多功能沸点仪的研究

本文提出了两种新型沸点仪——CP-Ⅰ型和CP-Ⅱ型沸点仪, 阐述了仪器各部分结构的设计思想和原理, 并对仪器的性能和各部分功能进行了较为完整的实验考核, 获得了预期的效果。     

拟静态法测定混合溶剂的汽化热和汽化熵

讨论了沸点升高法测定混和溶剂化热和汽化熵的原理，并用拟静态法测定了乙醇－丙酮，并－四氯化碳和苯，甲苯三组混和溶剂在不同组成下的正常沸点，根据沸点数据求得了混和泶微分汽化热和汽化熵，实验结果表明，二元混和溶剂与理想溶液偏离不大时，其正常汽化熵符合Ｔｒｏｕｔｏｎ规则。     

短链醇、胺和酸等物质水溶液表面张力关联式的新探讨

提出了一种新的单参数表面张力关联式，并将其应用于短链醇、胺和酸等物质（如乙醇、正丙胺、正丙醇、正丁醇和正己酸）水溶液的表面张力数据处理。结果表明：在较大的浓度范围内，公式能真实地反映这些物质表面张力随浓度的变化规律。     

三元磁性氮化碳复合光催化剂的制备和表征及其在可见光下去除四环素的应用

g-C3N4作为一种新型有机半导体材料,由于其良好的化学稳定性和可直接利用可见光等优点已经引起了人们的广泛关注,近年来已逐渐将其应用于光催化氧化环境污染物等方面.同时在实际应用中因其光能利用率低、难回收、电子-空穴易复合等缺点也受到了限制.研究发现将四氧化三铁与氮化碳相结合,可以有效提高复合催化剂的光催化活性,而且可回收再利用很大程度上降低成本.采用光催化氧化技术处理实际环境污染物废水时,将光催化剂投入到废水中后,环境及水体的温度往往会对催化剂的催化活性产生一定的影响,导致无法实现最佳的光催化处理效果.制备一种催化活性不受外界温度影响的智能光催化材料是当今面临的一项挑战.我们研究制备了一种具有温度响应的磁性复合光催化剂PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4,其可根据外界温度的不同而表现出不同的光催化活性.温敏型聚合物PNIPAM是一类结构、性能和形态随温度变化而做出响应的功能材料,将光催化材料与温敏型PNIPAM智能高分子材料相结合,实现了智能催化的效果.PNIPAM温敏聚合物在水溶液中存在一个低临界溶解温度,其可以作为开关,通过改变温度实现对光催化过程的控制,达到过程智能化的效果.随着温度的改变,温敏聚合物的溶解状态在临界点附近会发生变化.不同温度对催化速率影响很大,当温度升高到临界值以上,催化反应速率降低很多;当温度降低到临界值以下,催化活性随之升高.这样不仅随时控制反应的进行,还可以通过改变温度控制反应速率.同时,温敏聚合层又相当于一个保护层,可以增强其抗腐蚀能力,提高对内部光催化材料的保护,进而提高其稳定性.众所周知四环素等抗生素类药物生产废水,属于高浓度有机废水,具有一定的毒性,一般较难处理.我们将制备的PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合光催化材料用于四环素废水的处理取得了很好的效果.XRD,FT-IR、Raman等表征手段充分证明了我们所制备的三元复合材料PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4的组成及各个组分的存在.并对PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合光催化剂在不同温度(20和45°C)条件下处理四环素废水进行了系统的研究,从20和45℃的吸附曲线结果可以看出,低温时PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4的吸附性较强,高温时吸附较差.同时PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4低温时具有较高的催化活性,高温时催化活性较低.经过分析可知这种对温度响应的特殊性能与PNIPAM的亲水及疏水性密切相关.另外,通过对PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合材料的VSM测试及5次循环实验测试可以看出,PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合材料由于Fe3O4的引入而表现出较好的磁性,且在外加磁铁的作用下很容易实现分离回收.另外,PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4在经过5次重复利用后其催化活性几乎没有减退,说明催化剂具有很好的稳定性.另一方面,说明我们的复合光催化剂在工业废水等污染治理方面有一定的潜在应用价值.     

