两种新型电荷转移盐的合成和光谱研究

合成了两种新的有机盐[NO₂BzPy]Cl(1)和[NO₂BzPyNH₂]Cl(2),(1)[或(2)]与K[TCNQ]₂进一步反应生成[NO₂BzPy] [TCNQ]₂ (3)和[NO₂BzPyNH₂] [TCNQ]₂(4)。光谱数据表明：TCNQ盐中存在TCNQ0和TCNQ-,并形成了一维TCNQ分子柱,且TCNQ₀和TCNQ-之间存在相互作用,部分电荷从[TCNQ]-₂向阳离子([NO₂BzPy]+和[NO₂BzPyNH₂]+)转移。     

微波消解-石墨炉原子吸收法测定壳聚糖中的痕量镉

采用石墨炉原子吸收法直接测定了壳聚糖中的痕量镉。试验发现,在HNO₃-H₂SO₄-HClO₄体系、HNO₃-H₂O₂体系、HCl-HNO₃体系、HF-HClO₄体系中,以HF-HClO₄ 体系消化效果最佳,经试验,0.2 g样品用1 mL HF,2 mL HClO₄消溶效果较好。以HF-HClO₄体系为消化试样、微波消解,用Pd(NO₃)₂作基体改进剂,灰化温度1 000 ℃,原子化温度2 200 ℃。该方法相对标准偏差为2.8%,回收率在97.0%～106.3%之间,该方法快速、简便、准确。     

三核铜(Ⅰ)配合物的合成与荧光光谱

室温下,通过双核配合物[Cu(dppm)(NO₃)]₂ (dppm=双二苯基膦甲烷)与四苯基硼钠在甲醇和二氯甲烷混合溶剂中反应制备了三核铜(Ⅰ)配合物[Cu₃(dppm)₃(NO₃)(OH)](NO₃),经过红外光谱、热重分析、核磁和ES-MS等现代分析手段表征了配合物的物理化学性质,并进一步研究了配合物在室温下的荧光光谱特征。     

石墨炉原子吸收法测定食用菌中硒

采用石英高压消化罐在较低温度下进行缓慢样品消化,减少了消化过程中硒的损失。利用石墨炉原子吸收法对食用菌中硒的含量进行测定。1% Ni(NO₃)₂作为基体改进剂,灰化温度为500 ℃,原子化温度为2 500 ℃时,经氘灯校正背景,测定食用菌中硒含量,回收率在92.1%～115.5%之间,方法的相对标准偏差为1.28%,检出限为15.8 μg·L-1,该法具有简便、快速、灵敏、稳定、准确等优点,适于食用菌中痕量硒的分析测定。     

原子吸收光谱法间接研究组氨酸锌的配合反应

编程计算了不同pH条件下的组氨酸和锌离子的各种存在形式并分析了拟合分布图,研究了在硫化锌法原子吸收间接测定组氨酸时的pH值对原子吸收响应的影响及络合反应的机理。指出在pH 9.5左右最佳测定条件下,所形成的可溶性组氨酸锌配合物是由电中性的组氨酸基His+- 和带负一价电荷形态的组氨酸基His-与Zn(OH)₂共同形成的Zn(OH)₂·(C₆N₃O₂H₉)₂,Zn(OH)₂·[(C₆N₃O₂H₈)-]₂,Zn(OH)2·(C₆N₃O₂H₉)·[(C₆N₃O₂H₈)-]。结果表明,理论计算分析的结果与实验数据基本吻合,确定了硫化锌法原子吸收间接测定组氨酸时的配合物反应机理及配合物的组成结构。     

