十二烷基苯磺酸钠和无机阳离子之间相互作用的密度泛函理论研究

研究阴离子表面活性剂和阳离子之间的相互作用对于理解阴离子表面活性剂的沉淀和溶解现象具有十分重要的理论和实际意义,但关于两者相互作用的相关理论模型鲜有报道。本文采用密度泛函理论(DFT)方法研究了十二烷基苯磺酸根阴离子(DBS^-)与阳离子(Na⁺, Mg²⁺和Ca²⁺)在溶液内及气/液界面处的相互作用。在溶液内,在两种不同溶液环境中(水相和正十二烷)构建DBS^-/阳离子相互作用模型,并对其进行优化。结果表明, DBS^-能够与阳离子以双齿结构稳定结合。DBS^-与阳离子的结合能不仅取决于参与的无机盐离子种类,还与溶剂的性质有关。在气/液界面处, DBS^-与六个水分子相互作用形成的水合物DBS^-·6H₂O最为稳定。但是,无机盐离子的引入会严重破坏DBS^-·6H₂O水合物的水化层结构。本文定义无量纲参量def用来对水化层结构的变化程度进行评价。无机盐离子对DBS^-·6H₂O水化层结构破坏程度的顺序为:Ca²⁺ > Mg²⁺ >Na⁺。电荷分析结果表明水化层在十二烷基苯磺酸钠(SDBS)头基与阳离子的相互作用中起了重要作用。     

钙离子对表面活性剂单层膜聚集结构的影响

采用分子动力学模拟研究了气液界面上钙离子对阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠单层膜聚集结构的影响.结果表明,单层膜结构与表面覆盖度及Ca2＋离子存在与否均有关系.Ca2＋离子能够压缩表面活性剂极性头使聚集结构排列更加紧密,均力势体现了Ca2＋离子与极性头之间的结合能力强弱,二者之间的相互作用与稳定的溶剂分离极小值有关,而Ca2＋离子需要克服一个溶剂能障才能与之发生相互作用,并引起极性头周围水分子结构的重排.模拟表明,分子动力学方法可以在分子水平上研究无机盐离子对表面活性剂单层膜水化结构的影响,解释无机盐离子在界面膜中的动力学行为.     

离子色谱法测定水利工程水样中的5种无机阳离子

提出新型高通量离子色谱仪快速测定水利工程水样中5种阳离子Na~+、NH_4~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)和K~+的含量的方法。采用TSKgel Super IC-CR阳离子交换柱,以2.2 mmol·L~(-1)甲基磺酸和1.00 mmol·L~(-1)18冠醚6的混合液为淋洗液,流量为0.7 mL·min~(-1),柱温为40℃,凝胶抑制电导检测,可在18 min内完成对5种阳离子的分析。5种无机阳离子的质量浓度在一定范围内与其峰面积呈线性关系,Na~+、NH_4~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)和K~+的检出限(3S/N)分别为7.1,6.3,9.5,10.0,8.3μg·L~(-1),水样的加标回收率为95.3%~104%,相对标准偏差(n=5)为0.26%~4.0%。     

不同形态的氧氟沙星在凹凸棒土上的吸附特征

通过控制反应体系的pH值,探究了阳离子、兼性和阴离子形态的氧氟沙星(OFL,3种形态分别记为OFL~+,OFL~±和OFL~-)在凹凸棒土(ATP)上的吸附特征.实验结果表明,OFL~+主要通过与ATP表面的Ca~(2+),Mg~(2+)进行阳离子交换吸附于ATP上,当其吸附量较高时,会存在少量的氢键;OFL~±和OFL~-可与ATP表面的铁氧化物、铝氧化物进行表面络合,也可与溶液中从ATP中溶解出的Ca~(2+)和Mg~(2+)形成络合物,再通过静电作用吸附于ATP上.在中性至微碱性(pH=7.10~7.70)条件下,由于Ca的电负性小于Mg,[Ca~(2+)-OFL]+不能稳定地存在于溶液中,使得OFL±与Ca~(2+)进行阳离子交换而与Mg~(2+)形成络合物,再通过静电作用吸附于ATP上.当OFL主要以OFL~-形态存在于溶液中时(p H=9.00~10.00),Ca~(2+)和Mg~(2+)均可与OFL~-形成络合物,再通过静电作用吸附于ATP上.     

