一种新型罗丹明类荧光分子探针及其对Fe(Ⅲ)的选择性识别

以罗丹明B、乙二胺和乙二醛为反应原料,合成了一种新型的荧光增强型识别Fe³⁺的分子探针（fluorescent probe,FP）。用核磁和质谱对其分子结构进行了表征,并通过荧光光谱研究了FP对Al³⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Cd²⁺、Mn²⁺、Hg²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺等不同金属离子的识别性能。研究结果表明：在纯甲醇溶剂中,探针FP对Fe³⁺的识别具有较好的选择性,且基本不受其他金属离子的干扰;通过Jobs曲线可知,探针FP与Fe³⁺的络合比为1：3;Fe³⁺浓度在4×10^-4~5×10^-3 mol/L范围内时,探针FP的荧光强度与Fe³⁺浓度具有良好的线性关系,线性相关系数为0.995 3。     

Fe掺杂对自旋梯状化合物Sr14(Cu1－yFey)24O41的结构和电输运性质的影响

采用常规的固相合成法分别制备了Fe³⁺掺杂和2/3Fe³⁺+1/3Fe²⁺混合Fe离子掺杂的两组Sr₁₄(Cu_1-yFe_y)₂₄O₄₁系列样品.X射线衍射分析显示，当Fe³⁺离子的掺杂量y≤0.03以及2/3Fe³⁺+1/3Fe²⁺混合Fe离子掺杂量y≤0.02时，样 关键词： 强关联电子系统 自旋梯状结构化合物 晶体结构 电输运性质     

电气石中离子对(Fe2+—Fe3+跃迁

本文在晶体场理论的基础上,采用Fe²⁺的自洽场解析近似3d轨道,考虑到电气石中b,c两位置的实际对称性(C_s,C₁),计算了属于3d⁶组态的Fe²⁺在该两位置的自旋允许能谱:用离子对跃迁的观点,从理论上探讨了前人尚未处理过的离子对的(Fe²⁺(g)-Fe³⁺)→(Fe²⁺(e)-Fe²⁺)跃迁;并对偏振依赖性很大的三条谱:9000cm^-1,13800cm^-1,15000cm^-1作了强度估计,较为满意地解释了电气石的近红外光谱。 关键词：     

合金渗碳体稳定性研究

依据固体与分子经验电子理论,建立“实际晶胞模型”,采用统计法计算合金元素M（Cr、V、W、Mo、Mn）取代渗碳体（θ-Fe₃C）不同位置和数目的Fe¹、Fe²后的价电子结构.定义稳定性因子P并讨论分析不同位置、数目和类型的Fe原子被M取代后,P的变化规律.结果表明：晶格电子密度、原子键对称性和键能,对稳定性有重要影响;M取代Fe²比取代Fe¹稳定,Cr、Mo、W、V成对取代2、3或6、7位置的2个Fe²最稳定;合金渗碳体的稳定性按W、Cr、V、Mo、Mn的顺序递减.     

耐盐希瓦氏菌异化还原铁过程中胞外聚合物的光谱分析

微生物的生长代谢往往受盐度的影响，因此筛选出耐盐性强的菌株对含盐废水的生物处理意义重大。选取一株从海洋分离具备耐盐异化金属还原的功能细菌(DMRB)——耐盐希瓦氏菌(Shewanella aquimarina XMS-1)作为研究对象，探究盐度对XMS-1还原Fe³⁺过程及胞外聚合物变化的影响。考察了不同盐度下XMS-1的Fe³⁺还原能力和胞外聚合物(EPS)的含量，并采用三维荧光光谱(3D-EEM)、拉曼光谱(Raman spectra)、红外光谱(FTIR)及其对应的二维相关光谱(2D-COS)分析了XMS-1还原Fe³⁺过程中EPS的变化。结果表明，蛋白为XMS-1 EPS中主要物质，占EPS含量的80%以上，多糖的含量相对较少，3%盐度条件下会促进XMS-1的EPS产量，表明XMS-1在高盐环境中会分泌更多的EPS来保护细胞进行正常的生理活动。Fe³⁺还原过程在盐度为1%～4%时得到促进，而在盐度高于5%时则受到抑制，过高盐度会抑制XMS-1的生长，导致Fe³⁺还原率下...     

