灯盏乙素在石墨电极上的电化学行为研究

利用循环伏安法研究了灯盏乙素在石墨电极上的电化学行为及反应机理,结果表明灯盏乙素在石墨电极上有1对明显的准可逆氧化还原峰,电位分别为0.154 V和0.073 V。灯盏乙素在不同pH值下的伏安行为表明其在石墨电极上的氧化反应为2电子2质子的电化学过程。而灯盏乙素在不同扫速下的循环伏安行为表明其电化学氧化过程在低扫速下受吸附过程控制,而在高扫速下受扩散过程控制。在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH 7.0)中,采用差分脉冲伏安法对灯盏乙素含量进行测定,氧化峰电流与其浓度在5.0×10-7～5.0×10-5mol/L范围内呈线性关系,检出限(S/N=3)为1.5×10-7mol/L。用该方法对灯盏细辛中的灯盏乙素含量进行测定,回收率为98%,结果满意。     

三种长链烷氧基苯甲酰基硫脲衍生物的合成及其凝胶行为

以没食子酸和溴代十四烷为原料，经过烷基化、醇化、酸化及卤代得到中间产物3,4,5-三（十四烷基）苯甲酰氯（1），化合物1通过一锅法首先与硫氰酸铵反应，然后分别与对硝基苯胺、对硝基苯肼和2,4-二硝基苯肼作用得到3种长链烷氧基苯甲酰基硫脲衍生物2、 3和4，其结构经¹H NMR， ¹³C NMR， IR和MS确证。并考察了3种化合物在20种常见溶剂中的凝胶行为。     

辣根过氧化物酶在碳纳米管-离子液体修饰碳糊电极上的直接电化学研究

以室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([EMIM]PF6)为粘合剂与多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)、石墨粉相混合制备新型碳糊电极,并在该电极表面修饰辣根过氧化物酶(HRP)制成新型碳糊酶电极(HRP-MWCNTs-CILE)。应用循环伏安法(CV)和计时电流法(it)研究了该修饰电极的直接电化学行为。结果表明,该修饰电极在pH 6.0的0.05 mol/L磷酸缓冲溶液中,其循环伏安曲线上出现了1对准可逆的氧化还原峰,为HRP中Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的特征峰。该修饰电极对过氧化氢具有良好的催化活性、抗干扰能力和稳定性。在最佳条件下,修饰电极对H2O2的测定线性范围为7.0×10-6~3.0×10-3mol/L,检出限(S/N=3)为2.5×10-6mol/L。该传感器具有制备简单、成本低廉、响应快等特点,具有较好的应用前景。     

同、异双核卟啉-Salen型金属配合物的合成及非线性光学性质

设计合成了两种新型卟啉-Salen型配体5-(3-氨基-4-(3,5-二叔丁基水杨醛基)-氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(1)和5-(N,N'-二(3,5-二叔丁基水杨醛基)-3,4-二氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(2)及其同、异双核金属配合物和单金属核配合物.采用氢核磁共振(1H NHR)谱、电喷雾质谱(ESI-MS)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见(UV-Vis)光谱等手段对各目标化合物进行了表征.用Z扫描技术研究了配体及其金属配合物的三阶非线性光学性质.实验结果表明:配体1和配体2具有相似的光学特征,均具有反饱和吸收的特性和自散焦效应;当不同的金属离子嵌入配体形成单、双核金属配合物后,分子的极性发生改变,他们的光学特性均受到影响.     

具有特殊浸润性的各向异性微纳米分级结构表面构筑的研究进展

自然界存在许多具有各向异性表面结构的生物,其表面表现出典型的对液体操控的方向性的差异。近年来,这种表面微结构的构筑引起了广泛的研究兴趣,已成为一个热点研究方向。天然的各向异性浸润表面是由复杂的异质微纳米结构组成,基于基础研究和应用推广的目的,可以将其简化为一些有序的方向性结构表面。本文介绍了现在应用广泛的几种各向异性微纳米分级结构的构筑方法,并对比分析其可行性。同时,文中还深入讨论了各向异性微纳米分级结构表面对于液体行为的调控。这种各向异性微纳米分级结构表面在微流体运输、微流控芯片等领域将有重要应用,也会对生命科学(比如生物芯片和重大疾病的早期诊断)、能源(比如电极材料的可控制备)和环境(比如污染物的分离及定向转化)等研究做出巨大的贡献。     

新型干涉条纹计数器的设计与应用

针对用迈克尔逊干涉仪测量激光波长实验需要人工记录干涉环改变数量问题,研制一种干涉条纹自动计数器。该计数器不仅能显示干涉条纹改变数量,还能显示不同光强对应信号强度。同时,准确度高、操作简便,能在不同背景光强环境和光源光强条件下使用。     

