甲烷、氮、氧及其水合物的高温高压物性研究

【摘要】： 本论文利用金刚石对顶砧产生高压,采用原位高温高压共聚焦拉曼光谱、布里渊散射以及同步辐射X光衍射等目前高压科学研究最先进的实验技术,系统地研究了高温高压对甲烷、氧、氮、甲烷水合物、氧水合物和氮水合物的晶体结构、相变、弹性等性质的影响,得到一些有意义的研究结果。 在液态甲烷、液态氧和液态氮的原位高温高压布里渊散射研究中,首次获得了沿多条等温线的声速、状态方程以及体模量等重要的实验结果;在氮和氧单质的原位室温高压拉曼光谱实验中发现了它们新的固-固相变点,并给出了它们的晶格振动随压力的变化规律; 采用原位高温高压拉曼光谱、布里渊散射以及同步辐射X光衍射等实验技术,对氧水合物和氮水合物在高温高压下的结构、相变及原子(分子)间的相互作用等进行了系统地研究,获得了一批与水合物的结构确定、相变及分解过程有关的高温高压实验现象和数据。并解决了二元体系样品难于封装等关键技术问题,建立了进行水合物高温高压研究的新的实验方法。 【关键词】：
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：P744.4
【目录】：

• 论文提要4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 概述7-11
• 1.2 选题意义和目的11-12
• 1.3 论文的主要内容12-15
• 第二章 高温高压实验技术及实验方法15-23
• 2.1 高压实验技术15-16
• 2.2 高温高压拉曼散射实验方法16-17
• 2.3 高温高压布里渊散射技术17-20
• 2.3.1 布里渊散射原理17-19
• 2.3.2 高温高压布里渊散射系统19-20
• 2.4 高压同步辐射X射线衍射方法20
• 2.5 高温高压实验温度和压力校准20-23
• 第三章 甲烷及其水合物的高温高压研究23-41
• 3.1 引言23
• 3.2 液态甲烷的高温高压布里渊光谱研究23-37
• 3.2.1 研究背景23
• 3.2.2 实验方法23-24
• 3.2.3 高温高压布里渊散射实验结果与讨论24-37
• 3.3 高压低温下甲烷水合物的合成37-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第四章 氮及其水合物的高温高压研究41-73
• 4.1 引言41
• 4.2 单质氮的高温高压研究41-51
• 4.2.1 氮的室温高压拉曼光谱研究42-44
• 4.2.2 液态氮的高温高压布里渊光谱研究44-51
• 4.3 氮水合物的室温高压研究51-66
• 4.3.1 室温下氮水合物的高压拉曼散射研究53-61
• 4.3.2 室温下氮水合物的高压同步辐射61-64
• 4.3.3 氮水合物的加压与减压过程的光谱分析64-66
• 4.4 N_2-H_2O二元体系的高温高压研究66-71
• 4.4.1 高温高压下N_2-H_2O二元体系的拉曼光谱67-68
• 4.4.2 高温高压下N_2-H_2O二元体系的布里渊散射光谱68-71
• 4.5 本章小结71-73
• 第五章 氧及其水合物的高温高压研究73-88
• 5.1 引言73
• 5.2 氧的室温高压拉曼光谱研究73-78
• 5.3 液态氧的高温高压布里渊光谱研究78-82
• 5.4 氧水合物的室温高压研究82-87
• 5.4.1 室温下氧水合物的高压拉曼光谱83-87
• 5.4.2 室温下氧水合物的高压同步辐射87
• 5.5 本章小结87-88
• 第六章 总结88-90
• 参考文献90-104
• 攻读博士期间发表的文章104-107
• 致谢107-108
• 作者简历108-109
• 摘要109-111
• ABSTRACT111-113

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