麦麸对重金属离子的吸附性能研究

以麦麸为天然吸附剂,从水溶液中去除重金属离子.实验表明,麦麸对重金属离子有优良的吸附性能.在约10min内达到吸附平衡,吸附容量分别为:Hg2 70mg/g、Pb2 63mg/g、Cd2 21mg/g、Cu2 15mg/g、Ni2 13mg/g及Cr3 9.3mg/g;吸附速率很快,并且对上述金属离子有良好的选择性.     

高效亲和色谱研究含有特定结构域肽与DNA的结合

高效亲和色谱研究含有特定结构域肽与ＤＮＡ的结合张若蘅,杨栩,李崇熙,徐筱杰（北京大学化学系北京１００８７１）１前言在脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）结合蛋白质中,除了螺旋－转折。螺旋、锌指和亮氨酸拉链三种主要结构域之外￣［１］,近年来,一类含有β－转折结构的Ｓ...     

气相中Cu＋和Zn＋与SCO反应的理论研究

为更清晰地揭示M^＋与SCO基元反应的机理, 采用密度泛函B3LYP方法, 在6-311＋＋G**基组水平上研究了Cu^＋＋SCO和Zn^＋＋SCO反应体系. 对反应势能面上各驻点的几何构型进行了全优化, 用频率分析方法和内禀反应坐标(IRC)方法对过渡态进行了验证. 在Cu^＋与SCO的反应中, 对影响反应机理和反应速率的势能面交叉现象进行了讨论, 运用Hammond假设和Yoshizawa等的内禀反应坐标垂直激发的计算方法找到了势能面交叉点. 计算结果表明, C—S和C—O键的活化都是通过插入消去机理, 但C—S键的活化在能量上更占优势. 计算确认了标题反应的主通道, 所有的计算结果与实验吻合.     

过渡金属离子与烷烃反应机理的理论研究──镍离子(2D)与丙烷反应中氢分子的还原消除机理

以Ni⁺与C₃H₈反应作为过渡金属离子与烷烃反应的范例体系,用B₃LYP密度泛函方法计算了[Ni,C₃,H₈]⁺基态势能面上各驻点的构型、频率和能量,结果表明,该反应的H₂分子消除需经历两个基元步骤,即Ni⁺首先插入一级或二级C-H键,然后经H转移过渡态异构化为较稳定的中间体,继而解离产生H₂分子.计算的反应热为142.28kJ/mol,与相应的实验值(127.85kJ/mol)符合较好.     

聚乙烯四唑型螯合树脂及其对重金属离子的吸附性能

采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)方法将丙烯腈(AN) 接枝到氯甲基化聚苯乙烯树脂(PS-CH₂Cl) 表面, 再与叠氮化钠进行3+2环加成反应, 制备了一种聚乙烯四唑型螯合树脂(PVT-g-PS). 用红外光谱和元素分析对PVT-g-PS树脂进行了表征, 考察了该树脂对Pb(Ⅱ), Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能. 在一定聚合时间范围内, 丙烯腈接枝率与SI-ATRP时间呈线性关系, 树脂表面四唑含量及树脂对金属离子的吸附容量随丙烯腈接枝率增大而增大, 说明丙烯腈在树脂表面聚合为活性可控聚合, 树脂表面功能团含量和树脂吸附容量可以用聚合时间调控. 通过分析树脂吸附容量与溶液pH值的关系、 吸附等温线和吸附动力学, 证明3种金属离子的吸附主要是基于配位作用的化学吸附. 当SI-ATRP时间为10 h时, 树脂对Pb(Ⅱ), Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附容量高达1.57, 1.68和1.92 mmol/g. 经过10次吸附-解吸循环实验, 树脂的吸附容量无显著变化, 表明新型树脂具有较高的吸附量和良好的重复使用性.     

