双波长双指示剂催化光度法同时测定Fe和Cu

研究了在Na2SO4介质中,痕量Fe(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)催化H2O2氧化次甲基蓝和甲基橙褪色的指示反应,通过测量440和664 nm波长下,催化反应体系和非催化反应体系的吸光度,建立了双波长、双指示剂催化动力学光度法同时测定痕量Fe(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)的新方法.同时测定Fe(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)的线性范围分别为0.0050～0.50 μg/25 mL和0.0025～0.75 μg/25 mL,检出限分别为6.9×10-8 g/L和8.7×10-8 g/L.用于水样中痕量Fe(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)的测定.     

Mn(Ⅱ),Fe(Ⅲ)和活性炭对S(IV)液相氧化的催化作用

在金属离子参与下S(Ⅳ)的催化氧化反应是大气含水体系中S(Ⅳ)转化为S(Ⅵ)的重要反应.普遍认为大气中的主要金属元素 Mn,Fe,Cu和 Co对 S(Ⅳ)的氧化有催化作用.尽管 Mn(Ⅰ)和 Fe(Ⅱ)对于 S(Ⅳ)催化氧化的化学动力学已被广泛研究,但至今尚未取得一致的结果;有关Mn(Ⅰ)和 Fe(Ⅱ)催化氧化的协同作用亦是人们争论的问题。本工作在分别研究了Mn(Ⅰ)和 Fe(Ⅱ)对 S(Ⅳ)氧化的催化作用的基础上,进一步考察了 Mn(Ⅰ)和 Fe(Ⅱ)是否存在着协同催化作用.另外,还探讨了Fe(Ⅱ)和活性炭、Mn(Ⅰ)和活性炭对S(Ⅳ)的氧化是否存在着协同催化作用.     

钴(Ⅲ)络合物氧化对苯二胺类化合物的动力学与机理的研究

本文通过监测氧化中间体半醌(S~+)的吸光度变化跟踪反应进程。用初始速率法处理得到了HAc-NaAc介质中Fe(CN)_6~(3-)(Ox′)催化[CO~Ⅲ(NH_3)_5Cl]~(2+)(Ox)氧化CD-4遵循下列动力学方程: d[S~+]/dt=k_(obs).[Ox′]~(0.90)[Ox]~(0.85)认为Fe(CN)_6~(3-)的再生过程是整个反应的决速步骤。估算了决速步的速率常数k(298K)、活化焓△H~(0≠)和活化熵分别为1.92dm~3·mol~(-1)s~(-1)、23.1kcal/mol和20.5cal/mol.K。以TEPPD代替CD-4、以Fe(CN)_6~(4-)代替Fe(CN)_6~(3-)的实验结果支持了所提出的再生机理的合理性。 实验也得到了[Co~Ⅲen_2Cl_2]~+直接氧化CD-4或TEPPD的动力学方程。测定了反应的活化能。认为PPD氧化为半醌是反应的决速步骤。[Co~Ⅲ(NH_3)_6]~(3+)、[Co~Ⅲ(NH_3)_5Cl]~(2+),[CoⅢen_3]~(3+)、[CoⅢen_2Cl_2]~+氧化PPD的实验结果表明,钴(Ⅲ)络合物的取代活性增加,氧化活性亦增加。     

双波长催化动力学光度法间接测定痕量Bi(Ⅲ)

研究了在H2SO4介质中,利用Bi(Ⅲ)可定量置换出Cu(Ⅱ)-EDTA中的Cu(Ⅱ),而Cu(Ⅱ)可催化H2O2同时氧化甲苯胺蓝和中性红褪色反应,通过测量524nm和630nm波长下的吸光度的变化,建立了双波长催化动力学分光光度法间接测定痕量Bi(Ⅲ)的新方法。方法的线性范围为0.00200~0.110μg/25mL,检出限为4.1×10-11 g/mL。用于药物中铋的测定,结果满意。     

流动注射化学发光法测定硫脲

基于Fe(Ⅲ)氧化硫脲生成Fe(Ⅱ)的反应和Luminol-O2-Fe(Ⅱ)化学发光反应相偶合,建立了流动注射化学发光测定硫脲的方法。方法检出限为4×10-7mol.L-1,RSD为2%(n=11),方法用于白葡萄酒中硫脲的分析测定,结果满意。     

