磁性硫化铜复合纳米材料的合成及其对水中汞离子的特异性吸附

设计和合成吸附速率快、选择性好的吸附富集材料对Hg²⁺的高效吸附和精确检测具有重要意义。 本文中,采用简单、经济的策略制备了磁性硫化铜复合纳米材料(Fe₃O₄@SiO₂@CuS),并且通过一系列吸附实验考察了核-壳结构的Fe₃O₄@SiO₂@CuS对水溶液中Hg²⁺的吸附性能。 结果表明,Fe₃O₄@SiO₂@CuS显示出了快速的吸附富集速率和良好的吸附容量。 同时,在多种金属离子共存的情况下,该材料表现出了优异的吸附选择性,Hg²⁺吸附率高达99.9%。 由于该材料具备磁性,因此通过外加磁场即可实现吸附剂与水体简便快速的分离。 以上结果表明,磁性金属硫化物纳米材料在吸附富集和检测领域具有良好的应用前景。     

硫化铜纳米粒子的合成及应用于汞离子的测定

室温下以柠檬酸三纳为稳定剂,在水相中合成了CuS纳米粒子(NP-CuS)。 用共振光散射(RLS)技术探索了不同pH值和Cu2+与S2-不同配比条件下,体系RLS强度(IRLS)的变化。 结果表明,在最佳实验条件下,在0.01~100 μmol/L范围内IRLS与汞离子浓度间呈现良好的线性关系(r=0.991),据此建立了测定水中微量汞的方法。 方法的检测限为0.003 μmol/L,样品加标测定的回收率为100.3%~103.4%。     

活性炭吸附富集污染水中痕量硫双威及其气相色谱测定

用粒径３００－４００μｍ活性炭吸附富集环境水中痕量硫双威，气相色谱法直接测定，方法简便，快速，灵敏，准确，实用。研究了活性炭对硫双威的吸附性能及不同粒度活性炭对硫双威吸附效率的影响。进行了最佳预洗方法和最佳洗脱剂的选择。     

大孔径涂敷柱对水中痕量有机物的吸附富集研究

本文描述了大孔径涂敷柱LBC柱的制备及其对水中痕量有机物的吸附富集技术的研究,LBC柱是一种涂有固定液SE-30的大孔径金属柱,用以直接吸附富集水中痕量有机物,然后热脱附到GDX-502预柱上,用CS_2洗脱并浓缩后注入气相色谱仪进行分析测定。本文还讨论了溶液浓度、柱长度、过柱速度、徐膜厚度对LBC柱吸附富集效率的影响及其本方法的重现性。相对标准偏差小于7％。     

吡咯烷二硫代甲酸铵螯合纤维素对Cd2+的吸附机理

螯合棉纤维;镉离子;配位吸附;吡咯烷二硫代甲酸铵螯合纤维素对Cd2+的吸附机理     

高选择性快速检测Hg2+的磺酰腙型探针的合成及其在吸附和HeLa细胞中的应用

以苯磺酰肼和4-二苯胺基苯甲醛为原料,通过缩合反应设计和合成了一种新型磺酰腙汞离子(Hg²⁺)探针N’-(4-(二苯氨基)亚苄基)苯磺酰腙(S1).在二甲基亚砜(DMSO)/H₂O(V∶V=7∶3,pH=7)溶液体系中,S1对Hg²⁺展示出快速响应、高选择和高荧光灵敏性.通过¹H NMR和HRMS探究了可能的机理.聚丙烯酰胺(PAM)掺杂S1(PAMS)对Hg²⁺有高的吸附性能,其去除率达到99.99%,并且在紫外灯下通过肉眼很容易区分.通过扫描电子显微镜(SEM)观察了PAMS吸附前后的微观形貌.此外,S1具有优异的生物相容性,可以极好地检测HeLa细胞中的Hg²⁺.     

双硫腙修饰有机膨润土吸附富集火焰原子吸收法测定水中痕量的钴

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对膨润土进行改性,用双硫腙对其表面进行修饰,制备了廉价的新型固态吸附剂。以火焰原子吸收为检测手段,研究了该吸附剂对水中Co(Ⅱ)的吸附性能,建立了双硫腙修饰有机膨润土吸附富集,火焰原子吸收法测定水中痕量Co(Ⅱ)的新方法,结果表明,用CTMAB改性后,双硫腙可牢固地负载于膨润土上,制备的固态吸附剂对水中Co(Ⅱ)具有较强的吸附能力;吸附量受介质的pH值和吸附时间的影响;吸附在双硫腙修饰有机膨润土上的Co(Ⅱ)可用1%的EDTA溶液洗脱。应用于自来水和河水中痕量Co(Ⅱ)的测定,取得令人满意的结果。     

