液/液界面的电化学阻抗谱测量 Ⅱ: 液/液界面上离子传递的研究

本文成功地运用四电极系统阻抗谱技术来研究液/液界面上的离子传递。提出了从表观阻抗曲线获取真实界面阻抗曲线的方法。并用此方法对四甲铵离子在水/硝基苯界面上的传递进行了实际的动力学研究, 证实了四甲铵离子在水/硝基苯界面上的传递是可逆离子传递。     

线性电流扫描过程中的液/液界面离子转移动力学

本文从理论上推导了在线性电流扫描过程中,离子在液/液界面转移的电位-电流方程。提出了利用线性电流扫描方法获取离子转移动力学参数的方法。并对液/液界面电化学中常用的基本电解质离子(TPAs~+)在水/硝基苯界面的转移进行了实际研究。     

液/液界面的电化学阻抗谱测量Ⅰ: 四电极系统中各类界面阻抗的分析

本文系统地研究了将阻抗谱技术应用于液/液界面电化学领域时所出现的问题。提出了四电极系统中液/液界面交流阻抗的表达式。从理论上分析了电解池参数和仪器输入参数对所得交流阻抗曲线的影响。     

双通道微米管支撑的微-液/液界面上电荷转移反应的研究

将有机相和水相分别灌入双通道玻璃微米管θ管中的一个管中,利用θ管表面的亲水特征,在灌有有机相的微米管口附近形成微-液/液界面.利用循环伏安法研究了电荷在这种微-液/液界面上的转移反应,包括简单离子(四甲基铵离子TMA⁺)转移、加速离子转移(DB18C6加速K⁺离子)和电子转移(二茂铁/铁氰化钾+亚铁氰化钾体系)反应过程.结果表明,这种双通道微米管所得到的微-液/液界面具有不对称扩散场的特性.此装置是目前最简单的可用于研究液/液界面上的电荷转移反应的装置之一,即所谓的可进行"无溶液"液/液界面电化学及电分析化学研究的装置.     

铬天青S的液/液界面离子转移过程

本文研究了酸性染料显色剂铬天青S的液/液界面离子转移行为, 用循环伏安法和电流扫描计时电位法研究了铬天青S在水/硝基苯和水/1,2-二氯乙烷两种界面上的离子转移过程, 根据铬在青S在溶液中的离解平衡和电化学性质, 讨论了界面离子转移机理,研究了基础电解质和溶剂对铬天青S转移性能的影响, 在Britton-Robinson缓冲溶液中测得半波电位PH曲线与理论公式相一致, 由本法所得离解常数与文献值接近, 计算了转移离子的标准转移电位和标准吉布斯转移能。     

用三电极系统研究水/硝基苯界面上的电荷转移反应

将含有氧化还原电对的水溶液滴涂在铂电极上, 然后将该电极插入到硝基苯溶液中, 与参比电极和对电极构成常规的三电极系统. 利用该系统研究了水相与硝基苯相之间界面上的离子转移和电子转移反应. 以铁氰化钾/亚铁氰化钾为电对观察到钾离子在水/硝基苯界面上的转移反应以及铁氰化钾与二茂铁之间的电子转移反应；以硫酸铁/硫酸亚铁为电对观察到锂离子、钠离子、氢离子、铵离子和钾离子在水/硝基苯界面的转移. 利用该方法得到的离子的转移式电位和Gibbs转移能与用四电极系统和其他方法所测定的结果相接近.     

三相电极法及其在液/液界面铬(Ⅵ)离子转移研究中的应用

将含有氧化还原探针的硝基苯溶液滴到边平面热解石墨(EPPG)电极上,然后将该电极插入到电解质水溶液中,从而使硝基苯、石墨表面以及水溶液形成一个三相接界线,即形成了EPPG三相电极。利用循环伏安法对EPPG三相电极法的原理进行了研究,得到了比文献报道更理想的液/液界面离子转移热力学数据。本研究还观察到铬(Ⅵ)离子在水相/硝基苯相界面上的转移反应,并测定了铬(Ⅵ)的离子转移热力学数据;同时还分别利用方波伏安法和傅里叶变换-方波伏安法结合"准可逆最大"现象对铬(Ⅵ)在水相/硝基苯相界面上的离子转移动力学进行了比较研究。     

