长江三角洲平原河网水体溶存CH_4和N_2O浓度及其排放通量

以上海市黄浦江上游和崇明岛河网为代表,对长江三角洲平原河网夏季表层水体溶存甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)浓度、饱和度及其水-气界面排放通量进行了研究.结果表明,河网水体溶存CH4浓度在(0.30±0.03)～(6.66±0.14)μmol·L-1之间,N2O浓度在(13.8±2.33)～(435±116)nmol·L-1之间,CH4和N2O溶存浓度处于高度过饱和状态(饱和度分别为(468±49.0)%～(11560±235)%和(175±29.5)%～(4914±1304)%).水体中溶解氧(DO)含量是控制溶存CH4浓度的主要因素,而水体溶存N2O的浓度同硝酸根(NO3-)、亚硝酸根(NO2-)、化学需氧量(CODcr)浓度呈显著正相关,同盐度和pH呈显著负相关关系.河道水体中溶存CH4和N2O主要产生于河底沉积物中的甲烷化过程和反硝化过程,并扩散到水体中,进而排放到大气.夏季7月上海市河网水体-大气界面CH4和N2O排放通量达到(778±59.8)和(236±63.6)μmol·m-2·h-1,平原地区河网的富营养化使其成为大气CH4和N2O的一个重要潜在排放源.     

冬季平原河网水体溶存甲烷和氧化亚氮浓度特征及排放通量

以长江三角洲上海地区和海河流域天津地区水网为研究对象,对冬季河网表层水体溶存甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）浓度、饱和度及水-气界面排放通量进行了研究.结果表明,冬季我国平原河网水体溶存CH4和N2O的浓度值都很高,呈高度过饱和状态：CH4浓度均值为0.86mol/L（饱和度：758%）,范围在（0.043±0.001）～（25.3±9.32）μmol/L之间;N2O浓度均值为86.8nmol/L（饱和度：488%）,范围在（9.71±0.41）～（691±35.2）nmol/L之间变化.天津排污河水体CH4和N2O浓度显著高于其他河流（均值分别为38.4mol/L和88.9nmol/L）.水体溶存CH4和N2O浓度、饱和度存在很大的地区差异,上海河网的CH4和N2O浓度和饱和度均值高于天津河网.河网水体水-气界面CH4和N2O排放通量变化范围很广,CH4通量在（1.35±0.22）～（665±246）mol/m2h之间,平均值为24.1mol/m2h,N2O通量在（0.19±0.02）～（22.6±5.05）mol/m2h之间,平均值为2.28mol/m2h.相关分析发现,河网水体溶存CH4浓度与DO显著负相关,与NH4＋显著正相关;N2O浓度则与NH4＋和NO3＋NO2显著正相关.河网水-气界面CH4和N2O排放通量均呈现出市区高郊区和农村低的空间分布规律,污染严重的河流已显然成为大气CH4和N2O的潜在排放源.     

氧化条件下NOx催化的甲烷均相部分氧化

考察了没有固体催化剂时NOx对甲烷气相氧化的促进作用.实验结果表明，即使在强氧化条件下（O2/CH4=5），NOx对甲烷部分氧化制一氧化碳仍然有明显的催化活性.在CH4-O2体系中加入0.005％～0.2％的NO后，反应温度可降低200-300 ℃.在反应产物中还可观察到甲醛和乙烯，通过改变反应条件可以控制它们的相对浓度.     

CH_2(~3B_1)自由基与N_2O反应的研究

CH2是燃烧和大气光化学中重要的自由基之一[1]．在燃烧过程中,CH2自由基由碳氢化合物分子热解或由O原子和C2H2等反应生成．这种高活性的中间体,又可进一步与燃烧过程中其它重要物质如NOx（NO、NO2、N2O）发生反应．在低温燃烧过程中,N2O是NOx存在的主要形式,所以,研究CH2自由基与N2O的反应,对于了解燃烧机制有重要意义．就我们所知,关于CHZ和N20的反应,国内外还未见文献报导．本文从态-态反应的层次上,开展基电子态CH2（X3B1）自由基与N2O反应的实验研究．我们利用351um紫外激光光解CH2CO产生CH2自由基,这种方法…     

磺胺多金属氧酸盐对人宫颈癌Hela细胞的抑制作用

对磺胺多金属氧酸盐（C6H9N2O2S）5HP2Mo18O62·15H2O（SPOM-1）,（C6H9N2O2S）H8P2Mo15V3O62·8H2O（SPOM-2）进行了体外毒性实验和抑制宫颈癌Hela细胞作用的研究．当SPOM浓度为50—100mg·L^-1时,对人胚胎成纤维细胞均无细胞毒性作用（P〉0．05）,TC50分别为459mg·L^-1、295mg·L^-1;抑制宫颈癌He—la细胞的EC50分别为88mg·L^-1、24mg·L^-1,治疗指数即分别为5．22,12．29．     