壳聚糖对Zn2+的吸附性能研究

本文用壳聚糖对Ｚｎ＾２＋的吸附条件进行了研究,探讨了脱乙酰度,分子量,粒度大小,溶液的ｐＨ值,温度,Ｚｎ＾２＋起始浓度和不同锌盐等方面对壳聚糖吸附性能的影响。结果表明：壳聚糖对Ｚｎ＾２＋的吸附具有Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附特征,其吸附最佳条件是壳聚糖脱乙酰度为１００％,锌盐为硫酸锌,Ｚｎ＾２＋溶液ｐＨ值为６．０,起始浓度４－５ｍｇ／ｍｌ。     

褐藻酸钠对Cu2+、Pb2+交换与吸附性能的研究

本文研究了褐藻酸钠与Ｃｕ＾２＋,Ｐｂ＾２＋交换行为,通过海藻酸钠溶液与Ｃｕ＾２＋,Ｐｂ＾２＋的絮凝,测得两种离子最大交换量。考察了褐藻酸钠固体粉末与Ｃｕ＾２＋,Ｐｂ＾２＋在不同的反应条件下的离子交换与吸附行为。实验表明ｐＨ值,温度,时间,配比等条件是影响交换与吸附的因素,其吸附行为在一定的温度和一定的浓度范围内能较好的符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附式。     

3,5-二氯水杨醛缩罗丹明B酰腙的合成及对Cu2+高选择性识别

设计合成了一种可逆的Cu~(2+)比色探针3,5-二氯水杨醛缩罗丹明B酰腙(L),采用IR、~1H NMR、~(13)C NMR、元素分析和X射线单晶衍射对其结构进行了表征。利用紫外-可见吸收光谱考察了探针对金属离子的识别性能,实验结果表明,探针L在乙腈/乌洛托品(pH 5.6)缓冲体系中,当加入Cu~(2+)后,溶液从无色变为玫瑰红色,而加入其它金属离子,溶液颜色几乎无变化,可实现3,5-二氯水杨醛缩罗丹明B酰腙探针对Cu~(2+)高灵敏、专一显色响应,最低检测限达到了9.30×10~(-8)mol·L~(-1)。     

以9-蒽醛为荧光基团的吡唑啉衍生物荧光探针对Fe3+和Cu2+的检测

以9-蒽醛为荧光基团,吗啉环和吡唑环为识别基团,合成了一种新型荧光探针1,5-二苯基-3-(10-(吗啉甲基)蒽-2-基)吡唑啉(PMAP),利用1H NMR、13C NMR和单晶衍射表征其结构,通过荧光发射光谱和紫外可见吸收光谱研究其离子识别性能。结果表明,探针PMAP对Fe³⁺、Cu²⁺具有良好的识别效果,荧光量子产率分别从0.14降到0.05和0.04,溶液颜色从淡黄色变为蓝色。PMAP与Fe³⁺/Cu²⁺以1∶1的化学计量比形成配合物,检测限约为1μmol·L^-1。同时,干扰实验表明PMAP具有良好的抗干扰性能。在实际样品中的应用表明,PMAP传感器能有效地检测实际水样中的Cu²⁺和Fe³⁺。另外,根据Fe³⁺、Cu²⁺和H+不同组合时PMAP的量子产率构建了分子水平上的三输入NOR逻辑门电路。     

一种高岭土基多孔硅材料的制备及其对Ca2+和Mg2+的吸附

成功合成了一种高岭土基新型多孔硅材料（ASM）并以FTIR,XRD,FE-SEM和N₂吸附-脱附进行了系统的表征。ASM的制备过程涉及两步：SiO₃^2-提取和ASM的制备。SiO₃^2-提取的最优条件为煅烧温度为960℃,NaOH浓度为20%,反应温度为90℃,反应时间为90 min,在此条件下SiO₃^2-提取率为60.45%（w/w）。以此提取液为原材料,调整提取液中SiO₃^2-的浓度为12 g·L^-1,反应温度为90℃,反应时间为60 min,然后再搅拌2 h可制得ASM。以此ASM对Ca²⁺和Mg²⁺进行吸附研究,脱除率分别可达94.99%和62.32%。     

吡咯腙对溶酶体中Hg2+的荧光成像

合成了一种新的吡咯腙探针1,用于Hg²⁺的比色和荧光开启检测。探针1对Hg²⁺的检测限为45 nmol·L^-1,缔合常数为5.78×10⁸ L·mol^-1。值得注意的是,工作pH范围为4.0~10.0。Job曲线和MS数据证实探针与Hg²⁺形成1:1的配合物。通过¹H NMR、时间分辨荧光光谱和密度泛函理论(DFT)计算系统研究了探针与Hg²⁺的配位模式。此外,由于吗啉基团的存在,探针可以检测HeLa细胞溶酶体中的Hg²⁺。     

