基于一次性薄层色谱电极高选择电化学发光分析法测定Ni(II)的研究

基于一种新的电极制作方法, 研制了具有薄层色谱分离功能的一次性薄层色谱电极. 结合该电极的分离、保留分析物于电极表面一定空间区域的色谱分离能力与电极表面电化学发光信号的空间分辨能力, 实现了分析物的高效分离与原位高灵敏度电化学发光(ECL)检测, 建立了电化学发光分析方法与薄层色谱分离方法联用的新技术. 并以Ni^2＋离子为代表探讨了这一方法的可行性和分析特性. 在最佳的实验条件下, 该方法测定Ni^2＋离子的线性范围为5.0× 10^－9～5.0×10^－6 g/mL, 检出限为1.5×10^－9 g/mL, 相对标准偏差为2.8% (c＝1.0×10^－6 g/mL, n＝11).     

基于一次性薄层色谱电极高选择电化学发光分析法测定Ni(II)的研究

基于一种新的电极制作方法, 研制了具有薄层色谱分离功能的一次性薄层色谱电极. 结合该电极的分离、保留分析物于电极表面一定空间区域的色谱分离能力与电极表面电化学发光信号的空间分辨能力, 实现了分析物的高效分离与原位高灵敏度电化学发光(ECL)检测, 建立了电化学发光分析方法与薄层色谱分离方法联用的新技术. 并以Ni^2＋离子为代表探讨了这一方法的可行性和分析特性. 在最佳的实验条件下, 该方法测定Ni^2＋离子的线性范围为5.0× 10^－9～5.0×10^－6 g/mL, 检出限为1.5×10^－9 g/mL, 相对标准偏差为2.8% (c＝1.0×10^－6 g/mL, n＝11).     

柠檬酸镧催化双基推进剂的非等温热分解反应动力学

采用TG-DTG和DSC技术研究了含二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)和硝化甘油(NG)的混合酯、硝化棉(NC)和用作燃烧催化剂的柠檬酸镧组成的双基推进剂在常压和流动态氮气气氛下的非等温热分解反应动力学. 结果表明, 该双基推进剂的热分解过程存在2个失重阶段: 第I失重阶段为混合酯的挥发分解过程; 第II失重阶段为主放热分解反应, 机理服从三级化学反应, 减速型α-t曲线, 动力学参数: Ea=231.14 kJ·mol-1, A=10^23.29 s-1, 动力学方程为dα/dt=10^22.99(1-α)³ e^-2.78×104/T. 由外推起始点温度(Te)和峰顶温度(Tp)计算得出该双基推进剂的热爆炸临界温度值分别为Tbe=463.62 K, Tbp=477.88 K. 反应的活化熵(⊿S^≠)、活化焓(⊿H^≠)和活化能(⊿G^≠)分别为219.75 J·mol-1·K-1, 239.23 kJ·mol-1和135.96 kJ·mol-1.     

DNA在Mg/聚2,6-吡啶二甲酸膜上的固定和杂交及其PAT基因片段的电化学阻抗谱测定

以静电吸附法使Mg²⁺修饰于玻碳电极(GCE)上电聚合的2,6-吡啶二甲酸膜(PDC)上, 制得的Mg/PDC/GCE电极, 成为DNA固定及杂交的良好平台. 应用微分脉冲伏安法和电化学阻抗谱对DNA的固定和杂交进行表征. 以电化学阻抗谱免标记法检测目标DNA比以亚甲基蓝为指示剂的微分脉冲伏安法有更高的灵敏度. 固定于电极表面的DNA探针与互补单链DNA杂交后使电负性的[Fe(CN)₆]^3-/4-的表面电子传递电阻值显著增大, 以此作为检测信号可以高灵敏度地测定目标DNA. 电化学阻抗谱检测转基因植物外源PAT基因片段, 线性范围为1.0×10^-9 ~ 1.0×10^-5 mol/L, 检测限为3.4×10^-10 mol/L.     

