Ferron逐时比色法中显色剂Ferron浓度对Al-Ferron体系反应动力学的影响

Ferron逐时比色法中Al-Ferron体系反应动力学常被视为准一级反应,由此可推得相应的拟合方程并测得相应的反应速率常数kb,显色剂Ferron作为反应物之一其用量必然直接影响测量的结果。以不同OH/Al比的聚合氯化铝溶液为研究对象,抓住Ferron浓度这一核心要素,对Al-Ferron体系反应动力学过程进行了系统研究。结果表明,[Ferron]≥2.0×10^(-3)mol/L是确保动力学速率常数kb准确测量的基本保证。     

通过Boltzmann拟合方程定量计算Al(Ⅲ)盐强制水解聚合溶液中的羟基多核铝型体

在表征聚合铝的3种传统测试方法中,只有酸碱电位滴定法至今还没有用于定量计算羟基多核铝。本文依据Al(Ⅲ)盐强制水解聚合过程的电位滴定实验结果,利用铝盐水解聚合电位滴定曲线的三个临界特征点,同时利用Origin软件自备的Boltzmann方程对滴定曲线拟合,可以很方便地计算出铝盐强制水解聚合溶液中聚合铝的含量。模式计算结果与Al-Ferron逐时络合比色法的测试结果线性符合较好,为研究Al(Ⅲ)盐水解聚合过程及其聚合铝形态的定量测定尝试了一种新的方法。     

显色剂Ferron用量对纯单核铝溶液中Al3+浓度准确测定的影响

显色剂用量[Ferron]对铝浓度和铝形态的准确测量有显著影响,然而该问题未被人们充分认识,不同课题组的研究人员在Al-Ferron体系测定时使用的Ferron浓度各不相同,造成所得的摩尔吸光系数ε存在明显差异,进而影响对聚合氯化铝溶液中铝形态的准确测量。本文对该问题进行了全面系统地研究,结果表明:纯单核铝溶液中ε随Ferron浓度的增加而呈指数型增加,直至[Ferron]达到2.0×10~(-3) mol/L时ε达到最大平台值并可视为常数。[Ferron]的适宜范围为2.0×10~(-3)～3.0×10~(-3) mol/L,该文选择[Ferron]的最佳用量为2.0×10~(-3) mol/L,此时可获得最准确、灵敏的分析结果。     

铁试剂和溴化十六烷基三甲基铵双波长分光光度法同时测定铝和铁

8-羟基喹啉萃取双波长分光光度法测定铬铁矿中铝、铁已有报导。由于8-羟基喹啉与铝形成不溶性的络合物,故不能在水相中直接显色测定。Katsumi Goto等介绍应用铁试剂(7-碘-8-羟基喹啉-5-磺酸,即Ferron)可省略萃取步骤。徐辉远也阐述由于磺酸基的存在,增大了络合物的溶解度,但所形成络合物的络合比及稳定性受到溶液酸度及其它     

Al13形态的分离纯化与表征

采用乙醇－丙酮沉淀法提取了聚合氰化铝（PAC）中的Al13形态并采用Al-Ferron逐时络合比色法、27Al NMR，SEM，TEM和XRD等方法对所获得的水溶性Al13形态进行了分析表征．结果表明，通过向聚合氯化铝溶液中不断加入乙醇和丙酮，聚合氯化铝中各形态组分便会按照在混合溶剂中溶解度由小到大的顺序，依次从溶液中析出．截取中间组分得到Al13 形态．Al-Ferron逐时络合比色法和27Al NMR的鉴定结果表明，采用该方法分离提纯得到的样品中Al13 的含量达95％以上．SEM和TEM的鉴定结果表明，固体Al13聚集体主要为棱柱、单斜长方体和四面体等多面晶粒，小的聚集体粒径约 200mm，大的可达 2μm．溶液中的Al13 形态聚集成束并以枝状排列．XRD结果表明，Al13的特征衍射峰出现在2θ为5°～25°的范围内．     