阻抑催化动力学光度法测饮料中的乙醇

研究了在稀H2SO4介质中,Fe(Ⅲ)催化NaIO4氧化罗丹明B,乙醇阻抑Fe(Ⅲ)催化NaIO4氧化罗丹明B的褪色反应,建立了阻抑催化动力学光度法测定乙醇的新方法。选择了该方法的试验条件。检出限为5.4×10-7mL/mL,对乙醇的线性范围1.0~2.8×10-5mL/mL,同时研究了该阻抑褪色反应的动力学条件。已应用于饮料中乙醇的测定。     

催化动力学光度法测定人发中痕量钴

钴是人体健康必不可少的痕量元素之一.大量研究表明,钴对铁的代谢、血红蛋白的合成、红细胞的发育成熟等均有重要的生理功能.特别是钴作为维生素B_(12)的主要有效成分及其它钴化合物的组成部分,发挥着高效能的生血作用.因此,测定人体中微量元素钴有着重要的临床意义.催化动力学光度法测定痕量钴已有报道.但利用Fe(Ⅲ)—S_2O_3~2—1,10-二氮菲催化动力学体系测定痕量钴尚未见报道,它是基于Co(Ⅱ)催化Fe(Ⅲ)氧化S_2O_3~(2-)反应.该方法灵敏度高,检出限为4.87×10~(-10)g·ml~(-1),测定范围为0～0.72μg·ml~(-1),重现性好.用于测人发中痕量钴,结果满意.     

催化动力学分光光度法测定钢样中痕量铜

研究了在HAc NaAc缓冲体系的存在下,Cu(Ⅱ)催化H2O2氧化偶氮胂Ⅲ褪色反应,确定了最佳反应条件,建立了动力学光度法测定痕量铜Ⅱ的新方法。方法线性范围为0～0.2μg mL,检出限为2.1×10-3μg mL,用在测定钢样中的痕量铜可以不加掩蔽剂掩蔽干扰离子,而直接通过调节溶液的pH即可将干扰离子Fe3 沉淀除去,省去了掩蔽干扰离子的烦琐操作。     

人工神经网络催化动力学光度法同时测定铬、钴和铁

在乙酸钠-乙酸介质中,铬(Ⅲ)、钴(Ⅱ)或铁(Ⅲ)或上述3种阳离子的混合物能催化过氧化氢氧化灿烂甲酚蓝褪色的反应,研究发现:可能由于3种阳离子的催化反应速率的差别,三者对过氧化氢氧化灿烂甲酚蓝褪色反应催化作用的分析信号值不具有加和性。用人工神经网络处理非线性体系的优势进行数据处理,从而建立了一种同时测定铬(Ⅲ)、钴(Ⅱ)和铁(Ⅲ)混合物的人工神经网络催化动力学光度法。对6组混合样品进行测定,相对误差在-4.6%～4.9%之间。     

流动注射化学发光法测定亚硫酸根的研究

基于Fe(Ⅲ )氧化SO2 - 3生成Fe(Ⅱ )的反应和鲁米诺 O2 Fe(Ⅱ )化学发光反应相偶合 ,建立了流动注射化学发光测定SO2 - 3的方法 ,方法检出限为 3× 10 - 8g·ml- 1,RSD为 2 % ,方法用于食品中SO2 - 3的测定 ,结果满意     

光化学反应在分析化学中应用的研究利用光敏化氧化作用测定铁

利用甲基橙光化学动力学法测定合金及环境样品中的铁,国内外文献已有报道。本文研究了用铁(Ⅲ)对光敏化蒽醌(AQ)氧化邻氨基酚(OAφ)的催化作用来测定实际样品中的铁。在紫外光照射下,敏化了的AQ能氧化OAφ,很多金属离子如Fe(Ⅲ),Cr(Ⅲ),Ni(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、V(Ⅴ)、MO(Ⅵ),Cu(Ⅱ)、CO(Ⅱ)等能催化该反应。苏联Щаээо等人已经建立了钼的测定方法。本文探讨了铁(Ⅲ)催化光敏化AQ氧化OAφ测定铁的可能性。实验结果表明,光敏化     

四齿配体铜(Ⅱ)络合物对苯甲醇氧化的催化作用——一个模拟半乳糖氧化酶的模型

以Salen-Cu/NaOH/DMF为半乳糖氧化酶的模型,考察了苯甲醇的氧化反应。氧气氛下,笨甲醇被选择性地氧化成苯甲醛,分子氧被还原为H_2O_2。动力学研究结果表明反应对苯甲醇和Salen-Cu均为一级反应,即v=k_表[Salen-Cu][PhCH_2OH],其中k_表=6.1×10~(-3)M~(-1)·min~(-1)。用原位紫外—可见光谱在厌氧和有氧条件下研究了反应过程中d—d跃迁和荷移光谱(MLCT)的变化,结果表明反应诱导过程为Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ),Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)是氧化反应中催化循环的关键,即反应通过两次单电子转移进行。根据实验结果,提出了可能的反应机理。     

