论文Eu(Ⅲ)在Na基高庙子膨润土上的吸附作用:实验和构模研究

采用连续电位滴定法研究了不同离子强度下Na基高庙子膨润土(Na-BNT)的表面酸、碱性质;用批式法研究了温度为22±2℃时,离子强度从0.001到0.5mol/L、Eu(Ⅲ)浓度从10-9到10-4mol/L、pH从3到10.5的广泛实验条件下,Eu(Ⅲ)在Na-BNT上的吸附作用;通过考虑发生在层间位点(layersites)和边位点(edgesites)上的表面反应,对比了双层静电模型与非静电模型对宏观实验数据的描述,结果表明,双层静电模型可以描述Na基高庙子膨润土的表面酸碱性质,但对除I=0.1mol/L以外其他离子强度下Eu(Ⅲ)的吸附难以作出合理描述;非静电模型可以定量描述广泛实验条件下Eu(Ⅲ)在Na基高庙子膨润土上的吸附作用,但对pH>8时Na基高庙子膨润土的表面酸碱性质的描述不够理想;研究结果为解释和预测+3价镧系和锕系元素在高庙子膨润土上的吸附作用提供了模型参考.     

Eu(III)在北山花岗岩上的吸附作用

用电位滴定法研究了甘肃北山花岗岩(BS03,600m)的酸、碱性质,用批式法研究了Eu(III)在该花岗岩上的吸附行为.实验结果表明:在离子强度I=0.1M的NaCl溶液中,北山花岗岩的pHPZNPC为9.4,当I增大至0.4M时,pHPZNPC为9.0.不同离子强度下花岗岩的电位滴定曲线与类似条件下蒙脱石的相仿.Eu(III)在北山花岗岩上的吸附分配比(Kd)随pH、离子强度和Eu(III)浓度的变化而变化.在低pH范围,Eu(III)的Kd值随离子强度的增大显著减小,而在高pH值范围,离子强度对Kd的影响甚微.用模型定量解释了Eu(III)在北山花岗岩上的吸附随pH、离子强度和Eu(III)浓度而变化的实验数据,该模型包含Eu3+与花岗岩发生的阳离子交换反应以及Eu(III)与花岗岩表面羟基发生两个内层表面配合反应(inner-sphere surface complexation reactions).用所建模型对离子强度为0.1M时Eu(III)在北山花岗岩上的吸附行为作了预测,并与文献报道的类似条件下Am(III)在北山花岗岩上的吸附实验数据作了比较.     

Se(Ⅳ)在北山花岗岩上的吸附

采用批式法研究了粉碎的甘肃北山花岗岩样品(BS03,600 m)对Se(Ⅳ)的吸附作用.实验结果表明:在pH 3-7范围内,Se(Ⅳ)的吸附分配比(Kd)基本不随pH变化;当pH＞7时,Se(Ⅳ)在北山花岗岩上的Kd随pH的增大而减小.Se(Ⅳ)在北山花岗岩上的吸附不随离子强度变化.北山地下水条件下的Ca2+(4.10× 10-3 mol· L-1)和SO42- (3.17×10-3 mol·L-1)对Se(Ⅳ)的吸附没有影响.此外,Se(Ⅳ)/Eu(Ⅲ)/北山花岗岩三元吸附体系的实验结果表明,Se(Ⅳ) (1.46× 10-5 mol·L-1)和Eu(Ⅲ)(3.33×10-6 mol·L-1)在北山花岗岩上的吸附作用相互之间没有表观影响.通过假定HSeO3-在广义的吸附位点(三)SOH上发生了生成(三)SHSeO3和(三)SSeO3-的两个表面配位反应,定量解释了Se(Ⅳ)的吸附实验结果.     