亚胺引发四肽环化反应机理的理论研究

运用密度泛函的理论方法（M06//B3LYP）对亚胺引发的关环肽环化的反应机理进行了研究. 计算结果表明,由亚胺到环肽的转化过程存在两种不同的反应机理. 一种是羰基转移-合环机理：先经历羰基转移,然后H转移与C-O合环同时进行. 另一种是H转移-合环-羰基转移-H转移机理：H原子先从O原子转移到N原子然后再进行C-O合环,随后再进行羰基转移与H原子转移. 计算结果显示,羰基转移-合环反应历程为有利路径,该反应路径中的H原子转移及C-O成环过程为整个反应的决速步骤.     

带羧基乳液浸渍纸对重金属离子的吸附性能研究

制备了带羧基乳液浸渍纸.讨论了该浸渍纸对静态水溶液中重金属的离子交换性能,以及温度和pH值对离子吸附量的影响,发现该浸渍纸在用于水处理中具有良好的吸附性能和再生性能.     

铅离子与镉离子高选择性的大环化合物:对称四甲基六元瓜环与过渡金属及重金属离子的配合作用

利用微分脉冲伏安法研究了对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])与过渡金属的相互作用。结果表明该主体大环化合物对Pb²⁺和Cd²⁺离子具有较好的选择性作用。伏安数据测定表明Pb²⁺及Cd²⁺离子与对称四甲基六元瓜环以n_M²⁺/n_TMeQ[6]=2配位, 其配合平衡常数分别为(K_Pb²⁺=2.12×10⁹ L²·mol^-2, K_Ca²⁺=2.10×10⁹ L²·mol^-2)。Pb²⁺离子与TMeQ[6]的晶体结构进一步证实了上述实验结果。     

重金属离子对猪胰α-淀粉酶活性影响的作用机理研究

通过在α-淀粉酶介质中加入Ce^3 ,Cd^2 和Pb^2 ,研究其对α-淀粉酶活性影响的作用机理。结果表明,低浓度重金属离子对酶活性有激活作用,高浓度则严重抑制酶活性。在高浓度下,Ce^3 ,Cd^2 和Pb^2 能完全竞争出α-淀粉酶中的Ca^2 。荧光滴定结果表明,Ce^3 ,Cd^2 和Pb^2 不仅可能完全占据Ca^2 的结合位点,而且还可能在Ca^2 的结合位点以外的氨基酸残基上结合,从而导致酶的构象改变。     

铅离子与镉离子高选择性的大环化合物：对称四甲基六元瓜环与过渡金属及重金属离子的配合作用

利用微分脉冲伏安法研究了对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])与过渡金属的相互作用。结果表明该主体大环化合物对Pb2+和Cd2+离子具有较好的选择性作用。伏安数据测定表明Pb2+及Cd2+离子与对称四甲基六元瓜环以nM2+/nTMeQ[6]=2配位,其配合平衡常数分别为(KPb2+=2.12×109L2·mol-2,KCa2+=2.10×109L2·mol-2)。Pb2+离子与TMeQ[6]的晶体结构进一步证实了上述实验结果。     

氯化钙甲醇溶液中离子溶剂化作用的理论研究

利用红外光谱研究不同温度下CaCl2/甲醇溶液体系的溶剂化作用,结果表明在溶液中CaCl2以离子形式与甲醇发生溶剂化作用,且溶剂化数随温度升高而降低.通过密度泛函理论（DFT）在B3LYP/6-31G＊＊水平下对CaCl2/甲醇溶液中可能存在的配位构型进行结构优化及热力学性质的计算,说明了在CaCl2/甲醇溶液中各种配位构型存在的可能性,得出温度升高热力学数据的变化规律,解释了溶剂化数随温度升高而降低的趋势.进一步对各种可能配位构型的红外吸收频率进行计算并与实验结果进行比较,推断在CaCl2/甲醇溶液中主要存在的配位构型为[CaCl（CH3OH）n]＋和[Cl（CH3OH）n]-.     

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.     

碳纳米管与咪唑类离子液体相互作用机制的理论研究

离子液体(IL)与碳纳米管(CNT)形成的复合体系在许多重要领域有潜在的应用价值,然而人们对于其微观结构的理解尚不清晰,对IL与CNT相互作用机理的认识还存有争议.本文以(8,0)CNT与1-丁基-3-甲基咪唑六氟化磷IL为例研究了CNT与IL的相互作用,分别探讨了1-丁基-3-甲基咪唑阳离子([BMIM+])、六氟化...     

