卤化银成像体系中的纳米化学*

纳米化学研究的对象是尺寸在1 ~100nm的化学实体,它构成了一个介乎微观相和宏观相之间的介观相 (mesoscopic phase),介观相不仅反映了化学实体在尺寸上从微观向宏观的过渡,而且表现了一系列特殊的效应和功能。本文探讨了纳米化学对卤化银成像体系的冲击和卤化银成像过程的研究对纳米化学的发展所做出的贡献。     

芘基查尔酮的合成及三阶非线性光学性质

合成了一种新的具有潜在应用价值的非线性光学(NLO)有机材料1-(芘-1-基)-3-(4-二甲氨基苯基)丙烯酮(PMAK),并通过 NMR、IR、MS和元素分析等技术手段进行了表征。 采用溶液Nd:YAG激光技术测定了PMAK的三阶非线性光学性质并确定了相关参数。 纳秒实验结果:折射率n₂=-3.5×10^-17 m²/W,吸收系数β=7.0×10^-10 m/W,极化率χ⁽³⁾=2.54×10^-11 esu,分子超极化率γ=3.44×10^-30 esu;皮秒实验结果:n₂=-2.8×10^-18 m²/W,β=8.3×10^-11 m/W,χ⁽³⁾=2.49×10^-12 esu,γ=3.33×10^-31 esu。     

4-(2-苯并噻唑偶氮)间苯二酚反相高效液相色谱分离和测定钒(Ⅴ)、铜(Ⅱ)、铁(Ⅲ)、钴(Ⅱ)和镍(Ⅱ)

以4-(2-苯并噻唑偶氮)间苯二酚作柱前衍生试剂,CLC-C₈为固定相,甲醇-水(68:32,V/V)含2×10^-3mol/LTBA·Br为流动相,在波长550nm处光度检测.可分离和测定Cu(Ⅱ)、V(Ⅴ)、Co(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)和Ni(Ⅱ)。检出限分别为2.5×10^-1ngCu、9×10^-2ngV、1.3×10^-1ngCo、1.4×10^-1ng Fe和2.9×10^-1ng Ni.方法应用于保证纯及分析纯盐酸试样分析,获得满意的结果.     

天冬氨酸功能化石墨烯量子点-金复合物的制备及用于毒死蜱、多菌灵和啶虫脒电化学检测

制备了天冬氨酸功能化石墨烯量子点-金复合物并表征了其结构和催化活性。利用天冬氨酸功能化石墨烯量子点与小尺寸纳米金结合产生的高催化活性,通过Au-S键将农药适配体连接到纳米金表面,然后修饰到玻碳电极表面得到电化学生物传感器,构建了测定毒死蜱、多菌灵和啶虫脒的电化学方法。研究表明,农药分子与适配体的特异性结合导致了生物传感器脉冲差分伏安曲线电流的下降,峰电流响应与毒死蜱、多菌灵和啶虫脒的浓度分别在1×10^-11～1×10^-4 mol/L,1×10^-10～1×10^-4 mol/L和1×10^-9～1×10^-5 mol/L呈良好的线性关系,检出限分别为3×10^-11,3×10^-10和3×10^-9mol/L。该方法已成功应用于苹果中毒死蜱、多菌灵和啶虫脒的检测。     

芳香查尔酮衍生物的合成、理论计算及三阶非线性光学性质

合成了2种新的具有潜在应用价值的非线性光学(NLO)有机材料芳香查尔酮衍生物1-(呋喃-2-基)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酮(1)和1-(噻吩-2-基)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酮(2),并对其进行了NMR、IR和HR-MS结构表征。 采用4f相位相干成像技术测定了化合物1和2的三阶NLO性质并确定了相关参数:脉冲宽度4 nm,激光波长440 nm,化合物1:非线性吸收系数β=5.5×10^-10 m/W,非线性折射系数n₂=-2.1×10^-17 m²/W,三阶非线性极化率χ⁽³⁾=1.58×10^-11 esu;化合物2:β=-2.4×10^-10 m/W,n₂=0.3×10^-17 m²/W,χ⁽³⁾=0.50×10^-11 esu;并测定了紫外光谱和DSC曲线。 采用密度泛函方法计算了化合物1和2的轨道能量和极化率,结果表明电子转移能在分子内部进行,说明比较易于极化,展示了良好的非线性光学性质。     

