激光散射法研究DNA-阳离子络合物的生成过程(Ⅱ)

本文用激光散射法研究了DNA与Mn²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺三种二价金属离子络合沉淀反应动力学过程及影响同素,并求得了反应活化能、络合比、反应级数等。由活化能值推知反应体系络合反应活性顺序为:Mn²⁺2+2+,与配位场理论结果一致。证实了Na⁺等小离子的存在对沉淀生成情况影响确实很大。本文对络合沉淀机理也作了一定的分析。     

功能性离子液体萃取水溶液中Cu2+:实验与理论

本工作针对含硫脲基咪唑憎水功能离子液体在溶液中Cu²⁺萃取方面的应用及其机理进行研究. 考察了萃取两相体积比、金属离子浓度、时间、无机盐NaCl、溶液pH及离子液体烷基链长等因素的影响. 结果表明: 室温条件下, 0.1 mL离子液体[C_nMPSM][PF₆] (n=4、6、8)与5 mL 21.94 mg/L的氯化铜溶液室温条件下超声混合30 min, 溶液中Cu²⁺的去除率即超过95%; 且此类离子液体对金属离子的萃取效果顺序为: n=4≈n=6>n=8. 以[HMPSM][PF₆]为研究对象, 发现溶液中无机盐NaCl的含量以及溶液pH 对金属离子的萃取效果影响不明显. 与传统离子液体[C_nbim][PF₆] (n=6、8)相比, 硫脲基的引入使其萃取率由20%左右提高到99%, 且有效避免因阳离子交换而引起水中咪唑阳离子含量增加问题. 通过理论计算发现, 功能离子液体对金属离子的萃取依赖于官能团中的S元素与Cu²⁺之间较强的静电及路易斯酸碱作用, 与萃取实验中离子液体未和Cu²⁺发生阳离子交换作用相吻合.     

稀土离子跨人血红细胞膜的荧光法研究

采用Fura-2荧光浓度指示剂对红细胞的稀土跨膜作用进行了系列研究.结果表明,稀土离子不能通过完整的红细胞膜进入细胞内.通过与离子载体实验相对照,发现细胞ATP耗竭后,低浓度的稀土离子(5×10^-6mol/L)不能跨膜进入ATP-耗竭红细胞.KCl去极化及加入电压依赖性钙通道刺激剂Bay-K8644对稀土离子的跨膜也没有促进作用.在Ca²⁺内流正常的情况下,低浓度稀土离子(5×10^-6mol/L)对钙离子内流无影响.增大稀土离子浓度到5×10^-4mol/L,用显微镜观察此时红细胞已开始溶血.在模拟胞内离子组分的缓冲液中(pH=7.05),比较了La³⁺,Eu³⁺和Ca²⁺对Fura-2的敏感程度.此条件下Fura-2对La³⁺和Eu³⁺的检测限分别为10-12和10-14mol/L,对Ca²⁺的检测限为10-8mol/L,并测得Fura-2-La³⁺(Eu³⁺)的络合比为1∶1,表观离解常数为1.7×10^-12和4.95×10^-14mol/L,表明用此法检测稀土离子跨膜行为相当灵敏有效.     

新型含氮、硫纤维素螯合树脂的合成及其吸附性能

将稻壳纤维素的氯化产物(CDC)分别与水合肼、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、丁二胺和己二胺反应,合成了6种含氮纤维素螯合树脂(ADC-1～ADC-6);在碱性条件下用环硫氯丙烷交联ADC合成了6种新型含氮、硫纤维素螯合树脂(TADC-1～TADC-6),研究了合成条件和ADC,TADC树脂对金属离子的吸附性能.结果表明,ADC树脂对Cu²⁺,Cr³⁺,Ni²⁺,Hg²⁺,Zn²⁺等离子有较好的吸附性,对Hg²⁺吸附容量可达0.5mmol/g左右;TADC树脂对Ag⁺,Cu²⁺,Hg²⁺等离子有较好的吸附性,对Hg²⁺和Ag⁺吸附容量可达1.1mmol/g和1.9mmol/g左右;强酸性条件下,ADC和TADC树脂的吸附容量都降低,它们对金属离子的吸附顺序分别为Hg²⁺>Cu²⁺>Ni²⁺和Ag⁺>Hg²⁺>Cu²⁺,树脂用10%的氨水解吸附可重复使用.     

