掺铝铁饼状α-Fe2O3微粒的制备及性能

采用液相催化相转化法, 以Fe(III)与Al(III)的共沉淀为前驱物合成了铁饼状α-Fe2O3微粒, 探讨了各种因素如铝离子的掺杂浓度、反应温度以及催化剂Fe(II)离子用量等对合成铁饼状α-Fe2O3微粒的影响, 并对产物进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子衍射(ED)、X射线光电子能谱(XPS)等表征, 研究了样品的热稳定性及磁性能. 结果表明: 初始pH值为9, nFe(II)/nFe(III)≤0.04, nAl/nFe(III)＝0.14、反应温度为100～140 ℃时, 可制备出铁饼状α-Fe2O3微粒. 尽管铝和铁均为三价且二者的氧化物均具有刚玉结构, 但因二者离子半径的差异而使α-Fe2O3晶胞参数因铝取代铁而减小, 其矫顽力和剩磁也因铝取代而发生变化. 电子衍射证明该方法合成的微粒为单晶粒子, 且具有较好的热稳定性.     

Mn离子掺杂对α-FeOOH结构和形貌的影响

本文采用水热合成方法,在120℃碱性条件下制备出形貌均一的短棒状α-FeOOH纳米粒子,对其进行了金属离子Mn的掺杂。系统研究了Mn离子掺杂对产物物相结构和形貌的影响,对产物进行了X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、穆斯堡尔谱(MES)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)表征。结果表明:低浓度Mn离子掺杂对α-FeOOH的形成起了形貌和物相调控作用。α-FeOOH纳米棒的长径比随着Mn离子加入量的增大逐渐增加;当nMn(Ⅱ)/nFe(Ⅲ)=0.30时,产物变成了α-(Fe,Mn)OOH和MnFe2O4的混合物,形貌为纳米棒和纳米颗粒。     

低温下Fe(II)对Ferrihydrite相转化的催化作用研究

研究了在低温、近中性条件下,在微量Fe(II)离子存在下Ferrihydrite(又称为水合氧化铁hydrousironoxide)的相转化过程.结果表明,微量Fe(II)离子的存在不仅可以加速Ferrihydrite的相转化过程,而且其相转化产物的组成也与没有Fe(II)离子存在时产物的组成有所不同,即除了α-FeOOH和α-Fe2O3外,还形成了γ-FeOOH;相转化过程既与阴离子的种类、反应温度、反应时间等因素有关,也与Fe(II)离子存在状态有关;Fe(II)离子通过催化Ferrihydrite的溶解过程,从而加速整个相转化过程.对该过程的深入研究将对认识和了解自然条件下铁氧化物的形成与相互转化具有重要意义.     

Fe(III)参与TiO_2光催化降解X3B的反应机理研究

三价铁离子对TiO2 光催化降解X3B活性艳红染料具有明显的促进作用 .但是 ,当Fe(III)全部转化为Fe(II)离子以后 ,X3B的降解不再加快 .研究表明 ,Fe(III)捕获表面光生电子是导致X3B降解速率增加的主要原因 ,而Fe(III)光解产生羟基自由基使降解X3B的贡献则相对较小 .由于体系缺乏Fe(III) /Fe(II)循环 ,(Photo) Fenton反应参与X3B降解过程的可能性极小 .X3B和Fe(III)竞争吸附催化剂表面 ,促进了光生电子 -空穴对的分离和转移 .Fe(II)吸附相当微弱 ,这可能是导致Fe(II)难以被表面空穴或其它活性物质重新氧化的原因之一     

Cu掺杂α-Fe2O3纳米粉体的掺杂量分析与X射线衍射研究

采用分析纯FeCl3·6H2O和NH3·H2O为主要原料,控制不同n(Cu2+)/n(Fe3+),利用均匀共沉淀法制备了Cu掺杂的α-Fe2O3纳米粉体.通过原子吸收光谱(AAS)和X射线衍射(XRD)分析了样品中Cu2+的掺杂量,并研究了掺杂对α-Fe2O3晶胞参数、晶粒度等的影响.结果表明,Cu掺杂α-Fe2O3仍为刚玉型结构,但晶胞参数a、b、c表现出增大趋势;Cu掺杂使α-Fe2O3晶体结构产生替位杂质缺陷,增大了α-Fe2O3的晶核生长活化能,使其晶粒度减小;随着Cu掺杂量的增大,α-Fe2O3的晶核生长活化能逐渐增大,晶粒度逐渐减小.该研究为α-Fe2O3半导体材料的性能及应用研究提供了指导.     

