溶液结构研究几乎涉及到所有溶液体系及其各种物理化学过程,然而长期以来,一直没有针对溶液结构测定的专有仪器,更无通用配套的后续数据处理方法,因此对水溶液结构认识还是停留在理论预测层面。本文以钾盐水溶液为研究对象,利用X射线衍射仪和拉曼光谱仪对溶液的微观结构进行分析,从而为海水提钾新型分离材料研制和新方法开发提供科学依据。针对目前没有专门用于溶液结构测试的X射线衍射仪这一问题,首先对实验室现有的D8-Focus型号的粉晶X射线衍射仪进行改装。与衍射仪原有配置相比,改装后的衍射仪能够使用低背景毛细管作为水溶液测量的样品池,由于背景的干扰是水溶液散射数据处理时遇到的主要困难,因此改装后的衍射仪对于测量水溶液样品具有绝佳的优势。为了确保数据质量的可靠性,将改装衍射仪测得的数据与同步辐射光源的数据进行了对比,证明利用改装后的X射线衍射仪能够得到准确的溶液散射数据。本文首次利用PDFget X3数据处理程序对KCl、K2SO4、NH4Cl三种无机盐水溶液体系的X射线散射数据进行了分析。实验结果表明,低浓度水溶液的差值对分布函数中出现在r=2.81?代表水分子间O-O相互作用的主峰,随着溶质浓度的升高出现了规律性的变化,在KCl水溶液体系中,随着溶质浓度升高,该峰向3.15?的方向逐渐展宽,并有发生裂分的趋势,证明溶液中出现了K+-Cl-接触离子对;在K2SO4水溶液体系中,该峰只是随着溶质浓度的升高峰形略有展宽,这可能是由类四面体构型的O-O关系变得越来越松散引起的;在NH4Cl水溶液体系中,随着溶质浓度升高,该峰逐渐向3.3?方向移动,由此判断水分子与铵根离子的作用(3.05?)和NH4+-Cl-接触离子对作用(3.3?)逐渐增强。本文除了利用拉曼光谱法对上述三种无机盐水溶液系列进行研究外,还对NaCl水溶液进行了测试,实验结果表明,随着溶质浓度的升高,不同体系的水溶液中四面体型氢键网络受到破坏的程度都是越来越严重,这与X射线散射法推导得到的结果相一致。在对上述单一无机盐水溶液研究的基础上,本文对KCl和K2SO4,KCl和NH4Cl,KCl和NaCl三组混合钾盐水溶液的结构进行了研究。综合考虑差值对分布函数和超额拉曼光谱结果,可以发现溶液内两种溶质共同作用使混合水溶液的结构出现了规律性的变化,对于本文所述的这几种无机盐,溶解度越大分子质量越小的盐对溶液结构的影响程度越大。