β-环糊精调控水溶液中Cu~(2+)的辐射还原

在β-环糊精(β-CD)水溶液的安全吸收剂量范围内,利用β-CD来调控Cu2+的辐射还原.随着β-CD的加入,硝酸铜的辐射还原产物从Cu2O逐渐转变为Cu.当β-CD浓度增大至8.0mmol·L-1时,辐射还原产物主要为Cu纳米粒子.在辐照过程中,Cu2+的还原没有经历Cu2O的中间过程.这是由于β-CD对·OH的清除减少了·OH与水化电子(ea-q)的反应,增大了ea-q的产额,从而有利于Cu的生成.另外,β-CD通过羟基在Cu纳米粒子表面的吸附可增强Cu纳米粒子在水溶液中的稳定性.用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、粉末X射线衍射(XRD)和选区电子衍射(SAED)对Cu2+辐射还原产物进行了表征.     

阴离子型β-环糊精衍生物的合成

以β-环糊精与对甲苯磺酰氯反应制得6-对甲苯磺酰基-β-环糊精酯(1); 1分别与牛磺酸和L-天冬氨酸反应合成了两个阴离子型β-环糊精衍生物单-6-牛磺酸-β-环糊精(2)和单-6-L-天冬氨酸-β-环糊精(3),总收率分别为56.1%和48.7%,其中化合物2未见文献报道,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和MS（ESI）表征。并对后处理过程进行了优化。     

CuNi/β-环糊精/还原氧化石墨烯修饰电极电化学检测多巴胺

建立了一种循环伏安法制备CuNi/β-环糊精/还原氧化石墨烯修饰玻碳电极(CuNi/β-CD/ERGO/GCE)的方法。通过多巴胺在该修饰电极上的电化学行为发现,该电化学传感器实现了快速、灵敏的测定多巴胺。该传感器用差分脉冲伏安法(DPV)测定多巴胺时,其电化学响应电流与多巴胺浓度在0.01~20μmol/L之间呈线性关系,检测限为8 nmol/L。该传感器用于尿液样品中的多巴胺检测,回收率在95.6%~107.2%之间。     

PEG还原Cu(Ⅱ)制备Cu2O纳米立方晶

Cuprous oxide (Cu₂O) nanocubes have successfully been prepared through a simple and novel method by heating Cu(ethyl acetoacetate)₂ (Cu(EAC)₂) and poly(ethyleneglycol) (PEG) in the absence of other chemicals. The PEG acted as the reducing agent as well as the stabilizer. The XRD results indicated that no metal Cu or CuO developed in the preparation process, and only Cu₂O nanoparticles with the cuprous structure were produced. The TEM images revealed that all the Cu₂O nanoparticles were cubic-shaped or square-shaped particles. The size and shape of Cu₂O nanocubes were dependent on concentrations of the Cu(Ⅱ) precursor, reactant temperatures, and chain length of PEGs. It is interesting that the reducing reactivity of PEG was sensitive to its chain length, and the reduction reaction activity was drastically dropped with the decreasing of polymer′s chain length.     

水溶液体系中氧化石墨烯的γ射线辐射还原

石墨烯是一种碳原子以二维蜂窝状晶格结构构成的单片层材料,由于其具有优异的电传导性、力学性能和热传导性近年来受到广泛关注.本文采用γ射线辐射技术分别处理水溶液和对苯二胺(PPD)水溶液中的氧化石墨烯(GO),得到辐照还原氧化石墨烯(RGO)和胺基化修饰的还原氧化石墨烯(RGON).通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼(Raman)光谱、X射线衍射(XRD)和热失重分析(TGA)等表征分析产物的化学结构和元素组成;通过四探针测试仪和接触角测量仪研究产物的导电性能和亲水性.实验结果表明,在水溶液及PPD水溶液中γ射线辐射均可高效还原GO,还原后得到的RGO和RGON电导率均显著增大.PPD的胺基在辐射还原过程中还可以修饰到石墨烯的表面,因此RGON的亲水性比RGO好,但胺基的存在会干扰石墨烯表面π电子的传导,导致其电导率下降.     