NOx催化的甲烷气相氧化反应

 考察了没有固体催化剂时NOx对甲烷气相氧化的催化作用，并用原位红外光谱研究了CH4－O2－NOx体系随温度的变化．实验结果表明，NOx对甲烷气相氧化有很高的催化活性．在20％CH4－10％O2体系中加入0．05％～0．2％的NO后，反应温度可降低200～300℃，在650～700℃下反应时，CH4转化率和CO选择性可分别达到38％和90％，产物中的n（H2）／n（CO）比为0．4～0．7．反应产物中可观察到有甲醛、甲醇和乙烯等，通过改变反应条件可以控制各组分的相对浓度．     

对流层夜间化学研究

NO3自由基与N2O5是对流层夜间化学的关键物种。一方面NO3与O3等组分是夜间大气中的重要氧化剂,与它们的反应是生物排放挥发性有机物（VOCs）的主要汇;另一方面NO3与N2O5和雨滴或气溶胶颗粒物发生的异相反应则是大气中氮氧化合物NOx（NO,NO2）的主要清除过程,从而可以减轻对流层臭氧污染。研究它们的化学反应性质及对其进行实地测量,对深入理解大气氧化过程和全面了解区域乃至全球大气自净能力有重要意义。本文总结了近年来有关夜间化学的研究成果,介绍了以NO3和N2O5为中心的基本夜间化学过程、对流层中NO3与N2O5的源与汇以及外场测量技术的最新研究进展,并提出了尚待解决的一些问题。     

Four New Cu（Ⅱ） Complexes with Benzotriazole-based Ligands： Syntheses,Crystal Structures and Theoretical Investigations

Four new Cu（Ⅱ） complexes with two benzotriazole-based ligands, [Cu2（L^1）2（NO3）2]· 2H2O （1）, [Cu2（L^1）2]·2ClO4·2H2O （2）, [Cu2（HL^2）2（NO3）4]·2CH3COCH3 （3） and [Cu（HL^2）2（Cl）]·Cl·2CH2Cl2 （4）, where HL^1 = 1,3-bis（benzotriazol-2-yl）-2-propanol and HL^2 = 1,3-bis（benzotriazol-1-yl）-2-propanol, were synthesized and structurally characterized by elemental analyses, IR and single-crystal X-ray diffraction analyses. It is revealed that complexes 1～3 have dinuclear structures, while 4 possesses a one-dimensional （1-D） chain structure, which extends in two orthogonal orientations. In 1～4, the coordination numbers of Cu（Ⅱ） centers range from four to six, which may be attributed to the different geometries and coordination abilities of the ligands and anions. The L^1 ligand in complexes 1 and 2 adopts a tridentate di-chelating coordination mode, whereas ligand HL^2 in complexes 3 and 4 has a bidentate bridging coordination mode. The different coordination modes of these two ligands may be explained by the different charges of nitrogen donor atoms in the benzotriazole ring, which has been investigated by density functional theory （DFT） calculations.     

Highly Selective Salicylate Membrane Electrode Based on N,N＇- （Aminoethyl）ethylenediamide Bis（2-salicylideneimine） Binuclear Copper（Ⅱ） Complex as Neutral Carrier

A new ion selective electrode for salicylate based on N,N＇-（aminoethyl）ethylenediamide bis（2-salicylideneimine） binuclear copper（Ⅱ） complex [Cu（Ⅱ）2-AEBS] as an ionophore was developed. The electrode has a linear range from 1.0 × 10^-1 to 5.0 ×10^-7 mol·L^- 1 with a near-Nemstian slope of （ - 55 ±1 ） mV/decade and a detection limit of 2.0 × 10-7 mol·L^-1 in phosphorate buffer solution of pH 5.0 at 25 ℃. It shows good selectivity for Sal^- and displays anti-Hofmeister selectivity sequence： Sal^-〉SCN^-〉 ClO4^- 〉I^-〉 NO2^- 〉Br^-〉 NO3^- 〉Cl^-〉 SO3^2- 〉 SO4^2- The proposed sensor based on binuclear copper（Ⅱ）complex has a fast response time of 5-10 s and can be used for at least 2 months without any major deviation. The response mechanism is discussed in view of the alternating current （AC） impedance technique and the UV-vis spectroscopy technique. The effect of the electrode membrane compositions and the experimental conditions were studied. The electrode has been successfully used for the determination of salicylate ion in drug pharmaceutical preparations.     

