Synthesis of a di(2-picolyl)amino-β-diketone dual-functional ligand that can coordinate to europium(III) for responding to copper(II) and sulfide ions

Lanthanide complex-based luminescent probes/chemosensors have shown great utilities in various biological and environmental assays with time-resolved detection mode to eliminate background noises. In this work, by conjugating di(2-picolyl)amine (DPA) with a tetradentate β-diketone 1,2-bis[4'- (1",1",1",2",2"-pentafluoro-3",5"-pentanedion-5"-yl)benzyl]-4-chlorosulfo-benzene (BPPBCB), a novel dual-functional ligand that can coordinate to Eu³⁺ for responding to Cu²⁺ and S^2- ions in aqueous media, DPA-BPPBCB, has been designed and synthesized. The β-diketone moiety of DPA-BPPBCB can form a strongly luminescent complex with Eu³⁺. Upon reaction with Cu²⁺, accompanied by the formation of heterobimetallic complex Cu²⁺-DPA-BPPBCB-Eu³⁺, the Eu³⁺ luminescence was quenched. While in the presence of S^2-, owing to the high affinity of S^2- to Cu²⁺, stable CuS was formed, which resulted in the release of Cu²⁺ from Cu²⁺-DPA-BPPBCB-Eu³⁺, to restore the luminescence of the Eu³⁺ complex. This unique “on-off-on” luminescence response of the Eu³⁺ complex enabled Cu²⁺ and S^2- ions in aqueous media to be detected with time-resolved luminescence detection mode.     

焙烧温度对微乳液法负载铂制备的Pt-S2O82-/ZrO2-Al2O3催化剂异构化性能的影响

过微乳液法负载Pt制备了Pt-S₂O₈^2-/ZrO₂-Al₂O₃(Pt-SZA-X) 催化剂,并采用XRD、BET、FT-IR、TPR、TEM等手段对催化剂进行了表征。以正戊烷异构化反应为探针,考察了焙烧温度对催化剂异构化性能的影响。结果表明,焙烧温度对Pt-SZA-X的还原温度影响不大,但催化剂表面S含量随着焙烧温度的升高而下降;焙烧温度为600~650℃时形成O=S=O结构,此时S与催化剂载体结合比较稳定;焙烧温度为650℃时,可得到单一的ZrO₂四方晶相,焙烧温度高于650℃时,比表面积迅速降低,催化剂表面S⁶⁺流失严重。在不同温度下焙烧得到的催化剂中,经650℃焙烧的催化剂具有适宜的超强酸位和比表面积,异构化活性最高。在反应温度为230℃、反应压力2.0 MPa、氢烃物质的量比4:1、质量空速1.0 h^-1时,催化异戊烷产率达到60.8%。     

新型Lewis固体酸Ce~(3+)-Ti~(4+)-SO_4~(2-)/MWCNTs制备及催化酯化反应合成生物柴油性能研究

采用高温浸渍法,通过Ce~(3+)、Ti~(4+)和浓硫酸磺化反应对多壁纳米碳管进行了改性处理,制备了Lewis酸型固体酸催化剂Ce~(3+)-Ti~(4+)-SO_4~(2-)/MWCNTs,并采用透射电镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱、吡啶吸附红外光谱、X射线荧光光谱、X射线衍射光谱和NH_3程序升温脱附等多种测试技术对催化剂的物理化学特性和结构特征进行了表征。以Ce~(3+)-Ti~(4+)-SO_4~(2-)/MWCNTs为油酸与甲醇经酯化反应合成生物柴油的催化剂,对其催化性能进行了研究。结果表明,当醇油物质的量比为12∶1,催化剂与反应物质量比为1%,反应温度为65℃,反应5 h,油酸转化率为93.4%。催化剂Ce~(3+)-Ti~(4+)-SO_4~(2-)/MWCNTs在重复使用八次后,油酸的转化率仍为80.8%,由此表明其具有较高的催化活性和稳定性。高催化活性和稳定性是因为,纳米碳管的C 1s结合能较一般炭材料低,使得电子在其管状结构中的流动和逃逸非常容易,从而有助于负载于纳米碳管之上的活性组分之间发生强烈的相互作用,最终促使Ce~(3+)和Ti~(4+)分别与SO_4~(2-)形成稳定的配位键,增大催化剂的晶化程度,并使SO_4~(2-)与纳米碳管结合的更加牢固,增强了催化剂的稳定性,减少了催化剂中活性组分的流失。最后,由于SO_4~(2-)与Ce~(3+)的强相互作用,在不增加纳米碳管表面缺陷的情况下,改变了Ti~(4+)-SO_4~(2-)中表面原子的化学状态,使得S~(6+)离子和Ti~(4+)离子的吸电子能力增加,使催化剂以Lewis酸性活性位为主,避免了SO_4~(2-)/MWCNTs因为以Brnsted酸位为主,而在富含水的反应介质中,由于水合反应而降低其催化活性的现象发生。     

