铝与酸、碱反应的实验探索及理论研究

问题的提出铝与酸、碱反应是中学化学中的一个学生分组实验。当学生将铝片分别与同浓度的氢氧化钠、盐酸、稀硝酸、稀硫酸反应时 ,发现铝片与氢氧化钠溶液反应较快 ,有大量的气体产生。与盐酸的反应速率次之 ,但放置片刻后仍然可观察到有大量的气体产生。与稀硫酸、稀硝酸几乎不反应。这与课本中学到的知识 (氧化铝是两性氧化物 ,既能与酸反应 ,又能与碱反应 ;单质铝也既能与酸反应又能与碱反应 ,在常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝化 )相悖。为什么会出现上述实验现象 ?如何让学生弄懂事实真相呢 ?2　实验的探索表 1　不同条件下铝与酸反应的实…     

刊首语

采用FT-IR、 NH_3-TPD和~(27)Al MAS NMR等催化剂表征手段和间歇反应方法,系统研究了NaOH溶液(0.2～0.4mol/L)的碱改性和NaOH溶液与硝酸溶液(0.2 mol/L)的碱-酸组合改性对一种氢型Y沸石(Si/Al=7.5)的物化性质和环己酮肟液相贝克曼重排反应性能的影响.结果表明,碱改性具有脱硅作用,可使Y沸石的表面Bro¨nsted酸中心和Lewis酸中心数量显著增加.酸处理具有脱铝作用,可以选择性地脱除Y沸石中的一部分非骨架铝,从而降低碱改性催化剂的Lewis酸性.用0.2 mol/L NaOH溶液和0.2 mol/L硝酸溶液通过碱-酸组合改性得到的催化剂DeSiAl-Y-0.2在环己酮肟液相重排反应中表现出较好性能.在以苯甲腈为溶剂、反应温度和时间分别为130℃和3 h的条件下,其环己酮肟转化率和己内酰胺选择性都达到了82.9%,分别比Y沸石母体提高了18%和1.5%.在DeSiAl-Y-0.2催化剂上初步开展了反应条件和溶剂效应的研究工作,从中可以看出研制用于环己酮肟液相重排反应的Y型沸石催化剂的关键在于提高其己内酰胺选择性.     

高变质粉煤催化气化碱渣的煅烧脱碱

对福建五种高变质煤(永安、加福、尤溪、大田及永春煤)催化气化后的含碱灰渣进行煅烧脱碱研究.灰渣中碱含量随煅烧温度的升高及煅烧时间的延长而降低, 870 ℃煅烧30 min～40 min灰渣中碱含量趋于定值,脱碱率均达90%以上;X射线粉晶衍射及能谱分析表明,脱碱过程的实质是含碱灰渣中被活化的主要物质SiO2、Al2O3与灰渣中的碱性物质Na2O发生化学反应,生成难溶于水的钠铝复合硅酸盐的固相反应过程;表观动力学研究结果表明,该脱碱反应属一级反应,反应速率常数随煤渣中硅铝比的增加而增大,给出的反应速率常数随煤渣中硅铝比变化的关系方程,相关系数为0.99175,可用以预测任一已知含碱煤渣或不同Si/Al比的煤渣在不同煅烧温度下的脱碱反应速率常数,得出最佳的煅烧脱碱时间,为“煤催化气化-煅烧脱碱“集成式工艺工业应用提供基础数据.     

水热条件下坡缕石在NaOH溶液中的行为及结构变化

分别用1,2和3 mol·L^-1的NaOH溶液,在不同的温度条件下对坡缕石进行了侵蚀实验。对反应后的固相产物进行了XRD和SEM分析,对浸出液中的金属阳离子进行了原子吸收光谱分析。讨论了反应温度和碱溶液浓度对碱溶后产物的影响。XRD和SEM结果表明,c_NaOH≤2 mol·L^-1时,坡缕石经碱溶液侵蚀后,可以生成蒙脱石和方沸石,其中反应温度的升高有利于方沸石的形成,碱溶液浓度的升高有利于蒙脱石的形成。当碱溶液浓度达到3 mol·L^-1,反应温度为200 ℃时,最终产物为SiO₂。浸出液的定量分析结果显示,坡缕石与碱溶液的反应过程中,Na⁺对八面体阳离子的置换具有选择性,置换顺序为：Al³⁺＞Fe³⁺(Fe²⁺)＞Mg²⁺。     