Ag+与Hg2+对G-四链体DNA结构的破坏及其对构筑DNA逻辑门的应用

本工作利用圆二色光谱研究了Ag+与Hg2+对4种代表性G-四链体DNA结构的破坏作用。结果表明Ag+可能通过与碱基G螯合从而破坏G-四链体结构;Hg2+能通过形成T-Hg2+-T碱基对,及其他方式破坏G-四链体结构。含巯基(-SH)的半胱氨酸与Ag+与Hg2+可以发生较强的配位作用,从而使被Ag+与Hg2+破坏后的G-四链体DNA结构得以回复。基于此,一个新颖的Ag+/Hg2+-半胱氨酸-DNA逻辑门得以构筑。     

Co2+/Cd2+复合材料的合成及其催化性质

在相同的反应条件下,基于配体（Hpypymba=4-（（3-（吡嗪-2-基）-1H-吡唑-1-基）甲基）苯甲酸）和过渡金属离子（Co（Ⅱ）、Cd（Ⅱ））合成同构金属掺杂材料[Co_xCd_1-x（pypymba）₂]_n（0 ≤ x ≤ 1）（配合物1~5）,运用粉末X射线衍射（PXRD）、紫外等分析手段对其结构与形貌进行表征。将得到的MOFs作为催化剂载体负载Ag离子进行4-硝基苯酚的还原反应。研究表明含Co²⁺的化合物1是良好的催化剂载体,随着配合物中Cd²⁺比例的增加,反应速率下降,甚至对反应有一定的抑制效果。该MOFs对于Ag的最大负载量为47%（w/w）,Ag@compound 1经4次循环后依然有96%的催化效率。     

基于3-乙基-1-(2-噻吩基)咪唑鎓的环金属钌配合物的合成及其对Hg2+的识别

以3?乙基?1?(2?噻吩基)咪唑鎓(L)和2,2'?联吡啶(bpy)为配体,合成了一个新的环金属钌配合物[Ru(L)(bpy)₂]⁺(1),并通过NMR和HRMS谱表征了该配合物。用紫外可见吸收光谱实验研究了该配合物对常见金属离子的识别作用,发现在CH₃CN/HEPES中,仅Hg²⁺的加入使配合物溶液的最大吸收峰由546 nm蓝移至448 nm,溶液由紫红色变为黄色。通过吸收光谱及质谱分析,推测Hg²⁺与配合物1的作用机理可能是Hg²⁺与硫作用引起Ru—C配位向Ru—S配位模式转化。     

温和条件下元素对M2+/Fe2+/Fe3+-LDHs转化成尖晶石铁氧体过程的影响

研究了二价金属离子在温和条件下（低于100℃,暴露于空气中）从水滑石M²⁺/Fe²⁺/Fe³⁺-LDHs（M=Co,Ni,Mn,Zn）转化成尖晶石铁氧体的过程中所起的作用。结果表明,该转化过程不仅与晶化温度有关,还与M²⁺在元素周期表中所处的位置有关。当这些二价金属离子处于同一周期并且相邻较近时,M²⁺的半径越大,水滑石微晶向尖晶石铁氧体的转化就越容易。此外,Fe²⁺在转化过程中起着至关重要的作用,如果没有Fe²⁺的参与,在此条件下的转化将无法进行。     

温和条件下元素对M~(2+)/Fe~(2+)/Fe~(3+)-LDHs转化成尖晶石铁氧体过程的影响(英文)

研究了二价金属离子在温和条件下(低于100℃,暴露于空气中)从水滑石M2+/Fe2+/Fe3+-LDHs(M=Co,Ni,Mn,Zn)转化成尖晶石铁氧体的过程中所起的作用。结果表明,该转化过程不仅与晶化温度有关,还与M2+在元素周期表中所处的位置有关。当这些二价金属离子处于同一周期并且相邻较近时,M2+的半径越大,水滑石微晶向尖晶石铁氧体的转化就越容易。此外,Fe2+在转化过程中起着至关重要的作用,如果没有Fe2+的参与,在此条件下的转化将无法进行。     

一种螯合型Fe2+探针的构筑及性质

铁是人体的必需过渡金属元素,体内铁离子平衡的紊乱与多种疾病相关。发展铁离子探针,实现细胞和生命体中铁离子时空分布的跟踪与成像,对铁离子生理功能的研究具有重要价值。我们将BODIPY荧光团与三联吡啶通过乙烯基偶联,构建了新型Fe~(2+)螯合型探针BTPY,通过比色法与荧光法结合,实现了Fe~(2+)的特异性检测。探针最大激发波长582 nm在可见光区,荧光发射波长678 nm在近红外区,满足活体近红外成像的初步要求。BTPY与Fe~(2+)/Fe~(3+)结合导致吸收波长由573 nm红移至607nm,溶液颜色由红色到蓝色。其他金属离子的结合不发生明显吸收峰和颜色变化。同时,Fe~(2+)引起BTPY荧光猝灭而Fe~(3+)对BTPY荧光不造成明显影响,实现了Fe~(2+)与Fe~(3+)的区分。