的微观结构信息.由 X 射线散射数据处理得到的差值结构函数F(Q)可知,Q=2.5 ?-1 附近的一高一低双峰逐渐变成强度相当的两个峰,此处双峰与水溶液中的氢键网络结构有关;随着质量分数的增加,Q=5.0?-1 附近的峰位向坐标轴右侧移动.由G(r)可知,2.8?处峰随质量分数的增加有展宽趋势,主要受 O—O相互作用影响.在拉曼光谱图中,位于 3200 cm-1 附近的肩峰强度随溶质含量的增加逐渐降低,2800～3800 cm-1 范围内整体峰形变窄.拉曼光谱去卷积拟合的结果表明,K2 SO4 的加入破坏了水的四面体氢键构型,小幅促进了质子供体型氢键的形成.X 射线散射和拉曼光谱的分析结果均说明K2 SO4 的加入破坏了原有的水分子四面体网络结构.

关键词：溶液结构、X射线散射、拉曼光谱、K2SO4

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分类号：O661

资助基金：河北省自然科学基金;河北省高等学校科学技术研究项目;国家重点研究发展计划项目;教育部长江学者和创新团队发展计划项目;河北省现代海洋化工技术协同创新中心项目;基于工学并举的海水提钾一体化教学资源构建;基于科教融合的海洋技术专业教学资源构建及应用探索资助

在线出版日期：2023-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1838-1845