铁蛋白在单壁碳纳米管修饰电极上的直接电化学过程研究

采用溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)分散的单壁碳纳米管(SWNTs)将铁蛋白(Ft)固定在玻碳电极(GCE)表面,制备了铁蛋白-单壁碳纳米管-溴化十六烷基三甲基铵膜修饰玻碳电极(Ft-SWNTs-CTAB/GCE)。透射电子显微镜和原子力显微镜用于该膜的形貌表征,红外反射吸收光谱表明复合膜中的Ft保持原有的天然结构。采用循环伏安(CV)法研究了Ft在此修饰电极上的直接电化学和Ft中铁储存和铁释放的机理:在电化学还原过程中,Fe3+从蛋白质中还原出来,并在电化学氧化过程中重新进入到蛋白质内,CV曲线上有较好的氧化还原峰,峰电流较大,响应信号较好。利用去铁铁蛋白进行对比实验,进一步证实了Ft在SWNTs-CTAB修饰电极上的铁储存和铁释放过程。     

混合金属氧化物——从磁性氧化铁说起

磁性氧化铁又称四氧化三铁（Fe3O4）,存在于天然产的磁铁矿中。对于初学化学者,往往难于计算该化合物中铁的化合价。实际上它是一种混合金属氧化物,由两价铁和三价铁所组成,可写为FeⅡFe2ⅢO4,其中一个铁两价,两个铁三价,铁总价数为+8价,氧总价数为-8价,正负价总数是相等的。象磁性氧化铁这类混合金属氧化物为数很多,总的分子式写作AxByOn,A和B代表两种金属.研究这类氧化物,在于了解它们的存在、成分、结构和晶体中化学键的性质。     

铁氧化物/草酸/UVA体系中2-硫醇基苯骈噻唑的光化学降解

 用水热法合成纯γ-FeOOH粉末, 然后分别在250, 320, 420和520 ℃下煅烧得到IO-250等4种铁氧化物. XRD结果表明, 煅烧后得到的IO-250和IO-320为γ-Fe2O3和α-Fe2O3混合相, IO-420和IO-520为纯α-Fe2O3相. N2吸附结果表明, 随煅烧温度升高,铁氧化物比表面积减小. 铁氧化物与草酸悬浮液在紫外光照射下建立了一个铁氧化物/草酸/长波紫外线(UVA)类光Fenton体系,以2-硫醇基苯骈噻唑(MBT)为目标污染物测试了该体系的催化活性. 结果表明, 该体系能有效降解MBT, 不同铁氧化物组成的体系光化学活性依次为IO-320＞IO-250＞IO-420＞IO-520＞γ-FeOOH. 铁氧化物剂量和草酸的初始浓度显著影响体系的光化学活性,不同铁氧化物最佳剂量不同; 草酸能显著促进MBT光化学降解, 在各体系中其最佳浓度均为1.0 mmol/L. 反应过程中Fe2+和Fe3+的浓度及溶液pH值的变化均与铁氧化物的种类和草酸的初始浓度有关.     

纳米铁氧化物合成的实验设计

设计了一个不同纳米铁氧化物（α-FeOOH、γ-FeOOH、α-Fe2O3、Fe3O4）合成的简单方法,该方法可用于中级无机化学实验中,使学生掌握纳米材料常见的合成方法及表征手段,有利于学生实践能力和创新能力的提高。     

BaFeO3和BaCeO3钙钛矿型氧化物的储氮性能

 采用改进的溶胶－凝胶法制备了Ba－Fe－O（Ba／Fe原子比为0．5），Ba－Ce－O（Ba／Ce原子比为1）和Ba－Sn－O（Ba／Sn原子比为1）氧化物，并考察了其储氮性能．结果表明，750℃焙烧的Ba－Fe－O样品，在400℃下的NOx储存容量（NSC）最大，其次为900℃焙烧的Ba－Ce－O样品；相同温度焙烧的样品，在400℃下的NSC均大于200℃下的NSC．XRD测试结果表明，750℃焙烧的Ba－Fe－O样品的缺陷钙钛矿BaFeO3－δ可能是储存NOx的主要活性相，而Ba－Ce－O和Ba－Sn－O样品储存NOx的活性相分别为钙钛矿型BaCeO3和BaSnO3．BET测定结果表明，样品的比表面积均较小．用FT－IR分析了Ba－Fe－O样品上储存的NOx物种．讨论了NSC大小与吸收温度、NOx吸收物种及样品物相之间的关系．     