Se(IV)在北山花岗岩上的吸附

采用批式法研究了粉碎的甘肃北山花岗岩样品(BS03, 600 m)对Se(IV)的吸附作用. 实验结果表明: 在pH 3-7范围内, Se(IV)的吸附分配比(Kd)基本不随pH变化; 当pH > 7时, Se(IV)在北山花岗岩上的Kd随pH的增大而减小. Se(IV)在北山花岗岩上的吸附不随离子强度变化. 北山地下水条件下的Ca2+(4.10×10-3 mo·lL-1)和SO42- (3.17×10-3 mo·lL-1)对Se(IV)的吸附没有影响. 此外, Se(IV)/Eu(III)/北山花岗岩三元吸附体系的实验结果表明, Se(IV) (1.46×10-5 mo·lL-1)和Eu(III) (3.33×10-6 mo·lL-1)在北山花岗岩上的吸附作用相互之间没有表观影响. 通过假定HSeO3-在广义的吸附位点≡SOH上发生了生成≡SHSeO3和≡SSeO3-的两个表面配位反应, 定量解释了Se(IV)的吸附实验结果.     

放射性核素在固-液界面上的吸附：模型及其应用

放射性核素在固-液界面上的吸附行为是其在低浓度下物理化学行为研究的重要内容之一。本文综述了固-液界面吸附研究方面取得的主要进展,总结了放射性核素在固-液界面的吸附动力学、热力学模型,重点讨论了表面配位模型和亚稳态理论在固-液界面吸附行为研究中的应用和发展,较为详细地概括了部分先进光谱技术、理论计算方法和模型模拟手段等在...     

Eu（Ⅲ）在Na基高庙子膨润土上的吸附作用：实验和构模研究

采用连续电位滴定法研究了不同离子强度下Na基高庙子膨润土（Na-BNT）的表面酸、碱性质;用批式法研究了温度为22±2℃时,离子强度从0．001到0．5mol／L、Eu（Ⅲ）浓度从10曲到10^-4mol／L、pH从3到10．5的广泛实验条件下,Eu（Ⅲ）在Na．BNT上的吸附作用;通过考虑发生在层间位点（1ayersites）和边位点（edgesites）上的表面反应,对比了双层静电模型与非静电模型对宏观实验数据的描述,结果表明,双层静电模型可以描述Na基高庙子膨润土的表面酸碱性质,但对除I=0．1mol／L以外其他离子强度下Eu（Ⅲ）的吸附难以作出合理描述;非静电模型可以定量描述广泛实验条件下Eu（Ⅲ）在Na基高庙子膨润土上的吸附作用,但对pH〉8时Na基高庙子膨润土的表面酸碱性质的描述不够理想;研究结果为解释和预N＋3价镧系和锕系元素在高庙子膨润土上的吸附作用提供了模型参考．     

以草酸、碳酸根构筑的一个钕(Ⅲ)配位聚合物的晶体结构和荧光性质

水热条件下采用Nd2(CO3)3和草酸钠作为反应物合成出一个新的三维钕(Ⅲ)配位聚合物{[Nd2(ox)(cb)2(H2O)2]·3H2O}n(1)(ox=草酸,cb=碳酸),并分别用元素分析、红外光谱、差热分析、X-射线粉末衍射和X-射线单晶衍射等表征了该结构。晶体结构分析结果表明:μ2桥联的草酸根离子与μ4桥联的碳酸根离子将钕离子连接成三维微孔结构,沿b轴和c轴方向分别具有孔径大小为0.53 nm×0.41 nm和0.59 nm×0.84 nm的通道。拓扑分析结果表明化合物1为(4,5)连接类型。荧光分析表明常温固态下配合物1发射近红外荧光。     

