YBa2(Cu0.95M0.05)3O7-δ的代换效应及其中子衍射研究

X射线衍射实验表明YBa₂(Cu_0.95M_0.05)₃O_7-δ(M=Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu和Zn)均为单相结构。Fe,Co,Ni和Zn对Cu的替代使超导临界温度T_c显著下降,而同样含量的Ti,V,Cr,Mn对Cu的替代并未对超导性能产生显著影响。并利用中子衍射分析了Ti,Mn,Fe和Co对Cu原子的取代,发现代换原子对Cu的两个晶位各自存在不同的择优占据 关键词：     

催化前驱体亚硝酰硝酸钌中杂质元素的质谱分析

钌催化前驱体是影响负载型钌催化剂催化性能最重要因素。前驱体中的部分杂质会对催化性能产生抑制作用，尤其是S，P，Cl，As等杂质元素含量过高会降低催化剂的活性，严重时会造成催化剂中毒；因此，必须严格控制催化前驱体中杂质元素的含量。建立了快速准确测定催化前驱体亚硝酰硝酸钌（Ru(NO)(NO₃)₃）中杂质元素的分析方法。Ru(NO)(NO₃)₃经稀硝酸溶解后采用电感耦合等离子体串联质谱（ICP-MS/MS）直接测定其中的8个杂质元素（P，S，Ti，V，Cr，Mn，Fe，As）。为防止Ru(NO)(NO₃)₃溶液水解形成Ru(NO)(NO₃)x(OH)_3-x，采用稀硝酸介质有效维持了样品溶液的稳定性。在MS/MS模式下，通过一级四极杆质量过滤器（Q₁）控制进入碰撞/反应池（CRC）的离子，仅允许与待测元素具有相同质荷比（m/z）的离子进入CRC，从而将来自样品基质和等离子气Ar所形成的干扰离子阻止在CRC外，消除了大量质谱干扰。通过向CRC内通入O₂为反应气，目标离子P+，S+，Ti+，V+，As+与O₂的反应为放热过程（31P++O₂→31P16O++O，ΔH_r=-3.17 eV；32S++O₂→32S16O++O，ΔH_r=-0.34 eV；48Ti++O₂→48Ti16O++O，ΔH_r=-1.63 eV；51V++O₂→51V16O++O，ΔH_r=-0.85 eV；75As++O₂→75As16O++O，ΔH_r=-0.63 eV），能自发反应生成氧化物离子；目标离子Cr+，Mn+与O₂的反应为吸热过程（52Cr++ O₂→52Cr16O++O，ΔH_r=+1.38 eV；55Mn++O₂→55Mn16O++O，ΔH_r=+2.15 eV）。为促进Cr+，Mn+与O₂发生反应，通过调整CRC的工作参数，设置八极杆偏置电压为较大的负电压，使Cr+和Mn+在与O₂反应前被加速，提高Cr+和Mn+的动能，促进了反应的发生，通过吸热反应生成氧化物离子；而P+，S+，Ti+，V+，Cr+，Mn+，As+干扰离子在CRC内不能与O₂发生反应，仍然保持原始的m/z。通过二级四极杆质量过滤器（Q₂）将这些干扰离子阻止在外，仅允许所形成的氧化物离子进入检测器，几乎完全消除了元素P，S，Ti，V，Cr，Mn，As的所有质谱干扰。NH₃因含一对孤对电子而具有高反应活性，能与很多金属离子反应形成团簇离子。通过向CRC内通入NH₃/He为反应气，目标离子Fe+与NH₃发生质量转移反应，在所形成多个团簇离子中，Fe(NH₃)+₂的丰度最高且无干扰，通过NH₃质量转移法消除干扰。结果显示，8个元素在0～500 μg·L-1范围内具有良好的线性关系，线性相关系数≥0.999 8。方法的检出限为0.29～485 ng·L-1，按所建立的方法分析了实际样品中8个杂质元素的含量，各元素的加标回收率为93.2%～107.5%，相对标准偏差（RSD）≤3.9%。方法具有样品处理简单、分析速度快和精密度高的特点，适合催化前驱体亚硝酰硝酸钌中多个杂质元素的准确测定，为制备负载型钌催化剂提供了质量保障。     