超痕量钌的催化光度分析—KIO4—罗丹明B新体系

钌的催化动力学分析法颇多,但检出限低于10~(-9)g/L级的甚少。Alekseeva等基于Ru(Ⅲ)对IO_4~-氧化[Fe(phen)_3]~(2+)反应的催化作用,建立了一个检出限和测定范围分别为5×10~(-9)g/L和10—140×10~(-9)g/L Ru的催化电位法。Rysev等利用Ru(Ⅲ)-IO_4~--金莲橙OO催化褪色体系可测定2×10~(-9)g/L的Ru。     

肾上腺素氧化反应的研究——氧化反应动力学和机理以及自由基中间体

用紫外吸收光谱法结合计算机模拟研究了肾上腺素(Adjn)在Cu(Ⅱ)离子催化下,用H_2O_2氧化产生肾上腺素红(Adom)的反应动力学,考查了反应的速率随体系中肾上腺素的初始浓度,Cu(Ⅱ)离子浓度和H_2O_2浓度的变化情况。在流动法或添加自由基稳定剂的条件下,利用顺磁共振法检测丁肾上腺素自氧化,光氧化和Cu(Ⅱ)离子催化H_2O_2氧化产生的半醌自由基。考查了Cu(Ⅱ)离子催化下自由基的相对浓度随反应条件的变化情况。在反应动力学和顺磁共振实验的基础上所提出的可能的反应机理,半定量地解释此反应动力学实验结果和顺磁共振实验中的自由基行为。     

聚合物微球固载的催化剂TEMPO在分子氧氧化环己醇过程中的催化特性（英文）

醇氧化为羰基化合物是有机合成工业中最重要的化学转变之一,在实验室研究和精细化工生产中都占有非常重要的地位.使用传统的化学计量强氧化剂(如Cr O3,KMnO4,MnO2等),不但成本高及反应条件苛刻,还会产生大量污染环境的废弃物.因此,需要大力发展高效、绿色化的醇转变为羰基化合物的氧化途径.以2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)为催化剂,分子氧为氧化剂,可在温和条件下绿色化地实现醇的氧化转变.该催化氧化作用的实质是TEMPO经过单电子氧化过程转化为相应的氮羰基阳离子,该阳离子是一个具有强氧化性的氧化剂,可将伯醇和仲醇分别快速地、高转化率、高选择性地氧化为对应的醛或酮.然而,目前使用的TEMPO大多为均相催化剂,虽然表现出良好的催化活性和选择性,但反应后难以分离回收,不能再循环使用,严重制约着这一催化体系的发展.本文将TEMPO化学键合在聚合物载体上,在非均相催化剂的作用下,以期实现环已醇的分子氧氧化,将其转变为环已酮.首先采用悬浮聚合法,制备了交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(CPGMA)微球,该聚合物微球表面含有大量环氧基团,为实现TEMPO的固载化提供了条件.以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(4-OH-TEMPO)为试剂,使CPGMA微球表面的环氧基团发生开环反应,从而将TEMPO键合于微球表面,制得了固载有TEMPO的聚合物微球TEMPO/CPGMA.将此非均相催化剂与Fe(NO3)3组成共催化体系,应用于分子氧氧化环己醇的催化氧化过程,深入考察了该共催化体系的催化性能,并探索研究了催化氧化机理,考察了主要条件对催化氧化反应的影响.结果表明,共催化体系TEMPO/CPGMA+Fe(NO3)3可以有效地催化分子氧氧化环己醇的氧化过程,将环己醇转化为唯一的产物环己酮,显示出良好的催化选择性.助催化剂Fe(NO3)3化学结构中的Fe3+离子和NO3–离子两种物种均参与催化过程,共同发挥助催化剂的作用,伴随着两种价态铁物种Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的转变以及NO3–与NO2–之间的转变,固载化的氮氧自由基TEMPO不断地转变为氮羰基阳离子,该氧化剂物种使环己醇的氧化反应不断地循环进行.对于共催化体系TEMPO/CPGMA+Fe(NO3)3的使用,适宜的反应条件为TEMPO与Fe(NO3)3的摩尔比为1:1,55°C,通入常压O2.反应35 h,环己酮的转化率可达到44.1%.因此,在温和条件下,使用固载化的TEMPO,有效地实现了环己醇向环己酮的转化.此外,固载化催化剂TEMPO/CPGMA在循环使用过程中表现出良好的重复使用性能.     