1,8-萘酰亚胺类衍生物的结构特性对其吸收和发射光谱影响的密度泛函研究

利用B3LYP/6-31G(d)方法优化了一系列N取代1,8-萘酰亚胺类物质的结构,利用含时密度泛函TD-B3LYP/6-31+G(d)方法及C-PCM模式,计算了它们在气相及二氯甲烷溶剂中的吸收和发射光谱。利用计算得出的前线轨道电子云分布及其对应的能级对它们的取代基对电子吸收光谱的影响进行了讨论。结果表明：此种方法计算出的二氯甲烷溶剂中的1,8-萘酰亚胺的吸收光谱与实验光谱比较吻和。取代CO基团的CN基团及其成环在吸收光谱和发射光谱中发挥了重要的作用。酰亚胺结构上的改性即CN基团的引入及在萘环上取代基一方面引入了结构上的不对称性,导致了衍生物的偶极矩的增大;同时结构上的改性扩展了萘酰亚胺共轭结构。4位取代NO₂衍生物从基态到第一激发态的Mulliken原子电荷比5位多一些,这意味着5位取代NO₂衍生物提供了较多的电子。对N(Ph)₂ 和N(Me)₂衍生物而言,他们4位取代衍生物提供了更多的电荷。前线轨道电子云表明：OCNCN基团改性扩展和N(Me)₂, N(Ph)₂和NO₂取代基拓展了这类分子的π—π*跃迁范围,从而使得前线轨道能级差降低,它们的吸收和发射光谱也发生了一定程度的红移。对给体取代基而言,它们的4位是电子传输态;对受体取代基NO₂而言,它们的5位是电荷传输态。当NO₂基团与CO基团在同一侧及当N(Me)₂和N(Ph)₂与在CN在同一侧时,此类化合物具有较好的传导特性。从化合物1到4,吸收光谱红移了139 nm。电荷传输越明显,吸收光谱红移的就越多。OCNCO的结构改性及其电荷传输机理为今后的萘酰亚胺类物质的分子设计提供了设计理论依据。     

LED用红色发光材料 Li3Ba2Ln3-xEux(MoO4)8的制备及性能

采用溶胶-凝胶法合成了发光二极管(LED)用的系列红色荧光粉Li₃Ba₂Ln_3-xEu_x(MoO₄)₈ (Ln=La, Gd, Y)。利用差热-热重(TG-DTA)分析和粉末X 射线衍射(XRD)测定了其最佳合成温度和不同温度下所得样品的结构,发现所有样品均具有单斜结构;采用荧光光谱对所得荧光粉发光性能进行了表征,发现在相同条件下所得样品的发光强度顺序为:Li₃Ba₂Y_2.8Eu_0.2(MoO₄)₈＞Li₃Ba₂Gd_2.8Eu_0.2(MoO₄)₈＞Li₃Ba₂La_2.8Eu_0.2-(MoO₄)₈。它们在395 nm和465 nm的激发光源激发时均有强的吸收,与LED芯片发射波长相匹配。同时分析了柠檬酸及分散剂聚乙二醇(PEG-10000)的用量、Eu³⁺离子的浓度以及焙烧温度等因素对荧光粉发光性能的影响。     

原子吸收光谱法间接研究碱式胱氨酸锌的配合反应

在研究原子吸收间接测定胱氨酸(Cystine, Cys-Cys)时,发现胱氨酸与锌离子在碱性条件下能形成可溶性碱式胱氨酸锌配合物,并在pH 9.4左右时达到最大浓度,经编程计算不同pH下的胱氨酸和锌离子的各种存在形式和分析了拟合分布图,指出在pH 9.4左右时,所形成的可溶性碱式胱氨酸锌配合物是由显电中性的Cys-Cys+-,-1价的Cys-Cys-和-2价的Cys-Cys2-,这三种胱氨酸基同时均可以与Zn(OH)₂配位形成三种可溶性碱式胱氨酸锌配合物,其分子式为[(COO-)CH(NH+₃)CH₂S—SCH₂CH(NH+₃)COO-]Zn(OH)₂, [(COO-)CH(NH+₃)CH₂S—SCH₂CH(NH₂)COO-]Zn(OH)₂,[(COO-)CH(NH₂)CH₂S—SCH₂CH(NH₂)COO-]Zn(OH)₂。理论计算分析的结果与实验数据得到了很好的吻合,并确定了硫化锌法原子吸收间接测定胱氨酸时的配合物反应机理。     