四甲铵阳离子在水/硝基苯界面传输的新极谱法研究

本文采用新极谱法, 包括半积分, 半微分, 1.5次微分及2.5次微分新极谱研究了四甲铵离子在水/硝基苯界面的传输, 从理论上讨论了峰高, 峰电位及峰宽对传输质点浓度, 扫描速率等因系的依赖关系, 用模拟电子线路在实验上对离子在两相界面传输的新极谱法理论进行了验证, 实验与理论接近, 得到了与金属电极/电解质溶液界面的氧化还原类似的结果.     

液/液界面电化学及其进展

液/液界面电化学及电分析化学与研究萃取和化学传感机理、相转移催化、药物释放、模拟生物膜等密切相关,近年来备受到关注. 文中结合作者课题组工作,介绍、综述该领域近十几年、尤其在液/液界面微观结构、电荷（离子与电子）转移反应及界面功能化的新进展.     

三相电极法研究液/液界面离子转移的进展

三相电极法作为研究液/液界面离子转移的一种新方法,具有简单、快速、经济的特点。文章回顾了液/液界面离子转移的发展历史,介绍了三相电极法的实验原理,并对其在电化学中的研究进展和应用进行了评述,引用文献48篇。     

应用扫描电化学显微镜研究极化液/液界面上的电子转移反应

将含有氧化还原电对的水溶液滴涂在铂盘电极表面, 然后将该电极插入到1,2-二氯乙烷溶液中, 形成稳定的油/水界面. 液滴中的K3Fe(CN)6和K4Fe(CN)6氧化还原电对既可以作为水相中的参比电对参与控制液/液界面上的电势差, 同时又可以作为水相的电子授受体参与界面上的电子转移反应. 结合扫描电化学显微镜电化学系统的特点, 利用其双恒电位仪分别控制界面电势差和现场扫描的优点, 通过扫描电化学显微镜的渐进曲线得到了不同界面电势差控制的电子转移反应速率常数. 实验结果表明, 应用此方法获得的液/液界面可以被外加电位极化, 在一定的电势差范围内, 反应速率常数与界面电势差的关系遵守Butler-Volmer公式.     

质子化非那吡啶在功能化复合介孔膜修饰的液/液界面上的转移反应

采用循环伏安法和差分脉冲伏安法考察了临床药物盐酸非那吡啶在功能化复合介孔膜修饰的水/1,6-二氯己烷(W/DCH)界面上的转移行为. 研究结果表明, 盐酸非那吡啶中的非那吡啶(PAP) 可在酸性条件下发生质子化形成非那吡啶阳离子(HPAP⁺)并在该界面上发生转移. 根据循环伏安曲线峰电流与扫描速率的关系以及Randles-Sev$\check{c}$ik 方程, 计算得到HPAP⁺在复合介孔膜内水相中的扩散系数为5.14×10^-8 cm²/s. 研究发现, 相对于空白膜修饰的W/DCH界面, 该复合介孔膜修饰的W/DCH界面可增强非那吡啶阳离子转移时的电流响应, 并提升非那吡啶阳离子的检测性能. 另外, 利用液/液界面电化学方法绘制了非那吡啶在功能化复合介孔膜修饰的W/DCH界面上的离子分布图, 从而得到非那吡啶在该界面上不同条件下的分布情况及其分配系数和吉布斯转移自由能.     

溴甲酚紫的液/液界面离子传输过程研究

本文研究酸性染料溴甲酚紫的液/液界面离子传输过程。详细研究了两相基础电解质对传输过程的影响,用离子缔合的观点解释了传输电位与有机相基础电解质浓度的关系。探讨了有机相溶剂性质对传输电位的影响,讨论了传输机理,并用光谱方法进行了验证。实验所测半波电位△_0~wφ_(1/2)-pH曲线与根据传输机理推导的方程式相符合,计算了传输离子的标准传输电位△_0~wφ°和标准Gibbs传输能△_0~wG°。     