聚合物微球固载的催化剂TEMPO在分子氧氧化环己醇过程中的催化特性

醇氧化为羰基化合物是有机合成工业中最重要的化学转变之一,在实验室研究和精细化工生产中都占有非常重要的地位.使用传统的化学计量强氧化剂(如CrO3, KMnO4, MnO2等),不但成本高及反应条件苛刻,还会产生大量污染环境的废弃物.因此,需要大力发展高效、绿色化的醇转变为羰基化合物的氧化途径.以2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)为催化剂,分子氧为氧化剂,可在温和条件下绿色化地实现醇的氧化转变.该催化氧化作用的实质是TEMPO经过单电子氧化过程转化为相应的氮羰基阳离子,该阳离子是一个具有强氧化性的氧化剂,可将伯醇和仲醇分别快速地、高转化率、高选择性地氧化为对应的醛或酮.然而,目前使用的TEMPO大多为均相催化剂,虽然表现出良好的催化活性和选择性,但反应后难以分离回收,不能再循环使用,严重制约着这一催化体系的发展.本文将TEMPO化学键合在聚合物载体上,在非均相催化剂的作用下,以期实现环已醇的分子氧氧化,将其转变为环已酮.首先采用悬浮聚合法,制备了交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(CPGMA)微球,该聚合物微球表面含有大量环氧基团,为实现TEMPO的固载化提供了条件.以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(4-OH-TEMPO)为试剂,使CPGMA微球表面的环氧基团发生开环反应,从而将TEMPO键合于微球表面,制得了固载有TEMPO的聚合物微球TEMPO/CPGMA.将此非均相催化剂与Fe(NO3)3组成共催化体系,应用于分子氧氧化环己醇的催化氧化过程,深入考察了该共催化体系的催化性能,并探索研究了催化氧化机理,考察了主要条件对催化氧化反应的影响.结果表明,共催化体系TEMPO/CPGMA+Fe(NO3)3可以有效地催化分子氧氧化环己醇的氧化过程,将环己醇转化为唯一的产物环己酮,显示出良好的催化选择性.助催化剂Fe(NO3)3化学结构中的Fe3+离子和NO3–离子两种物种均参与催化过程,共同发挥助催化剂的作用,伴随着两种价态铁物种Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的转变以及NO3–与NO2–之间的转变,固载化的氮氧自由基TEMPO不断地转变为氮羰基阳离子,该氧化剂物种使环己醇的氧化反应不断地循环进行.对于共催化体系TEMPO/CPGMA+Fe(NO3)3的使用,适宜的反应条件为TEMPO与Fe(NO3)3的摩尔比为1：1,55°C,通入常压O2.反应35 h,环己酮的转化率可达到44.1%.因此,在温和条件下,使用固载化的TEMPO,有效地实现了环己醇向环己酮的转化.此外,固载化催化剂TEMPO/CPGMA在循环使用过程中表现出良好的重复使用性能.     

肾上腺素氧化反应的研究——氧化反应动力学和机理以及自由及中间体

用紫外吸收光谱法结合计算机模拟研究了肾上腺素(Adjn)在Cu(Ⅱ)离子催化下, 用H_2O_2氧化产生肾上腺素红(Adom)的反应动力学, 考查了反应的速率随体系中肾上腺素的初始浓度, Cu(Ⅱ)离子浓度和H_2O_2浓度的变化情况。在流动法或添加自由基稳定剂的条件下, 利用顺磁共振法检测丁肾上腺素自氧化, 光氧化和Cu(Ⅱ)离子催化H_2O_2氧化产生的半醌自由基。考查了Cu(Ⅱ)离子催化下自由基的相对浓度随反应条件的变化情况。在反应动力学和顺磁共振实验的基础上所提出的可能的反应机理, 半定量地解释此反应动力学实验结果和顺磁共振实验中的自由基行为。     