基于RGO-Au-ZIF-8复合材料的电化学传感器制备及其在铅离子和铜离子同时检测中的应用

金属有机骨架（MOFs）材料因其结构和组成特点在重金属离子的吸附和预富集方面表现出独特优势,在重金属离子的光学传感方面显示出极大的应用潜力,但其导电性较差,这大大限制了其在电化学传感领域的应用.制备了一种功能化的金属有机骨架复合材料——热还原氧化石墨烯-金-沸石咪唑酯骨架材料（RGO-Au-ZIF-8）.该复合材料具有较本体MOF显著改善的电化学性质,利用其构建电化学传感平台实现了对水相溶液中铅离子（Pb²⁺）和铜离子（Cu²⁺）的同时灵敏检测.借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱法和各种电化学技术对所制备材料及其修饰电极的形貌、结构和电化学特性进行了表征.采用阳极溶出伏安法（DPASV）对水相溶液中的Pb²⁺和Cu²⁺进行检测,并对检测溶液pH、沉积时间和沉积电位等实验参数进行了优化.在最优化条件下,该传感平台对Pb²⁺和Cu²⁺的检测线性浓度范围分别为0.005～10（Pb²⁺）和0.01～10（Cu²⁺）μmol·L^-1,检测限为2.6×10^-9（Pb²⁺）和7.8×10^-9（Cu²⁺） mol·L^-1.此外,还对该传感平台的选择性、重现性和稳定性进行了考察,并进行了实际水样中Pb²⁺和Cu²⁺的回收实验.该工作为重金属离子的同时、快速且灵敏的检测提供了一种新的平台,并大大拓展了MOFs材料的电化学应用.     

(7-甲氧基-4-亚甲基)香豆素基-单氮杂-18-冠-6的阳离子识别性能研究

基于题示光敏离子载体MMC-MAC(O₅)与金属离子配位时荧光或延迟荧光性质的变化,研究了它作为光敏主体在乙腈或水溶液中对Li⁺,Na⁺,K⁺,Mg²⁺,Ba²⁺和Pb²⁺离子的识别性能,由改进的H-B方程计算得主客识别的稳定常数和敏感因子.结果表明,由于该光敏离子载体的香豆素的羰基能以七元环形式参与对金属离子的配位,在一定程度上增大了对客体离子的络合能力;在水溶液中,由于金属离子的溶剂化作用和因香豆素的羰基易与水形成氢键,影响了MMC-MAC(O₅)与客体离子的结合,稳定常数明显降低.基于MMC-MAC(O₅)的分子结构和与金属离子结合时荧光强度的增强,讨论了识别机理     

聚乙烯亚胺-金属络合物的稳定常数及配位数的测定

将聚合物络合超滤(PC-UF)技术与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)结合, 利用化学理论计算模型, 建立了测定聚乙烯亚胺(PEI)与金属离子络合稳定常数及平均配位数的方法. 将该方法用于PEI与Cd²⁺的络合过程. 配制不同浓度比的PEI和Cd²⁺的混合溶液, 待络合反应平衡后, 用超滤离心管离心分离高分子PEI-Cd络合物, 自由离子Cd²⁺及其小分子络合物渗滤至滤液中; 用10 mL体积分数为3%稀硝酸将滤膜上截留的PEI-Cd络合物解离, 离心得到Cd²⁺的稀硝酸溶液; 用ICP-MS分别测定2次超滤后滤液中Cd²⁺的浓度, 利用化学理论模型进行计算, 得到PEI-Cd络合物的稳定常数和平均配位数. pH=4.0～5.9时, PEI-Cd络合平衡的研究结果表明, 稳定常数和平均配位数均随pH值的增大而增大, 较低程度的质子化可使PEI与Cd²⁺的络合能力增强, 络合稳定常数增大.     

新型络合吸附剂的研究(Ⅱ)——铜离子模板高分子多乙烯多胺络合吸附剂的合成和特性

以金属Cu(Ⅱ)离子为模板,合成了高分子多乙烯多胺络合吸附剂,研究了它们对重金属离子(Cu²⁺,Ni²⁺,Co²⁺,Zn²⁺)的吸附特性。发现这类吸附剂具有高吸附容量和优良的吸附选择性。     

改性氧化石墨烯去除重金属离子的分子动力学模拟

通过硅烷化反应在氧化石墨烯(Graphene oxide, GO) 表面嫁接螯合官能团N-(三甲氧基硅丙烷)乙二胺三酸(EDTA-Si), 得到改性氧化石墨烯(GO-EDTA), 采用分子动力学模拟在分子水平上研究了Pb²⁺在GO-EDTA 表面的动态吸附分布、 构象及动力学性质, 比较了Pb²⁺和单价Na⁺离子在氧化石墨烯上的吸附行为, 模拟了GO-EDTA与Ca²⁺相互作用, 与Pb²⁺的吸附行为进行了对比. 模拟结果表明, Pb²⁺和Na⁺的吸附位点是GO-EDTA 体系中的羧基, 而非氧化石墨烯表面的羟基; Pb²⁺和 Na⁺ 与羧基的吸附构象不同, 前者吸附构象以摩尔比2:1为主, 即两个羧基对一个Pb²⁺离子, 而后者更多倾向于摩尔比1:1的吸附模式, 即一个羧基对一个Na⁺离子; Pb²⁺离子相对于Ca²⁺和Na⁺离子, 形成的COO^--Pb²⁺离子对构象越过的能垒最低, 但是破坏该离子对构象时能垒较高, 表明Pb²⁺离子在氧化石墨烯膜上表现出良好的吸附性.     