α-Al2O3单晶中Fe3+离子的电子顺磁共振

本文对α-Al₂O₃单晶体中Fe³⁺离子在室温下,X波段进行了电子顺磁共振研究,发现Fe³⁺离子实际上占据四种磁性不等价晶位。在同一氧离子层间的两种晶位上的Fe³⁺离子具有相同的自旋哈密顿参量,而不同氧离子层间的晶位上的Fe³⁺离子具有不同的自旋哈密顿参量,两种自旋哈密顿参量为:(1)g_‖=2.001,g_⊥=2.003,D=1679 关键词：     

FexO-SiO2-CaO-MgO-“NiO”系镍渣势函数及分子动力学模拟

从非经验参数角度构建基于两原子模型的Fe_xO-SiO₂-CaO-MgO-"NiO"渣的势函数,利用分子动力学模拟揭示调控镍渣组分与结构及物理化学性能之间的关系。结果表明： BMH（Born-Mayer-Huggins）势函数能够较好表征Fe_xO-SiO₂-CaO-MgO-"NiO"系镍渣的势能。当镍渣中CaO含量为15 wt.%时,Si⁴⁺-Si⁴⁺间配位数最小,此时熔渣的聚合度最低,有利于扩散。当Fe元素由Fe²⁺转换为Fe³⁺后,和O^2-结合能力更强,会导致熔渣更难以扩散,因而镍渣的黏度迅速升高,造成冶炼条件恶化,因此在镍闪速熔炼时要严格控制Fe²⁺/Fe³⁺的比例。模拟计算的黏度与实测值吻合较好,表明构建的势函数能够较好地反映镍渣的物化性能。     

基于FRET机理的荧光探针的合成及其对汞离子的识别

基于FRET机理设计合成了一个包含罗丹明6G及香豆素的汞离子荧光探针Rh-6G-coumarin(RC),研究了它的光谱性能及对汞离子的识别作用。在V(C₂H₅OH)∶V(H₂O)=9∶1溶液中加入汞离子后,575 nm处荧光强度迅速增大,荧光由蓝色变为明亮的红色,同时溶液的颜色由黄色变为红色。溶液中其他金属离子,如Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺和Cr³⁺对汞离子的荧光识别没有太大影响。该探针可在较宽的pH ( 4~10)范围内识别汞离子。光谱滴定实验表明,汞离子与RC以2∶1的计量比形成了配合物。     

氟喹诺酮类抗菌药物与过渡金属离子Cr3+, Mn2+和Fe3+形成配合物配位位置的研究

通过1D ¹H NMR, ¹³C NMR和1H自旋-晶格弛豫时间T₁对氟喹诺酮类抗菌药物与过渡金属离子Cr³⁺, Mn²⁺和Fe³⁺形成配合物的位置进行了研究, 合成了固体配合物对其进行了元素分析. 实验结果表明过渡金属离子Cr³⁺, Mn²⁺和Fe³⁺与氟喹诺酮类抗菌药物形成1∶2的配合物, 并确定了配位位置.     

光解水α-Fe2O3电极表面的研究

本文利用Ar⁺轰击正分的α-Fe₂O₃表面,证明了轰击后的表面呈类FeO性质,存在Fe⁺⁺。提出了由于表面Fe⁺⁺的3d电子的催化作用,Fe⁺⁺能把吸附在它上面的H₂O先分解成OH-和H⁺,因而有助于提高光解水的效率的看法。用UPS和XPS等技术证实了类FeO表面吸附水后存在OH^-,确认Fe^{++关键词：}     

Surface chemical disorder and lattice strain of GaN implanted by 3-MeV Fe10+ ions