乙烯/臭氧/水气相反应体系羟甲基过氧化氢产生机理及其动力学

在室温(298±2 K)、大气压(1´10⁵ Pa)条件下研究了乙烯/臭氧/水反应体系中羟甲基过氧化氢(HOCH₂OOH, HMHP)产生机理及其动力学. 反应物采用长光路Fourier红外光谱(LP-FTIR)原位测定. HMHP经低温采集后利用高压液相色谱(HPLC)柱后荧光技术测定. 模式拟合得到的CH₂O₂+H₂O→HMHP(R3)速率常数(k₃)介于(1.6~6.0)×10^−17 cm³·molecule^−1·s^−1. 另外, 采用密度泛函理论在QCISD(T)/6-311+(2d,2p)//B3LYP/6-311+G(2d,2p)水平得到反应(R3)势能面及内禀反应坐标的基础上, 应用Polyrate 程序计算得到了298 K下该反应的经典过渡态理论(TST)速率常数k^TST和正则变分过渡态理论(CVT)速率常数k^CVT, 并应用小曲率隧道效应模型(SCT)对k^CVT进行了校正, 得到了经小曲率隧道效应校正后的速率常数k^CVT/SCT, 分别为2.47×10^−17, 2.47×10^−17和5.22×10^−17 cm³·molecule^−1·s^−1, 与模式拟合得到的结果基本一致.     

自组装单层界面β-环糊精非电活性客体的电化学测定

提出了用电化学技术测定非电活性物质的新方法.利用合成的β-CD对甲苯磺酸基衍生物(Ts-β-CD)获得新型β-CD单层.虽然β-CD的覆盖率只有10%左右,但该单层对二茂铁表现出有效的主客体响应.界面上二茂铁的包络符合Langmuir吸附响应.利用Langmuir吸附等温式,得到二茂铁与β-环糊精形成包络物的包络常数为4.2×10⁴ mol^-1· L,二茂铁在该单层上的最大表面覆盖度为8.6×10^-12 mol/cm².当二茂铁溶液中含有非电活性物质间甲苯甲酸(mTA)或十二烷基磺酸钠(SDS)时,mTA和SDS与包络在电极表面的二茂铁发生客体竞争反应而使二茂铁的氧化还原峰电流降低.利用该原理,分别测定了非电活性物质mTA和SDS,线性范围分别为0.8~2.7 μ mol/L和5~100 nmol/L.     

脉冲辐解研究葛根素对自由基的清除活性

采用脉冲辐解技术, 研究了葛根素(puerarin, 一种异黄酮)对二氧化氮自由基(NO₂^•)、一氧化氮自由基(NO^•)和羟基自由基(OH^•)的清除活性. 葛根素与NO₂^•和NO^•反应产生的瞬态吸收峰都在340 nm, 该吸收峰归结为瞬态产物puerarin-4-O^•; 葛根素与OH^•反应产生了较宽的瞬态吸收光谱(300～750 nm), 该谱图归结为puerarin-2-O^•, puerarin-4-O^•和[puerarin-OH]^•瞬态吸收的叠加. 另外, 葛根素与NO₂^•, NO^•和OH^•反应的速率常数分别为2.6 × 108, 1.7 × 10⁸和3.9 × 10⁹ L·mol^-1·s^-1.     

冷却速率对液态金属Zn快速凝固过程中微观结构的影响

用分子动力学模拟方法研究了六种不同冷却速率对液态金属Zn凝固过程微观结构的影响. 采用双体分布函数g(r)曲线、平均原子总能量、Honeycutt-Andersen(HA)键型指数法和原子团类型指数法(CTIM-2)对凝固过程中微观结构的变化进行了分析. 结果表明, 冷却速率对微观结构的转变有决定性影响, 当冷却速率为1×10¹⁴、5×10¹³、2×10¹³、1×10¹³、5×10¹² K·s-1时, 系统形成以1551、1541、1431键型为主体的非晶态结构; 当冷却速率为1×10¹² K·s-1时, 系统形成以1421、1422键型为主或以密排六方(hcp)基本原子团(12 0 0 0 6 6)和面心立方(fcc)基本原子团(12 0 0 0 1 2 0)共存的部分晶态结构. 同时发现, 在形成非晶的五个系统中,玻璃化转变温度Tg随着冷速的降低而降低.     