络合物稳定常数的计算

本文介绍了计算络合物稳定常数的八种方法,它们是:1.lgK₁=Az²/r+Bx_±+C.2.两相似金属离子与一系列配位体络合时,lgK₁间一的线性关系。3.两相似配位体与一系列金属离子络合时,lgK₁间的线性关系。4.一系列相似配位体与同一金属离子络合时,lgK₁与∑pK_a间的线性关系。5.一系列相近z²/r的金属离子与同一配位体络合时lgK₁与x_±间的线性关系。6.一系列相近x的金属离子与同一配位体络合时lgK₁与z²/r间的线性关系。7.金属离子随z²/r和x而变化的络合次序。8.∑pK_a较大的配位体与z²/r较大的金属离子匹配,电负性较小的配位体与电负性大的金属离子匹配。     

含有不同功能基团的丙烯酸长链酯共聚物在溶液中的相互作用研究(Ⅰ)

合成了分别具有质子给体和质子受体官能团的丙烯酸正辛酯共聚物。由于在给体和受体聚合物上分别引入的羧酸基团（AA）和碱性基团（VP）,在溶液中进行共混复合时存在彼此间的相互作用而使共混体系表现出较高的比浓粘度。引入比浓粘度增长因子R,讨论了共混组分和溶剂体系等因素对聚合物分子链间相互作用的影响。结果表明,质子给体聚合物（PDP）和质子受体聚合物（PAP）的相互作用强度及等化学复合比与组分聚合物的分子链组成和溶剂性质有关。     

立方相KNb0.77Al0.23O2.77的水热合成与输运性质研究

用水热法合成了立方相KNb_0.77Al_0.23O_2.77通过调整初始铌源和反应介质的KOH浓度,还得到了正交相钙钛矿和一新相化合物.立方相产物采用XRD、DSC和XPS进行表征.低于1000℃的热处理不能导致立方KNb_0.77Al_0.23O_2.77发生结构相变.阻抗谱测量结果表明,离子输运机制归属于小极化子.而正交的同组分样品结构不稳定,在高温发生结构相变,导致电导率不连续.水热法得到的立方KNb_0.77Al_0.23O_2.77可望成为新一代电解质材料.     

层状类钙钛矿结构新铌酸盐KSr2Nb3O10

A new niobate compound KSr₂Nb₃O₁₀ was synthesized for the first time. The chemical compositions, crystal structure, optical property, density and melting point of the new compound were characterized by EPMA, TEM, XRD, DTA and so on. KSr₂Nb₃O₁₀ crystallizes the orthorhombic system with unit cell parameters a=0.7816(1) nm, b=0.7764(2) nm, c=2.9995(2) nm, V=1.8114(4) nm³, and space group P2₁2₁2₁, Z=8. The structure may be described as treble perovskite sheets ［Sr₂Nb₃O₁₀］^- interleaved with K⁺. Further, it was found that KSr₂Nb₃O₁₀ has intercalation phenomenon. Na⁺, Li⁺, H⁺, NH⁺₄ could exchange the interlayer cations K⁺ of KSr₂Nb₃O₁₀, and n-hexylamine also could intercalate into the place between the layers of ［Sr₂Nb₃O₁₀］^-.     

固态化合物中铕的价态研究进展

介绍了近年来关于变价稀土元素Ｅｕ价态研究的最新进展,总结了Ｅｕ＾２＋的价态稳定和转换及其与基质结构,取代离子半径电荷,共掺杂稀土离子电子构型之间的关系和规律。     

Keggin结构阳离子[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+与杂多阴离子构筑的新型无机纳米簇凝胶

多金属氧酸盐（Polyoxometalates POMs）化学已成为材料科学、医学、催化及光化学等诸多领域的活跃研究课题[1～5]。     

长寿命高选择性液膜碘离子电极的研究

合成了PVC-双硫腙-Hg(Ⅱ)载体.以该载体物质制备了高选择性碘离子电极,其选择性次序为:I^-》ClO₄^->SCN^->NO₂^-》Sal^-～Br^->NO₃^->Cl^-.电极对碘离子的线性响应范围为1×10^-3～5×10^-7mol/L,检测下限为2×10^-7mol/L,斜率为(59±1)mV/decade(16℃).并研究了电极的响应机理,表明系碘离子与载体中金属汞原子直接作用.将该电极应用于食盐中碘的测定,取得了满意的结果.     