低温下 Fe(Ⅱ)对Ferrihydrite相转化的催化作用研究

研究了在低温、近中性条件下,在微量Fe(Ⅱ)离子存在下Ferrihydrite(又称为水合氧化铁hydrous iron oxide)的相转化过程．结果表明,微量Fe(Ⅱ)离子的存在不仅可以加速Ferrihydrite的相转化过程,而且其相转化产物的组成也与没有Fe(Ⅱ)离子存在时产物的组成有所不同,即除了α—FeOOH和α—Fe2O3外,还形成了γ-FeOOH;相转化过程既与阴离子的种类、反应温度、反应时间等因素有关,也与Fe（Ⅱ)离子存在状态有关;Fe（Ⅱ）离子通过催化Ferrihydrite的溶解过程,从而加速整个相转化过程．对该过程的深入研究将对认识和了解自然条件下铁氧化物的形成与相互转化具有重要意义．     

RExOy.nH2O对氟离子的吸附性能

La、Ce等稀土水含氧化物对阴离子的吸附性早有研究「‘－‘1，但从混合轻稀土氯化物制得的水合氧化物吸附F一的研究报道较少．为探讨难溶金属水合氧化物的除氟性能，本文以混合轻稀土氯化物为原料，制得其水含氧化物（RExOy·nH。O），采用高聚物造粒，研究了粒状RExOy·nH。O对F一的吸附性能及吸附机理．所用混合轻稀土氯化物由包头钢铁稀土公司提供，其主要组成（以氧化物计）为：CeO。（50％）、Nd。O3（25％）、La。O。（15％）、P36Oll（8％）．聚丙烯睛分子量为（2．5～5）X10‘．其它试剂为分析纯．RExO．·nH。O参照文…     

Fe203中的晶格氧用于甲烷在熔融盐中的催化燃烧(Ⅰ)催化剂的制备及性能表征

制备了新鲜的Fe2O3甲烷燃烧催化剂,利用XRD、SEM和TG等分析手段对催化剂的性能进行了表征.并在质量比为1:1的Na2CO3和K2CO3熔融盐中研究了Fe2O3中的晶格氧对甲烷的催化燃烧性能.TG分析表明,Fe2O3与CH4的反应分为两个阶段,第一个阶段从550℃开始,700℃结束,这一阶段里Fe2O3主要被还原成了Fe3O4,第二个阶段从800℃开始,Fe3O4被还原成了FeO和Fe;新生成的铁和低价铁氧化物与空气反应的TG曲线只出现一个增重阶段,从350℃开始质量开始显著增加,最后又重新生成了Fe2O3.在熔融碳酸盐体系进行的切换反应表明,在熔融盐中Fe2O3中的晶格氧能有效地对甲烷的燃烧过程进行催化,并且失去晶格氧的Fe2O3能与空气反应重新恢复其晶格氧,并且整个反应过程放出的热被储存在熔融盐热载体中,这更有利于甲烷的完全燃烧或部分氧化制合成气.因此,控制合适的反应条件,利用Fe2O3作为催化剂在熔融盐体系里使甲烷完全燃烧或部分氧化制合成气是可能的.     