发展学生化学学科核心素养离不开化学实验

化学实验是化学教学的重要组成部分,不仅具有教育教学功能,而且具有发展学生化学学科核心素养的功能。从认识层面、实践层面和价值追求层面来看,化学实验在发展学生科学本质观、科学实践观和科学价值观方面均发挥着不可替代的功能。教师可以利用化学实验史实呈现真实的科学发现过程,发展学生的科学本质观;可以通过引导学生对化学实验现象的观察和基于实验事实证据的推理发展学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理和模型认知”素养;可以通过开展化学实验探究,引导学生拓宽认识视角和认识思路,发展学生“科学探究与创新意识”素养;可以通过化学实验评价发展学生的“科学态度和社会责任”素养。     

油页岩中U和Th分布及其赋存状态的研究

利用电感耦合等离子质谱对23个油页岩样品中U和Th含量进行测试,采用浮沉实验和逐级化学提取实验相结合分析了吉林桦甸和罗子沟油页岩样品中U和Th的赋存状态。研究表明,油页岩中铀的含量多小于10×10^-6,平均值为3.92×10^-6,油页岩中钍的含量多小于20×10^-6,平均值为10.51×10^-6。U和Th在油页岩中的丰度略高于在地壳中的丰度,与在沉积岩中的丰度较接近。浮沉实验结果和逐级化学提取结果相当。结果表明,油页岩中U和Th主要存在于无机矿物质中。     

学生认知发展视野下体现化学学科性质的教学策略研究

从宏观、微观和符号3个层面进行教学是最能体现化学学科性质的一种教学方式,但是传统的研究都过于注重学科的特性,而忽视了学生的认知发展。本文旨在对照国内外的相关研究,运用理论论证的方法来探讨将学科性质与学生的认知发展相结合的教学策略。这些策略包括呈现宏观现象、构建宏观和微观间的桥梁、实现宏-微-符之间关联以及促进宏-微-符间的自由转换等,它们有助于学生在获得认知发展的同时,更深入地理解化学学科的性质。     

Ag(Ⅲ)配合物-鲁米诺流动注射化学发光法测定新型除草剂甲磺草胺

基于除草剂甲磺草胺对Ag(Ⅲ)配合物-鲁米诺体系的化学发光强度增敏作用,结合流动注射,建立了以流动注射化学发光分析测定甲磺草胺的方法。在碱性条件下,当Ag(Ⅲ)配合物的浓度为3.00×10^-5 mol·L^-1,鲁米诺溶液的浓度为8.0×10^-7 mol·L^-1,流速为3.3 mL·min^-1时,测定甲磺草胺的灵敏度最高。在最佳实验条件下,甲磺草胺浓度在7.0×10^-8～3.0×10^-6 mol·L^-1范围内,与发光强度及空白发光强度的比值呈良好的线性关系,方法的检出限为2.6×10^-10 mol·L^-1,相关系数为0.9942。对浓度为8.0×10^-8 mol·L^-1的甲磺草胺溶液9次平行测定的相对标准偏差为0.34%。     

化学气相沉积法制备InSe纳米片及其近红外光探测性能

采用化学气相沉积法在云母衬底上制备了二维InSe纳米片, 研究了生长温度对二维InSe纳米片晶相、 形貌、 尺寸及厚度的影响. 构筑了基于二维InSe纳米片的光探测器并研究了其光探测性能, 结果表明, 在808 nm的近红外光辐照下, 其光响应度为1.5 A/W, 外量子效率为230%, 可探测度为3.1×10 ⁸ Jones(1 Jones=1 cm·Hz ^1/2·W ^-1), 上升和衰减时间分别为0.5 和0.8 s.     

柔性OLED用高耐热聚酰亚胺薄膜的制备与性能

聚酰亚胺(PI)薄膜作为柔性有机发光显示(OLED)基板材料应用时, 需要满足玻璃化转变温度(T_g)大于450 ℃和热膨胀系数(CTE)在0~5×10^-6 K^-1之间. 为了提高PI薄膜的热性能, 本文合成了2,7-占吨酮二胺 (2,7-DAX), 并将其与均苯四甲酸二酐(PMDA)和2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并噁唑(BOA)共聚制备了一系列新型PI薄膜. 研究了PI薄膜的聚集态结构、 耐热性能、 尺寸稳定性和力学性能. 结果表明, 占吨酮结构和苯并噁唑结构提高了PI分子链的刚性与线性, 使分子链在平面内紧密堆积与取向, 制备的PI薄膜综合性能优异, 玻璃化转变温度高于408 ℃, CTE在-5.0×10^-6~8.1×10^-6 K^-1之间, 拉伸强度大于140 MPa, 拉伸模量大于4.2 GPa, 断裂伸长率为7.1%~20%, 5%热失重分解温度(T_5%)在601~624 ℃之间. 其中, PI-50和PI-60薄膜具有超高玻璃化转变温度和超低热膨胀系数, T_g高于450 ℃, CTE分别为2.1×10^-6 K^-1和1.6×10^-6 K^-1. 制备的系列PI薄膜作为柔性OLED基板材料有潜在应用前景.     