羟基-氧钼(Ⅴ)[5,10,15,20-四(4-磺酸基苯基)]卟啉配合物在溶液中的二聚平衡

在25±0.02℃、0.025mol·dm^-3KCl介质及磷酸盐缓冲条件下,用光度滴定法研究了羟基-氧钼(V)[5,10,15,20-四(4-磺酸基苯基)]卟啉配合物在水溶液中的二聚平衡,用线性最小平方法确定了平衡模型,求得二聚反应平衡常数pK_el=4.34±0.28,单体的摩尔吸收ε_m(447um)=1.27×10⁴ε_m(475um)=2.01×10⁴;二聚体的摩尔吸收ε_d(447nm)=3.17×10⁴,ε_d(475nm)=1.40×10⁴。     

螺吡喃衍生物在固相基质中的应用

合成了一种新的螺吡喃衍生物, 将其应用到PVC膜固相基质中, 用于Zn²⁺的荧光检测. 优化条件下, 该敏感膜对Zn²⁺的响应范围为4.94×10^−7~4.15×10^−4 mol·L^−1, 检测限为1.51×10^−7 mol·L^−1. 实验发现, 该敏感膜具有很好的光学稳定性、重现性和可逆性, 而且与其他过渡金属离子如Hg²⁺, Cd²⁺, Pb²⁺, Cu²⁺, Fe³⁺或碱金属和碱土金属离子相比, 该敏感膜对Zn²⁺的荧光增强具有高选择性.     

异丙醚卟啉双醇时间分辨

应用激光光解、脉冲辐解等时间分辨技术研究了脂溶性卟啉衍生物——异丙醚卟啉双醇. 阐明了异丙醚卟啉双醇激发三重态的特征吸收并测得其摩尔消光系数(苯溶液中ε₅₁₅, ε₄₅₀分别为1.07×10⁵, 3.3×10⁴ dm³·mol^-1·cm^-1)、量子产额(0.18)等重要参数. 二元体系的研究表明该卟啉衍生物激发三重态不能通过能量/电荷转移激发/氧化dGMP分子.     

理论研究H原子与SiHF3的抽提反应

对H和SiHF₃的反应进行了详细的理论研究. 用从头算(UMP2)方法研究了其机理, 结果表明抽提氢是惟一可行的反应通道, 抽提氟的通道由于具有较高的势垒而难以进行. 用变分过渡态理论加小曲率隧道效应对该反应进行了动力学研究, 得到200~3000 K温度范围内的速-温关系式为: k(T) = (9.74×10^-22)T ^{3.22exp(-856/T).}     

质子导体(Ce0.8La0.2)1－xCaxO2－δ 在合成氨中的应用

利用溶胶-凝胶法合成了萤石型稀土复合氧化物(Ce_0.8La_0.2)_1－xCa_xO_2－δ, 利用XRD、TEM和SEM对样品进行表征. 电化学方法研究表明, 合成样品在400～800 ℃温度范围内具有质子导电特性. 将(Ce_0.8La_0.2)_1－xCa_xO>_2－δ高温烧结体用于固态质子传导电池, 在常压下以氮气和氢气为原料合成氨气, 并确定了合成氨的适宜条件. 650 ℃时Ce_0.8La_0.2O_2－δ和(Ce_0.8La_0.2)_0.975Ca_0.025O_2－δ对应的氨产率分别达7.2×10^－9和7.5×10^－9 mol•s^－9•cm^－9.     