Pd／硫酸化氧化铝一种新型甲烷选择还原NO催化剂

 中译文： 最近，以甲烷为还原剂选择性还原NO引起人们的极大关注[ ，2]. 已有的结果表明：钯基催化剂对该反应有较高的活性[3-6]. 然而，在该反应中，钯基催化剂的活性对载体的性质有很强的依赖性[3，4]. 迄今为止，只有酸性的沸石[3，4]和酸性的氧化锆[4-6]被证明是钯基选择性还原NO催化剂的有效载体. 相反，Pd/g-Al2O3作为目前最被广泛应用的一种三效催化剂[7]，对于甲烷选择性还原NO反应只有很低的活性[3]. 在本工作中，我们首次研究了一系列担载Pd的硫酸化氧化铝（SA）催化剂上甲烷选择性还原NO反应并考察了Pd含量对催化剂活性的影响。 硫酸化氧化铝（SA）按照Hamada等人[8]的方法, 将g-Al2O3（分析纯，上海试剂公司，中国）用2.5 mol/L硫酸溶液按照15 ml/g 比例浸渍, 得到产物缓慢搅拌半小时, 然后不洗涤直接过滤并在110 ℃下干燥过夜. 通过用氯化钯的水溶液等体积浸渍的方法实现Pd的担载. 所有样品先在110 ℃下干燥8小时，然后在600℃下空气氛中焙烧6小时. 反应在固定床反应器中进行，混合气 (组成为：0.2 % NO, 0.2 % CH4, 2.0 % O2, He为底气) 以60毫升/分钟的流速流过1毫升催化剂（GHSV=3600 h-1）. 气体产物用气相色谱在线分析. NO转化率以N2的产率计算，甲烷的转化率由其消耗量来计算. 图1给出了四种不同催化剂上NO和CH4转化率与反应温度的关系. 由图1可见，g-Al2O3对甲烷选择性还原NO只有微弱活性. 硫酸化后，NO和CH4的转化率都明显下降. 这种活性下降可以归因为硫酸化后在g-Al2O3表面上生成了活性更低的硫酸铝的缘故[8]. 当我们将0.1 wt.% Pd担载到g-Al2O3 和 SA上时，两种载体的催化活性发生了明显的变化. 与Misono等人[3]一样，我们发现担载 0.1 wt.% Pd后，g-Al2O3上甲烷转化率增加，但NO的转化率仍然很低. 这一结果表明，在g-Al2O3上担载Pd后，只促进了燃烧反应. 另一方面，担载Pd后，SA上的NO和CH4转化率都明显提高. 在Pd/SA上，NO转化率于500℃达到最大值75 %. 显而易见，SA是一种用于甲烷选择性还原NO反应的Pd催化剂的新型载体，载体的硫酸化对提高甲烷还原NO的选择性是必要的. SA可以通过硫酸溶液浸渍商业化的g-Al2O3获得，这就使其比酸性的沸石或酸性的氧化锆更便宜和更容易获得. 因此我们认为SA有希望成为一种用于甲烷选择性还原NO的Pd催化剂的商业化载体. Pd含量对Pd/SA催化剂催化活性的影响如图2所示. 可以看出Pd/SA催化剂的活性随Pd含量的增加而增加，当Pd的含量为0.1 wt.%左右时达到最大值，然后下降. 这一结果表明对于Pd/SA催化剂，Pd的最佳含量大约为0.1 wt.%.     

等离子体协同CuO/TiO2-γ-Al2O3催化CH4脱除NO

对合成的12%CuO/15%TiO2/γ-Al2O3催化剂进行了BET和XRD表征, 并结合等离子体与催化协同脱除NO的反应装置, 考察了单一等离子体、单一催化剂以及等离子体与催化协同脱除NO+CH4+O2的反应结果, 研究了上述三种条件下NO和CH4的转化率. BET表征结果表明, 15%TiO2/γ-Al2O3的孔径分布在微孔和介孔之间; XRD结果表明, 催化剂表面有CuO晶相; 反应活性数据表明, 单一等离子体存在时, NO和CH4的转化率随着等离子体的输入功率增大而逐渐增加, 反应体系引入体积分数为2.5%的O2气促进了NO和CH4的转化; 使用单一催化剂时, NO和CH4的转化率随温度升高而分别增大至30%和20%. 同时NO转化率随O2气浓度的增加先增加后降低, CH4随O2气浓度的增加转化率逐渐增大; 等离子体与催化剂协同作用NO+CH4+O2反应中, NO和CH4的转化率随O2气浓度的增加与只有催化剂存在条件下的变化趋势一致, 但是增大了NO的低温转化率, 同时CH4的转化率提高到了90%.     