灵芝菌丝体多糖的化学组成和溶液性质

用磷酸盐缓冲液在80℃时从灵芝菌丝体中提取出多糖-蛋白质缀合物LM-A.成分分析表明,GLM-A主要由葡萄糖组成,蛋白质含量为13%.GLM-A在1∶1水稀释的饱和镉乙二胺溶液中30℃时的特性粘数[η]和均方根旋转半径〈S²〉^1/2的分子量依赖关系分别为[η]=5.1×10^-2M_w^0.06(cm³·g^-1)和〈S²〉^1/2=3.9×10^-2M_w^0.50(nm).按照Yamakawa-Fujii-Yoshizaki蠕虫状圆筒模型的粘度理论和Bohdanecky表达式,求得GLM-A的分子参数为:单位围长摩尔质量M_L=(530±10)nm^-1,持久长度q=(2.8±0.2)nm.链直径d=0.75nm.实验结果表明,GLM-A在该溶液中为无规线团构象.     

甲酸根掺杂立方体溴碘化银微晶乳剂的增感效应研究

使用反馈式微机控制双注仪,在晶体生长不同时期,依次加入不同量碘盐和一定量甲酸盐,制得了两个系列的溴碘化银乳剂:一系列为碘含量分别为乳剂颗粒总银量的0、2×10^-2、3×10^-2、4×10^-2和5×10^-2I^-mol/Ag mol的溴碘化银颗粒乳剂;另一系列为碘含量与上述系列乳剂相同,并掺杂有1×10^-4mol/Ag mol甲酸根的溴碘化银颗粒乳剂.对其感光性能的测试结果表明,经过化学敏化和光谱增感后,甲酸根掺杂的溴碘化银乳剂较未掺杂甲酸根的乳剂,感光度显著提高,在一定量的I^-掺杂范围内(0-4×10^-2I^-mol/Ag mol),灰雾没有明显增加.     

用季铵盐定域体制备高碘酸根离子电极的研究

实验比较了若干种长链季铵盐制备高碘酸根离子电极,以十六烷基三辛基高碘酸季铵盐(HTOA-IO₄)制备的PVC膜电极性能较佳,能斯特响应区间为1.0×10^-1-6.3×10^-8M,检测下限1.0×10^-8M,工作pH范围2.5-7.5,高碘酸在溶液中存在复杂平衡,依据pH-电位曲线,认为电极响应的Ⅰ(ⅥI)离子的主要形态为IO₄^-,据此用电位法测试了H₅IO₆的酸离解常数:K₁=5.70×10^-4,K₂=1.97×10^-7,与文献值相符,测试了不同离子的电位选择性系数。     

一种可能形成POPs途径的初探-气相苯的氯化反应

用串联质谱碰撞室模拟大气环境研究了持久性有机污染物(POPs)形成过程,实验发现,经离子-分子反应可以生成氯苯类化合物。 以中性苯与酰氯为反应物在离子源进行反应,在苯含量为4×10^-3Pa、酰氯含量为4×10^-4Pa时,氯苯的生成量为5×10^-8Pa,远远高于背底浓度5×10^-9Pa。对氯苯类化合物的形成,大气环境明显优于质谱环境,实验结果表明,在大气中经离子分子反应形成POPs是可能的。     

基于拮抗作用检测除草剂的类囊体膜生物传感器研究

利用除草剂对植物类囊体束缚酶分解过氧化氢的拮抗作用,研制了一种快速检测痕量除草剂的电化学生物传感器.将植物类囊体用聚乙烯醇-苯乙烯吡啶(PVA-SbQ)光敏聚合剂在紫外光诱导下产生大分子网状结构进行包埋,制成生物敏感膜,并固定在铂电极表面.根据加入除草剂时类囊体膜束缚酶分解过氧化氢活性的变化,对除草剂进行测定.在含有1×10^-3mol/LNaCl,5×10^-3mol/LMgCl₂和0.01mol/LH₂O₂的Tris-HCl缓冲溶液(pH=7.4)中,基于测量0.65V处H₂O₂氧化电流的变化,可以对下列浓度的除草剂进行定量检测:百草枯3×10^-9～1.5×10^-7mol/L,敌草龙1×10^-8～3×10^-7mol/L,扑草净4×10^-8～3×10^-6mol/L,阿特拉津1×10^-7～5×10^-6mol/L,莠灭净1×10^-7～5×10^-6mol/L.利用PVA-SbQ光聚合膜固定类囊体,能够使酶的活性在低温下保持数月.     

