β-环糊精与两性表面活性剂相互作用β

用表面张力法研究了β-环糊精与十一烷基酰胺甲酸钠(C11H23CONHCOONa,SF)两性表面活性剂在不同温度下的包结作用。结果表明:SF的表面张力值(β)及表观临界胶束浓度(cmc)加入β-CD后增加,β-CD浓度越大,γ和cmc增加越多,且SF的cmc与β-CD浓度存在线性关系,随温度的升高,两性表面活性剂的表面张力值降低,意味着它们的表面活性随温度升高而增强。利用表面张力测定了β-CD-SF体系在不同温度下的包结形成常数Ka,进而求得了包结过程的焓变和熵变,结果表明,该过程是焓和熵均有利的过程,进一步说明疏水作用是形成包结物最重要的的作用力之一。     

β-环糊精与十四烷基硫酸钠和全氟辛酸钠等摩尔混合体系的相互作用

通过¹H NMR和¹⁹F NMR相结合的方法研究了十四烷基硫酸钠(C₁₄H₂₉SO₄Na, STS)和全氟辛酸钠(C₇F₁₅COONa, SPFO)等摩尔混合体系与β-环糊精(β-CD)的相互作用. 实验发现, 尽管STS的临界胶束浓度(cmc)明显小于SPFO, 即在水溶液中STS的疏水性要强于SPFO, 但是β-CD仍首先选择性包结SPFO形成1∶1包结物, 然后随β-CD浓度增加主要生成STS的1∶1包结物, 最后STS的2∶1 (β-CD/STS)包结物和SPFO的2∶1 (β-CD/SPFO)包结物同时生成. 结合我们以前的工作, 本文表明, 随着碳氢表面活性剂烷基硫酸钠的链长(8～12)进一步增加到14, β-CD对氟表面活性剂SPFO的选择性进一步减弱. 也就是说, 由于β-CD的空腔和碳氟链更加匹配以及碳氟链的刚性使得β-CD/SPFO包结物的形成始终更为有利, 但这两类表面活性剂疏水性的差别对于这种选择性的程度会产生一定影响.     

十六烷基二苯醚二磺酸钠表面化学性质及胶团化作用

用滴体积法通过表面张力的测定, 系统地研究了十六烷基二苯醚二磺酸钠(C₁₆-MADS)在不同温度(298.0～318.0 K)和不同NaCl浓度(0～0.50 mol•L^-1)下的表面活性. 结果表明, 温度升高使C₁₆-MADS溶液的临界胶束浓度(cmc)略有增大, 表面极限吸附量(Γ_∞)降低. cmc随NaCl浓度的增大从1.45×10^-4 mol•L^-1降至4.10×10^-5 mol•L^-1, 但最低表面张力(γ_cmc)基本不受影响. 在298.0 K与303.0 K时, NaCl浓度的增大, Γ_∞增大; 在308.0、313.0与318.0 K时, NaCl浓度的增大, 出现了Γ_∞从2.27 μmol•m^-2降低至1.41 μmol•m^-2的“反常”现象. 胶团形成自由能(ΔG_m⁰)随温度和NaCl浓度增加负值增大(－63.98～－76.20 kJ•mol^-1), 胶团的形成主要是熵驱动过程.     

β-环糊精/KI3包合物的制备及性质研究

研究了室温下β-CD/KI₃包合物溶液和固体的稳定性,以及固体的热分解性质,通过 ¹H NMR方法证实了KI₃与β-CD的包结作用,并用UV/Vis方法测定了形成常数。结果表明,通过β-CD的包结作用,可增加KI₃的稳定性。     

β-环糊精对聚氧乙烯十二烷基醚的双模式包结作用

通过表面张力法、浊点法、硫氰酸钴铵显色法和¹H NMR研究了β-环糊精(β-CD)对聚氧乙烯十二烷基醚(PL)的包结作用. 结果表明, β-CD可与PL形成2∶1和3∶1型两种超分子包结物, 表现出不同的物理化学性质. PL的疏水性烷基链被包络进β-CD空腔中, 形成了2∶1的超分子包结物;PL的亲水性聚氧乙烯基链被包络进β-CD空腔中, 形成了3∶1的超分子包结物. 结合实验结果, 通过比较β-CD和PL分子的大小, 提出了β-CD对PL分子两种可能的包结模式.     

阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石的表面性质研究

采用十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、吐温-80（Tween-80）及两种表面活性剂复合改性镁铝水滑石,得到SDBS-LDHs,Tween-LDHs及SDBS/Tween-LDHs₃种改性水滑石。利用反相气相色谱法（IGC）对样品进行表面性质的研究,定量计算了表面吸附自由能（ΔG₀）和表面能色散组分（γ_s^d）。结果表明,改性材料的ΔG₀与γ_s^d值均比未处理的镁铝水滑石小,其中阴-非离子表面活性剂复合改性后的水滑石的ΔG₀与γ_s^d值最小,说明阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石较单一改性水滑石更有利于提高材料的稳定性。此外,各类水滑石的γ_s^d值均随着温度的升高而减小,因此,在制备聚合物/水滑石类材料时,可以利用提高温度来改善其与聚合物的相容性。     

水滑石焙烧产物-镁铝复合氧化物表面性质的反相气相色谱研究

用共沉淀法制备的镁铝水滑石(Mg/Al物质的量比为3),经一定温度焙烧后,得到“笼”状结构的复合氧化物,并采用反相气相色谱法(IGC)对复合氧化物和混合氧化物(氧化镁和氧化铝)的表面性质进行了研究。实验测得一系列探针分子在复合氧化物和混合氧化物上的保留时间,可计算出其吸附热力学函数(吸附自由能(ΔG^?),吸附焓(ΔH^?),吸附熵(ΔS^?)),表面能色散组分(γ_S^d)及复合氧化物的表面酸碱参数(K_A,K_D),并探讨了探针分子在复合氧化物上的吸附机理。结果表明,探针分子进入复合氧化物的“笼”状结构后,可以减小温度对探针分子吸附过程的影响。此外,计算出复合氧化物的表面酸碱参数K_A=3.21及K_D=21.02,定量地表明镁铝复合氧化物是一种两性偏碱的材料。     

盐湖卤水协同萃取提锂及基础热力学性质

为了充分利用盐湖卤水中丰富的锂资源,提出了以磷酸三丁酯（TBP）-乙酸丁酯（BA）-FeCl₃-260^#磺化煤油体系协同萃取提锂的方法。针对该体系,考察了卤水酸度、n_Fe/n_Li比以及温度对协同萃取过程的影响。根据锂离子及其它主要离子萃取率的变化,确定了最优萃取条件为：pH=2,n_Fe/n_Li=3.0,T=20℃。在最优条件下,单级萃取率达到90%左右。同时,研究了萃取过程的热焓、吉布斯自由能及熵变等基础热力学性质。结果表明,在选定的萃取体系和条件下,锂的萃取反应为放热反应,萃取过程为熵减过程。     

β-环糊精与Triton N-101相互作用的研究

用表面张力法及紫外光谱研究了β-CD与非离子型表面活性剂Triton N-101(TN)的包结体系.结果表明, TN的表面张力值及表观临界胶束浓度(CMC*)随β-CD浓度增加而增大,由于实验数据与所构建的1∶ 1包结的数学模型完全相符,由此推测β-CD与TN形成1∶ 1包结物.运用这一数学模型计算了TN与β-CD体系的包结平衡常数Ka(298 K),结果表明Ka值与β-CD浓度成正比.通过Ka值还计算了包结体系自由能变化.紫外光谱结果表明,在β-CD浓度较小时, TN 的疏水链优先进入β-CD内腔,而β-CD浓度较大时, TN 的苯环部分也进入β-CD内腔.     

稀土Y2-xSiO5∶Eux3+纳米发光材料结构对发光性能影响及发光机理研究

用溶胶凝胶法合成了Y_2-xSiO₅∶Eu_x纳米发光材料，使用XRD、FTIR和TEM对其结构进行了表征。讨论了相结构、煅烧温度和Eu³⁺掺杂浓度对材料发光性能的影响及规律。结果显示煅烧温度在900 ℃以下，材料主要呈非晶相结构，900 ℃以上材料主要呈晶态结构；颗粒随煅烧温度升高而增大，在非晶态时颗粒大小在15～45 nm，在晶态时颗粒大小为60～80 nm。激发光谱和荧光发射光谱受材料晶相结构以及Eu³⁺掺杂浓度的影响，在晶态结构中Y_2-xSiO₅∶Eu_x纳米材料呈现更精细的激发和发射光谱。在激发光谱中，电荷转移态吸收(CST)随煅烧温度升高呈现兰移现象，晶态时CST同非晶态相比明显红移；在发射光谱中，非晶态时 ⁵D₀→ ⁷F₂跃迁呈现强的发光峰，随材料制备温度升高而增强，在晶态时该发光峰强度减弱，在长波波段呈现两个新的发光尖峰，并随煅烧温度升高而增强； ⁵D₀→ ⁷F₁发射峰从非晶态转变为晶态后，光谱裂分为三重尖峰；而 ⁵D₀→ ⁷F₀跃迁发光光谱受结构和颗粒大小影响较小。同时在60～80 nm的Y_2-xSiO₅∶Eu_x晶体中，发现材料 ⁵D₀→ ⁷F₂和 ⁵D₀→ ⁷F₁跃迁发光强度，均受Eu³⁺掺杂浓度的影响，当掺杂浓度x=0.4时，材料发光强度最大。     