硝基甲烷异构化反应势能面的ab initio研究

在B3LYP/6-311+ +G(2d,2p)水平上,优化得到硝基甲烷CH3NO2的10种异构体和23个异构化反应过渡态,并用G2MP2方法进行了单点能计算.根据计算得到的G2MP2相对能量,探讨了CH3NO2势能面上异构化反应的微观机理.研究表明,反应初始阶段的CH3NO2异构化过程具有较高的能垒,其中CH3NO2的两个主要异构化反应通道,即CH3NO2→CH3ONO和CH3NO2→CH2N(O)OH的活化能分别为270.3和267.8 kJ/mol,均高于CH3NO2的C-N键离解能.因而,从动力学角度考虑, CH3NO2的异构化反应较为不利.     

等离子体协同CuO／TiO2-γ·Al2O3催化CH4脱除NO

对合成的12％CuO／15％TiO2／γ-Al2O3催化剂进行了BET和XRD表征,并结合等离子体与催化协同脱除NO的反应装置,考察了单一等离子体、单一催化剂以及等离子体与催化协同脱除NO＋CH4＋O2的反应结果,研究了上述三种条件下NO和CH4的转化率。BET表征结果表明,15％TiO2／γ-Al2O3的孔径分布在微孔和介孔之间;XRD结果表明,催化剂表面有CuO晶相;反应活性数据表明,单一等离子体存在时,NO和CH4的转化率随着等离子体的输入功率增大而逐渐增加,反应体系引入体积分数为2．5％的O2气促进了NO和CH4的转化;使用单一催化剂时,NO和CH4的转化率随温度升高而分别增大至30％和20％。同时NO转化率随O2气浓度的增加先增加后降低,CH4随O2气浓度的增加转化率逐渐增大;等离子体与催化剂协同作用NO＋CH4＋O2反应中,NO和CH4的转化率随O2气浓度的增加与只有催化剂存在条件下的变化趋势一致,但是增大了NO的低温转化率,同时CH4的转化率提高到了90％。     

含酰胺结构的巯基自组装膜的设计与结构表征

提出了一种简便通用的合成巯基化合物的途径，以分子中的羧基CO2H为起始基团，与2-流基乙胺的氨基选择性缩合；合成了一系列具有RC（O）NHCH2CH2SH（R分别为偶氯苯衍生物，双炔衍生物及直链烷基）结构的化合物，并用接触角测量，电化学和掠角反射红外光谱（GIR-IR）等手段对这些化合物在金表面形成的自组装单分子膜进行了表征。发现4-（N－（2‘-巯基已基））酰胺偶氮苯的自组装膜表现出良好的电活性，电化学测定表面浓度为4．21×10(－10)mol·cm(-2)．当R为烷基链时，随烷基链的增长，膜的致密度与有序度增加GIR-IR证明在自组装腹中CH3（CH2）6C（O）NHCH2CH2SH的C＝O和N－H键与Au表面平行，分子轴线与Au表面近似垂直．     

Syntheses and Structural Characterizations of a Series of Capped Keggin Derivatives

Hydrothermal reactions of Na2 Mo O2·2H2O and NH4VO3(or V2O5) with appropriate reducing agents such as organic amines, NH2OH·HCl and Mo(CO)6 gave rise to the formation of a series of capped Keggin derivatives, [N(CH3)4]2Na3(NH4)2[(VVO4)MoVI8VIV4O36(VIVO)2]·-13H2O(1), [NH4]7[(VVO4)MoVI8VIV4O36(VIVO)2]·7H2O(2), [HN(CH2CH2)3NH][(PO4)MoV3MoVI9O36(VIVO)2]·-3[N(CH2CH2)3N]·(en)·4.5H2O(3) and [HNH2OH][NH4]2[(VVO4)MoVI8VIV4O36(VIVO)4]·24H2O(4). Single-crystal X-ray diffraction analysis revealed that the anions in 1~3 are two-capped Keggin derivatives with characteristic trans vanadium-oxygen caps, whereas the heteropoly anion in 4 is a tetra-capped α-Keggin derivative with characteristic vanadium-oxygen caps on the equatorial plane.     