应用ICP-MS测定两种氮肥中重金属含量

肥料中的重金属可以通过作物直接进入人类食物链对人体产生危害,研究肥料中重金属含量对于农产品安全溯源意义重大。选用北京市场上销售的硫酸铵(NH₄)₂SO₄和尿素CO(NH₂)₂两种氮素肥料作为实验材料,分析了其中的10种有害重金属元素含量。(NH₄)₂SO₄中重金属含量分别是：Al 1 345.13 ng·g-1,Ti 35 120 μg·g-1,Cr 2 539.27, Ni 287.26, Cu 674.05, Zn 270.79, As 42.54, Cd 22.13, Hg 27.20和Pb 123.87 ng·g-1;CO(NH₂)₂中的含量分别是71.59 ng·g-1,5 360 μg·g-1,1 167.71, 188.60, 7.46, 64.45, 10.55, 0.00, 0.09和3.71 ng·g-1。上述结果表明：CO(NH₂)₂氮肥中有害金属含量非常低,尤其是Cd, Hg和Pb含量在10 ng·g-1以下,只有Cr的含量超过1.00 μg·g-1;与CO(NH₂)₂ 相比,(NH₄)₂SO₄中重金属含量虽然符合相关标准,但大部分重金属含量都是CO(NH₂)₂的几十倍,如果长期使用会对土壤环境和农产品安全造成一定影响。所以在施用氮肥时应当尽量选用CO(NH₂)₂。(NH₄)₂SO₄和CO(NH₂)₂中重金属含量差别可能与两种肥料的生产原料和工艺有关。     

直接沉淀法中不同晶型钛酸锌的X射线粉末衍射研究

以Ti(SO₄)₂和Zn(NO₃)₂·6H₂O为原料,碳酸铵为沉淀剂,采用直接沉淀法制备了钛酸锌的粉体。探讨了反应条件对所得钛酸锌晶体结构的影响,并对样品进行了XRD和TG-DTA等分析。钛酸与碳酸锌分子生成的先后顺序影响得到的钛酸锌的结构。在钛酸优先生成的体系中,碳酸锌分子生成之后与周围足量的钛酸分子发生碰撞反应,由于钛酸优先生成且沉淀剂足量,碰撞反应充分且在碰撞反应中钛酸保持过量,反应生成了亚钛酸锌(Zn₂Ti₃O₈)。在碳酸锌优先生成的体系中,钛酸分子生成之后与周围足量的碳酸锌分子发生碰撞反应,由于碳酸锌优先生成且沉淀剂足量,碰撞反应充分且在碰撞反应中碳酸锌保持过量,反应生成了正钛酸锌(Zn₂TiO₄)。另外,沉淀剂用量和反应温度都影响着最终产物的种类和晶型。沉淀剂用量越多、反应温度越高,越易于生成Zn₂Ti3O₈或Zn₂TiO₄。只有在沉淀剂不足、反应温度较低的情况下,才能生成偏钛酸锌(ZnTiO₃)。     

氮肥施用量和形态对玉米苗期叶绿素含量的影响

氮肥的施用量和形态对植物的影响很大。实验借助于一种新型光谱仪SPAD-502叶绿素仪,研究了不同氮肥水平和氮肥形态对苗期玉米叶片叶绿素含量的影响。结果表明,每公顷施用0,100和200 kgN时,SPAD值在43.3～43.7之间,差异不显著;每公顷施用400 kgN时最后一片展开叶的叶绿素含量显著高于对照和每公顷施用100和200 kgN的处理,估计可能与肥料中其他成分有关,但原因尚需进一步研究。通过不同形态氮肥试验,表明氨态氮处理的叶片叶绿素含量显著高于硝态氮处理,可能的原因是: (1)氨态氮易于吸收,施用初期效果快;(2)氨态氮中微量元素比较高。     