在光催化还原CO2中具有高催化效率的八面体Cu2O修饰的TiO2纳米管

光催化还原CO2生成烃类燃料是一种可同时解决全球变暖和能源危机问题的最有效途径之一。尽管这方面的研究已经取得了一定的进展,但是整体的光催化转换效率还非常低。因此,需要发展更加高效的催化剂。由于半导体材料禁带宽度与太阳光谱相匹配,人们已经对其进行了广泛研究。其中TiO2因具有无毒、强氧化性以及良好的光学和电学性质等而成为最主要的研究对象。但是对于光催化还原CO2反应来说, TiO2仍存在很多不足,如只能吸收太阳光谱中的紫外光,光生载流子会快速结合,以及光生空穴的强氧化能力等,这些都限制了其光催化还原CO2的效率。采用窄禁带宽度半导体修饰TiO2是解决上述不足的有效途径之一。本文采用简单的电化学方法成功制备了一种由窄禁带半导体Cu2O修饰的TiO2纳米管(TNTs)的复合物,并运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及X射线光电子能谱(XPS)表征了所制备复合物的形貌、化学组成和结晶度。表征结果显示,所制备的TiO2为整齐排列的纳米管阵列结构;复合物中的纳米颗粒为Cu2O;当电化学沉积Cu2O的时间为5 min时,得到的Cu2O纳米颗粒初步呈类八面体结构。随着沉积时间的增加, Cu2O颗粒尺寸增加,具有八面体结构。 XRD和XPS结果表明, TiO2纳米管为锐钛矿,八面体Cu2O纳米颗粒的主要暴露晶面为(111)面。我们还进一步研究了不同量Cu2O纳米颗粒修饰的TiO2纳米管复合物在可见光以及模拟太阳光下光催化还原CO2的能力。在可见光下,由于自身的禁带宽度,纯净的TiO2纳米管没有任何光催化还原CO2的能力;经过Cu2O纳米颗粒的修饰,复合物显现出明显的光催化还原CO2的能力,其中经过30 min Cu2O沉积的TNTs具有最高的光催化效率。在模拟太阳光下,经过15 min Cu2O沉积的TNTs具有最高的光催化效率。在所有光催化还原CO2过程中,主要碳氢产物为甲烷。为了深入地理解该复合体系在还原CO2中的高催化效率,我们对催化剂进行了进一步的表征。紫外-可见漫反射光谱表明, Cu2O八面体纳米颗粒的沉积将TNTs的吸收光谱拓展到了可见光区域,提高了复合物对太阳光的吸收能力。此外,我们还通过测试所制样品的光电流反应、荧光发射光谱以及电化学阻抗谱,研究了催化剂中光生电子和空穴的分离和迁移能力。结果表明,适量的Cu2O沉积提高了复合物对光的吸收能力,增加了光生载流子的数量,从而使更多的光生载流子参与光催化反应。综上,本文首次报道了八面体Cu2O纳米颗粒修饰TNTs复合物的光催化还原CO2的能力。在一定量的Cu2O纳米颗粒修饰下,该复合物在光催化还原CO2生成烃类反应中表现出高效性。经过一系列详细的表征和讨论,我们认为其高效性主要源于三个方面：(1) TNTs的管状结构为反应物的吸附提供了大量的活性位点,同时一维的管状结构更有利于光生载流子的运载,从而提高了电子和空穴的分离;(2) Cu2O纳米颗粒的修饰提高了催化剂对光的吸收,促进催化剂最大程度地利用太阳光;(3) TiO2和Cu2O之间导带以及价带位置的匹配,在减少光生载流子复合的同时也降低了TiO2价带上空穴的氧化能力,从而抑制了CO2还原产物的再氧化过程。     

β-环糊精存在下Na~2S~2O~4对酮的不对称还原

本文研究了在β环糊精存在下价廉易得的保险精硫酸钠作为还原剂, 并用水作为反应介质, 得到醇的光学产率最高可达14.4%。     

β-环糊精对丁吡吗啉的包合作用

采用紫外光谱定量研究了β-环糊精(β-CD)对新型杀菌剂丁吡吗啉的包结行为, 结果表明, β-CD与丁吡吗啉形成包结比为1∶1的包结物, 其包结常数随温度升高而减小, 表明包结是一个放热过程; 包结反应热力学参数ΔH, ΔS和ΔG均为负值, 说明包结反应是焓变驱动的自发过程.相溶解度实验表明, β-CD能显著提高丁吡吗啉在水中的溶解度, 有助于该产品剂型的水基化, 且包合对其杀菌活性没有明显影响. 对固态包结物的IR和2D ROESY分析表征表明, 丁吡吗啉以其苯环端从β-CD的窄端进入其空腔, 叔丁基进入到β-CD的阔端, 而分子中的其它部分位于空腔的窄端外.     