meso-四(对烷氧基苯基)卟啉锌配合物的合成、表征及热力学性质

合成得到系列meso-四(对烷氧基苯基)卟啉及其锌配合物的晶体，其结构经 ¹H NMR，UV-Vis和元素分析确证。研究了配合物与吲哚客体的轴向配位热力学性质。结果表明:主体与客体的配位数均为1;不同主体的平衡常数与电子效应和空间效应有关。研究了温度对平衡常数的影响，发现平衡常数随温度升高而降低。根据平衡常数计算了配合过程的热力学参数Δ_rH_m^?，Δ_rS_m^?和Δ_rG_m^?，结果表明反应为放热、熵减过程。     

3-硝基-1，2，4-三唑-5-酮铅金属盐快速热分解反应动力学研究

利用温度快速跃升傅立叶变换红外原位分析技术对3-硝基-1，2，4-三唑-5-酮铅盐的快速热分解反应动力学进行了研究。借助快速升温过程中Pt金属丝的控制电压变化曲线得到剧烈放热峰的诱导出现时间t_x，利用t_x值计算得到了快速热分解过程的动力学参数。在0.1 MPa氩气气氛，230～270 ℃实验温度范围内，3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮铅金属盐的活化能E_a=94.0 kJ·mol^-1，lnA=20.5。同时得到了该化合物快速热分解过程的近似吉布斯自由能变，熵变和焓变。该方法借助温度快速跃升技术，在模拟材料实际使用情况下计算得到其动力学参数，可用于含能材料燃烧模型的建立。     

反离子对氟表面活性剂的影响1. 表面活性及胶团化作用

通过表面张力和荧光探针法研究了全氟辛酸钠、全氟辛酸铵以及全氟辛酸四烷基铵[C₇F₁₅COON(C_nH_2n+1)₄, n＝1, 2, 3, 4]的表面活性以及胶团化作用, 系统地讨论了各种反离子, 特别是反离子大小的影响. 结果表明, 与普通碳氢表面活性剂不同, 反离子对这类氟表面活性剂的表面活性以及胶团化作用有很大影响. 表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)随反离子的增大而下降; 饱和吸附层中平均每个分子所占的面积则大致随反离子的增大而增大. 而表面张力的变化则较为复杂. cmc时的表面张力随反离子的增大先上升(从全氟辛酸铵到全氟辛酸四乙铵)后下降(从全氟辛酸四乙铵到全氟辛酸四丁铵). 通过反离子的空间位阻、疏水性、插入以及电荷屏蔽效应对上述结果做了解释.     

最大泡压法研究C12-2-Ex-C12•2Br在气/液表面的吸附动力学

用最大泡压法考察季铵盐Gemini表面活性剂C₁₂-2-E_x-C₁₂?2Br (x＝1, 2, 3)在气/液表面吸附动力学行为, 研究表明增加表面活性剂体相浓度和温度将加快分子扩散速度, 因此提高了表面吸附的动力学效果. 增加联接链长度x减小了分子预聚集倾向, 溶液中的单分子浓度增加, 有利于初始扩散, 使γ_t降低. 接近饱和吸附时, 由于x较大的单元分子在表面层占据的截面积也较大, 降低了表面层甲基端基的覆盖度, 相对升高了介平衡表面张力. 与对应的同头基同碳原子数的十二烷基三甲基溴化铵(C₁₂TABr)比较, C₁₂-2-E₁-C₁₂?2Br分子更倾向于吸附在表面层上.     

大气中HSO-3异构体的“量子化学后”研究

在量子化学计算的基础上，用统计热力学方法，计算了亚硫酸氢根离子的两种异构体HOSO^-₂(C_S)和HSO^-₃(C₃V)的热力学性质及它们相互转化的平衡常数(相对稳定性随温度的变化)等。通过计算数据的回归分析，给出了摩尔熵、摩尔热容等随温度变化的表达式。     

Tween-20与牛血清白蛋白的相互作用

通过表面张力和等温滴定量热方法，研究了非离子表面活性剂Tween-20与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用. 结果表明，BSA与Tween-20的相互作用较弱，当Tween-20浓度增大时，能将吸附于表面上的BSA分子取代. BSA/Tween-20混合体系的性质随温度的变化趋势与单一非离子型表面活性剂相似. BSA浓度在3.7×10^-5～11.1×10^-5 kg•L^-1范围内，Tween-20的cmc不随BSA浓度的变化而变化. 当Tween-20的含量一定时，Tween-20与BSA相互作用过程的热效应也与BSA 的浓度无关. BSA/Tween-20混合体系的热力学参数表明， BSA的存在使Tween-20的cmc减小，体系的熵变增大.     