有机-无机杂化高分子絮凝剂PAC-PDMDAAC的合成与表征

以过硫酸铵为引发剂,以乙二胺四乙酸四钠(Na4EDTA)为助剂合成了新型有机-无机杂化高分子絮凝剂聚合氯化铝-聚二甲基二烯丙基氯化铵(PAC-PDMDAAC).实验考查了DMDAAC单体质量分数、引发剂用量、反应温度以及反应时间对杂化絮凝剂合成的影响.结果表明杂化高分子絮凝剂的最佳合成条件为单体质量分数30%,引发剂质量分数0.7%,反应温度60℃,反应时间5 h.傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)以及扫描电镜(SEM)测试结果表明,杂化聚合物PDMDAAC链端有—SO42-离子存在,其与带正电荷的羟基铝粒子以离子键形式键合.扫描电镜结果显示杂化絮凝剂具有更大的比表面积,易于发挥吸附架桥作用.采用Al-Ferron逐时络合比色法研究絮凝剂中Al形态,结果表明杂化絮凝剂中Alc部分,即不与Ferron发生络合反应的高聚物明显增多.由PAC、复配型PAC-PDMDAAC和杂化型PAC-PDMDAAC絮凝剂分别处理腐植酸-高岭土模拟水样和长江水,结果表明杂化型絮凝剂在浊度和UV254的去除率上优于其它二者.     

铝-氟-7-碘-8-羟基喹啉-5-磺酸-十六烷基三甲基——溴化铵四元络合物体系的荧光光度研究

在近中性溶液中,铝与氟、7-碘-8-羟基喹啉-5-磺酸(Ferron)、十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)可形成四元荧光络合物。络合物的最大激发和发射波长分别为372和495nm。方法灵敏度高,检出限达0.8ppb。方法选择性好,体系在允许大量的掩蔽剂EDTA存在下,较大量的共存离子不干扰铅的测定。用于自来水和碳酸盐试剂中铝的测定,获得满意的结果。     

铝形态分析的研究进展

介绍了铝形态分析的意义,环境和生物体系中铝存在的形式,综述了铝形态分析时采用的连续静态浸提法、铝-试铁灵逐时络合比色光度法、酸碱电位滴定、电化学分析、色谱分析、核磁共振及计算机拟合等分析方法(1984—2009年间),引用文献65篇。     

凝胶色谱法分离聚合氯化铝中Al13形态的特性研究

采用缓慢滴碱法制备聚合氯化铝(PAC)溶液, 并采用Bio-Gel P-100型凝胶层析法将溶液中铝形态进行了分离. 采用常规的化学方法(Al-Ferron逐时络合比色法)和Al²⁷Al-NMR法对分离过程中收集的各级分进行了测定. 在分离过程中通过改变洗脱速度, 洗脱液离子强度和pH值等实验条件来研究影响分离的各因素. 实验结果表明, 在层析分离过程中除被分离物的分子尺寸之外, 分子电荷对分离也会产生相应的影响. 降低洗脱流速、提高洗脱液离子强度, 以及调节合适的pH值都能提高分离效率. 通过对实验条件的优化, 可以分离得到大量高纯Al₁₃形态(即 AlAl_b含量为100%的产品), 可占被分离PAC产品总量50%以上.     