Chemical disorder on the surface and lattice strain in GaN implanted by Fe¹⁰⁺ ions are investigated. In this study, 3-MeV Fe¹⁰⁺ ions fluence ranges from 1×10¹³ ions/cm² to 5×10¹⁵ ions/cm² at room temperature. X-ray photoelectron spectroscopy, high-resolution x-ray diffraction, and high-resolution transmission electron microscopy were used to characterize lattice disorder. The transition of Ga-N bonds to oxynitride bonding is caused by ion sputtering. The change of tensile strain out-of-plane with fluence was measured. Lattice disorder due to the formation of stacking faults prefers to occur on the basal plane.     

Efficiently enhanced energy storage performance of Ba2Bi4Ti5O18 film by co-doping Fe3+ and Ta5+ ion with larger radius

We present an efficient strategy, that is the co-substitution of Fe³⁺ and Ta⁵⁺ ions with large radius for Ti⁴⁺ ion, to enhance energy storage performance of Ba₂Bi₄Ti₅O₁₈ film. For the films co-doped with Fe³⁺ and Ta⁵⁺ ions, the maximum polarization under the same external electric field is improved because the radius of Fe³⁺ and Ta⁵⁺ ions is larger than that of Ti⁴⁺ ion. Moreover, due to the composition and chemical disorder, the relaxor properties are also slightly improved, which can not be achieved by the film doped with Fe³⁺ ions only. What is more, for the films doped with Fe³⁺ ion only, the leakage current density increases greatly due to the charge imbalance, resulting in a significant decrease in breakdown strength. It is worth mentioning that the breakdown strength of Fe³⁺ and Ta⁵⁺ ions co-doped film does not decrease due to the charge balance. Another important point is the recoverable energy storage density of the films co-doped with Fe³⁺ and Ta⁵⁺ ions has been greatly improved based on the fact that the maximum external electric field does not decrease and the maximum polarization under the same external electric field increases. On top of that, the hysteresis of the polarization has also been improved. Finally, the co-doped films with Fe³⁺ and Ta⁵⁺ ions have good frequency and temperature stability.     

CEMS和慢正电子束研究ZrO2(Y)中Fe的热动力学行为

用内转换电子穆斯堡尔谱（ＣＥＭＳ）和慢正电子束研究了含３％Ｙ₂Ｏ₃的ＺｒＯ₂中⁵⁷Ｆｅ离子（１００ｋｅＶ，３×１０¹⁶ａｔ．／ｃｍ²）注入态及其在氢气氛中退火的热力学行为．注入态以Ｆｅ³⁺，Ｆｅ²⁺和Ｆｅ⁰存在，它们分别是Ｆｅ³⁺-Ｖ（空位）复合体、二聚体和超顺磁颗粒．经４００，５００℃退火后，Ｆｅ³⁺-Ｖ分解，分别出现了α-Ｆｅ的前期相和α-Ｆｅ纳米颗粒．含Ｆｅ的ＺｒＯ₂（Ｙ）混合导电的出现可能是和Ｆｅ的不同价态及其相对含量有关 关键词：     