天然丝光沸石的离子交换

测定了NH_4~ -K~ 、NH_4~ -Ag~ 两个体系在浙江省缙云县岱石口的天然丝光沸石和合成丝光沸石上的离子交换平衡等温线,并计算出其热力学平衡常数Ka和标准自由能变化△G~0。对比这些效据,说明在岱石口天然沸石晶体结构中的“堆积层错”要比合成沸石结构中的严重。确定了岱石口天然丝光沸石的化学式为: 0.53 CaO·0.40 Na_2O·0.045 K_20·0.02 MgO·0.96 Al_2O_3·0.04Fe_2O_3·10 SiO_2·7.09 H_2O 这种丝光沸石中含有Na~ 、K~ 、Ca~ 、Mg~( )四种可以交换的离子,而Na~ 、K~ 比Ca~( )、Mg~( )容易被交换。     

离子对UIO-66-2OH光催化性能的影响（英文）

实际废水中存在的离子会对有机污染物的光催化降解产生影响。以ZrCl_4和2,5-二羟基对苯二甲酸为原料,通过水热合成法成功制备了金属有机骨架材料UIO-66-2OH。通过红外(IR)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对UIO-66-2OH的结构进行表征。利用水中常见的金属阳离子和无机阴离子,探索UIO-66-2OH的光催化性能。研究发现,金属阳离子Fe~(3+)和无机阴离子HCO_3~-、CO_3~(2-)可以加快光催化降解的速度。然而,金属离子Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)和无机阴离子Cl~-、SO_4~(2-)、PO_4~(3-)会抑制光催化性能,且离子价态越高,抑制效果越明显。     

电解质溶液界面结构的分子动力学模拟研究

电解质溶液界面结构的研究不仅具有重要的理论意义, 而且具有一定的实用价值. 采用分子动力学模拟研究了LiCl, LiBr, LiI, NaI, KI, CsI水溶液中阴阳离子在1×105 Pa和300 K下的气液界面分布情况, 探讨离子水化与电解质溶液界面结构的关系, 并分析阳离子水化能力的强弱对共存阴离子在界面富集分布的影响. 通过对模拟结果的分析发现, 离子的水化能力越强, 就越能形成稳定的水化结构而处于本体相中, 水化能力越弱, 则越易在界面富集. 该机理合理地解释了离子在界面的分布现象, 阳离子水化能力一般较其共存阴离子强而处于本体相, 阴离子则趋向在界面处富集; 不同阴离子在界面的密度分布也与阴离子的水化能力相关, 阴离子水化能力越弱, 其在界面富集程度越高, 不同阴离子在界面的富集趋势为Cl－＜Br－＜I－; 阳离子水化能力的强弱也影响其共存阴离子在界面的富集程度, 阳离子的水化能力越弱, 其共存阴离子在界面的富集程度就越低.     

水中痕量非离子表面活性剂的测定Ⅱ.苦味酸钡配合萃取比色法

研究了Na~+、K~+、Ca~(2+)、Ba~(2+)等苦味酸盐与聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂形成配合物的萃取常数和表观吸光系数(380nm),发现Ba~(2+)>>K~+>Ca~(2+)>Na~+。提出了苦味酸钡配合萃取比色法测定水中痕量非离子表面活性剂,测定浓度为0.02～1.0mg/l时变异系数20.0％～4.5％,回收率95％。     

氧化石墨阳离子交换容量测定过程中结构的变化

氧化石墨(GO)结构层上的碳羟基(―C―OH)和边缘羧基(―COOH)在水介质中发生质子化反应解离出的H+具有阳离子可交换性。实验采用甲醛缩合法测量了GO的阳离子交换容量(CEC),用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和X射线光电子能谱(XPS)分析测试手段对GO阳离子交换过程中间产物的结构变化进行了分析。结果表明,GO的CEC高达541.48 mmol/100 g。NH_4~+和Ca~(2+)交换后的GO,保持稳定的层状结构,c轴方向层间距分别增大了0.1499和0.2905 nm。NH_4+和Ca~(2+)主要以层间可交换阳离子形式存在于层间域中,并与水分子形成可交换水化阳离子层,部分以[NH_4(H_2O)_6]+和[Ca(H_2O)_6]_2+的形式存在于结构层的边缘附近,共同平衡结构层水解产生的负电荷。     

卷烟滤嘴中钠、钾、镁、钙的检测及其迁移率的测定

提出了离子色谱(IC)法检测卷烟滤嘴中的Na~+,K~+,Mg~(2+),Ca~(2+)的方法,并测定了其在唾液模拟液(蒸馏水)中的迁移率。试样剪碎后经0.02 mol/L HCl水溶液超声提取35 min,以IonpacCS12A(5 mm×250 mm,5μm)离子交换柱为固定相,用15 mmol/L甲磺酸溶液为流动相,测定其Na~+,K~+,Mg~(2+),Ca~(2+)的含量。4种阳离子在20 min内可完全分离,其加标回收率为93.7%~108.9%,RSD(n=5)为0.6%~4.6%,检出限为0.0719~6.4595 mg/kg。该方法简单快速、回收率好,能很好地应用到实际当中。卷烟滤嘴夹持在迁移装置上,加入20 m L蒸馏水,于40℃恒温条件下平衡30 min后,旋转滤嘴夹持杆使其浸泡深度为10 mm,该条件下浸泡迁移30 min,在相同色谱条件下测定蒸馏水中Na~+,K~+,Mg~(2+),Ca~(2+)的含量,并计算其迁移率。     