滤膜冷凝收集-离子色谱法测定固液气溶胶中5种水溶性阴离子北大核心CSCD

水溶性离子是固、液气溶胶的重要组成部分,对于气溶胶的理化性质和空气质量具有重大影响,研究水溶性离子的含量对于大气环境的污染与防治具有深远意义。该研究建立了一种滤膜冷凝收集-离子色谱技术采集固体气溶胶和液体气溶胶并测定其中的5种水溶性阴离子(Cl^(-)、F^(-)、NO^(-)_(3)、NO2^(-)、SO4^(2-))含量的方法。首先,采用固体颗粒过滤器和冷凝收集法分别收集固体气溶胶和液体气溶胶,固体气溶胶以固体颗粒物的形式被收集在固体颗粒过滤器内,液体气溶胶以冷凝液的形式在冷阱中被收集。其次,以离子色谱法对固、液体气溶胶中的水溶性阴离子含量进行检测。在以Dionex IonPac AS11-HC-4μm作为分析柱,流速为1 mL/min,柱温为30℃,淋洗液氢氧化钾(KOH)浓度在0~40 min内由1 mol/L线性增至25 mol/L,进样量100μL的条件下,各离子在40 min内有效分离,5种阴离子在0.1~10 mg/L范围内线性关系良好(相关系数为0.9992~0.9997),检出限低(0.02~0.04 mg/L)。对样品采集条件(采样时间、采样温度和采样流量)进行了优化,结果表明,在采样时间2 h、采样温度-13℃、采样流量1.0 L/min的条件下,可获得较为满意的结果。在优化的条件下分别对实际样品的两类溶胶中的5种阴离子含量进行了检测,测得实际样品的液体气溶胶中5种阴离子含量分别为5.7402μg/m^(3)(F^(-))、1.1599μg/m^(3)(Cl^(-))、3.3233μg/m^(3)(NO^(-)_(2))、2.4861μg/m^(3)(NO^(-)_(3))和0.9745μg/m^(3)(SO^(2-)_(4)),固体气溶胶中5种阴离子含量分别为14.1037μg/m^(3)(F^(-))、5.0398μg/m^(3)(Cl^(-))、9.3052μg/m^(3)(NO^(-)_(2))、8.4528μg/m^(3)(NO^(-)_(3))和5.6314μg/m^(3)(SO^(2-)_(4))。该方法可应用于实际的大气检测中,也为其他离子的采集和分析条件的摸索提供了方法。     