电感耦合等离子体串联质谱测定婴幼儿谷类辅助食品中的重金属镉

婴幼儿谷类辅助食品是婴幼儿营养的重要能量来源,其主要原料为大米,而水稻极易从其生长的土壤和水中吸收重金属Cd积累到谷粒中,导致大米中Cd的残留浓度相对较高,从而对婴幼儿谷类辅助食品构成潜在威胁。提出了电感耦合等离子体串联质谱（ICP-MS/MS）测定婴幼儿谷类辅助食品中重金属Cd的新策略。样品经微波消解处理后,采用ICP-MS/MS进行测定。婴幼儿谷类辅助食品中Cd的测定所面临的质谱干扰主要来源于高浓度Mo所形成的Mo基多原子干扰离子（MoO+,MoN+,MoC+）以及Sn所形成的同量异位素（112Sn+,114Sn+,116Sn+）。针对这些干扰,在MS/MS模式下,分别采用H₂,NH₃/He和O₂为反应气,考察不同Cd同位素的质谱干扰消除效果和分析灵敏度。结果表明,在H₂和NH₃/He反应模式下,H₂和NH₃均能与Mo基干扰离子发生质量转移反应,而不与Sn+反应,可选择110Cd+,111Cd+和113Cd+进行测定,但H₂与Mo基干扰离子反应速度较慢,难以彻底消除高浓度Mo基质中对Cd的质谱干扰;在O₂反应模式下,所有干扰离子均能与O₂发生质量转移反应,虽然获得的分析灵敏度略低于NH₃/He反应模式,但背景等效浓度（BEC）明显比NH₃/He反应模式低。确定了以O₂为反应气消除干扰测定Cd的最优分析方案。利用标准参考物质评价了方法的准确性,采用国标法（GB5009.268—2016）进行对比分析验证了方法的可靠性。结果表明,Cd的LOD为2.03～13.4 ng·L-1,标准参考物质的测定值与认定值基本一致,在95%的置信水平,对比分析结果之间无显著性差异。方法的灵敏度高,结果准确可靠,适用于大批量婴幼儿谷类辅助食品中重金属Cd的高通量测定。     

密度泛函理论研究混合团簇Al12X(X=Sc、Ti、V、Gr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)的结构和磁性

以四种13原子高对称性(Ih、Oh、D5h、D3h)密堆积结构为初始构型,通过不等价位原子替换,利用密度泛函理论系统研究了Al12 X(X=Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)掺杂团簇的结构及磁性.结果表明:除Al12 Cr和Al12Fe以外,其它Al12X团簇的基态结构均以Ih替换结构为主,其中前3d元素(X=Sc、Ti、V、Mn)倾向于表面位置替换,而后3d元素(X=Co、Ni、Cu、Zn)则倾向于中心位置替换;Al12 Cr和Al12Fe团簇以Oh结构的表面替换为基态结构;对多数3d元素(X=Ti、V、Cr、Fe、Co、Zn)其掺杂团簇均出现明显的近能同分异构现象;相较纯Al13团簇掺杂团簇普遍体现出磁性增强效应.     

密度泛函理论研究混合团簇Al12X(X=Sc、Ti、V、Gr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)的结构和磁性

以四种13原子高对称性（Ih、Oh、D5h、D3h）密堆积结构为初始构型,通过不等价位原子替换,利用密度泛函理论系统研究了Al12X(X=Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn）掺杂团簇的结构及磁性．结果表明：除Al12Cr和Al12Fe以外,其它Al12X团簇的基态结构均以Ih替换结构为主,其中前3d元素(X=Sc、Ti、V、Mn)倾向于表面位置替换,而后3d元素(X=Co、Ni、Cu、Zn)则倾向于中心位置替换;Al12Cr和Al12Fe团簇以Oh结构的表面替换为基态结构;对多数3d元素(X=Ti、V、Cr、Fe、Co、Zn)其掺杂团簇均出现明显的近能同分异构现象;相较纯Al13团簇掺杂团簇普遍体现出磁性增强效应．     