羧甲基羟丙基纤维素混合醚耐盐性研究

通过X-射线衍射、红外吸收光谱和浊度测定,研究了羧甲基羟丙基纤维素(CMHPC)结构和溶解性能的关系。结果表明,CMHPC的溶解性能归因于纤维素中导入了羧甲基和羟丙基两种亲水基团,以及因导入这两种基团所引起的纤维素消晶作用。CMHPC不仅能溶于浓的NaCl溶液,而且能溶于二价碱土金属盐溶液。通过溶液折射率和盐粘比值的测定,研究了金属盐对CMHPC水化的影响。结果表明,金属离子的去水化能力顺序是:Na~+相似文献   

冠醚配合物热力学性质的研究 Ⅵ.几种冠醚配合物的CNDO/2计算

本文用CNDO/2方法从理论上探讨了碱金属离子Na~+,K~+和Ca~+与2,3-苯并-8,11,15-三甲基-18-冠-6(简称BC3-18C6)在溶液中发生的配位反应,计算了配位反应中CNDO总能量的变化,再现了量热法所得出的碱金属离子Na~+,K~+和Cs~+与BC3-18C6在溶液中生成配合物的稳定性次序:K~+>Na~+>Cs~+. 所计算的配位能和配合物的水化能表明,在水溶液中碱金属水合离子与冠醚配位,形成稳定的二水配位的碱金属离子冠醚配合物[M(BC3-18C6)(H_2O)_2]~+. 碱金属离子与冠醚中的氧形成的金属-氧键不如其水合物中的金属-氧键强.碱金属离子能与冠醚配位形成稳定的配合物主要是由于配体的大环效应和配合物的溶剂化作用.     

金属离子对三氯生与胰蛋白酶相互作用的影响

利用光谱技术和胰蛋白酶活性测定,明确Mg~(2+),Ca~(2+)和Al~(3+)对三氯生(TCS)-胰蛋白酶体系的影响。结果表明,金属离子主要通过改变胰蛋白酶结构来实现减弱蛋白质与TCS的结合能力,且减弱效果为Al~(3+) Ca~(2+) Mg~(2+)。Mg~(2+),Ca~(2+)和Al~(3+)能够缓解TCS对胰蛋白酶的影响,但不抑制胰蛋白酶的活性。为进一步研究金属元素影响TCS与胰蛋白酶的相互作用机理及了解微量金属元素的生理功能提供了有效的数据支持与借鉴。     

应用电子捕获解离技术结合金属离子快速识别寡糖异构体

应用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)的电子捕获解离(ECD)技术对寡糖异构体进行识别。以麦芽七糖、甘露六糖和昆布六糖为研究对象,通过在样品中添加过渡金属离子(Na~+、Ca~(2+)、Ba~(2+)、Mg~(2+)、Mn~(2+)和Co~(2+)),研究不同金属离子对寡糖碎裂的影响。加合Ba~(2+)和Ca~(2+)后的麦芽七糖得到了相同的碎裂离子(~(0,2)A和~(2,4)A),Mg~(2+)和Mn~(2+)也具有相似的影响(~(0,2)A、~(2,4)A和~(2,5)A),Co~(2+)加合的麦芽七糖也得到了3个交叉环断裂离子(~(1,4)A、~(2,4)A和~(2,5)A),但对于加合Na~+后的麦芽七糖仅得到了一个交叉环断裂离子(~(0,2)A)。研究发现,六聚糖的质谱图的信号比相应的麦芽七糖的信号差,应是缔合的金属离子的数量不同导致的结果;区分寡糖异构体比较好的金属离子为Ca~(2+)、Co~(2+)和Mg~(2+),其中Ca~(2+)是区分寡糖异构体的更可靠的电荷载体。     