多金属氧酸盐修饰的过渡金属配合物的催化效果和电化学行为

基于水热技术,合成了多金属氧酸盐修饰的2种新的过渡金属配合物[Cu（dmbipy）²（SiW¹²O⁴⁰）][Cu（dmbipy）（H₂O）₃]·3H₂O（1）和{（Hdmphen）²[Ag₂（dmphen）²（SiW¹²O⁴⁰）]}_n（2）（dmbipy=4,4’-二甲基-2,2’-联吡啶,dmphen=2,9-二甲基-1,10-菲咯啉）。配合物1的最小不对称单元包含2种不同的Cu（Ⅱ）单元,其中Cu（Ⅱ）离子都采用了五配位的模式,并且水分子也参与了配位。氢键将不同的Cu（Ⅱ）单元连接形成了一维链,并延伸至二维层。在配合物2中,多金属氧酸盐连接Ag（Ⅱ）离子形成一维链。氢键和π…π堆积作用将一维链拓展成了二维层。     

茜素与AcO~-阴离子的超分子作用及紫外-可见吸收光谱的理论研究

采用密度泛函方法(DFT/B3LYP),在6-31+G水平上分别优化茜素以及AcO-阴离子复合物的几何构型.从几何结构参数、电荷布居和前线轨道能量等方面探讨了复合物形成过程中主体分子的构象变化,以及主客体间的超分子作用.用含时密度泛函方法(TD-B3LYP/6-31+G)分别计算了主体分子以及与阴离子形成复合物的紫外-可见吸收光谱.根据所得复合物的特征吸收峰波长红移情况,从理论上较好地解释了主体分子通过氢键与AcO-形成稳定阴离子复合物的实验事实.结果表明,乙腈溶剂中茜素对AcO-具有较强的超分子作用和选择性识别能力.     

一种基于香豆素衍生物的铁离子水溶性荧光探针的合成及其应用

设计合成了一种基于香豆素衍生物的水溶性荧光探针7-二乙氨基-3-甲醛香豆素,并通过~1HNMR,~(13)CNMR和MS确认其结构。探针具有良好的荧光发射性能,荧光最大发射峰位于471 nm;向其中加入Fe~(3+)后,荧光强度随着Fe~(3+)浓度的增加而逐渐减弱。探针L的荧光发射强度与Fe~(3+)的浓度在0.02~60.00μmol/L范围内呈良好的线性关系,可对Fe~(3+)进行定性与定量检测,检出限为22 nmol/L(S/N=3),对Fe~(3+)的选择性良好,不受其它常见金属离子的干扰。此外,探针对Fe~(3+)的检测具有可逆性。本探针具有很好的水溶性,在生理p H环境中检测效果较好成功用于人体淋巴肿瘤细胞Ramos中Fe~(3+)荧光成像。     

密度泛函理论研究香草醛与氨基硫脲的加成-缩合反应

针对氨基硫脲和香草醛亲核加成-缩合反应的反应物和生成物,用量子化学密度泛函方法在B3LYP/6-31G水平上进行几何优化,通过Mulliken电荷分析推测出香草醛具有较高的亲核加成反应活性.对优化后的构型进行振动分析,得到不同温度下反应物和生成物的热力学性质,据此计算出相应温度下的反应焓变、吉布斯自由能变和平衡常数.实验表明,在298K～1000K内,氨基硫脲与香草醛的亲核加成-缩合反应是一个放热反应,吉布斯自由能变成负值,平衡常数很大,说明反应在温和条件下即能自发进行.在此基础上采用含时密度泛函方法(TD-DFT)计算了分子激发态的电子跃迁能,得到对应激发态的吸收波长,所得结果与文献值基本吻合.     

由羧酸和含氮杂环配体构筑从核到双链结构的金属有机骨架

通过水热法合成了3个配合物{[Mn(4,4'-oba)(Medpq)] Medpq}_n (1),[Mn₂(4,4'-oba)₂(MOPIP)₄] ·2H₂O (2)和[Cd(ox)(MOPIP)₂] ·2H₂O (3)(4,4'-H₂oba=4,4'-二苯醚二甲酸,H₂ox=草酸,Medpq=2-甲基吡嗪[3,2-f:2,3'-h] 喹喔啉,MOPIP=2-(-甲氧基)-氢-咪唑[4,5-f] [1,10] 菲咯啉),并通过X-射线单晶衍射分析得出它们的晶体结构.配合物1表现为一个一维的双链结构. 配合物2和3分别为双核和单核的零维离散结构,在π-π堆积和氢键的作用下,进一步形成了三维网络状结构.结构分析结果表明氮杂环和二羧酸配体对配合物的结构有很大影响.此外,在室温下对配合物2和3进行了荧光性质分析.     

吡啶类离子液体在气-液界面吸附的量子化学研究

采用量子化学密度泛函理论,在B3LYP/6-311+G水平上,对吡啶离子液体阳离子[BuPy]+及其水合物(水分子数为1～6)的分子模型进行结构优化和频率分析,得到各种水合物的热力学性质,由此计算水合过程的标准反应焓变和吉布斯自由能变,从分子水平上研究吡啶类离子液体与水分子的相互作用.结果表明,离子液体阳离子极性头与水分子以氢键形式构成水合层,该类氢键属于中强氢键;其水合过程是一个自发的放热过程,并且随着水分子数的增加水合物的稳定性也逐渐增强.