酸碱处理对ZSM-5分子筛物化性质和反应性能的影响

考察了碱处理、先碱后两步酸处理对HZSM-5分子筛物化性质以及苯与甲醇烷基化反应性能的影响。结果表明,碱处理在脱除分子筛中非骨架硅的同时,提高了晶孔的利用率,也中和了分子筛的强酸中心,使催化剂活化甲醇的能力减弱,苯与甲醇反应活性降低;先碱后两步酸处理既脱除了分子筛中的非骨架铝,也恢复了一部分强酸中心,提高了苯与甲醇的反应活性。进一步考察了先碱后两步酸处理中不同碱浓度的影响,结果表明,适宜浓度的碱处理后再两步酸处理,一方面,能脱除分子筛的非骨架硅铝物种,使分子筛的颗粒粒径更加均匀;另一方面,分子筛的强酸中心有所减少,降低了催化剂的积炭失活速率,苯转化率提高15%以上。     

杯[4]间苯二酚芳烃Schiff碱衍生物的合成及其离子萃取性能

通过控制条件,使两种乙氧基羰基甲氧基杯[4]间苯二酚芳烃2a和2b的酯基与1,6-己二胺的一个氨基反应形成酰胺3a和3b,剩余的一个氨基再与水杨醛反应,得到了相应的杯芳烃Schiff碱衍生物4a和4b,对其进行了金属离子的液-液萃取性能研究.结果表明,Schiff碱基团的引入能大大增强杯芳烃与金属离子的配位能力,而杯芳烃空腔的存在又能提高Schiff碱与金属离子的配位选择性.     

二甲胺乙基膦酸钡新型固体碱催化剂的研究

首次用二甲胺乙基膦酸与氯化钡在碱性溶液中制得二甲脘乙基膦酸钡载体,用５％ＮａＯＨ溶液处理该载体,制得相应的固体碱,并用元素分析,ＩＲ、ＴＧ、ＤＴＡ、ＤＴＧ对其进行了表征,用指示剂法,测得固体碱碱强度（Ｈ－）为９．３～１５．０;采用苯甲酸滴定法,测定了载体２和固体碱３在水中的游离碱量;讨论了载体制备中,驾流时间对载体２和固体碱３在水中游离碱量的影响。将固体碱用于催化Ｋｏｎｅｖｅｎａｇｅｌ缩合反应,产     

超临界条件下碳酸乙烯酯的均相催化合成

合成了几种四齿Schiff碱铝配合物，并用其在超临界条件下均相催化二氧化碳和环氧乙烷反应合成碳酸乙烯酯。其中，以轴向为乙氧基链的Schiff碱铝配合物的催化活性最高。在一定条件下，由于环氧乙烷与超临界二氧化碳具有混溶性，使得环加成反应在超临界条件下比非临界条件下进行得更快，反应温度对催化活性有很大影响。碱性配体对1－甲基咪唑的存在能有效地提高这些铝配合物的催化性能。同时，基于低温下的一些光谱数据，提出了可能的反应机理。     

浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的动力学研究

研究了浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的动力学行为,反应对Al(OH)₄^-、SiO₂(OH)₂^2-均为一级反应.结合溶液的结构和沸石形成机理,提出了五配位中间体形成机理;提高反应温度、降低碱浓度、加强搅拌或加入晶种(或杂质)均有利于水合铝硅酸钠的形成.     