高纯钼粉中超痕量杂质的质谱分析

建立高纯钼粉中超痕量杂质测定的分析方法。采用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)的MS/MS模式,选择H₂为反应气,利用H₂原位质量法测定Si和Ca;选择O₂为反应气,利用O₂原位质量法测定Cd,利用O₂质量转移法测定P,As,Se,Ta,Sn,Sb,Ba和W;选择NH₃/He作为反应气,利用原位质量法测定Na,Mg,Al,K和V,利用质量转移法测定Ti,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn;采用单四极杆(SQ)无气模式测定Pb,Bi,Th和U。与传统的带碰撞/反应池(CRC)电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)相比,各元素的背景等效浓度(BEC)和检出限更低,消除质谱干扰更加彻底。在优化的工作条件下,28种元素的线性相关系数(R2)≥0.999 7,线性关系良好,检出限为0.04～50.1 ng·L-1,加标回收率为92.2%～107.4%,相对标准偏差(RSD)≤4.3%,表明所建立的分析方法具有极好的准确性和精密度。实际样品的分析结果显示,方法可用于纯度为5N(≥99.999%)高纯钼粉中28个杂质元素的测定。     

磷掺杂硼钒氧簇化合物的二维相关红外光谱研究

一个新颖的磷掺杂硼钒氧簇化合物[Li(H₂O)₂]₂[Cu(en)₂]₃[H₂en]₂[V₁₂P₁₂B₆O₆₈(OH)₄(H₂O)]·3(H₂O)1通过水热法合成,通过Li⁺连接成一维无限结构,再通过氢键连成三维立体结构。针对该化合物,通过二维红外相关光谱并作了详细分析,化合物1簇阴离子振动偶极矩对磁场和温度的变化均有响应峰,2D-IR COS提供了一种结构表征新方法。     

H2在MgO团簇吸附的从头计算研究

根据最稳定幻数MgO团簇的结构特点,对H₂在岩盐和管状结构(MgO)_9,12表面的吸附性质进行了从头计算研究.结果表明H₂可以在处于团簇不同位置的Mg正离子或氧负离子上发生物理吸附;在Mg离子上H₂以侧位方式吸附并向Mg转移电子,在O离子上H₂以端位方式吸附并被明显极化.吸附的稳定性主要依赖于吸附离子的位置即配位数,Mg/O离子的配位数越低则吸附越强;在配位数相同时,H₂在M 关键词： 团簇 MgO 2吸附')" href="#">H₂吸附 DFT     

Mg12O12纳米线掺杂3d过渡金属元素的第一性原理计算研究

基于密度泛函第一性原理计算,系统研究了Mg₁₂O₁₂笼状团簇组装一维纳米线及其掺杂3d族元素体系的几何结构与电子结构.结果表明：Mg₁₂O₁₂团簇组装一维纳米线为非磁性半导体,带隙值为3.16 eV;掺杂Sc和V后,体系由半导体转变为金属;掺杂Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu后体系仍然保持半导体特性、但带隙值明显减小,而掺杂Zn时带隙值变化不大;掺杂V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu后纳米线具有磁性.     

野生藜蒿中的微量元素的质谱分析

研究应用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)技术建立准确测定野生藜蒿中12个微量元素的分析方法。采用MS/MS模式,以O₂为反应气,元素As和Se与O₂发生质量转移反应生成AsO和SeO,通过测定AsO和SeO消除质谱干扰;以NH₃/He为反应气,元素Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn与NH₃/He发生质量转移反应形成团簇离子,通过测定团簇离子消除质谱干扰。元素Cd,Hg和Pb采用标准模式进行测定。12个待测元素的校准曲线在0～200 μg·L-1范围内具有良好的线性关系,各元素的检出限为0.64～49.61 ng·L-1。通过测定国家标准物质芹菜(GBW10048),采用t检验法进行差异性检验表明,测定值与标准值之间无显著性差异,验证了方法的准确可靠性。各元素的加标回收率在92.0%～106.1%之间,相对标准偏差(RSD)为1.6%～4.9%。分析了来自国内不同地区的4个野生藜蒿样品,结果显示,不同来源样品中12个元素的含量各有差异,Mn,Fe,Zn的含量远高于其余九种元素,毒理性元素As,Cd,Hg和Pb的含量处于极低水平。方法能准确测定野生藜蒿中的多种微量元素,为野生藜蒿的食用营养和安全提供科学的理论依据。     