改性固体超强酸S2O82-/ZrO2-CoO用于FCC汽油氧化脱硫的研究

以硝酸锆、硝酸铜和硝酸钴为金属源,过硫酸铵作为浸渍液,采用共沉淀浸渍法合成出固体超强酸催化剂S₂O₈^2-/ZrO₂、S₂O₈^2-/ZrO₂-CuO和S₂O₈^2-/ZrO₂-CoO,通过XRD、FT-IR、NH₃-TPD、BET对催化剂进行表征。结果表明,Co（钴）改性催化剂S₂O₈^2-/ZrO₂-CoO在三种催化剂中超强酸位最多。将其作为催化剂,过氧化氢作为氧化剂用于FCC汽油氧化脱硫反应,研究不同反应温度、催化剂用量、反应时间、氧化剂用量对FCC汽油脱硫效果的影响。结果表明,FCC汽油氧化脱硫的最佳条件为：反应温度70 ℃,反应1.5 h,FCC汽油加入量与氧化剂体积比7.5：1,催化剂用量0.02 g/mL。反应产物利用N,N-二甲基甲酰胺进行萃取分离,萃取剂/汽油体积比为1：1时,FCC汽油脱硫率最高可达85.34%,回收率为94.45%,并且催化剂表现出较为稳定的催化活性。     

CuInS_2/ZnS量子点的微波水热合成与表征——推荐一个研究型综合实验

介绍一个研究型综合实验——简易微波水热合成CuInS_2/ZnS复合量子点及其表征。实验通过Cu~(2+)、In~(3+)、Zn~(2+)和S~(2-)离子为原料,以谷胱甘肽作为稳定剂,两步微波水热合成水溶性的CuInS_2/ZnS复合量子点。用X射线衍射法和透射电镜表征它的结构和形貌,用紫外-可见光吸收、荧光光谱、荧光寿命和荧光照片等表征光学性质,并探究温度、时间、成份对荧光性质的影响。通过该实验的设计与实施培养学生科学研究的方法和思维能力。     

膜处理-离子色谱法测定碳酸钡中的杂质阴离子

建立了一种膜处理-离子交换色谱测定碳酸钡中痕量杂质阴离子(F^-、SO₄^2-和NO₃^-)的方法。碳酸钡是一种难溶于水的固体,因此选用酸对其进行溶解。为了减少酸根离子的影响,利用阳离子膜只能通过阳离子而阻碍阴离子交换的特点,用质量分数为7%的盐酸溶解阳离子交换膜内的碳酸钡样品,稀释100倍,过0.22 μ m滤膜,进样分析,进样体积为25 μ L。经流速为1 mL/min的20 mmol/L KOH淋洗液淋洗,目标离子经过Ion Pac AG11-HC保护柱(50 mm×4 mm)和Ion Pac AS11-HC阴离子交换色谱柱(250 mm×4 mm)进行分离,最后由抑制电导进行检测。在优化的色谱条件下,该方法在0.01~5.00 mg/L范围内线性关系良好,相关系数R²≥0.9996。相对标准偏差(RSD)为1.87%~2.19%,检出限(S/N=3)为1.37~9.45 μ g/L。将该方法应用于实际样品的检测中,得到样品的加标回收率为84.0%~106.2%。该方法实现了固体碳酸钡中杂质阴离子含量的测定,为水不溶性固体物质中的离子检测提供了依据,具有较好的应用前景。     

M(CO)4 (M = Mo or W) complexes of 2,6-bis(methylthiomethyl)pyridine (L) and 2,6-bis(p-tolylthiomethyl)pyridine (L): a dynamic NMR study

The hybrid S/N/S donor ligands 2,6-bis(methylthiomethyl)pyridine (L¹) and 2,6-bis(p-tolylthiomethyl)pyridine (L²) react with the [M(CO)₅(THF)] (M = Mo or W) compounds to form complexes of general formula [M(CO)₄L] (M = Mo, L = L²; M = W, L = L¹ or L²), where both L¹ and L² act in a S/N bidentate chelate fashion. In solution, these complexes undergo three fluxional processes, viz. inversion at the coordinated S atom, S¹–S² switching, and combined inversion and S¹–S² switching, leading to an interconversion of the four possible permutational isomers. Energy barriers for all three processes have been evaluated by standard one-dimensional band-shape analysis techniques. The mechanism of the S¹–S² switch is discussed.     