以草酸、碳酸根构筑的一个钕(Ⅲ)配位聚合物的晶体结构和荧光性质

水热条件下采用Nd₂(CO3)3和草酸钠作为反应物合成出一个新的三维钕(Ⅲ)配位聚合物{[Nd₂(ox)(cb)₂(H₂O)₂]·3H₂O}_n (1)(ox=草酸,cb=碳酸),并分别用元素分析、红外光谱、差热分析、X-射线粉末衍射和X-射线单晶衍射等表征了该结构。晶体结构分析结果表明:μ₂桥联的草酸根离子与μ₄桥联的碳酸根离子将钕离子连接成三维微孔结构,沿b轴和c轴方向分别具有孔径大小为0.53 nm×0.41 nm和0.59 nm×0.84 nm的通道。拓扑分析结果表明化合物1为(4,5)连接类型。荧光分析表明常温固态下配合物1发射近红外荧光。     

白杨素-6-磺酸根与Al(Ⅲ)配位作用及荧光性能的研究

以白杨素为原料经磺化得白杨素-6-磺酸钠和白杨素-8-磺酸钠的混合物,使其与ZnSO4反应生成相应的Zn衍生物.利用Zn衍生物在热水中溶解度的差异,分离得到纯的白杨素-6-磺酸衍生物及其8-位异构体.6-位异构体经络合解聚得5,7-二羟黄酮-6-磺酸钠,以此为配体与Al(Ⅲ)作用得白杨素-6-磺酸铝配合物.采用元素分析,IR,UV和1HNMR化合物的结构进行了表征,并对白杨素-6-磺酸铝配位化合物的荧光性能进行了探讨.     

一种五元羧酸与Eu(Ⅲ)、Tb(Ⅲ)配合物的结构及光致发光性质

水热条件下利用一种五元有机羧酸分别与稀土铕和铽的高氯酸盐反应合成了二维配位聚合物{[Eu_4(HL)_2(ox)_2(H_2O)_(10)]·3H_2O}n (1)和{[Tb_2(HL)(ox)(H_2O)_5]·2H_2O}n (2)(H_5L=4-(4-羧基苯基)吡啶-2,3,5,6-四羧酸;ox=草酸根离子)。X射线单晶衍射结构分析表明这2个配合物为同构化合物,属单斜晶系,P21/c空间群。草酸根离子可能是由于部分五元羧酸在水热反应过程中发生分解而产生。稀土离子与五元酸及草酸根配体配位,形成了二维平面结构。配合物1和2分别发射铕或铽离子的红色或绿色特征荧光,其绝对量子产率分别为45%和38%。铕配合物中5D0激发态的寿命为1.83 ms,铽配合物中5D4激发态的寿命为1.07 ms。     

氨基膦酸树脂对钕(Ⅲ)的吸附性能

研究了氨基膦酸树脂对钕(Ⅲ)的吸附行为。当pH=5.70时,氨基膦酸树脂对钕(Ⅲ)的静态饱和吸附容量为199.74 mg/g,用1moL/L HCl溶液可以定量洗脱,当T=298 K时,表观吸附速率常数为1.68×10~(-4)s~(-1),吸附热力学参数△H=60.68 kJ/mol,△G=-14.91 kJ/mol,△S=253.65 J/(mol·K),等温吸附服从Freundlich曲线,氨基膦酸树脂功能基与钕(Ⅲ)的配位比为2:1。用红外光谱探讨了氨基膦酸树脂与钕(Ⅲ)的成键情况。     

界面电场对血红蛋白在多孔金电极上的吸附和生物活性的影响(英文)

蛋白质的界面吸附及其生物活性因它在构建生物传感、生物电子器件和生物燃料电池等方面具有重要的作用而倍受关注.对此,界面电场是吸附的一个重要影响因素,它能明显地影响蛋白质分子在材料界面的吸附量、分子构象以及分子定向.本文应用电化学方法和红外光谱技术研究了血红蛋白在三维多孔金膜电极上的吸附动力学及其生物活性随界面电场的变化关系.结果表明,由界面电场产生的过量表面电荷可借助与蛋白质分子之间的静电作用加速蛋白质分子在电极表面的吸附,提高其吸附量;但是,过高的界面电场将破坏吸附蛋白质的构象以及降低它还原过氧化氢的催化活性;只有在零电荷电位下,吸附在电极表面的血红蛋白才能保持其天然的构象和生物催化活性.本研究将为生物传感器、生物电子器件和生物燃料电池的构建提供理论依据,加深对荷电生物界面上生物分子界面行为的认识.     