煤矿区地下水稀土元素地球化学特征:以皖北许疃矿为例

为了解煤矿区地下水稀土元素地球化学特征,采集了许疃煤矿3个含水层水样,进行常规离子和稀土元素测试,探讨了稀土组成及元素异常特征,结果表明:许疃矿3个含水层呈碱性,pH值平均为8.7,地下水中阴离子以HCO_3~-为主,阳离子以K~++Na~+为主。Ca~(2+)和Mg~(2+)含量在灰岩水中最大,Na~++K~+浓度在煤系水中最高。地下水中稀土总量偏低(∑REE=0.023~0.251μg·L~(-1)),经后太古宙平均页岩标准化,表现为轻稀土亏损,重稀土富集,所有样品均表现为明显的Eu正异常,多数样品表现为Ce和Y负异常;这些特征受到多种因素控制,其中Ce负异常受到地下水pH值影响,而Eu异常受长石类矿物溶解的影响,Y负异常和较低的Y/Ho值与Ca~(2+)浓度密切相关,受到围岩作用的影响。这些特征及影响因素表明利用稀土元素特征进行矿井水源识别具有一定的可行性。     

四小时的硅酸盐岩石快速全分析(二)

按下式离解.Na_2H_2Y2Na~++H_2Y~=H_2Y~=和一般金属离子如 Fe~(++)、Fe~(+++)、Al~(+++)、Ti~(++)、Mn~(++)、Ca~(++)、Mg~(++)等的离子,在 pH 5.5—6.0时,能生成可溶性的络合物,在一般情况下与二价三价的阳离子结合时,反应如下:Me~(++)+H_2Y~=→MeY~=+2H~+Me~(+++)+H_2Y~=→MeY~-+2H~+为此,预先加入过量的 EDTA,将所有的阳离子络合,在 pH 值为5.5—6.0的缓冲液中,加入 NaF 取夺被 EDTA 络合的铝,转为氟铝铬离子(AlF_6~■),因氟     

在高氯酸溶液中Rh(Ⅳ)和Ir(Ⅳ)离子交换行为的研究

本文证实了在高氯酸溶液中Rh(Ⅳ)主要以Rh(H_2O)_6~(4+)形式存在。研究了Rh(H_2O)_6~(4+)和Ir(H_2O)_6~(4+)在阳离子交换树脂上的行为。测定了两者在聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂—HCIO_4间的分配比。根据Rh(H_2O)_6~(4+)和Ir(H_2O)_6~(4+)在阳离子交换柱上的洗脱曲线和回收率,讨论了在高氯酸溶液中Rh和Ir分离的可能性。     

基于环状阴离子[H6W9O33]6-的担载型含钌多酸的合成、结构与表征

以Na_2WO_4·2H_2O、Ru Cl_3、二甲基亚砜(DMSO)和Sb_2O_3为原料,利用水热合成法,得到了一例基于环状阴离子[H_6W_9O_(33)]~(6-)的担载型含钌多酸Na H[H_6W_9O_(33)(Ru(DMSO)_3)_2]·4.5H_2O(1),并用X-射线单晶衍射、元素分析、红外光谱等方法对该化合物进行结构表征.结构分析表明,化合物1为六方晶系,P6_3/m空间群,其阴离子[H_6W_9O_(33)(Ru(DMSO)_3)_2]~(2-)(1a)是由两个{Ru(DMSO)3}基团分别通过3个Ru-O-W键修饰在环状多酸阴离子[H_6W_9O_(33)]~(6-)的两侧构成的.此外,两个{Ru(DMSO)_3}基团上所有氧原子都与Na~+离子配位,使得Na~+离子与[H_6W_9O_(33)(Ru(DMSO)_3)_2]~(2-)阴离子交替相连构筑成一维链状结构.     

阴离子表面活性剂与阳离子的相互作用

用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G水平上, 对十二烷基磺酸盐和羧酸盐阴离子表面活性剂与阳离子(Na+, Ca2+, Mg2+)形成的离子对进行结构优化, 从分子水平上研究表面活性剂与阳离子之间的相互作用. 计算结果表明: 磺酸盐和羧酸盐表面活性剂均采用2:1型, 即极性头中两个氧原子与阳离子发生稳定结合; 在与阳离子结合之前, 表面活性剂分子上的α-亚甲基带有明显的负电荷, 因此将其归为极性头; 但在阳离子电荷诱导下, α-亚甲基转而带有部分弱正电荷, 使极性头范围缩小. 计算也发现, 表面活性剂尾链带有弱正电荷, 使胶束内核带有了部分极性, 利于表面活性剂在溶液中的聚集, 此种极性介于烷烃油相和水相的极性之间.     

阳离子膨润土制备和性质的研究

用插入法将混合金属层状氢氧化物正电胶体沉淀于膨润土矿物晶体层间,合成了阳离子膨润土,其最高ζ电位40mV。研究了温度、Mg~(2+)浓度、pH值及无机电解质等对阳离子土ζ电位的影响。发现该阳离子膨润土的悬浮体与不同价数的阴离子作用符合Schulze-Hardy规则,并对Al~(3+)有特性吸附,而对Mg~(2+)则没有。