含有识别基团的两亲性给-受体型分子的聚集行为

利用紫外-可见光谱、表面光电压谱及荧光发射谱对两种以具有识别功能的巴比妥酸基团作为受体的两亲性给-受体型分子,5-(-4-十二烷氧基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮(PB₁₂)和5-(-4-N,N-二-十二胺基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮(AB₁₂) 的聚集行为进行了研究.结果表明,在分子间氢键、π-π及van der Waals等弱相互作用的协同调控下,随着浓度的增加,PB₁₂形成J-聚集体,而AB₁₂形成柱状囊泡形H-聚集体.当溶液浓度大于10^-4 mol/L时,PB₁₂在峰值波长500 nm附近出现来源于J-聚集体的扭曲分子内电荷转移带(TICT) 的发射,AB₁₂在峰值波长600 nm附近出现来源于H-聚集体的激基缔合物的荧光.     

血红蛋白/带正电的纳米金层层自组装膜修饰电极的制备及其电催化性能

利用自组装技术和静电吸附作用, 将带正电荷的纳米金(nano-Au^Å)和带负电荷的血红蛋白(Hb)层层自组装于L-半胱胺酸(L-cys)修饰的金电极表面, 从而制得用于检测过氧化氢(H2O2)的无电子媒介体的第三代电流型生物传感器({Hb/nano-Au^Å}5/L-cys/gold). 通过电子显微镜技术和微量电泳技术考察了不同粒径正电荷的纳米金的相关特征; 通过交流阻抗技术、原子力显微镜技术、循环伏安法和计时电流法考察了电极表面的电化学特性, 并对该传感器的作用机理及性能进行了详细的研究. 用计时电流法测得H2O2的线性范围为2.1×10^-8 ~ 1.2×10^-3 mol/L (r = 0.994), 检出限为1.1×10^-8 mol/L, 米氏常数(K_m^app)为0.10 mmol/L. 实验结果表明, 该方法与单层带正电的纳米金固载血红蛋白及带负电的纳米金层层自组装固载血红蛋白相比, 显著提高了血红蛋白的固定量, 并能保持血红蛋白的生物活性, 从而增强了传感器的灵敏度和稳定性, 拓宽了线性响应范围及降低了检测下限.     

孔雀石绿与牛血清白蛋白的相互作用

运用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱研究了在缓冲溶液中不同温度下孔雀石绿(MG)与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用. 实验结果表明, MG对BSA的内源荧光猝灭为静态猝灭过程. 测定了该反应在不同温度下的结合常数KA, KA分别为7.69×10⁴ L·mol-1(10 ℃)、5.31×10⁴ L·mol-1(20 ℃)和4.85×10⁴ L·mol-1(37 ℃), MG与BSA以摩尔比1:1结合. 根据Forster非辐射能量转移理论, 求出了37 ℃时给体(MG)和受体(BSA)之间能量转移效率和结合距离分别为E=0.1635 和r=2.30 nm. 计算出的热力学参数表明, MG 和BSA之间的作用力主要是通过氢键和范德华力相互作用.     