掺杂晶体材料ZnGa_2O_4:Fe~(3+)局域结构畸变及其微观自旋哈密顿参量研究

基于Newman的晶场叠模型与微观自旋哈密顿理论,建立了ZnGa2O4:Fe3+晶体材料中磁性离子Fe3+局域结构与其自旋哈密顿(spin-Hamiltonian,SH)参量(包括二阶零场分裂(zero-field splitting,ZFS)参量D,四阶ZFS参量(a-F),Zeeman g因子:g//,g⊥,△g(=g//-g⊥))之间的定量关系.采用以全组态完全对角化方法为理论背景的CFA/MSH(Crystal Filed Analysis/Microscopic Spin Hamiltonian)研究软件,研究了ZnGa2O4:Fe3+材料中磁性离子Fe3+的SH参量与其局域结构的依赖关系.研究表明:对于ZnGa2O4:Fe3+晶体材料,当磁性离子Fe3+的局域结构畸变参数△R=0.0487 nm,△θ=0.192°时,其基态SH参量理论计算结果与实验测量符合很好,进一步表明Fe3+掺入晶体材料后将引起磁性Fe3+离子局域结构的微小畸变,但其仍然保持D3d点群对称局域结构.在此基础上研究分析了SH参量的微观起源,结果表明:ZnGa2O4:Fe3+晶体材料的SH参量主要来源于SO(spin-orbit)磁相互作用机理,来自其他磁相互作用机理(包括SS(spin-spin),SOO(spin-other-orbit),OO(orbit-orbit),SO-SS-SOO-OO)的贡献比较小.     

Investigation in the L.C.A.O.-M.O. Framework of the overlap and covalency contribution to the zero field splitting of S state ions

Using the L.C.A.O.-M.O. scheme, we review the different stages of the calculation of the overlap and covalency contribution to the zero-field splitting of ⁶S state ions. We calculate general molecular integrals involved in the non-local spin-spin contribution and derive analytic functions of the metal-ligand distance to fit numerical results of integral calculations for Mn²⁺---F⁻, Mn²⁺---O²⁻, Fe³⁺---F⁻and Fe³⁺---O²⁻ bonds. We use these results to calculate the zero-field splitting of Mn²⁺ and Fe³⁺ ions at Ca²⁺ or Zn²⁺ crystal sites of tetragonal or trigonal symmetry in diamagnetic host lattices (RbCaF₃ and KZnF₃).     

抗磁离子与氨基酸络合的NMR研究

用NMR测T₁法研究了Fe³⁺存在条件下,抗磁离子Zn²⁺、Cd²⁺、与丙氨酸的络合情况。顺磁离子使配体碳原子的纵向弛豫时间T₁明显缩短。加入抗磁离子后,由于配体竞争并将Fe³⁺置换下来,而大大加长T₁时间,根据弛豫时间的变化便可判断几种抗磁离子的相对络合能力。本文引入一个物理参数来表征抗磁离子的络合能力。     

壳聚糖碳点的水热法制备及其对金属离子的选择性研究

以壳聚糖为碳源通过水热法合成碳点,对影响碳点荧光强度的水热温度、水热时间和壳聚糖质量分数进行考察。通过紫外分光光度计、荧光分光光度计、原子力显微、Fourier红外光谱仪、X-ray光电子能谱、X射线衍射仪对壳聚糖碳点的光学性质、化学结构、晶体结构、形貌结构等进行表征分析。结果表明,在水热温度200℃、水热时间9 h、壳聚糖质量分数2%的条件下制备得到的壳聚糖碳点量子产率为32.86%。碳点呈现出主要尺寸为3～10 nm的球形颗粒状,且在波长335 nm激发下,发射峰位于410 nm(蓝)。对金属离子的选择性研究分析表明,Fe~(3+)对碳点溶液的荧光猝灭效应最显著,说明碳点对Fe~(3+)具有较好敏感性和高选择性,且荧光猝灭效率对Fe~(3+)浓度在0～100μmol/L范围内呈现线性响应,因此有望将碳点作为荧光探针应用于Fe~(3+)的检测表征。     

Spectroscopic properties of ZnWO4 single crystal doped with Fe and Li impurities

The influence of Fe and Li co-doping on optical properties of ZnWO₄ crystals have been investigated by optical spectroscopy and electron paramagnetic resonance (EPR). The iron ions were added to the ZnWO₄ composition in the form of Fe⁰, FeO or Fe₂O₃. EPR has been used for determination of the Fe³⁺ concentration. The luminescence and excitation spectra obtained at different temperatures are presented. Under excitation 325 nm, two bands were observed: blue-green emission peaked at 490 nm and red peaked at 650 nm. The blue- green emission is related to Fe³⁺ and their shape depends on the doping method. The red emission is not related to the Fe³⁺.