乙二胺对铝(Ⅲ)-铝试剂-乙醇显色反应的增敏及其应用

在pH4.0～4.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中,适量的乙二胺对铝(Ⅲ)-铝试剂-乙醇的显色反应有明显的增敏作用。显色体系的最大吸收波长为545nm,表观摩尔吸光系数为1.2×10~4L/(mol·cm),铝(Ⅲ)含量在0.5～40μg/(25mL)时服从比尔定律。该显色体系用于测定合成水样中的铝,回收率为96.7％～98.4％,RSD为0.38％～0.43％。     

羟基聚合铝晶体研究进展

羟基聚合铝的研究在环境化学中具有重要作用。自然条件下存在的无机单核铝本身具有毒性,而多核铝是比单核铝更毒的铝形态,它们很容易进入人体和植物产生毒害作用。因此,水解聚合铝形态研究一直是环境化学、地球化学和材料催化等众多研究领域的前沿热点课题。本文综述了在新环境材料开发中羟基聚合铝晶体研究的进展,对已获得表征的典型羟基聚合铝的结构特点进行了对比与评述,讨论了不同羟基聚合铝晶体的科学意义和应用价值。     

聚合氯化铝中Al13形态的分离纯化方法及特性

采用柱层析法、沉淀置换法和乙醇-丙酮混合溶剂法对聚合氯化铝(PAC)中的Al₁₃形态进行了分离提纯, 采用Al-Ferron逐时络合比色法, ²⁷Al NMR, TEM, SEM, 电位测定法, 粒度测定法等多种现代分析仪器和方法对不同分离提纯方法得到的Al₁₃形态进行了分析表征和比较, 并初步比较研究了Al₁₃形态的水处理效果. 实验结果表明, 不同分离纯化方法得到的 Al₁₃形态具有不同的结构形貌、粒度分布、电性和水处理效果. 乙醇-丙酮混合溶剂法得到的Al₁₃形态具有良好的纯度和水处理效果. 该研究初步证实了Al₁₃是PAC中的最佳絮凝形态.     

羟基聚合铝溶液的27Al 核磁(NMR)研究进展

结合国内外各课题组研究,从27Al NMR实验参数和铝形态研究两方面综合评述了液体27Al NMR的发展研究现况。首次明确提出27Al NMR测定中设置合适的预采集延迟时间的作用。将为进一步开展的27Al NMR测定研究提供有价值的参考。     

制备高活性纳米零价铁的甘露醇改性机理

纳米零价铁(Nano zero-valent iron,nZVI)被广泛应用于水污染治理,高纯度且分散性良好的nZVI的制备方法一直是研究热点.本文采用含不同羟基数目的醇(乙醇、乙二醇、赤藓糖醇、甘露醇和山梨醇)作为改性剂,分别制备得到n ZVI-EA,nZVI-EG,nZVI-ER,nZVI-M和nZVI-S样品.将上述样品应用于水中微囊藻毒素(Microcystin-LR,MC-LR)的还原去除.结果表明,随着改性剂羟基数目的增多,改性nZVI的抗氧化能力和分散性增强,对MC-LR的降解反应速率也随之提高.nZVI-M去除MC-LR的表面积校正特征速率常数(79.35×10^-5L·m^?2·min^?1)是nZVI-S(8.55×10^-5 L·m^?2·min^?1)的9.3倍,是未改性样品nZVI₀(1.30×10^-5 L·m^?2·min^?1)的61.0倍.通过X射线衍射...     

Metallaphotoredox⁃Catalyzed O⁃Arylation of Serine北大核心CSCD

A metallaphotoredox catalyzed hydroxyl aromatization of serine is developed to achieve rapid synthesis of aryl ethers of various serine derivatives. Under the catalytic system of ethylene glycol dimethyl ether nickel bromide （NiBr2 （dme））/4,4'-dimethoxy-2,2'-bipyridine/zinc powder and synergistic iridium photoredox catalysis, nickel is catalyzed and inserted into the C—Br bond, and then followed by transmetalation with the hydroxyl group of serine. The resulting Ni（Ⅱ）species are oxidized by the excited Ir（Ⅲ）species to a Ni（Ⅲ）intermediate. This intermediate is unstable and reductive elimination takes place rapidly to give the target product O-arylated serine in the yields from 65% to 39%. Through a metallaphotoredox catalysis strategy,the reaction features mild,efficient,clean and broad scope of substrate, providing a new way for the synthesis of various serine derivatives with medicinal value. © 2022, Science Press (China). All rights reserved.     