β-环糊精存在下Na_2S_2O_4对酮的不对称还原

Fornesier曾报道,在β-环糊精(β-cyclo-dextrin,β-CD)存在下,用NaBH_4 对酮的不对称还原。我们应用价廉易得的保险粉(Na_2S_2O_4 )作为还原剂,并完全用水来代替文献[2]中用保险粉还原时所必须的二噁烷或二     

β-环糊精与阿霉素相互作用荧光光谱

用荧光光谱技术确定了β-环糊精（β-CD）与阿霉素（ADM）之间的超分子包络物ADM-β-CD的形成。 研究了时间、浓度和温度对包络反应的影响,确定了包络物形成的化学计量比,计算了在不同温度下的包络常数和包络反应的热力学参数。 在33 ℃、pH=7.0时,包络常数K=2.98×106 L/mol,且包络常数随温度升高而变小,该包络反应属于焓驱动的自发的放热反应。 由于β-CD对ADM的天然荧光有增强作用,因此,ADM与β-CD形成超分子包络物后,荧光强度增大,荧光光谱是研究ADM与β-CD超分子包络反应的很好的技术。 求得β-CD增敏荧光法定量测定ADM的线性回归方程为:F=5.64×108c+47.26,相关系数r=0.9985,检测下限为6.30×10-8 mol/L。     

脯氨酸与Cu、Cu+和Cu2+配位体系的计算研究

运用M06-2X和ωB97XD方法分别在6-311++G（2d,p）和TZVP基组水平上,对脯氨酸（Pro）的15种构象与Cu、Cu⁺和Cu²⁺形成的多种配合物的几何结构、能量学特征、振动光谱和电子结构等进行计算研究. 四种水平得到20种[Pro-Cu]、16种[Pro-Cu]⁺和16种[Pro-Cu]²⁺稳定结构. [Pro-Cu]和[Pro-Cu]⁺体系中出现12种Pro构象,而[Pro-Cu]²⁺体系中出现11种Pro构象,三种体系中最稳定的结构都不是由能量最低的Pro构象生成的. 在结构CI3、CI4、CII7和CII8中,Pro的羧基氢转移到亚氨基氮形成两性离子与Cu双配位结合. [Pro-Cu]^0/1+/2+体系四种水平计算相对能差范围逐渐增加,结合能分别在-60.0 --5.0 kJ·mol^-1、-340.0 --170.0 kJ·mol^-1和-1100.0 --860.0 kJ·mol^-1范围,配位体系中Pro的变形能逐渐增加. N―H和O―H键伸缩振动频率普遍发生红移,配位体系中部分电荷从Pro转移到Cu上,在[Pro-Cu]²⁺体系中单配位结构中电荷转移最多,约为单位负电荷.     

Kinetics of Fe3+ and Cu2+ sorption by fibrous polyampholite

The kinetics of Fe³⁺ and Cu²⁺ sorption from sulfate salt solutions by fibrous polyampholite have been studied.

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Fe³⁺ Cu²⁺ , .

     

Si-rhodamine based water-soluble fluorescent probe for bioimaging of Cu+

A Si-substituted rhodamine based water-soluble fluorescent probe bearing a tetrathia-azacrown was designed for fluorescence imaging of Cu⁺ with substantial affinity and selectivity.In physiological condition,the developed probe with outstanding water-solubility exhibits ultrahigh sensitivity to Cu⁺,ensuring the reliable fluorescence imaging in vivo.     

偏压控制Cu2O和Cu在TiO2表面的生长及其光电化学性质

基于TiO₂/Ti 电极在含Cu²⁺溶液中的循环伏安图,调节电沉积的沉积电压,我们在TiO₂平整表面制备出Cu₂O和/或Cu颗粒. 通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）表征,发现Cu₂O和Cu有不同的生长机制：Cu₂O颗粒在TiO₂表面分散结晶,而Cu颗粒是在已生长的颗粒上成核,从而形成堆积颗粒结构. 这是由于在Cu₂O/TiO₂界面和Cu/TiO₂界面形成不同的能带结构,使得电子的转移方式不同. 与纯TiO₂光阳极比较,可以观察到Cu₂O/TiO₂和Cu/TiO₂异质结构的光电流均有显著增强. 特别地,存在一个电压区间使得Cu₂O和Cu同时生长在TiO₂表面,此时对应的光电流比较稳定并且能达到最大. 紫外-可见（UV-Vis）漫反射光谱、电化学阻抗谱（EIS）和光电流-电压特性曲线均显示,Cu₂O和Cu明显有助于光的可见光吸收,同时Cu/TiO₂在光电转换过程中显示更宽波段的可见光利用率. 此外,开路电压的增加、有效的电荷分离和电极/电解质界面上载流子的快速迁移也增强了材料的光电化学性质.     