Ni2＋与双甘氨肽相互作用的理论研究

使用密度泛函的B3PW91方法研究了Ni^2＋离子与二肽的相互作用, 优化了各种可能复合物的三重态、五重态和单重态. 研究结果表明所得配合物的基态为三重态, 基态复合物基本上是以二肽分子中碳链上的两个O原子和末端N原子形成的二齿或三齿配合物. 在气相中基态的最稳定复合物构型为三配位的³I, 而在溶液中为两性离子配合物³VIII. 在配合过程中, 静电相互作用占主导地位. 三重态的配位过程中配体的电子主要转移到空3d轨道和4s4p上而五重态中配体的电子主要转移到单占据d轨道上, 导致自旋密度转移到配体上去. 溶剂化过程中, 溶剂与溶质间的静电相互作用起主导作用.     

钒离子与乙烷反应的理论研究

用量子化学方法在UB3LYP／6－311＋＋G（3df,3pd)水平上研究了一阶钒离子与乙烷的反应，找到了[VC2H6]^ 势能面上各驻点的结构，分析了反应过程中有关的电子转移性质，给出了CH4和H2的还原消队理。结果表明：CH4消除反应一般按加成－消除机理进行，在高能条件下也可按协同机理进行；H2分子消除反应，一般按1，2－H2分子消除机理进行，在高能条件下也可按1，1－H2分子消除机理进行。计算表明：能量最有利的反应通道是V^ C2H6→V(C2H4)^ H2，该反应放热11.82kJ/mol。     

Ni2＋与双甘氨肽相互作用的理论研究

使用密度泛函的B3PW91方法研究了Ni^2＋离子与二肽的相互作用, 优化了各种可能复合物的三重态、五重态和单重态. 研究结果表明所得配合物的基态为三重态, 基态复合物基本上是以二肽分子中碳链上的两个O原子和末端N原子形成的二齿或三齿配合物. 在气相中基态的最稳定复合物构型为三配位的³I, 而在溶液中为两性离子配合物³VIII. 在配合过程中, 静电相互作用占主导地位. 三重态的配位过程中配体的电子主要转移到空3d轨道和4s4p上而五重态中配体的电子主要转移到单占据d轨道上, 导致自旋密度转移到配体上去. 溶剂化过程中, 溶剂与溶质间的静电相互作用起主导作用.     

α-双环-HMX晶体中二聚作用的理论研究

在四种(分别为HF/6-31G*,MP2/6-31G*,B3LYP/6-31G*和PBE1PBE/6-31G*)水平下,用超分子方法(SM)求得α-双环-HMX(四硝基四氮杂双环辛烷)三种二聚体(I,II和III)中的分子间相互作用能.用对称性匹配微扰理论(SAPT)与密度泛函理论(DFT)相结合的方法[SAPT(DFT)方法]求得该三种二聚体的分子间相互作用能及其分量.在四种SM方法中,以MP2求得的相互作用最强,但均弱于SAPT(DFT)的计算结果.SM和SAPT(DFT)两种方法求得的相互作用,均为IIIIII,归因于三者的分子质心平衡间距(Re)6.58(I)6.95(III)8.60(II).考察SAPT(DFT)方法求得的各作用能分量是IIIIII.密度泛函方法对色散能计算的丢失使其求得的相互作用偏小.     

多胺型螯合树脂对重金属离子的吸附研究

研究了含有三乙烯四胺功能基的酚醛树脂（FQ—34）对Cu2 、Ni2 ,Zn2 、Co2 的静态吸附动力学、等温吸附等过程。结果表明，液膜扩散是吸附的主控步骤，可用G．E．Boyd膜扩散方程来描述；等温吸附属单分子层吸附，可用Langmuir等温方程描述。同时，还对吸附机理作了初步探讨。