USP制备高光电活性Ti掺杂Fe2O3薄膜

本文报道了采用超声喷雾裂解法(USP)法制备α-Fe2O3以及不同厚度的Ti掺杂α-Fe2O3薄膜,并通过XRD、XPS、SEM、IPCE表征了合成的薄膜。XRD测试结果表明,Ti掺杂和纯相Fe2O3均为α相并在(110)晶面优先生长;从AFM图中看出Fe2O3晶粒呈尖峰状垂直于平面排列;由XPS分析得知Ti离子在Fe2O3薄膜中以Ti4+和Ti3+两个价态存在;由光电效率表征可知,吸收光电转换效率(APCE)值是随着样品薄膜厚度增加而减小,在厚度为20nm时APCE为58%,对于粉末Fe2O3光催化材料是粒径尺寸越小光利用率越高;然而Fe2O3薄膜的IPCE值在厚度为60nm时最高达到23.5%,此时光利用效率最大。     

停流流动注射-诱导动力学光度法同时测定微量铁和锑

依据诱导反应的基本原理, 提出了一种同时测定多元素的方法; 研究了Fe(II)、Sb(III)诱导的Cr(VI)-I^-氧化还原反应体系, 并据此建立了停流-诱导动力学光度法同时测定微量铁和锑的工作条件。线性范围分别为0~1.2μg.mL^-1Fe(II)和0~2.0μg.mL^-1Sb(III); 检测限为0.012μg/mL^-1Fe(II)和0.014μg.mL^-1Sb(III)。除Ti(III)、V(IV)及As(III)外, 其余共存离子不影响测定。用本法测定了锌标准物及模拟样品中的铁和锑含量, 结果满意。     

多组分丝素蛋白-Cu(II)配合物的EPR谱解析

基于二阶微扰理论建立了对具有超精细耦合结构的多组分复杂EPR(顺磁共振)谱的解析拟合方法, 并以丝素蛋白-Cu(II)配合物的EPR谱为例进行解析分析, 从而有效地解释了Cu(II)离子在蚕吐丝过程中的作用. 该方法和应用程序能为类似问题的解决(如Fe(II)、Mn(II)、V(III)及其它顺磁性离子配合物EPR谱的解析)提供方便.     

多组分丝素蛋白-Cu(II)配合物的EPR谱解析

基于二阶微扰理论建立了对具有超精细耦合结构的多组分复杂EPR(顺磁共振)谱的解析拟合方法,并以丝素蛋白-Cu(II)配合物的EPR谱为例进行解析分析,从而有效地解释了Cu(II)离子在蚕吐丝过程中的作用.该方法和应用程序能为类似问题的解决(如Fe(II)、Mn(II)、V(III)及其它顺磁性离子配合物EPR谱的解析)提供方便.     

戊二醛交联壳聚糖印迹材料对稀土中Cu(Ⅱ)的选择吸附性能研究

采用离子印迹技术,以羧甲基壳聚糖(CMC)为原料、戊二醛(GLA)为交联剂,制得交联印迹材料GLA-Cu-CMC。研究了该材料对模板离子的结合性能与识别选择性。探讨了溶液的pH值、吸附时间等因素对吸附性能的影响。结果表明,材料GLA-Cu-CMC对Cu(II)可产生吸附作用,最大吸附量达到36.5mg/g;在Cu(II)/La(III)二元离子混合溶液下,该印迹材料仅对模板Cu(II)有吸附作用,而对La(III)没有吸附。     

镓元素在医疗卫生领域的应用：以抗癌与抗菌为例

镓（Ga）位于元素周期表第四周期第IIIA族,在临床疾病诊断和治疗中有重要应用。在体内,氧化还原惰性的三价镓(Ga（III）)通常作为Fe（III）的竞争性抑制剂,破坏病变（肿瘤或感染）部位的铁稳态,从而实现抗肿瘤或抗菌的作用。在癌症诊疗方面,Ga（III）可以通过与转铁蛋白结合或独立运输的方式进入细胞：其放射性同位素(⁶⁷Ga或⁶⁸Ga)在癌组织中富集,实现肿瘤的放射影像学诊断;而非放射性Ga则通过抑制核糖核苷酸还原酶（RR）的正常功能、引起线粒体氧化应激等途径杀灭癌细胞。在抗菌方面,Ga与Fe在生化反应中形成竞争关系,从而破坏细菌生物被膜的结构和功能,实现抗菌作用。本文从化学原理出发,介绍了Ga在癌症的诊疗和抗菌领域的应用,并对Ga基药物的发展进行了展望。     

模板组装Fe纳米线阵列及其微结构

铝在硫酸溶液中经直流阳极氧化,得到多孔铝阳极氧化膜(AAO). 以AAO膜为模板,通过交流电沉积的方法,在AAO模板孔内成功组装了Fe纳米线.TEM分析表明,Fe纳米线的长度约为2.5 μm,其长度分布十分均匀；粗细均匀,直径约为25 nm. XRD实验分析证实,所制备的Fe纳米线为α-Fe.选区电子衍射（SAED）实验分析表明,α-Fe纳米线具有单晶结构.     

Al掺杂α-Fe2O3材料的制备、表征和气敏特性

采用均相沉淀法制备了纯α-Fe2O3(300 ℃煅烧)和Al掺杂α-Fe2O3(300和400 ℃煅烧), 使用SEM, XRD, ICP和红外光谱等手段进行表征, 并利用气敏仪测试无水乙醇和90＃汽油在不同条件下对材料的响应性能. 结果表明, 微量Al掺杂不改变α-Fe2O3材料的物相, 但会阻碍晶粒生长, 使颗粒变小及Fe2O3晶格间隙中的铁原子数目增多, 材料的导电率增大, 从而显著提高材料的气敏性能. Al掺杂α-Fe2O3对乙醇的响应性能优于对汽油的响应性能, 在乙醇气氛中, 材料对湿度仍然不敏感. 经400 ℃煅烧的Al掺杂α-Fe2O3稳定性较好, 可作为检测乙醇气体的半导体气敏材料.     