高压离子色谱法快速测定饮用水中7种无机阴离子

建立了使用高压离子色谱快速测定饮用水中7种无机阴离子的方法。环境水样经0.22 μm尼龙滤膜过滤后可直接进样分析。采用Dionex Integrion高压离子色谱仪和AS22-Fast-4 μm阴离子交换柱（150 mm×4 mm）,可在5 min内完成对F^-、Cl^-、Br^-、NO₂^-、NO₃^-、SO₄^2-和PO₄^3-这7种阴离子的分析。以4.5 mmol/L碳酸钠和1.4 mmol/L碳酸氢钠为淋洗液,流速为2mL/min。7种阴离子的检出限为0.007~0.07 mg/L（S/N=3）,在较宽范围内有良好的线性关系（相关系数不小于0.999）和重现性（相对标准偏差不大于0.48%,n=8）。实际样品加标回收率为91.4%~109.7%,相对标准偏差为0.30%~0.45%（n=5）。将该方法应用于饮用水厂进出水的分析,结果表明在进出水中检出6种阴离子,以Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-为主。该方法简便快速、灵敏准确,尤其适合高通量样品中阴离子的快速分析。     

离子色谱法同时测定饮用水中强极性农药草甘膦、草铵膦、乙烯利和调节膦

建立了一种梯度洗脱-电导抑制-离子色谱同时测定4种强极性农药的方法。通过对淋洗液及浓度、色谱柱、柱温、进样量等条件的优化,得到最佳检测条件:色谱柱为IonPac AS11-HC分析柱及IonPac AG11-HC保护柱,柱温33℃,进样量50μL,RFIC系统的淋洗液自动发生器在线产生的KOH作为淋洗液,梯度洗脱,淋洗液流速:1.00 mL/min。结果表明:调节膦、乙烯利、草铵膦、草甘膦在0.1~2.0μg/mL质量浓度范围内具有良好的线性关系,相关系数(R²)均大于0.999;4种化合物的平均回收率为93.0%~101.9%,RSDs在1.5%~3.4%;其检出限分别为2.0,8.0,5.0,40μg/L;与水中的Cl^-,NO₂^-,SO₄^2-,NO₃^-离子有较好的分离。本方法适用于饮用水中强极性农药草甘膦、草铵膦、乙烯利和调节磷的测定。     

离子色谱-抑制型电导检测法同时测定食品级润滑油中的3种无机阴离子

建立了离子色谱-抑制型电导检测同时测定食品级润滑油中Cl^-、NO₃^-、SO₄^2- 3种代表性无机阴离子的方法。样品经50%(v/v)甲醇水溶液超声提取,离心后所得下层水相用0.22 μm混合纤维过滤膜净化,以15 mmol/L KOH溶液为淋洗液,采用抑制型电导检测器进行检测,外标法定量。在上述条件下,Cl^-、NO₃^-、SO₄^2- 3种无机阴离子在0.10~20.00 mg/L范围内具有良好的线性关系(R²>0.999);检出限(S/N=3)为0.01~0.03 mg/kg;在1.00、5.00、10.00 mg/kg添加水平下,实际样品中3种阴离子的加标回收率为90.0%~103.6%,相对标准偏差为2.8%~5.7%。结果表明,该方法无需燃烧、灰化油相基质等繁琐耗时的前处理过程,可以快速、准确定量测定食品级润滑油中Cl^-、NO₃^-、SO₄^2- 3种无机阴离子的含量,适用于润滑油等油品中痕量无机阴离子的同时分离与测定。     

Cu/Dy/S2O82-/Al-PILR催化剂制备及其选择催化还原 NO

采用累托土为原料,合成铝交联累托土 (Al-PILR),然后分步浸渍负载 (NH₄)₂S₂O₈、Dy(NO₃)₃和 Cu(NO₃)₂,制成 Cu/Dy/S₂O₈^2-/Al-PILR催化剂。 考察该催化剂对 C₃H₆选择性还原 NO的催化性能,并且利用低角 XRD、BET、Py-IR、IR、TG和SEM等方法,研究催化剂结构与性能的关系。实验结果表明,铝交联剂能很好地撑开累托土的土层,显著增大催化剂的比表面积; S₂O₈^2-能明显增加铝交联累托土B(Brönsted)酸的酸量; Dy能进一步增加B酸的酸量,有效提高催化活性和热稳定性。因此, Cu/Dy/S₂O₈^2-/Al-PILR催化剂具有良好的催化性能, 最佳催化活性温度为300℃,NO转化率高达80.3%,在有10%水蒸气存在的情况下仍可达77.6%。     