控制电位氟-金属离子配位滴定法同时测定铝和镓

1引言铝和镓作为同族元素,有很多相似的性质。对它们的同时测定,无论在理论上或在实际应用中,均有一定的意义。本实验以氟离子溶液作滴定剂,氟离子选择性电极作指示电极,利用氟铝及氟镓之间的配位反应及控制电位滴定法,对铝和镓的同时测定进行了研究。用氟离子溶液滴定铝离子和     

Reaction pathways of Sc+ (3D, 1D) and Fe+ (6D, 4F) with acetone in the gas phase: metal ion oxidation and acetone deethanization

The reactions of Sc⁺ (³D, ¹D) and Fe⁺ (⁶D, ⁴ F) with acetone have been investigated in both high‐ and low‐spin states using density functional theory. Our calculations have indicated that oxidation of Sc⁺ by acetone can take place by (1) metal‐mediated H migration, (2) direct methyl‐H shift and/or (3) C = O insertion. The most energetically favorable pathway is metal‐mediated H migration followed by intramolecular ScO⁺ rotation and dissociation. For the deethanization of acetone mediated by Fe⁺, the reaction occurs on either the quartet or sextet surfaces through five elementary steps, i.e. encounter complexation, C–C bond activation, methyl migration, C–C coupling and non‐reactive dissociation. The rate‐determining step along the quartet‐state potential‐energy surface (PES) is similar to that in the case of Ni⁺ (² F, 3d⁹), namely the methyl‐migration step. For the sextet‐state PES, however, the energy barrier for methyl migration is lower than that for C–C bond activation, and the rate‐determining step is C–C coupling. In general, the low‐spin‐state pathways are lower in energy than the high‐spin‐state pathways; therefore, the reaction pathways for the oxidation of Sc⁺ and the Fe⁺‐mediated deethanization of acetone mostly involve the low‐spin states. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

若干甲基冠醚的碱金属和碱土金属配合物的热力学研究

本文将我们研究18-冠-6及15-冠-5的甲基衍生物与碱金属及碱土金属配位反应的热力学数据加以总结并使之系统化,综合讨论了冠醚的取代基对配位能力的影响,在此基础上提出了计算冠醚配合物稳定常数的经验公式,对一百多个数据进行计算,得到了满意的结果.     

若干甲基冠醚的碱金属和碱土金属配合物的热力学研究

本文将我们研究18-冠-6及15-冠-5的甲基衍生物与碱金属及碱土金属配位反应的热力学数据加以总结并使之系统化,综合讨论了冠醚的取代基对配位能力的影响,在此基础上提出了计算冠醚配合物稳定常数的经验公式,对一百多个数据进行计算,得到了满意的结果.     

Liquid-liquid extraction of transition and alkali metal cations by a new calixarene: Diphenylphosphino calix[4]arene methyl ether

The liquid-liquid extraction of various metal ions by a diphenylphosphino calix[4]arene (1) using picrate counter ion has been studied and compared with those ofp-tert-butyl-calix[4]arene methyl ether (2) and triphenylphosphine (3). The calixarene 1 shows strong binding ability to almost all metal cations examined, but calixarene 2 shows little ability to extract any of them. Based on the continuous variation method, calixarene 1 formed 1: 2 complexes with copper(II) ion.     

Metal-ion-coordinating properties of the dinucleotide 2'-deoxyguanylyl(5'-->3')-2'-deoxy-5'-guanylate (d(pGpG)3-): isomeric equilibria including macrochelated complexes relevant for nucleic acids