Triton X-100推动碱金属离子在液/液界面上转移的机制和伏安行为

本文用四电极循环伏安法研究了非离子型表面活性剂Triton X-100推动碱金属离子K^+, Na^+等在水/硝基苯, 水/1,2-二氯乙烷界面上的转移过程, 根据实验结果提出Triton X-100推动金属离子转移的一种机制, 推导了转移半波电位方程式, 并用实验进行了验证。     

Triton X-100推动碱金属离子在液/液界面上转移的机制和伏安行为

本文用四电极循环伏安法研究了非离子型表面活性剂Triton X-100推动碱金属离子K~+,Na~+等在水/硝基苯,水/1,2-二氯乙烷界面上的转移过程,根据实验结果提出Triton X-100推动金属离子转移的一种机制,推导了转移半波电位方程式,并用实验进行了验证。     

苯甲酸取代物在水/硝基苯界面转移的研究

本实验利用微滴法研究了苯甲酸取代物在水/硝基苯界面上的离子转移,测定了五种不同苯甲酸取代物的离子转移Gibbs自由能,其大小顺序为:o—NO2—C6H5COO->o—CH3—C6H5COO-=p—Cl—C6H5COO->p—OCH3—C6H5COO->o—OH—C6H5COO-。实验表明苯甲酸取代物在液/液界面上转移Gibbs自由能的大小与其有机阴离子稳定性有关,特别是苯甲酸上取代基的供电子效应对其转移Gibbs自由能的影响显著。     

抗衡离子对硫酸盐表面活性剂气/液界面性质影响的分子动力学模拟

采用全原子分子动力学方法研究了抗衡离子为第一主族离子(Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺和Cs⁺)的十二烷基硫酸盐表面活性剂的气/液界面性质. 通过分析体系中各组分的密度分布曲线, 考察表面活性剂单分子层在界面的聚集形态, 并利用径向分布函数分析了表面活性剂极性头基与抗衡离子间的相互作用. 研究结果表明: 随着抗衡离子半径的增大, 不同体系的界面水层厚度依次增加, 表面活性剂极性头基与抗衡离子形成的Stern和扩散层厚度也相应增加. 但表面活性剂吸附层的抗衡离子缔合度以及体系表面张力却随抗衡离子半径的增大而减小. 研究表明抗衡离子的差异对十二烷基硫酸盐表面活性剂气/液界面性质有很大影响.     

通过扫描离子电导显微镜探测水/硝基苯界面的结构

北京大学邵元华教授课题组最近报道了一种探测液/液界面(两互不相溶溶液界面)微观结构的新方法(Chem.Sci.,2011,2:1523~1529)。该方法利用扫描离子电导显微镜(SICM)与内半径小于5 nm的超微玻璃管探针相结合,获得了水/硝基苯(W/NB)界面的离子分布以及界面厚度等信息。该研究基本原理如图1所示,SICM的两根电极分别置于纳米管探针以及顶部有机相     

薄层法研究十二烷基苯磺酸钠对硝基苯/水界面电子转移的影响

用薄层法研究了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对硝基苯/水界面电子转移的影响. 实验结果表明, 随着水相中十二烷基苯磺酸钠浓度的增加, 有机相中十甲基二茂铁(DMFc)和水相中Fe(CN)₆^3-发生的界面双分子反应的阴极平台电流呈现递减趋势, 但是界面双分子反应速率常数却呈递增趋势. 这是由于阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠在硝基苯/水界面形成了修饰层, 影响了界面双电层结构. SDBS在液/液界面的吸附为Langmuir吸附.     

离子液体表/界面性质与结构

离子液体与气体、溶剂等物质组成的多相体系为吸收、萃取、两相催化等技术的发展提供了新的平台。离子液体的表/界面性质与结构是含离子液体多相体系的重要科学问题,可在介观尺度下显著影响多相体系反应和分离过程的效率。近年来,离子液体表/界面性质和结构的研究得到了广泛的关注。本文综述了离子液体及其与水、有机溶剂组成的混合物的表/界面张力及结构研究进展,介绍了现有的研究方法、研究对象与研究成果,归纳了离子液体及其混合物表/界面张力及结构的变化规律,分析了表/界面结构与表/界面张力之间的关系,探讨了离子液体表/界面研究存在的问题和未来的发展方向。