痕量亚硝酸根的测定及其反应动力学研究

基于盐酸介质中亚硝酸根对过硫酸钾氧化甲基红的褪色反应具有明显的催化作用,提出了测定痕量亚硝酸根的“NO-₂-S₂O2-₈-MR”新体系。结合单因素实验和正交实验建立了该新体系测定痕量亚硝酸根的最佳条件,分析了最佳实验条件下痕量亚硝酸根测定的标准曲线、检出限、精密度和抗离子干扰性能,并讨论了其反应动力学原理及参数,推导了测定痕量亚硝酸根的定量依据。研究表明,该痕量亚硝酸根测定方法的最佳实验条件为：1.0 mL 0.3 mol·L-1盐酸,1.0 mL 0.01 mol·L-1过硫酸钾,0.6 mL 0.2 g·L-1甲基红,在80 ℃水浴加热9 min;定量依据为：在最佳条件下,甲基红最大吸收波长518 nm处的浓度变化ln(A₀/A)与亚硝酸根浓度呈良好线性关系,其线性范围为0.01～0.80 mg·L-1,检出限为0.007 mg·L-1;动力学特征为：亚硝酸根是一级反应,该体系符合准一级反应特征,表观活化能为85.04 kJ·mol-1,80 ℃时表观速率常数为0.021 4 min-1,半衰期为32.39 min;动力学原理为：甲基红浓度变化ln(A₀/A)与亚硝酸根浓度符合以下正比关系ln(A₀/A)=kｃ_NO-2;该痕量亚硝酸根测定方法尚未见报道,精密度、准确度高,选择性好,多数常见离子不干扰亚硝酸根测定,且该方法操作方便,所用试剂廉价无毒,直接用于实测食品及水样中痕量亚硝酸根含量,结果满意。     

镧和铈对两种细菌生长的影响及胞内DNA的荧光光谱分析

为了研究镧,铈对细菌生长及核酸的影响,用光电比浊法测定了镧,铈和钙调蛋白抑制剂(氯丙嗪)存在时两种细菌的生长曲线,并用荧光光谱法研究了镧,铈对小牛胸腺DNA和细菌胞内DNA结构的影响。结果显示适当浓度(200 mg·L-1)稀土元素可以促进细菌的生长和繁殖,比对照提前进入对数期,扫描电镜观察也显示镧,铈可以促进枯草芽孢杆菌个体的生长,菌体体积比对照更大,但促进繁殖的作用会被氯丙嗪抑制,表明镧,铈促进细菌生长的机理可能与钙调蛋白的功能有关;荧光光谱分析显示镧,铈会使小牛胸腺DNA荧光增强,镧、铈浓度分别为5和10 mg·L-1时荧光增强作用最大;但镧使细菌胞内DNA荧光猝灭,铈使其荧光增强,结论认为镧,铈对核酸的影响远比想象的要复杂。     

基于衰减全反射-傅里叶变换红外光谱技术的气溶胶中水溶性无机离子定量分析方法研究

利用衰减全反射-傅里叶变换红外(ATR-FTIR)光谱技术探讨了气溶胶颗粒物中SO2-₄,NO-₃,NH+₄三种水溶性无机离子的快速无损测量方法。利用IC法测量三种无机离子含量的对照值,结合偏最小二乘(PLS)法建立了三种无机离子的定量分析模型,并对模型进行了评价;利用马氏距离判别法对异常值进行了判别与剔除,并探讨了不同光谱预处理方法和不同光谱范围对建模结果的影响,确定了最佳建模参数。结果表明剔除异常值之后经二阶微分处理的模型预测性能较好,SO2-₄在1 220～900 cm-1光谱范围内预测性能较好,NO-₃在1 521～900 cm-1光谱范围内预测性能较好,NH+₄在1 521～1 220 cm-1光谱范围内预测性能较好,预测均方根误差分别为1.736 7,1.023 9和1.482 3。所建立的模型为实现对大批量气溶胶样品中三种无机离子的实时快速定量分析建立了基础。     