超声喷雾法制备掺Zn和未掺Zn α-Fe_2O_3薄膜的研究

使用自制的超声雾化热裂解设备(UPS)成功地制备了掺Zn和未掺Zn的α-Fe2O3薄膜,并对其光电特性进行了较为系统的研究.XRD结果证实了所获得的薄膜为α- Fe2O3,AFM测试结果表明:薄膜致密,晶粒成沟壑状地生长,粒径在0.1 μm到0.2 μm之间.紫外-可见光谱实验发现Zn掺杂的α-Fe2O3薄膜吸收发生了"红移",带隙发生变化.XRD分析也证实Zn掺杂对Fe2O3的晶体结构有影响.Mott-Schottky测试的结果获得了UPS制备的n型α-Fe2O3薄膜的导带、价带电位,而Zn掺杂α-Fe2O3薄膜的导电类型由n-型转变为p-型,且它的价带、价带电位能够更适合氢和氧的析出.这说明了自制的UPS设备可以用于太阳光水解制氢半导体薄膜材料的制备.     

用1-亚硝基-2-萘酚修饰的微晶蒽分离富集与测定环境水中钴

建立了微晶蒽分离富集环境水样中痕量Co(II)的方法。在pH3.0条件下,1-亚硝基-2-萘酚与Co(II)形成红棕色螯合物被微晶蒽定量吸附,能使Co(II)与Pb(II)、Ni(II)、Mn(II)、Cu(II)、Cd(II)、Zn(II)、Fe(III)、Cr(III)、Al(III)等常见离子分离。本法富集倍数达100倍,检出限为0.14μg/L,回收率97.5%～105%,已应用于不同水样中Co(II)的测定。     

含席夫碱基二茂铁-蒽二元化合物的合成及其阳离子多信号识别

合成了一种含席夫碱基团的二茂铁-蒽二元化合物1, 并研究了其金属离子识别时紫外-可见光谱, 荧光光谱及电化学变化. 在各种金属离子中, 1 对Cr³⁺, Cu²⁺及Hg²⁺显示出多种信号响应识别: 1 位于407 nm 的Fe(II)→Cp 的荷移光谱发生约100 nm 红移, 且颜色由黄色变为红色, 同时使其Fe(III)/Fe(II)电位向阳极移动. 同时, 荧光光谱表明1 仅对Cr³⁺显示荧光增强效应.     

Cu(II), Fe(III)与人血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究

通过研究Cu(II),Fe(III)对人血清白蛋白(HSA)内源荧光的猝灭,探讨了Cu(II),Fe(III)与人血清白蛋白的结合机理。基于Forster非辐射能量转移机理。获得了人血清白蛋白第一类Cu(II)结合部位与214位色氨酸残基间的距离为1.8nm,并讨论了Cu(II),Fe(III)与HSA结合的差异。     

Cu(II), Fe(III)与人血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究

通过研究Cu(II),Fe(III)对人血清白蛋白(HSA)内源荧光的猝灭,探讨了Cu(II),Fe(III)与人血清白蛋白的结合机理。基于Forster非辐射能量转移机理。获得了人血清白蛋白第一类Cu(II)结合部位与214位色氨酸残基间的距离为1.8nm,并讨论了Cu(II),Fe(III)与HSA结合的差异。     

纳米复合固体超强酸SO2-4/ZrO2 -Fe2O3的制备及其催化合成硝基苯的研究

采用纳米化学技术制备了新型的纳米复合固体超强酸催化剂SO2-4 /ZrO2 -Fe2O3, 并用XRD、 TEM进行了表征. 结果表明: 所研制的SO2-4 /ZrO2 -Fe2O3 催化剂为晶态纳米粒子, 平均粒径为30 nm, 分散性较好;当活化温度为580 ℃, 反应温度为75 ℃, n (硝酸)/n (苯)＝2, m (苯)/m (催化剂)＝20, 催化反应时间5 h时, 硝基苯收率可达89.6%.     

N,N′-乙二水杨酰胺合铜(Ⅱ)酸根和N,N′-1,2-丙二水杨酰胺合铜(Ⅱ)酸根的双核Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)配合物的合成和磁性

本文合成了四个新型双核配合物、[Cu(samen)Fe(L)Cl]和[Cu(sampn)Fe(L)Cl].经元素分析、IR,电导、磁性测量等手段推定配合物具有酚氧桥结构,Cu(II)及Fe(III)的配位环境分别为平面四方及四角锥的构型,Fe(III)离子的自旋态S=3/2.测定了配合物[Cu(samen)Fe(L)Gl]的变温磁化率(4—300K),参数J和θ值表明两个双核配合物中金属离子之间有中等程度的反铁磁性超交换作用和双核单元之间有弱的分子间相互作用.