The interaction between divalent metal ions and nucleic acids is well known, yet knowledge about the strength of binding of labile metal ions at the various sites is very scarce. We have therefore studied the stabilities of complexes formed between the nucleic acid model d(pGpG) and the essential metal ions Mg2+ and Zn2+ as well as with the generally toxic ions Cd2+ and Pb2+ by potentiometric pH titrations; all four ions are of relevance in ribozyme chemistry. A comparison of the present results with earlier data obtained for M(pUpU)- complexes allows the conclusion that phosphate-bound Mg2+ and Cd2+ form macrochelates by interaction with N7, whereas the also phosphate-coordinated Pb2+ forms a 10-membered chelate with the neighboring phosphate diester bridge. Zn2+ forms both types of chelates with formation degrees of about 91% and 2.4% for Zn[d(pGpG)]cl/N7 and Zn[d(pGpG)]-cl/PO, respectively; the open form with Zn2+ bound only to the terminal phosphate group, Zn[d(pGpG)]-op, amounts to about 6.8 %. The various intramolecular equilibria have also been quantified for the other metal ions. Zn2+, Cu2+, and Cd2+ also form macrochelates in the monoprotonated M[H;d(pGpG)] species (the proton being at the terminal phosphate group), that is, the metal ion at N7 interacts to some extent with the P(O)2(OH)- group. Thus, this study demonstrates that the coordinating properties of the various metal ions toward a pGpG unit in a nucleic acid differ: Mg2+, Zn2+, and Cd2+ have a significant tendency to bridge the distance between N7 and the phosphate group of a (d)GMP unit, although to various extents, whereas Pb2+ (and possibly Ca2+) prefer a pure phosphate coordination.     

稀土离子的高效毛细管电泳分离和测定

以咪唑为背影为电解质，以乳酸作为络合剂，采用毛细管离子电泳间接紫外法，研究了分离与测定稀土离子的方法，考察了背景电解质酸度、络合剂浓度，背景电解质共存离子的浓度，分离电压对稀土离子的影响。     

壳聚糖为载体金属亲和吸附剂的制备及性质

以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂、亚氨基二乙酸(IDA)为螯合配基制备分别固载有Cu2+、Zn2+和Mn2+的三种金属螯合亲和吸附剂,其稳定性与机械强度均较好。实验表明,交联反应中戊二醛w=2.5×10-3时制得的上述三种吸附剂对牛血清白蛋白均具有最大吸附量,所得吸附剂膨胀度为8.46mL·g-1,对Cu2+的螯合量为70.61mg·g-1。对螯合配基亚氨基二乙酸与壳聚糖连接反应条件的选择表明:65℃、16h和CIDA=0.32moL·L-1时可获得对Cu2+最大螯合量。     

BR-M2+(Zn2+、Cu2+) 体系的发光及其在胆红素荧光分析中的应用

研究了胆红素(Bilirubin,BR)与过渡金属离子 Zn2+、Cu2+ 在 NaOH 溶液中的荧光性质,发现 Zn2+ 对 BR 有显著的荧光增强作用,而且在高浓度 Zn2+ 存在下,Cu2+ 的荧光猝灭作用被有效减少;据此建立了高浓度 Zn2+条件下 BR 的荧光分析方法,并用于中成药中 BR含量测定.BR荧光分析方法的线性范围为 0.15～50.00 μmol*L-1,检出线为 0.77 μmol*L-1.     

冠醚配合物的研究——Ⅻ.电导法研究若干甲基冠醚与Na~+、K~+在DMF中的配位反应

本文采用微量电导滴定技术和计算机拟合,获得在DMF中Na~+和K~+与2,3-苯并-11-甲基-18-冠-6(BCl-18C6),2,3-苯并-8,15-二甲基-18-冠-6(BC2-18C6),2,3-苯并-8,11,15-三甲基-18-冠-6(BC3-18C6)的配合物的稳定常数及反应热焓,并对所得结果进行了讨论。     

荧光法检测重金属铅离子的研究进展北大核心CSCD

铅作为一种重金属,广泛应用于工业生产,对环境和人体健康具有显著影响。因此,开发铅离子检测技术是一项具有重要意义的研究内容。荧光法与传统重金属离子检测方法相比,具有灵敏度高、选择性好等优点,故荧光法常用于水体等实际样品中重金属离子的定性或定量分析。本文围绕近几年报道的基于荧光法检测铅离子的研究现状进行介绍,包括荧光染料、荧光纳米材料、荧光生物材料包括荧光蛋白等3种检测材料,并在此基础上提出荧光法检测铅离子领域面临的主要挑战,对未来的研究趋势进行了展望。