Efficient adsorption and desorption of Cu2+ by a novel acid-resistant magnetic weak acid resin

A novel magnetic weak acid resin NDMC-1 was prepared in the presence of methyl acrylate（MA）,divinylbenzene（DVB） and titanate coupling agent（TCA） coated 7-Fe₂O₃ particles.To evaluate the adsorption of Cu²⁺ on the obtained resin NDMC-1,another two magnetic resins NDMC-0（the precursor of NDMC-1 without hydrolyzation） and NDMO-l（the synthesized weak acid resin using oleic acid coatedγ-Fe₂O₃） were chosen for comparison.The results showed that the carboxyl groups were formed after hydrolyzation,and NDMC-1 exhibited a greater adsorption capacity to Cu²⁺.The desorption experiment demonstrated that the desorption ratio at pH 2（95.14%） was greatly higher than pH 3（25.97%）.Moreover,the magnetic resin NDMC-1 was proved to be stable at pH 2,extending the application of magnetic materials which were always considered to be acid-nonresistant.     

11-Mercaptoundecanoic acid functionalized gold nanoclusters as fluorescent probes for the sensitive detection of Cu2+ and Fe3+ ions

Metal ions are physiologically essential,but excessive metal ions may cause severe risk to plants and animals.Here,we prepared gold nanoclusters(Au NCs) protected by 11-mercaptoundecanoic acid(11-MUA),which have excellent fluorescence properties for the detection of metal ions.The results showed that the copper ions(Cu~(2+)) and iron ions(Fe~(3+)) in the solution have obvious quenching effect on the fluorescence intensity of Au NCs.The detection range of Fe~(3+) was 0.8–4.5 mmol/L(R~2= 0.992) and 4.5–11.0 mmol/L(R~2= 0.997).And Cu~(2+) has a lower linear range(0.1–1.0 mmol/L,R2= 0.993).When EDTA was added into the reaction system,it was observed that the quenching effect of Cu~(2+) and Fe~(3+)on Au NCs showed different phenomenon.Then,the effect of metal ions on the fluorescence of Au NCs was investigated.The selective detection of Cu~(2+) was achieved by EDTA masking of Fe~(3+).In addition,we realized the metal ions detection application of Au NCs in the serum     

分子印迹β-环糊精聚合物选择性识别水中的双酚A

以双酚A为模板分子, β-环糊精为功能单体, 六亚甲基二异氰酸酯为交联剂, 二甲基亚砜为溶剂, 采用沉淀聚合法合成了分子印迹β-环糊精聚合物. 用傅里叶变换红外光谱仪、 扫描电子显微镜对聚合物的结构进行表征. 从选择性、 吸附容量、 结合特性对吸附剂的性能进行了评价. 底物类似物的机会均等与机会不均等竞争吸附实验证明了β-CD-MIPs对底物的结合容量远大于对类似物的结合容量. 用热力学参数对实验数据进行拟合, 发现β-CD-MIPs对BPA的吸附为自发的放热过程, 温度低对吸附有利.     

新型抑菌Cu2+固载超滤膜的制备及性能表征

将聚乙烯亚胺(PEI)通过静电作用自组装于聚丙烯腈(PAN)多孔基膜表面,形成高分子聚电解质层;进一步通过浸泡法和动态电沉积法,将Cu2+固载于高分子聚电解质层上,制备出新型Cu2+固载超滤膜.研究结果表明,Cu2+固载超滤膜的PEI层和Cu2+均具有较高稳定性;该分离膜对腐植酸的截留率高达99.0%,且具有优良的抑菌性能,抑菌率高达85.7%.此外,相对于静态浸泡法,动态电沉积法是一种更有效的Cu2+固载手段,不仅大幅缩短了固载时间,还显著提高了Cu2+固载率.     

富锂锂锰氧化物的制备及其在溶液中的抽Li+/吸Li+性能

采用柠檬酸配合法合成了系列尖晶石富锂锂锰氧化物Li2O.nMnO2(n=1.75,2.0,2.25,2.5,3.0)。通过X射线衍射(XRD)和酸浸实验发现,350℃合成的Li2O.2.25MnO2具有纯相尖晶石锂锰氧化物结构,且在弱酸性介质中具有较高的锂溶出率和较低的锰溶损率。Li2O.2.25MnO2在酸浸之后转型为锂离子筛。XRD和扫描电子显微镜(SEM)分析发现锂离子筛能够保持尖晶石锂锰氧化物的结构和形貌。吸附实验表明,该锂离子筛在碱性含锂溶液中对Li+具有吸附性能,且吸附容量随着溶液温度和pH值的升高而增大,最高能达到40.14 mg.g-1。通过傅立叶红外光谱(FTIR)研究了锂离子筛的吸附机理,并用Langmuir模型描述了其在LiCl+LiOH溶液中的吸附行为。