十六烷基三甲基季铵溴化物-KI体系浮选分离铱

研究了十六烷基三甲基季铵澳化物-碘化钾体系分离铱的行为及与一些金属离子分离的条件.试验表明,在一定条件下,Ir4+与Fe2+、Mn2+、Cr3+、Zn2+、Al3+、Ni2+、Co2和Mg2+离子可定量分离.     

Ti：Al2O3晶体的电子自旋共振谱研究

Ｔｉ：Ａｌ２Ｏ３晶体中的顺磁中心Ｔｉ＾３＋由于强烈的晶格自旋耦合而使其电子自旋共振吸收只有在液拟温度附近才能看到，本实验在液氮温度附近记录到由许多强的的吸收峰迭加于Ｔｉ＾３＋宽吸收线所组成的电子自旋共振谱，这些吸吸收峰被认为是Ａｌ２Ｏ３基质中的Ｆｅ＾３＋，Ｍｎ＾２＋，Ｃｒ＾３＋，Ｍｏ＾３＋，Ｆｅ＾２＋，Ｃｏ＾２＋等杂质的共振吸收及Ｔｉ＾２＋３Ａ２ｇ基态的双量子跃迁造成的。     

铁(Ⅲ)的硅胶H相反射散射光度法研究

本文提出了胡椒基荧光酮 (PIF)硅胶H相反射散射光度法测定铁的新方法。在溴化十六烷基三甲基铵的存在下 ,PIF与铁 (Ⅲ )形成稳定的蓝色配合物并且能被硅胶H吸附 ,其最大反射散射吸收波长位于 6 4 0nm ,铁 (Ⅲ )的浓度在 0～ 2 5ng·mL- 1 范围内呈线性关系 ,方法用于氧化镁中微量铁的测定 ,结果满意。     

过渡金属氧化物催化剂上NH3 分解Claus反应机理研究

运用浸渍法制备了七种过渡金属氧化物催化剂 .对于NH3 分解反应均可获得很高的NH3 转化率 ;对于NH3 分解Claus反应则可以获得较高的SO2 转化率和单质硫选择性 .通过比较发现Co3 O4 TiO2 和Fe2 O3 TiO2 催化剂的低温活性比较高 .经过XRD表征发现 ,在NH3 分解Claus反应中 ,催化剂的活性相可能是过渡金属硫化物 .结合活性评价和XRD表征结果提出了NH3 分解Claus反应的机理 .     

一种新型荧光探针的合成及其对Cu~(2+)的选择性识别

设计并合成能用于识别铜离子的荧光探针N′-(喹啉-2-亚甲基)-7-二乙胺基-3-甲酰肼-香豆素(FKBA),通过质谱、红外光谱、元素分析、~1 H NMR、~(13) C NMR等方法对该荧光探针FKBA进行表征;采用荧光光谱法和紫外-可见光谱法对FKBA与金属离子的相互作用进行了研究。结果表明FKBA对Cu~(2+)有良好的选择性和灵敏度。向含有FKBA的溶液中加入Cu~(2+),其吸收峰发生红移,且强度增大。而向该溶液中,加入Al ~(3+),Ag~+,Ba~(2+),Cd~(2+),Ca~(2+),Co~(3+),Fe~(3+),Cr~(3+),Hg~(2+),Mg~(2+),K~+,Mn~(2+),Ni ~(2+),Na~+,Zn~(2+)和Pb~(2+)等其他16种金属离子时,FKBA的紫外吸收仅发生细微的变化。FKBA作为化学传感器对Cu~(2+)的选择性是通过与一系列与环保和生物功能相关的金属离子相互作用得到验证。FKBA中加入Cu~(2+)时,FKBA的荧光强度明显猝灭,其他16种金属离子对FKBA的荧光强度几乎没有影响。不同的金属离子分别与Cu~(2+)共存时FKBA的荧光光谱猝灭程度相同,说明FKBA具有良好的抗干扰能力。向FKBA中加入EDTA,FKBA的荧光强度得到恢复。FKBA中加入Cu~(2+),溶液颜色变成棕色,加入EDTA后又恢复到初始颜色。说明FKBA的荧光减弱不是Cu~(2+)催化FKBA分解而是FKBA与Cu~(2+)络合。在酸性环境中,FKBA的希夫碱结构不稳定,部分FKBA分解成其他的荧光物质。据IUPAC(cDL=3Sb/m)测得检测限为0.13μmol·L~(-1)。对实际样品中的Cu~(2+)浓度进行分析,表明FKBA可作为荧光传感器用于实际样品的Cu~(2+)检测。     