人血清白蛋白与季铵盐双子表面活性剂的相互作用

在298.15 K下, 应用等温滴定量热法研究了人血清白蛋白(HSA)与两种季铵盐双子表面活性剂[(C_nN)₂Cl₂, n＝12, 14]在缓冲溶液(pH＝7.0)中相互作用的热力学性质. 实验结果表明, HSA对这两种表面活性剂有两类结合位点, 分别为结合时需要吸收热量的强结合位点和可放出热量的弱结合位点. 两种表面活性剂对应的第一类结合——强结合为熵驱动过程, 且该结合位点对应的结合位点数、结合常数和热力学参数差别不大. 至于第二类结合——弱结合位点, 由于 (C₁₄N)₂Cl₂ 疏水链过长, 只有部分进入HSA的疏水空腔内, 因此相应的的结合位点数和放热量减小, 而熵变增加, 为焓和熵共同驱动的反应. 圆二色研究表明(C_nN)₂Cl₂的加入使HSA的二级结构发生变化, 这说明(C_nN)₂Cl₂与HSA的相互作用既包含结合反应也包含(C_nN)₂Cl₂诱导该蛋白部分结构改变的过程.     

疏水-亲脂作用对反应性的影响III:环糊精对碳氟表面活性剂的熵驱动包结以及亲脂作用对形成糖淀粉型包结物的贡献

用表面张力-浓度曲线法系统地研究了环糊精(CD)和羧甲基糖淀粉钠(Na-CMA)与H(CF2)12CO2K(1),Cl(CF2)nCH2CH2N^+(CH3)3I^-[n=8(3),10(5)]和相应的碳氢表面活性剂(2,4和6)的相互作用.由于几何尺寸的限制,碳氟表面活性剂不能与α-CD形成包结络合物,但3与β-CD形成的包结络合物的稳定性远大于相应的碳氢受物4、3与β-CD的相互作用是熵驱动过程,而C12H25N^+(CH3)3I^-(6)则是焓有利的.与具有"预组织化"内穴的CD不同,糖淀粉的包结是与大分子从线团到螺旋构象变化的协同过程,由于缺乏宿主-受物间的亲脂相互作用,Na-CMA不能与所有的碳氟受物形成包结络合物.     

不对称Fe-Fe双金属化合物[Cp*Fe(dppe)(C≡CFc))[PF6]n(n=0，1)的合成、结构及光谱性质的研究(英)

A biased bimetallic Fe-Fe complex Cp^*Fe(dppe)(C≡CFc) (1) was synthesized from FcC≡CH (Fc=C₅H₄FeC₅H₅) and Cp^*Fe(dppe)Cl (Cp^*=C₅Me₅). Its one-electron oxidation species [Cp^*Fe(dppe)(C≡CFc)][PF₆] (1a) was also prepared and the spectroscopic properties of 1a was studied. The single-crystal X-ray diffraction analysis of 1 shows that ferrocenylacetylene is bonded at the terminal carbon to the iron center in the Cp^*Fe(dppe) part. Crystallographic data for 1: monoclinic, space group C2/c, with a=4.067 65(14) nm, b=1.260 74(4) nm, c=1.649 89(5) nm, β=104.387(10)°, V=8.195 7(5) nm³, Z=8, D_c=1.354 g·cm^-3, F(000)=3512, μ=0.822 mm^-1. The structure was refined to R₁=0.038 4, wR₂=0.100 0. CCDC: 234893.     

乳酸配合物(NH4)2[Sr(C3H5O3)4]的晶体结构、Hirshfeld表面分析和溶液化学性质

合成了无水乳酸配合物(NH₄)₂[Sr(C₃H₅O₃)₄]。用X射线单晶衍射仪对该配合物的晶体结构进行了表征,确定了其组成、空间结构和配位方式。绘制了配合物的Hirshfeld表面和2D指纹图,揭示了分子间的相互作用以及该配合物具有多个配位位点和较强的配位活性。根据相关的晶体数据计算出了该配合物的晶格能及其对应阴离子的摩尔体积,计算得到该配合物的晶格能为2 742.9 kJ·mol^-1。用等温环境反应-溶解量热计测量了该配合物在298 K超纯水溶剂中的溶解焓。根据Pitzer电解质溶液理论,在298 K下获得了该配合物的无限稀释摩尔溶解焓Δ_sH_m^∞和Pitzer参数,确定该配合物的Δ_sH_m^∞为(114.01±0.04) kJ·mol^-1。计算了该配合物的表观相对摩尔焓(^ΦL)以及不同浓度下溶质和溶剂的相对偏摩尔焓(L₁和L₂)。最后,根据晶格能和Δ_sH_m^∞设计了热化学循环,并计算出了阴离子的水合焓值。热重和微商热重曲线进一步揭示了该配合物的结构。