稀土氧化物在Fe1-xO基氨合成催化剂中的作用规律

 系统考察了稀土氧化物La2O3,Nd2O3,Sm2O3,Dy2O3,Sc2O3和CeO2作为助催化剂对Fe1－xO基催化剂性能的影响．结果表明,稀土氧化物与Fe1－xO作用生成了一种作为隔离体的复合氧化物REFeO3,从而促进了催化剂的还原,这种促进作用随稀土离子半径不同呈规律性变化．添加不同稀土氧化物的Fe1－xO催化剂的还原都存在补偿效应,各系列催化剂还原反应的转效温度与所添加稀土元素的离子半径呈正比关系（CeO2除外）．稀土氧化物可以有效地提高催化剂的低温活性,其添加量的变化对催化剂活性的促进作用规律与对催化剂还原性能的促进作用规律一致．     

Fe3O4纳米棒和Fe2O3纳米线的热氧化制备与表征

以铁单质和草酸溶液为原料,将0.75mol/L的草酸溶液滴在铁片上,于空气中200-600℃范围内加热1h,制备了Fe3O4纳米棒和Fe2O3纳米线,用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对产物进行表征,并研究了反应温度对产物形貌的影响.结果表明,在200-500℃下空气中反应1h在铁片上直接生长出矩形截面的多晶的立方相Fe3O4纳米棒,其直径范围约为0.5-0.8μm.当反应温度为600℃,得到的产物为六方相的Fe2O3纳米线.研究表明,C2H2O4对纳米棒的形成起关键作用,并提出了可能生长机理.     

铁蛋白纳米蛋白壳结构与功能研究新进展

铁蛋白是广泛存在于生物体内的储存铁的蛋白质,它参与生物体内的铁代谢.本文从铁蛋白的亚基结构、血红素-电子隧道、铁氧化酶位点和捕获重金属离子角度,综述铁蛋白纳米蛋白壳的结构与功能研究的新进展.     

氨基羧酸铁(III)配合物催化分解过氧化氢

用碘量法研究了[Fe（EDTA],[FeⅢ(DCTA)],[FeⅢ(EGTA)]催化分解H2O2反应，提出了反应动力学方程为-d[H2O2]/dt=k[FE(Ⅲ)][H2O2][H ]^-1，认为氨基羧酸铁（Ⅲ）配合物催化分解H2O2反应为键式自由基反应，反应中间体包括过氧铁（Ⅲ）配合物，氨基羧酸铁（Ⅱ）和HO-，HO2-自由基。     

高温煤气脱硫 Ⅰ.铁基脱硫剂的相态特征和活性

用穆斯堡尔谱考察了氧化铁脱硫剂在高温煤气中还原及硫化时的铁形态变化规律。在反应开始阶段，原脱硫剂中的α-Fe2O3即被迅速还原成Fe3O,Fe3O4可进一步还原转化成α-Fe。反应初期Fe3O4和α-Fe都参与脱硫反应，其中α-Fe具有较高的脱硫活性，对整个脱硫过程而言α-Fe是主要的脱硫活性相。铁化合物与硅铝氧化物载体间存在相互作用，形成磁微 晶颗粒及少量γ-Fe。在高温煤气条件下，FeS是唯一的铁硫化物，θ－Fe3C则是α－Fe转化中的主要产物。适量的θ－F e3C对脱硫有促进作用。     

铁酸铜在形成氧缺位体过程中的失氧机理

铁酸铜是一种很有前景的用于热化学循环分解水制氢的材料．用晶体的结构化学理论分析了具有尖晶石结构的铁酸盐在形成相应的氧缺位体前后的阳离子分布;并通过差热-热重分析研究了CuO,Fe2O3,CuFe2O4以及掺杂Ni,Mn,Zn等元素的铁酸铜在升温过程中的失氧机理．结合理论分析和实验结果,提出铁酸铜在形成氧缺位体过程中的失氧机理与其他铁酸盐不同,其失氧过程中由Cu（Ⅱ）→Cu（Ⅰ）引起的失氧占主导作用;而其他铁酸盐形成氧缺位体过程中Fe（Ⅲ）→Fe（Ⅱ）引起的失氧占主导作用．     

原子转移自由基聚合与“Click”反应相结合制备Fe3O4@SiO2-g-PDMAEMA及其性质研究

结合原子转移自由基聚合（ATRP）与点击反应（＂Click＂reaction）,在SiO2包裹的Fe3O4磁性纳米粒子（Fe3O4@SiO2）表面接枝聚[甲基丙烯酸-2-（N,N-二甲氨基）乙酯]（PDMAEMA）,得到了表面接枝PDMAEMA的磁性纳米粒子（Fe3O4@SiO2-g-PDMAEMA）.通过1H NMR...     