锂离子选择性电极的研究

根据锂的萃取化学,以1-(苯基偶氮)萘酚-2(ST-I)及氧化三辛基膦(TOPO)为载体和协萃剂制备了PVC膜锂离子选择性电极.考察了增塑剂等因素对电极响应性能的影响,并对膜组成进行优化.以含4.5mgST-I,9.0mgTOPO及180mg磷酸三丁酯的膜制备的电极在pH8.5的tris缓冲底液中对锂呈线性电位响应,斜率为51.7mV/pC,线性范围为2.0×10^-5～1.0×10^-1mol/L,检测下限为4.0×10^-6mol/L.电极用于碳酸锂片剂中锂含量测定,结果满意.     

一种新型比色荧光双通道水相检测氰根离子的化学传感器

合成了一种新型的,能在含水介质中比色荧光双通道单一选择性识别CN^-的传感器分子1-羟基萘甲叉酰肼乙基-3-羟基萘甲叉酰肼甲基苯并咪唑溴鎓盐(J1)。 在J1的DMSO/H₂O (体积比3:2)HEPES 的缓冲体系(pH=7.2)中分别加入F^-、Cl^-、Br^-、I^-、AcO^-、HSO₄^-、ClO₄^-、H₂PO₄^-、SCN^-和CN^-等阴离子后,只有CN^-的加入会使得溶液颜色发生明显的变化,由无色变为深黄色。 相应地在J1的DMSO/H₂O (体积比4:1)HEPES的缓冲体系(pH=7.2)中加入CN^-,溶液发出明亮的黄色荧光。 这一识别过程,不会受到其它阴离子的干扰。 紫外-可见光谱的最低检测限为1.57×10^-7 mol/L,检测线性范围为3.875×10^-4~2.15×10^-2 mol/L。 荧光光谱的最低检测限为4.63×10^-6 mol/L,检测线性范围为0.8×10^-4~1.60×10^-3 mol/L。 此结果表明,J1是一种良好的用于识别 CN^-的化学传感器,在含水介质中对CN^-具有选择性好、灵敏度高以及抗干扰性强的识别性能。 与此同时,基于J1对于CN^-的高选择性识别我们制备了CN^-的检测试纸,该试纸能够方便、快捷、准确地检测水中的CN^-。     

锂在嵌入物LixTio2中的扩散行为

本文利用电化学方法测定了薄膜电极Li_xTiO₂中锂离子的化学扩散系数,室温下其数量级为10^-11～10^-12cm²·S^-1(x=0.10～0.20)。通过₄-T关系,测得其扩散激活能E≈0.59eV,频率因子₀≈O.54cm²·s^-1.故其一般式可表为:₄=O.54exp(-6785/T)cm²·s^-1(t=15～50℃).利用D₄值和库仑滴定曲线测得了Li⁺在Li_xTiO₂薄膜电极中的迁移率和电导率分别为10^-10cm²·V^-1·s^-1和10^-7～10^-8Ω^-1·cm^-1数量级。比较了Li_xTiO₂体系与其他锂嵌入物的₄值,发现其与隧道化合物Li_xWO₃的₄值相近,而比层状化合物Li_xTiS₂的₄值小3～4个数量级。D₄值较大的嵌入物在作为锂电池的正极时,可以经受较大的充放电流。     

稀土离子跨人血红细胞膜的荧光法研究

采用Fura-2荧光浓度指示剂对红细胞的稀土跨膜作用进行了系列研究.结果表明,稀土离子不能通过完整的红细胞膜进入细胞内.通过与离子载体实验相对照,发现细胞ATP耗竭后,低浓度的稀土离子(5×10^-6mol/L)不能跨膜进入ATP-耗竭红细胞.KCl去极化及加入电压依赖性钙通道刺激剂Bay-K8644对稀土离子的跨膜也没有促进作用.在Ca²⁺内流正常的情况下,低浓度稀土离子(5×10^-6mol/L)对钙离子内流无影响.增大稀土离子浓度到5×10^-4mol/L,用显微镜观察此时红细胞已开始溶血.在模拟胞内离子组分的缓冲液中(pH=7.05),比较了La³⁺,Eu³⁺和Ca²⁺对Fura-2的敏感程度.此条件下Fura-2对La³⁺和Eu³⁺的检测限分别为10-12和10-14mol/L,对Ca²⁺的检测限为10-8mol/L,并测得Fura-2-La³⁺(Eu³⁺)的络合比为1∶1,表观离解常数为1.7×10^-12和4.95×10^-14mol/L,表明用此法检测稀土离子跨膜行为相当灵敏有效.