SO_4~(2-)功能化处理对Fe_2O_3催化剂上氨选择性催化还原NO_x性能的促进机理研究

采用沉淀法制备了Fe(OH)_3和Fe_2O_3。通过硫酸化处理得到SO_4~(2-)/Fe(OH)_3和SO_4~(2-)/Fe_2O_3两种催化剂,并将其应用于氨选择性催化还原NO_x(NH_3-SCR)反应,研究了SO_4~(2-)功能化处理对Fe_2O_3催化剂上NH_3-SCR脱硝性能的促进机理。结果表明,与纯的Fe_2O_3相比,硫酸化处理得到的催化剂上SCR活性得到显著提升;其中,SO_4~(2-)/Fe(OH)_3表现出更加优异的催化性能,在250-450℃时NO_x转化率高于80%,且具有优异的稳定性和抗H_2O+SO_2性能。XRD、Raman、TG、FT-IR、H_2-TPR、NH_3-TPD和in situ DRIFTS等表征结果显示,硫酸功能化处理能抑制Fe_2O_3的晶粒生长,同时SO_4~(2-)与Fe~(3+)结合形成硫酸盐复合物,提高了催化剂表面酸性位点的数量和酸强度,抑制了Fe_2O_3上的氨氧化反应,从而提高了其脱硝催化性能。     

离子色谱法同时测定火场爆炸残留物中9种典型阴离子

建立了离子色谱（IC）同时测定火场爆炸残留物中9种典型阴离子（Cl^-、NO₂^-、ClO₃^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-、S₂O₃^2-、SCN^-、ClO₄^-）的分析方法。使用高容量阴离子交换柱IonPac AS20（250 mm×4 mm）分离,以氢氧化钾（KOH）溶液为流动相,梯度淋洗,进样量为20 μL,柱温为40℃,流速为1.20 mL/min,在25 min内完成了9种典型阴离子的分离分析。9种阴离子在各自的范围内均呈现良好的线性关系,相关系数均大于0.999。9种阴离子的平均加标回收率为92.5%~101.3%,相对标准偏差为1.9%~2.8%（n=6）。该方法简便快捷,选择性好,灵敏度高,可满足火场爆炸残留物中无机离子的分析要求。     

Elucidating dominant factors of PO43-, Cd2+ and nitrobenzene removal by biochar: A comparative investigation based on distinguishable biochars

Four distinct biochars were employed to remove three typical pollutants, meanwhile, path analysis, a multi-statistical regression method, was performed to elucidate the dominant factors of biochar adsorption. This work can provide a new insight to prepare a targeted biochar as adsorbents.     

分子荧光光谱法测定富硒大米中的痕量硒

硒(Ⅳ)与DAN(2,3-二氨基萘)生成具有荧光特性的4,5-苯并苤硒脑,可用分子荧光光谱法测定,优化测定的实验条件,建立了快速准确测定大米中痕量硒的方法.结果表明,其最佳测定条件为:pH=2.0,反应温度为80℃,1.0×10-5 mol/L十六烷基溴化吡啶用作表面活性剂,环己烷萃取条件下,增敏效果明显,在0～0.0...     

