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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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木虫 (正式写手)

[交流] 【求助】计算纳米颗粒上连接的分子个数

有一篇高明远的论文,《Preparation of magnetite nanocrystals with surface reactive moieties by one-pot reaction》(Journal of Colloid and Interface Science, 2007, 311, 469-474),里面计算了Fe3O4纳米颗粒上负载的分子个数,可是我计算出来的和论文里的数值不一样,我算出来是5561个,可是论文中是1780个,不知道是怎么计算出来的,请大家帮忙看一下。是什么地方出了错误。(文章我传到纳米盘上了)

我的计算方法是:
在纯的2-pyrrolidone中,N和C的质量百分比分别为:N wt% = 14 / 85 =16.5,  C wt% = 48/ 85 =56.5,
因此,N和C的摩尔百分比为: N mol%= 16.5/14 =1.18,  C mol% = 56.5/12 = 4.71,

通过元素分析可以知道,在magnetite nanocrystals 中,总的N和C的质量百分数分别为:2.4%和33.8%,则摩尔百分数分别为:0.17% 和2.82%,

而且N只存在于2-pyrrolidone分子中,因此,在magnetite nanocrystals 中, 设2-pyrrolidone分子中C的摩尔含量为x,则: N/C = 1.18/ 4.71 = 0.17/ x, 因此x = 0.68
则剩余的C均为PEG中的C,且摩尔百分数为:2.82-0.68= 2.14,
因此2-pyrrolidone和PEG的摩尔比为:0.68÷4 / 2.14÷88 = 7 (2-pyrrolidone中有4个C,PEG中有88个C)

论文中假定magnetite nanocrystals 的密度是5.2g/cm3, 100g magnetite nanocrystals的体积为:100 / 5.2 =  19 cm3

而一个12nm的magnetite 纳米颗粒体积为:V=4/3 π r3 =9×10-19 cm3
则,100g 中颗粒数为:19/ 9×10-19 = 2.1×1019 (个)


又由于100g 的magnetite nanocrystals 中,N为2.4g, 即为0.17 mol,也就是2-pyrrolidone为0.17 mol, PEG为0.024 mol,
则2-pyrrolidone和PEG总的分子个数为:(0.17+0.024)× 6.02×1023 = 1.17×1023 (个)

因此,一个颗粒上的分子个数应该为:1.17×1023 ÷ 2.1×1019   = 5561 (个)


请大家帮忙看一下,是什么地方出了错误。


http://d.namipan.com/d/88d013359 ... d0942d121aa7cab0f00
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