新型含2,5-二-（3,5-二甲基吡唑-4-巯基）-1,3,4-噻二唑-M(M=Co2+,Cd2+,Mn2+)配合物的合成、晶体结构及其抑菌活性研究

将配体L[2,5-二-(3,5-二甲基吡唑-4-巯基)-1,3,4-噻二唑]与Co(NO3)2 6H2O,Cd(NO3)2 4H2O和MnCl2 4H2O进行配位反应,得到三个配合物[Co(L)2(H2O)4](NO3)2 4(CH3CH2OH)(1),[Cd(L)2(H2O)4](NO3)2 4(CH3CH2OH)(2),[Mn(L)2(Cl)2(CH3OH)2]2(CH3OH)(3),并用元素分析,FT-IR和X射线单晶衍射进行了表征.分析结果表明,配体L呈"U"形,配合物1～3呈"S"形.配合物中Co(II),Cd(II),Mn(II)的配位环境均为扭曲八面体,每个金属离子同时和两个配体进行配位.配体和配合物体外抑菌活性研究结果表明,配体及其配合物都有一定的抑菌活性.     

对流层夜间化学研究

NO3自由基与N2O5是对流层夜间化学的关键物种。一方面NO3与O3等组分是夜间大气中的重要氧化剂,与它们的反应是生物排放挥发性有机物(VOCs)的主要汇;另一方面NO3与N2O5和雨滴或气溶胶颗粒物发生的异相反应则是大气中氮氧化合物NOx(NO,NO2)的主要清除过程,从而可以减轻对流层臭氧污染。研究它们的化学反应性质及对其进行实地测量,对深入理解大气氧化过程和全面了解区域乃至全球大气自净能力有重要意义。本文总结了近年来有关夜间化学的研究成果,介绍了以NO3和N2O5为中心的基本夜间化学过程、对流层中NO3与N2O5的源与汇以及外场测量技术的最新研究进展,并提出了尚待解决的一些问题。     

对流层夜间化学研究

NO3自由基与N2O5是对流层夜间化学的关键物种.一方面NO3与O3等组分是夜间大气中的重要氧化剂,与它们的反应是生物排放挥发性有机物(VOCs)的主要汇;另一方面NO3与N2O5和雨滴或气溶胶颗粒物发生的异相反应则是大气中氮氧化合物NOx(NO,NO2)的主要清除过程,从而可以减轻对流层臭氧污染.研究它们的化学反应性质及对其进行实地测量,对深入理解大气氧化过程和全面了解区域乃至全球大气自净能力有重要意义.本文总结了近年来有关夜间化学的研究成果,介绍了以NO3和N2O5为中心的基本夜间化学过程、对流层中NO3与N2O5的源与汇以及外场测量技术的最新研究进展,并提出了尚待解决的一些问题.     

The Reaction of Molybdenum with 2,3-Dihydroxynaphthalene

[H2N（CH2）3NH312[MoO2（C10H6O2）2] （1） was synthesized by the 2,3-dihydroxynaphthalene in the mixed solvent of CH3OH, CH3CN reaction of （n-Bu4N）4[Mo8O26] with and 1,3-propanediarnine. （C5HllN2）2- [HeN（CH2）3NH2][MoO2（CloH6O2）2] （2） was obtained by the reaction of Na2MoO4.2H20 with 2,3-dihydroxynaphthalene in the same solvent above. Both of the complexes possess complex anion [Mo（VI）O2（OC10H6O）2]^2- which shows pseudo-octahedrally coordinated fashion, while the counterions are two protonated 1,3-propanediamine in complex 1 and （CsH11N2）^＋ in complex 2. （C5H11N2）＋ is the byproduct of reaction 2, which results from combination of acetonitrile with 1,3-propanediamine. Packing diagrams of the two complexes are also different. There is anti-parallel-aligned-double-meso-bilayer unit in complex 1. However there are four chiral anions arranged in anticlockwise orientation in complex 2.     

甲烷催化部分氧化制合成气的反应机理

借助脉冲反应、质谱-程序升温表面反应（MS-TPSR）等技术研究了Ni／α-Al2O3催化剂上甲烷催化部分氧化制合成气（POM）的反应机理．结果表明,NiO上CH4不能解离产生H2只有当NiO被CH4还原为Ni0后,CH4才能解高产生H2,Ni0是CH4活化和POM反应的活性相;POM反应机理遵循直接氧化机理,CH4和O2均在Ni0上活化,活化过程形成的Ni…C和Niδ…Oδ物种是反应历程中的关键物种,Niδ …Oδ物种高选择性地与CH4解离产生的碳物种Ni…C反应生成CO．