二(2-氨乙基)-1，3-丙二胺与镍(Ⅱ)的配合物的合成和晶体结构

本文报道了二(2-氨乙基)-1,3-丙二胺［缩写为(2,3,2)］与镍的两个新配合物：［(2,3,2)Ni(ImH)₂］(ClO₄)₂和［(2,3,2)₂Ni₂(Im)］(ClO₄)₃的合成和晶体结构(其中ImH是咪唑)。配合物［(2,3,2)Ni(ImH₂)］(ClO₄)₂属于正交晶系,空间群Pna2₁, 晶胞参数为：a=16.798(3), b=15.724(3), c=8.891(2)?,Z=2。R₁=0.0566, wR₂=0.0659。在配合物正离子中,Ni与(2,3,2)的四个配位N原子和两个咪唑的两个配位N原子构成NiN_{6的八面体配位构型,(2,3,2)采取顺式构象。配合物［(2,3,2)2Ni2(Im)］(ClO4)3属于单斜晶系,空间群C2,晶胞参数为：a=12.044(1), b=12.224(2), c=11.868(1)?;β=108.04°;Z=2, R1=0.0384, wR2=0.0516。在配合物正离子中,咪唑桥联两个等价的(2,3,2)Ni,每个镍原子都有四方锥的配位环境,(2,3,2)的四个配位N原子构成赤道平面,咪唑N原子占据轴向位置,分子内两个金属间的距离为6.190(3)?。}     

针尖化学方法研究单壁碳纳米管末端羧基的解离性质

针尖化学利用化学手段对扫描探针显微镜 ( SPM)的针尖进行功能化修饰 ,将其作为化学反应的“探针”用于研究表面的局域化学反应性质、跟踪表面发生的化学反应过程等 [1] .用针尖化学技术来研究自组装膜 ( SAMs)表面酸碱基团的局域解离性质 ,称之为化学力滴定 [2～ 8] .利用表面缩合方法将单壁碳纳米管短管组装到 AFM针尖上 ,通过测定针尖上碳纳米管的末端基团与羟基自组装膜表面之间的粘滞力 ,研究碳纳米管末端羧基的解离性质 ,可得到碳纳米管结构与化学性质的信息 .1　实验部分1 .1　碳纳米管针尖和羟基末端自组装膜的制备　基底 [Si( …     

量子顺电体La1/2Na1/2TiO3纳米晶的制备与谱学表征

用改进硬脂酸溶胶-凝胶法制备了量子顺电体La_1/2Na_1/2TiO₃纳米晶,用差热-热重分析和X射线衍射测试了样品的晶化过程及物相结构,用FTIR和Raman光谱表征了其谱学特性.     

Interaction of different metal ions with carboxylic acid group: a quantitative study

The binding strength of the carboxylic acid group (-COOH) with different divalent metal ions displays considerable variation in arachidic acid (AA) thin films. It is considered that in AA thin films the metal ions straddle the hydrophilic regions of the stacked bilayers of AA molecules via formation of carboxylates. In this study first the uptake of different divalent cations in films of AA is estimated by atomic absorption spectroscopy (AAS). Through the amount of cation uptake, it is found that the strength of binding of different cations varies as Ca2+>Co2+>Pb2+>Cd2+. Variation in the binding strength of different ions is also manifested in experiments where AA thin films are exposed to metal ion mixtures. The higher binding strength of AA with certain metal ions when exposed individually, as well as the preference over the other metal ions when exposed to mixtures, reveal some interesting deviation from the expected behavior based on considerations of ionic radii. For example, Pb2+ is always found to bind to AA much more strongly than Cd2+ even though the latter has smaller ionic radius, indicating that other factors also play an important role in governing the binding strength trends apart from the effects of ionic radii. Then, to get a more meaningful knowledge regarding the binding capability, first-principles calculations based on density functional theory have been applied to study the interaction of different cations with the simplest carboxylic acid, acetic acid, that can result in formation of metal diacetates. Their electronic and molecular structures, cohesive energies, and stiffness of the local potential energy well at the cation (M) site are determined and attempts are made to understand the diversity in geometry and the properties of binding of different metal ions with -COOH group. We find that the calculated M-O bond energies depend sensitively on the chemistry of M atom and follow the experimentally observed trends quite accurately. The trends in M-O bond energies and hence the total M-acetate binding energy trends can actually be related to their molecular structures that fall into different categories: Ca and Cd have tetrahedral coordination; Fe, Ni, and Co exhibit planar 4-fold coordination; and Pb is off-centered from the planar structure (forming pyramidal structure) due to its stereochemically active lone pair of electrons.