论文部分内容阅读
界面效应对纳米体系化学反应的热力学性质有显著的影响。经典的热力学理论由于没有考虑界面效应,不能解决纳米体系化学反应所涉及到的热力学问题。本文通过在纳米体系的吉布斯函数中引入界面变量,导出了纳米体系中分散相粒度对其化学反应的平衡常数和热力学性质影响的热力学关系式;并通过纳米氧化锌与硫酸氢钠溶液的反应,测定了不同粒径、不同温度时的平衡常数,进而得到了不同粒度纳米氧化锌反应的平衡常数、摩尔反应吉布斯函数、摩尔反应焓和摩尔反应熵,讨论了粒度对平衡常数和热力学性质的定量影响规律;这些影响规律与热力学关系式一致。研究结果表明:粒度对纳米体系的化学反应有显著影响,随着反应物纳米粒子粒度的减小,化学反应的平衡常数增大,标准摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔反应焓和标准摩尔反应熵均减小;并且其平衡常数的对数、标准摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔反应焓和标准摩尔反应熵分别与其粒径的倒数呈线性关系;如果纳米粒子为产物,则对其影响正好相反。