碳纳米纤维增强钴酞菁催化氧化染料的性能研究

将氨基钴酞菁（CoTAPc）以共价键的形式负载到碳纳米纤维（CNF）上制备碳纳米纤维负载钴酞菁催化剂（CoTAPc-CNF）,利用原子吸收光谱、紫外-可见光吸收光谱、衰减全反射-红外光谱等方法对CoTAPc-CNF进行表征.选用具有氧杂蒽结构的罗丹明6G（Rh6G）为主要研究对象,研究CoTAPc-CNF对Rh6G的催化氧化性能,考察了温度、pH、NaCl、异丙醇等对CoTAPc-CNF催化性能的影响.结果表明,CoTAPc-CNF在常温中性条件下能有效催化氧化Rh6G;随着温度和pH的增加,CoTAPc-CNF催化氧化Rh6G速率逐渐提高;NaCl和异丙醇的加入,没有抑制催化氧化反应的进行,相反大大提高了Rh6G的降解速率,这与一般羟基自由基占主导的高级氧化体系完全不同;进一步采用电子顺磁共振波谱法证实CoTAPc-CNF/H2O2体系确实为非羟基自由基催化机理.另外,研究发现CoTAPc-CNF还能有效催化氧化其他共轭结构的染料,如偶氮染料酸性橙7（AO7）、三芳甲烷染料碱性绿1（BG1）.因此,本文探索的CoTAPc-CNF/H2O2非羟基自由基催化反应体系在处理成分复杂的实际印染废水中具有较好的应用前景.     

Density functional theory study on the bridge structure in dimeric aluminum (III) water complexes

Density-functional theory methods were used to investigate the structure of dimeric aluminum (III) water complexes as a function of bridging group. The possibilities of oxygen, water, and hydroxyl bridge ligands and a variety of structural arrangements, such as cis/trans, with respect to the relative position of hydroxyl ligands, were considered. Within the limit of our computational level, we found that electrostatic repulsion between hydroxyls is important in deciding the polyaluminum structure. Although the structures of aluminum-hexaaquo predominate, species with small number of charges or a large number of hydroxyl ligands have a tendency toward a five-coordinate trigonal bipyramidal configuration. Because water is electronically neutral, it cannot provide enough negative charges as a bridge ligand to stabilize two Al(III) molecules. The energy differences among many configurational isomers of hydroxyl Al are so small that they may coexist and convert into each other easily at room temperature.     

Characterization and separation of Al_(13) species using gel-filtration chromatography

Polyaluminum chloride (PAC) coagulant has been developed and widely used in water and wastewater treatment industry since the 1980s[1]. PAC is normally made by partial hydrolysis of acid aluminum chloride solution using slow alkaline titration method. However, this method would result in many different Al species. Among these Al species, it seems that tridecamer (Al13O4(OH) 724 , often denoted by Al13) is the most effective and stable polymeric Al species for water and wastewater treatme…     

Characterzation and separation of Al13 species using gel-filtration chromatography

A polyaluminum chloride (PAC) sample was prepared using a slow alkaline titration method. The Bio-Gel P-100 gel column chromatographic technique was used to separate and characterize the various forms of aluminum present in the prepared PAC solution. The effluents from a gel column were monitored using online chemical method: Al-Ferron timed complexation spectrophotometry and by 27Al nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Effects of different experimental conditions such as eluent flow rate, ionic strength and pH on separation of Al13 were investigated. Experimental results indicated that molecule size exclusion was not the only parameter affecting the column chromatographic separation efficiency of Al13 but molecule charge as well. Reducing the eluent flow rate, increasing the ionic strength and suitable pH resulted in increase in the separation efficiency. Experimental results clearly indicated that by varying the experimental conditions, it is possible to produce pure Al13 species using a gel column chromatographic technique.