特殊变色蓝宝石的紫外-可见光光谱研究

坦桑尼亚Umba出产颜色丰富的刚玉,该研究对象是一颗来自Umba的具有特殊变色效应的蓝宝石,D65光源（色温6 500 K）下呈现淡黄色,A光源（色温2 856 K）下呈现淡紫红色。为了研究这颗变色蓝宝石紫外-可见光光谱中的谱峰归属与变色成因,该研究使用电荷补偿理论来分析此样品紫外-可见光光谱中的谱峰归属。采用紫外-可见分光光度计（UV-Vis）和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）对这颗变色蓝宝石进行了测试。结果发现,变色蓝宝石紫外-可见光光谱中存在位于377,388和450 nm处的3个吸收峰和1个以560 nm为中心的宽缓吸收带。样品的颜色主要受450 nm处吸收峰和以560 nm为中心的吸收带影响,其中以560 nm为中心的吸收带造成了这颗蓝宝石的变色效应。根据激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪的测试结果,样品中主要杂质元素有Fe,Ti,Cr,V和Mg等。样品紫外-可见光光谱中377,388和450 nm处的吸收峰是由Fe3+导致。蓝宝石中的Cr3+,V3+,Fe2+-Ti4+对都可以在560 nm附近产生吸收,结合电荷补偿理论分析,刚玉中的Mg2+会优先和Ti4+进行电荷补偿,样品中Mg含量要稍微高于Ti,推测样品中几乎所有Ti4+会与Mg2+进行电荷补偿,因此样品中几乎不会存在Fe2+-Ti4+对。Fe2+-Ti4+对电荷转移产生的吸收特征具有很强的偏振性,尤其是在580 nm以后的吸收特征会随着偏振方向的改变而有很明显的变化。偏振紫外-可见光光谱测试发现以560 nm为中心的吸收带没有明显的偏振性,进一步验证了样品中几乎没有Fe2+-Ti4+对,因此以560 nm为中心的吸收带主要是由于Cr3+和V3+造成的。样品的颜色主要是由Fe3+,Cr3+和V3+引起的,而变色效应主要是由Cr3+和V3+导致。结合电荷补偿机制与偏振-紫外可见光光谱来解释这颗变色蓝宝石的紫外-可见光光谱中以560 nm为中心的吸收带的归属,为研究刚玉紫外-可见光光谱中较为常见的位于560 nm左右吸收带的归属提供了一种新的研究思路。     

十六烷基氯化吡啶-水-KI体系浮选分离锑

研究了十六烷基氯化吡啶-水-KI体系分离Sb3+的行为及与一些金属离子分离的条件。结果表明,在一定条件下,Sb3+可与Co2+、Al3+、Zn2+、Ni2+、Fe2+和Mn2+定量分离。     

Magnetic properties of transition metal superlattices

The magnetic coupling between Fe layers separated by spacer layers consisting of up to two atomic planes of 3d transition metal elements (Sc, Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni and Cu) has been studied systematically by using two complimentary theories based on cluster and band structure methods. The Fe layers are found to be ferromagnetically coupled in all cases except for Cr where this coupling alternates from ferro- to anti-ferromagnetic depending on whether the spacer layers are odd or even. Furthermore the spacer layers involving Sc, Ti and V are anti-ferromagnetically coupled to Fe while Co and Ni layers are coupled ferromagnetically.