示波指示技术在动力学分析中的应用——Ⅳ.示波双安培法在Landolt 效应测定钼(Ⅵ)、铁(Ⅲ)和钒(Ⅳ)中的应用

本文报道了示波双安培指示技术在Landolt效应测定MO(Ⅵ)、Fe(Ⅱ)和V (Ⅳ)中的应用,利用Mo(Ⅵ)和Fe(Ⅱ)对NaBO_3氧化KI反应的催化作用及V(Ⅳ)对KCIO_3氧化KI反应的催化作用分别测定了Mo(Ⅵ)、Fe(Ⅱ)和V(Ⅳ)。Mo(Ⅵ)、Fe(Ⅱ)和V(Ⅳ)的测定下限分别可达1×10~(-8)mol/L、1×10~(-7)mol/L和2×10~(-7)mol/L数量级。     

氮杂冠醚取代非对称双Schiff碱配合物催化氧化对二甲苯研究

将一系列苯并-10-氮杂-15-冠-5或吗啉基取代的不对称双Schiff碱配合物作为催化剂,在常压和120℃条件下用于催化氧化对二甲苯研究。探讨了Schiff配合物中心金属离子、Schiff碱配体中挂接的氮杂冠醚环、配体芳环上取代基等对催化氧化对二甲苯反应活性及其氧化产物选择性的影响。实验结果表明:配合物中氮杂冠醚的存在能显著缩短反应诱导期、提高催化活性和选择性;Schiff碱Mn(Ⅲ)配合物比Schiff碱Co(Ⅱ)和Schiff碱Cu(Ⅱ)具有更高的催化活性;氮杂冠醚Schiff碱Mn(Ⅲ)配合物催化氧化二甲苯的转化率和产物选择性分别达75%和90%。     

光系统II杂化Z型水分解体系中产氢助催化剂上逆反应的抑制

光催化Z型水分解反应有望发展成为一种生产太阳氢能的有效方法.将具有优异水氧化性能的自然光系统Ⅱ与人工半导体产氢材料进行耦合,以构建生物-人工杂化光催化Z型水分解反应体系,对于深入理解自然光合作用原理和促进人工太阳能转化具有重要意义.由于Fe(CN)_6~(3-)可从光系统Ⅱ接受电子,因此氧化还原电对Fe(CN)_6~(3-/4-)成为研究光系统Ⅱ基杂化Z型水分解体系时常用的电子体递.然而,在该Z型水分解反应中,正向的产氢反应经常受到由Fe(CN)_6~(3-)引起的逆反应的阻碍,致使水分解过程中产氢产氧失衡,不能实现有效的全分解水反应.本文通过在光系统Ⅱ杂化Z型水分解体系中的人工光催化剂ZrO_2/TaON上沉积产氢助催化剂PtCrOx,有效抑制了逆反应的发生,从而使体系实现了全分解水反应.实验发现,在光催化剂ZrO_2/TaON上沉积金属Pt作为产氢助催化剂时,以Fe(CN)_6~(4-)为电子供体的光催化产氢半反应基本没有产氢活性,而当沉积氧化物PtCrO_x作为产氢助催化剂时,产氢半反应活性可提高至～35μmolh–1.进一步研究发现,这种产氢活性的差异主要是由于两种不同助催化剂对于Fe(CN)_6~(3-)引起的氢气氧化逆反应的催化行为不同.金属Pt表面对于氢气具有吸附和活化作用,光催化反应中产生的氢气和Fe(CN)_6~(3-)在Pt-ZrO_2/TaON催化作用下发生快速的氧化还原逆反应;而由于PtCrO_x表面对氢气的吸附和活化作用较弱,上述氢气氧化的逆反应在PtCrO_x-ZrO_2/TaON存在时不发生.此外,在产氢过程中,光生电子虽然迁移到助催化剂PtCrO_x上,但PtCrO_x中高氧化态的Pt~Ⅱ和Pt~Ⅳ并未被还原,因此使PtCrO_x-ZrO_2/TaON具有稳定的光催化产氢反应活性.基于PtCrO_x-ZrO_2/TaON在Fe(CN)_6~(4-)作为电子供体时有效的产氢半反应,我们以Fe(CN)_6~(3-/4–)作为电子递体,将光系统Ⅱ与PtCrOx-ZrO_2/TaON耦合构建了生物-人工杂化Z型全分解水体系,通过调节Fe(CN)_6~(3-)/4–的初始浓度,最终实现了杂化体系的全分解水反应,产氢和产氧活性分别为～20μmol H_2 h~(–1)和～10μmol O_2 h~(–1).这为理解和抑制以Fe(CN)_6~(3-)/4–作为电子递体的光系统Ⅱ-人工杂化Z型水分解体系中的逆反应提供了新的思路.