铜(II)-氟喹诺酮类抗生素螯合物与赤藓红体系的吸收、荧光和共振Rayleigh散射光谱及其分析应用研究

在pH 4.2~5.0的Britton-Robinson 缓冲溶液中, 环丙沙星(CIP), 诺氟沙星(NOR), 氧氟沙星(OF), 左氧氟沙星(LEV), 洛美沙星(LOM)和司帕沙星(SPA)等氟喹诺酮类抗生素(FLQs) 能与铜(II)形成螯合阳离子, 它们能进一步与赤藓红(Ery)阴离子通过静电引力和疏水作用形成FLQs:Cu(II): Ery为1:1:1的离子缔合物. 此时, 能引起吸收光谱的变化, 并发生明显的褪色作用, 最大褪色波长均位于526 nm处, 反应具有较高的灵敏度, 除NOR的摩尔吸光系数(ε)较低外, 其余5种抗生素的ε值均大于1.0×10⁵ L·mol^-1·cm^-1, 而且LOM和OF体系的ε值均大于3×10⁵ L·mol^-1·cm^-1, 而SPA的e 值高达7.22×10⁵ L·mol^-1·cm^-1, 可用于这类药物的分光光度测定. 离子缔合反应还导致赤藓红的荧光猝灭, 反应也具有高灵敏度, 上述6种FLQs药物的检出限在7.1~12.2 μg·L^-1之间, 为荧光猝灭法测定μg·L^-1级FLQs创造了条件. 离子缔合反应更能导致共振瑞利散射(RRS)的显著增强, 并产生新的RRS光谱. 六种药物的反应产物具有相似的光谱特征, 最大散射波长均位于566 nm处, 并在333 nm和287 nm处有2个较小的散射峰. 在一定条件下散射增强(ΔI)与药物浓度成正比. RRS法较褪色分光光度法和荧光猝灭法具有更高的灵敏度, 对不同的FLQs药物的检出限在1.7 μg·L^-1至3.1 μg·L^-1之间, 更适于痕量的FLQs测定. 研究了反应产物的吸收、荧光和RRS光谱特征, 适宜的反应条件及分析化学性质, 结合量子化学计算方法讨论了离子缔合反应的历程及对光谱特征的影响, 并研究了RRS法 的选择性及分析应用.     

[Li…X]e-[1](X=FH,OH2, NH3)的光电性质从头算

在MP2理论水平上采用6-311G基组系列计算了一价阴离子van der Waals复合物[Li…X]e-[1](X=FH, OH2, NH3)的偶极矩(μ)、平均极化率(α)以及平均一阶超极化率(β), 讨论了基组效应和电子相关效应对计算结果的影响, 比较了价电子对复合物一阶超极化率的贡献. 在MP4(SDQ)/6-311++G(2df, 2pd)水平上计算得到[Li…FH]e-[1]的μ=2.5633 a.u., α=1.0476×10³ a.u., β=1.0948×10⁵ a.u.；[Li…OH2]e-[1] 的μ=2.3204 a.u., α=1.2201×10³ a.u., β=2.1410×10⁵ a.u.；[Li…NH3]e-[1]的μ=2.4687 a.u., α=1.4817×10³ a.u., β=3.4040×10⁵ a.u.. 计算结果表明, 三种一价阴离子复合物分子均具有非常大的一阶超极化率, 而一个价电子对复合物的一阶超极化率的贡献超过1.0×10⁵ a.u..     

脉冲辐解研究类胡萝卜素与CCl3OO 的反应

通过脉冲辐解研究CCl₃OO×与胭脂树橙(BIX), β-胡萝卜素(b-C)及番茄红素(LYC)在水/醇均相混液中反应. 在与CCl₃OO×反应过程中, 类胡萝卜素本底吸收位置(BIX在500 nm左右, b-C在450 nm左右, LYC在500 nm左右)有明显的漂白, BIX与b-C在650 nm左右有反应产物生成过程的吸收峰出现. BIX和b-C与CCl₃OO×反应的二级反应速率常数分别为1.78 ´ 10⁸与7.8 ´ 10⁷ mol^-1·dm³·s^-1 , LYC与CCl₃OO ×反应只观察到漂白过程, 表明LYC与CCl₃OO×反应产物在检测范围内没有特征吸收, 根据漂白过程求得二级反应速率常数为4 ´ 10⁷ mol^-1·dm³·s^-1.     

VP-16抗癌机理的脉冲辐解

运用脉冲辐解技术, 对用于肿瘤治疗的依托泊甙(VP-16)的抗癌机理进行探讨. 首次对过硫酸根氧化VP-16的过程进行了研究, 测得其绝对反应速率常数为4.04×10⁹ dm³·mol^-1·s^-1, 同时观测到VP-16与酪氨酸之间的电子转移, 两者绝对反应速率常数为1.1×10⁸ dm³·mol^-1·s^-1. 为医学工作者进一步了解、探讨VP-16的抗肿瘤机理提供科学的参考.