铕（Ⅲ）对脱铁铁蛋白吸收铁（Ⅱ）的影响

应用紫外吸收光谱法观察了（Ⅲ）对马脾脱铁铁蛋白吸收铁（Ⅱ）的影响，探讨了使用马脾脱铁铁蛋白为笼腔合成稀土，过渡金属混合纳米氧化物的可能途径。     

甲烷单加氧酶化学模拟的初步研究

制备了两种新的甲烷单加氧酶模拟酶：（1）固载于分子筛上的单氧桥联双核铁配合物Fe2(O)(H2O)2-(phen)4(ClO4)；（2）在表面修饰的介孔分子筛上原位合成的氧桥、羧基桥联双核铁配合物Fe2(O)（μ－CH3COO）2－(H2O)2-(phen)2Cl2。利用紫外漫反射、红外漫反射、拉曼光谱、N2吸脱附分析及元素分析等手段，对模拟酶进行结构分析。结果表明，Fe2(O)(H2O)2-(phen)4(ClO）4主要是以配合物中的桥氧与分子筛表面硅羧基成氢键固载；原位合成的Fe2(O)（μ－CH3COO）2(H2O)2-(phen)2Cl2中，一个羟基来自表面修饰的分子筛，催化反应结果表明在，温和条件下、以叔丁基过氧化氢为氧化剂，这两种模拟酶均催化环已烷氧化。     

双氧水的异相催化分解

设计了一个简单易行的综合化学实验,该实验以水合氧化铁催化分解H2O2反应构建研究系统,通过测定不同温度下反应的速率常数获得反应的活化能、活化焓和活化熵数据,使学生初步了解异相催化的基本知识。实验者可以自主改变环境因素进行实验,也可选用α-Fe2O3、α-FeOOH或γ-FeOOH等铁氧化物开展研究,并比较铁氧化物的晶体结构和晶化状态对催化分解H2O2反应的影响,具有探究性的实验内容设置有利于培养学生的创新能力、综合实验能力和科研能力。     

La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3(y=0.2,0.8)复合氧化物混合导电性能研究

采用甘氨酸-硝酸盐（GNP）法制备了La0．6Sr0．4Co1-yFeyO3（y=0．2，0．8）g合氧化物，研究了材料的结构、电子-离子混合导电性能及其相关性。结果表明，La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3（y=0．2，0．8）合成粉料的颗粒细小均匀（～100nm），陶瓷形成菱形六面体钙钛矿结构。与La0．6Sr0．4Co0．2Fe0．8O3（y=0．8）陶瓷相比，La0.6Sr0.4Co0．8Fe0．2O3（y=0．2）陶瓷的晶粒尺寸大、致密度较高。在La0.6Sr0.4Co0．8Fe0．2O3（y=0．2）陶瓷中观察到Co^3＋离子歧化对电子导电性能的影响。与La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3（y=0．8）陶瓷相比，La0.6Sr0.4Co0.8Fe0．2O3（y=0．2）陶瓷具有更优异的电子-离子混合导电性能，材料在混合导电性能上的差异与其电子结构和显微结构紧密相关。     

钾助催化剂与Fe3O4相互作用行为的XRD表征

XRD研究表明 ,作为乙苯脱氢催化剂中的氧化铁活性组分 ,具有反式尖晶石结构的Fe3O4 比刚玉型的α Fe2O3 更易与钾助催化剂发生相互作用 :α Fe2O3-K2O需经850℃煅烧才能生成多铁酸钾 ,但在Fe3O4 -K2O体系中只需700℃即可.而且 ,钾还可抑制Fe3O4 被氧化为α Fe2O3 的进程 ,在空气中 ,Fe3O4 只需300℃煅烧即可明显转化为α Fe2O3 ,但同样的转化在Fe3O4 K2O体系中要经700℃煅烧才会明显地发生.实验结果表明 ,某种形态的多铁酸钾可能是催化剂中的储钾相.