2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸-铕配合物的合成、结构表征及荧光性能的研究

以硝酸铕、2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸(HL)、1,10-菲咯啉(Phen)和三苯基氧膦(TPPO)合成了EuL₃(H₂O)₆,EuL₃Phen(H₂O)₄和EuL₃(TPPO)(H₂O)₅三种固态配合物。用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱对配合物进行了组分确定和结构表征。IR表明,2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸与Eu3+形成配合物后,位于1 692 cm-1处羧基的ν_CO峰消失,2 500～3 200 cm-1处羧基的ν_O—H峰也消失,出现了羧酸盐特有的反对称伸缩振动吸收峰(ν_as(CO-₂))和对称伸缩振动吸收峰(ν_s(CO-₂)),且Δν(ν_as(CO-₂)-ν_s(CO-₂))与钠盐的Δν相近,说明羧酸根与Eu3+以对称双齿桥式配位。在1H NMR中,形成配合物后第一配体苯环上的质子峰变为宽峰且移向高场,Phen和TPPO中质子化学位移移向低场。室温下测定了配合物的荧光激发光谱和发射光谱,激发光谱表明配合物EuL₃(H₂O)₆,EuL₃Phen(H₂O)₄和EuL₃(TPPO)(H₂O)₅的最佳激发波长分别为353.0,355.0和357.0 nm;发射光谱均显示Eu3+离子的特征发射光谱,且表明Phen对Eu3+离子的荧光发射有明显增强作用。     

二苯乙烯衍生物的制备及结构-光学性能关系的研究

有机共轭材料由于在电子、非线性光学和发光领域具有广泛应用,引起人们广泛兴趣。苯乙烯衍生物是一类重要的有机共轭化合物。文章采用相转移Wittig反应和钯催化Heck反应合成了三种不同取代基二苯乙烯衍生物。研究了分子结构与电子吸收光谱和材料发光性能关系。同没有取代基的化合物3a相比(电子最大吸收峰波长358 nm),化合物3c中CH₃取代导致电子吸收光谱轻微红移到356 nm,硝基取代的化合物3b呈现出更大的吸收光谱红移现象,电子吸收最大峰红移到388 nm。同时发现：CH₃取代的化合物3c产生荧光发射峰在414 nm,同没有取代基的化合物3a相比,荧光发射强度明显增强;相反具有吸电子NO₂取代基的化合物3b荧光发射峰位于525 nm, 荧光发射强度明显减弱。可见二苯乙烯分子中取代基结构对分子光学性能产生重要影响。这为发光材料的分子设计提供新的思路。     

基于LED的非相干宽带腔增强吸收光谱技术

介绍了基于可见光波段高功率LED作为光源的高灵敏度宽带腔增强吸收光谱技术,该系统的探测灵敏度通过测量NO₂在472.3～479.3 nm范围内的吸收得到验证。将中心波长为457 nm的高功率LED发出的宽带非相干光耦合进入92.5 cm长、由两片高反射率透镜组成的高精度光学谐振腔内,使用CCD光谱仪(HR2000)测量透过光学腔的光强信号。腔镜在472.3～479.3 nm波长范围内的反射率通过O₂-O₂聚合物的吸收确定,实验测量了一系列低浓度NO₂气体样品,采用差分光谱拟合技术在80 s的平均时间内NO₂浓度反演的统计不确定性约为3.1 ppb(ng·mL-1)。     

Electronic Structure and Magnetic Properties of Cu[C(CN)3]2 and Mn[C(CN)3]2 Based on First Principles

The electronic structure and the magnetic properties of the molecule-based ferromagnets Cu[C(CN)₃]₂ and Mn[C(CN)₃]₂ are studied accordingto first principles within density-functional theory (DFT) and the full potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method. The total energy, atomic spin magnetic moments, and density of states (DOS) of Cu[C(CN)₃]₂ and Mn[C(CN)₃]₂ are all calculated. The calculations reveal that the compounds have a stable ferromagnetic ground state and half-metallic properties. The total spin magnetic moment is 1.0 μ_B for Cu[C(CN)₃]₂ and 5.0 μ_B for Mn[C(CN)₃]₂ per molecule, the magnetic moment mainly comes from metal atoms, although there is a slight contribution from N and C atoms.