钼酸镍铵的环保合成及其对二苯并噻吩的加氢脱硫反应性能

日益苛刻的环保法规对柴油中的硫含量提出了更高的要求,而非负载型加氢脱硫催化剂具有较高的催化反应活性,其研发及应用不仅具有理论研究价值,同时还具有较高的社会经济性.非负载型加氢脱硫催化剂中的典型代表即为Nebula催化剂,该催化剂可以在不更改原有装置的前提下,使得原始设计生产硫含量为500 μg/g的装置得以生产硫含量不高于10 μg/g的超低硫柴油.已有的文献报道中,非负载型加氢脱硫催化剂前驱体主要是通过水热反应法及化学沉淀法制备而成.这两种方法以水为溶剂,溶剂水的量远远高于反应原料的添加量,因此,这两种方法不仅产生大量含有重金属离子的污水,同时能量及沉淀剂的消耗较高,最终导致产品的收率较低,原子经济性较差.为了更加环保、可持续地生产非负载型加氢脱硫催化剂前驱体,本文报道了一种以加水辅助研磨、固相反应法合成非负载型加氢脱硫催化剂前驱体钼酸镍铵((NH4)HNi2(OH)2(MoO4)2),并且揭示了其形成机理.相较于传统的水热反应法和化学沉淀法,我们提出的固相反应法使合成过程明显简化,主要步骤包括原料的物理混合、添加少量水进行研磨及加热.通过X射线衍射、红外光谱及拉曼光谱研究了钼酸镍铵的形成机理.结果表明,在钼酸镍铵的形成过程中,钼酸铵分子中的一个Mo原子被Ni原子取代形成了一种介稳态中间物种((NH4)4(NiH6Mo6O24)· 5H2O),而在120℃下处理不仅可以移除加入的少量水,而且促进了钼酸镍铵的形成.揭示钼酸镍铵的形成机理对于后续的研究具有重要的意义,因为可以更有针对性的调节、优化制备方法或者引入其它溶剂,从而制备具有某些特定性质的钼酸镍铵类物质.通过这种固相反应法制备的钼酸镍铵,具有与化学沉淀法制备的样品几乎相同的物理化学性质,包括物相、热稳定性能、孔结构性质等.不添加任何组分,将钼酸镍铵前驱体直接压片,并在固定床高压微型反应装置中进行原位硫化,制备了硫化态非负载型加氢脱硫催化剂.以二苯并噻吩为模型化合物,考察了通过化学沉淀法和固相反应法制备的两种钼酸镍铵前驱体的加氢脱硫反应活性.虽然这两种制备方法有所区别,但是硫化态非负载型加氢脱硫催化剂中活性组分二硫化钼(MoS2)纳米颗粒具有相似的堆积层数和片层长度,同时对二苯并噻吩的转化频率(TOF)相近,分别为28×10-4s(固相反应法)和26×10-4 s(化学沉淀法).因此,与传统的水热反应法或化学沉淀法相比,该法具有简化合成过程、降低水及能源的消耗及提高产品的收率等明显的优势.对于大规模地合成钼酸镍铵并用于工业加氢脱硫反应装置中具有重要的意义.与此同时,这种少量水辅助研磨固相反应法可以扩展到钼酸镍铵同晶物质的合成,例如钼酸钴(锌、铜)铵.     

基于亚甲基蓝的水体急性毒性快速检测方法研究

水体急性毒性的快速检测对保障用水安全至关重要。本研究以荧光假单胞菌为毒性检测的受试体,以细胞膜受损为毒性响应机理,建立了一种新颖的基于亚甲基蓝的水体急性毒性快速检测方法。在本方法中,亚甲基蓝可以对细胞膜受损的细胞进行染色,而不能对细胞膜结构完整的细胞进行染色,因此,当有毒性物质存在并对细胞膜产生破坏时,溶液中的亚甲基蓝会进入细胞对细胞进行染色,从而降低溶液中的亚甲基蓝浓度。通过光谱法检测溶液中亚甲基蓝浓度的变化,就可以实现对水体急性毒性的快速检测。实验结果表明,本方法对3,5-二氯苯酚(DCP)、As3+和Hg2+的最低响应浓度分别为1.6,12.5和3.2 mg/L,对DCP的最低响应浓度比商业化仪器Baroxymeter低。本方法操作简单,检测快速,结果可靠,在水体急性毒性的检测和监测领域具有很好的应用前景。     

烯烃的氢甲酰化串联反应研究

氢甲酰化串联反应是在氢甲酰化反应的基础上,与一个或多个不同类型的反应“一锅法”实现醛类化合物的后续定向转化,得到新的有机分子的合成方法。该反应的产物在日化工业、农业、医药中间体的生产中具有十分重要的用途。本文首先简述了近年来烯烃氢甲酰化串联反应制备高附加值化学品的重要性,随后重点介绍了几种常见的烯烃氢甲酰化串联反应:“异构化-氢甲酰化”串联反应、“氢甲酰化-缩醛化”串联反应、“氢甲酰化-氢化”串联反应和“氢甲酰化-(还原)胺化”串联反应等,以及其在设计新型(多功能)催化剂体系和高效合成目标产物方面的研究进展,最后总结了烯烃氢甲酰化串联反应存在的问题以及对未来发展趋势进行了展望。     

一氧化碳参与不饱和烃类化合物羰基化反应的研究进展

不饱和烃类化合物的羰基化反应是指在过渡金属催化剂存在条件下, 将一氧化碳(CO)分子以羰基的形式插入到烯烃(或者炔烃)与不同的亲核试剂中, 合成更高附加值化学品的转化过程. 本文综合评述了羰基化反应合成高附加值化学品的重要性, 介绍了几种不同类型的羰基化反应(氢甲酰化反应、 氢酯化反应、 氢酰胺化反应和氢羧基化反应)在发展新型催化剂体系及高效合成目标产物方面的研究进展, 并对羰基化反应存在的问题及未来发展方向和趋势进行了展望.