SO42-/ZrO2的制备工艺对催化橡胶籽油裂解油酯化的影响

以SO₄^2-/ZrO₂为催化剂对橡胶籽油裂解油进行甲酯化。研究了锆源、焙烧温度及焙烧时间对催化剂活性的影响,分别采用氨气吸附程序升温脱附(NH₃-TPD)和吡啶红外(Py-IR)对固体酸SO₄^2-/ZrO₂的酸性和酸型进行分析。实验结果表明,以ZrOCl₂为锆源,550℃焙烧4 h所得固体酸SO₄^2-/ZrO₂的催化活性最好,性能较稳定。对酯化产物的组成及性能进行了考察,结果表明,酯化产物的各项性能均优于传统工艺制备的生物燃油,且与0^#柴油相近。     

新型碳基固体酸SO_4~(2-)/Nd_2O_3/C制备及催化油酸与甲醇酯化反应合成生物柴油研究

在流化床管式炉中,通过对废山茶油壳进行高温炭化处理制备了一种碳基材料。以该碳基材料为载体,并对其进行稀土金属离子钕和硫酸磺化改性,合成了一种新型碳基固体酸催化剂SO_4~(2-)/Nd_2O_3/C。对制备而成的催化剂进行了多种物理化学表征分析,并以其为经甲醇和油酸酯化反应来合成生物柴油的催化剂,对其催化活性和稳定性进行了研究。结果表明,当甲醇和油酸物质的量比为2∶1,催化剂与反应物质量比为2%,反应时间为120 min,反应温度为90℃,油酸的转化率为96.70%。催化剂经循环使用三次后,油酸的转化率仍高达86.74%。高催化活性可归因如下:由于Nd、O、S元素的电负性分别为1.14、3.44和2.58,因而Nd易向O和S元素的2p空轨道提供孤对电子,使Nd~(3+)与SO_4~(2-)之间形成稳定的配位键。并且,由于S=O键具有强吸电子作用,而导致了与SO_4~(2-)配位的Nd~(3+)所产生的静电场增大,当有水(强配体)存在时,可使SO_4~(2-)/Nd_2O_3/C催化剂呈现出强Brnsted酸性。     

Facile synthesis of enzyme functional metal-organic framework for colorimetric detecting H2O2 and ascorbic acid

In this work,a metal-organic frameworks material MIL-88 was prepared easily using solvent-thermal method,and was first found to have catalytic activities similar to those of biological enzymes such as catalase and peroxidase.The material was characterized by XRD,SEM,TEM,EDX,FT-IR techniques and an N_2 adsorption method.It exhibited peroxidase-like activity through catalytic oxidation of the peroxidase substrate 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine(TMB) in the presence of H_2O_2,producing a blue-colored solution.Under optimal conditions,the absorbance at 652 nm is linearly correlated with the concentration of H_2O_2 from 2.0×10~(-6) mol/L to 2.03×10~(-5) mol/L(R~2=0.981) with a detection limit of 5.62×10~(-7) mol/L(S/N=3).More importantly,a sensitive and selective method for ascorbic acid detection was developed using this material as a catalyst.The analytical method for ascorbic acid detection was observed to have a linear range from 2.57×10~(-6) mol/L to 1.01×10~(-5) mol/L(R~2=0.989) with a detection limit of 1.03×10~(-6) mol/L(S/N=3).This work suggests MOFs have advantages of preparing biomimetic catalysts and extends applications of the functional MOFs in the field of biosensor.     

Reduction Removal of Cr(VI) from Wastewater by CO2·- Deriving from Formate Anion Based on Activated Carbon Catalyzed Persulfate

As a strong reducing radical, carbon dioxide anion radical(CO₂^·-) can be generated by initiating sulfate radical(SO₄^·-) in the presence of formate anions(FA) for Cr(VI) reduction. Moreover, activated carbon(AC)-catalyzed persulfate(PS) oxidation is an economically justifiable, environmentally friendly, and easy-to-scale-up method to produce SO₄^·-. The complete removal of Cr(VI) was achieved within 280 min for an initial Cr(VI) concentration of 50 mg/L under the optional condition of c(AC)=1 g/L, [PS]₀=10 mmol/L, [FA]₀=10 mmol/L, T=30℃, and unadjusted pH. When the molar ratio of FA to PS was greater than or equal to 1, the system maintained a strong reduction state. The mechanism investigation confirmed that FA was converted to carboxyl anion radical(CO₂^·-) as the predominant radical for Cr(VI) reduction. This novel system may offer a potential platform technology for Cr(VI) wastewater treatment.