CaAl类水滑石的磷酸根吸附性能及其影响因素研究

本研究采用共沉淀法成功制备了CaAl类水滑石(CaAl-LDH), 并运用扫描电子显微镜(SEM)和热重/差示扫描量热分析(TG-DSC)技术对CaAl-LDH的形貌及热稳定性进行了表征. 利用合成含磷溶液及真实含磷污水, 探究了CaAl-LDH对磷酸根的吸附性能及其主要影响因素. 结果表明: 制备的CaAl-LDH具备类水滑石的典型六边形层片状结构以及较好的热稳定性. CaAl-LDH吸附磷酸根的规律符合Langmuir吸附等温方程, 理论最大吸附容量为162.3 mg/g. 吸附动力学过程符合假二级动力学方程. 几种竞争阴离子对吸附的干扰作用由强到弱为 CO₃^2-> SO₄^2-> NO₃^- . 吸附真实含磷污水中磷酸根时, 10 h左右达最大去除率, 可将污水中磷浓度降低到极低水平. 因此, 制备的CaAl-LDH具有很好的磷酸根吸附性能, 是一种应用前景广阔的污水磷酸根吸附回收利用材料.     

Mg/Fe类水滑石的磷酸根吸附性能及吸附机理

采用共沉淀法成功制备了Mg/Fe类水滑石(Mg/Fe-hlc),并研究了其对废水中磷酸根的吸附性能及吸附机理。研究结果表明:制备的Mg/Fe-hlc具有典型的类水滑石结构和较大的比表面积(156.7 m~2·g~(-1));Mg/Fe-hlc对磷酸根的吸附动力学过程符合准二级动力学模型;Langmuir和Tempkin方程都可以很好地拟合Mg/Fe-hlc对磷酸根的等温吸附数据,Langmuir方程拟合得到的最大吸附量可达47.38 mg·g~(-1);共存阴离子NO_3~-、Cl~-和SO_4~(2-)对磷吸附性能的影响很小;通过分析吸附磷酸根前后的Mg/Fe-hlc的结构和织构性质以及表面官能团变化,并结合溶液pH对磷酸根吸附影响实验结果,发现静电相互作用、配体交换和阴离子交换是Mg/Fe-htl吸附磷酸根的三种主要机制。     

维铜基配位聚合物的合成、结构和离子对其吸附Cr(Ⅵ)的影响

配位聚合物通常具有较大的比表面积和结构容易调控的特点,能有效地吸附去除水中的Cr(Ⅵ)。以4,4''-联吡啶（bipy）、1,3-间苯二乙腈（1,3-dab）、Cu （ClO₄）₂·6H₂O为原料,通过水热合成的方法成功合成了二维铜基配位聚合物：{[Cu （bipy）₄（1,3-dab）][Cu （bipy）₂（ClO₄）₂]（ClO₄）₂·（1,3-dab）}_n （1）。利用红外、X射线单晶衍射、元素分析、X射线光电子能谱等表征方法对1的结构进行测试分析。结果表明,1属于正交晶系P222₁空间群,a=1.115 52（5） nm,b=1.116 66（4） nm,c=3.116 84（15） nm,V=3.882 5（3） nm³。吸附Cr(Ⅵ)的性能研究表明,吸附剂1的最佳投料浓度为0.04 g·L^-1;在pH=3~9的范围内均具有较好的吸附性能和pH适应性,并且在pH=5时吸附性能最好,吸附容量能达到250 mg·g^-1。离子共存实验表明离子浓度越大、价态越高,它们对1吸附Cr(Ⅵ)的影响就越明显,并且阴离子的抑制作用高于金属阳离子,作用大小顺序： PO₄^3->SO₄^2->CO₃^2->Cl^->HCO₃^->NO₃^-。     

预吸附氧对NO在Pt(110)表面吸附和分解的影响

 利用程序升温反应谱、X射线光电子能谱和高分辨电子能量损失谱研究了NO在清洁和预吸附氧的Pt(110)表面的吸附和分解. 在清洁的Pt(110)表面,室温下低覆盖度时NO以桥式吸附为主,高覆盖度时NO以线式吸附为主. 加热过程中部分NO(主要是桥式吸附物种)分解,生成N2和N2O. 室温下O2在Pt(110)表面发生解离吸附. Pt(110)表面预吸附氧会抑制桥式吸附NO的生成,并导致其脱附温度降低40 K. 降低脱附温度有利于桥式吸附NO的分子脱附,从而抑制分解反应. 这些结果从表面化学的角度合理地解释了铂催化剂在富氧条件下对NO分解能力的降低.     

Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)在北山花岗岩上的吸附：表面配位模型及线性自由能关系

用批式法研究了Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)在北山花岗岩(BS03, 600 m)上的吸附. Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)在北山花岗岩上的吸附分配比(K_d)均随pH值、离子强度和吸附质浓度的变化而变化; 在低pH值范围, Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的K_d 值随离子强度的增大显著减小, 而在高pH值范围,离子强度对K_d的影响较小; Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)在北山花岗岩上的吸附作用可以分别用1个离子交换反应和2个内层表面配位反应进行定量描述. 建立了表面配位反应平衡常数(K)与过渡金属二价离子水解常数(^OHK)之间的线性自由能关系(LFER),据此对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)在花岗岩上的吸附进行了预测,并与实验结果进行了对比,获得了较好的一致性.     

TIRF研究罗丹明-640在石英表面的吸附

利用全反射激发荧光（TIRF）技术对罗丹明-640分子在石英表面上的吸附进行了研究．实验表明TIRF可以比较全面提供表面吸附的热力学和动力学信息．罗丹明-640分子在石英表面上的吸附自由能约为-32kJ·mol-1．     

吡啶-2,6-二甲酸衍生物及其Tb(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)配合物的合成与荧光性质

以吡啶-2,6-二甲酸(DPA)为起始物,合成了4-羟甲基吡啶-2,6-二甲酸(4-HMDPA)和4-(N,N-二羧甲基氨基)亚甲基吡啶-2,6-二甲酸(4-BMDPA)两种新型多功能配体,并制备了DPA,4-HMDPA及4-BMDPA的Tb(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)配合物,对配合物的固体和溶液态的荧光性质进行了研究. 结果表明,在吡啶4位引入弱吸电子基团4-羟甲基会减弱稀土配合物的荧光强度; 在水溶液中稀土配合物与溶液的pH值有着密切的关联,中性水溶液中荧光强度较大; 分子偶极矩较小的溶剂中稀土配合物荧光强度较强. 表明4-BMDPA是较理想的稀土荧光敏化剂.     

不同吸附模式对As(V)在TiO2颗粒上亚稳态吸附的影响

通过对比As(V)在TiO2颗粒上的柱(column)吸附和静态(batch)吸附行为,研究了柱吸附和静态吸附两种反应模式对该体系亚稳态吸附的影响.在相同热力学条件下,将总量一定的As(V)溶液分别加入柱吸附和静态吸附体系中.结果表明,随着吸附模式的改变,静态吸附体系比柱吸附体系更快达到吸附平衡,静态吸附体系平衡吸附量(0.42 mg·g-1)明显高于柱吸附体系平衡吸附量(0.25 mg·g-1),且静态吸附体系的吸附不可逆性弱于柱吸附体系的吸附不可逆性.说明溶质吸附模式(动力学条件)的改变使得相同热力学条件下的吸附反应达到了不同的平衡状态.柱吸附和静态吸附实验中,As(V)在TiO2颗粒上的液膜扩散系数、总传质系数及吸附平衡后形成的微观吸附状态均不同,共同导致了两种反应宏观吸附行为上的差异.