浓度及冷冻-解冻处理对CuCl_2水溶液中Cu~(2+)区域结构的影响

应用扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)光谱研究了CuCl2水溶液中Cu2+的区域环境结构,通过测定CuCl2水溶液在不同浓度条件下及冷冻-解冻(FT)处理前后CuK边EXAFS吸收谱,研究了浓度及冷冻-解冻处理对Cu2+第一配位层结构的影响.EXAFS实验结果表明,CuCl2水溶液中Cu2+第一配位层距离中心原子Cu最近邻原子为O原子,配位数介于3.0-4.3之间,Cu—O键长在0.192-0.198nm之间,这种结构与Cu2+的Jahn-Teller效应有关.不同浓度的CuCl2水溶液中Cu2+的区域环境结构有很大不同,随着CuCl2水溶液浓度的升高,Cu2+第一配位层配位数减小,Cu—O键伸长.结构参数拟合结果证实冷冻-解冻处理对Cu2+的区域环境结构有影响,CuCl2溶液经冷冻-解冻处理后,Cu2+第一配位层配位数变大,热无序度增加.     

拉曼光谱法测定冷冻对CuCl2与牛血清白蛋白作用的影响

用CuCl2溶液密度和粘度的变化表征溶液团簇结构的变化,发现CuCl2溶液经冷冻处理后,由于在水的微观结构上形成许多靠氢键结合的小水分子团簇结构,水分子氢键网络的缔合程度变大,溶液密度降低,粘度增大。采用激光显微共聚焦拉曼光谱法对冷冻前后CuCl2溶液与BSA相互作用进行研究,结果表明:Cu2+与BSA作用后,BSA酰胺I带特征峰发生位移,β-折叠构象增加,二硫键构象和酪氨酸外环境发生变化。CuCl2溶液经冷冻-解冻处理后,引起BSA酰胺I带特征峰发生位移的程度和对酪氨酸残基的影响变小,这种相互作用趋弱的效应与水分子团簇结构的变化有关。     

离子液体中Pb^2+／Pb^4+溶质局域结构的EXAFS研究

在超稀浓度条件下ω[Pb(OAc)2]或ω[Pb(OAc)4]<0.2,我们使用EXAFS方法对 溶解在离子液体中的铅化合物的局域结构进行了研究。从结果中可以看出,Pb (OAc)4的铅中心在（0.200±0.003）nm处有8个氧近邻,而Pb(OAc）2的铅中心在（ 0.225±0.003)nm处有6个氧近邻。但是溶解在离子液体中的铅化合物均具有较低的 配位数（一般小于4）,这显示出离子液体具有较低的配位性能。另一方面,铅中 心与最近邻氧的原子间距有较大的变化。例如：溶解于[bmim]PF6的Pb^4+的Pb-O间 距为（0.186±0.005)nm,配位数仅为2.4,从Fourier变换谱上可清楚地看出有第 二配位壳层的贡献;溶解于[bmim]PF6的Pb^2+的Pb-O间距也明显地小于纯样品中 Pb-O的间距。相比之下,溶解于[ bmim]BF4的铅离子显示出的Pb-O间距与纯样品几 乎没有差别,对于Pb^2+为0.223nm,而对于Pb^4+为0.210nm。     

冷冻对CuCl_2溶液水团簇结构及CuCl_2与牛血清白蛋白相互作用的影响

为了考察CuCl_2溶液经冷冻作用后分子结构的改变及其生物功能,测定了其冷冻前后电导率和~(17)O-NMR化学位移和半峰宽的变化及随时间的变化规律,并进一步利用荧光光谱、紫外光谱、傅立叶红外光谱和圆二色光谱研究了与冷冻前后的CuCl_2作用后牛血清白蛋白(BSA)的构象变化。研究表明,CuCl_2溶液经冷冻处理后水团簇变小,这一过程可保持8 h左右。光谱实验结果表明冷冻处理后的CuCl_2与BSA的相互作用趋弱,对BSA的增色效应降低,配位诱导作用减小,对α-螺旋结构的氢键破坏作用减弱。红外曲线拟合结果显示与冷冻前后的CuCl_2作用后,BSA的α-螺旋结构由45.9%分别下降到31.8%和33.0%,β-折叠结构由21.1%分别增大到29.1%和26.5%,无规结构则都有所增多。CD谱结果与其一致。用冷冻处理水溶解BSA后与CuCl_2反应,同样具有使CuCl_2与BSA相互作用趋弱的效果,表明冷冻对CuCl_2与BSA相互作用变弱的效应是由于水的分子团簇结构变化引起的。     

Ca2+离子对PLA2结构和功能的影响

从旅顺产白眉蝮蛇(Glyodius blomhoffi Brevicaudaus,GBB)蛇毒(GBBSV)中首次纯化得到了电泳纯和质谱纯磷脂酶A2(GBB-PLA2). 采用电泳、质谱、等离子体发射光谱、紫外、荧光光谱测试技术对GBB-PLA2进行了系统表征. HPLC-ESI-MS法测得的精确分子量为13 965.07 amu,HPLC-ESI-MS/MS法鉴定GBB-PLA2为江浙蝮蛇和尖吻蝮蛇蛇毒PLA2的同源性蛋白,分别得到4个和1个同源性肽段. 凝胶过滤、质谱和SDS-PAGE测试技术结果表明,GBB-PLA2以稳定的单体形式存在. 电感耦合等离子体发射光谱分析法(ICP-AES)测得每1个磷脂酶A2含有1个Ca2+离子,Ca2+是PLA2活性所必需的. Ca2+的除去使PLA2活性降低90%,外加Ca2+明显加速PLA2水解底物DPPC的速度. Ca2+起稳定PLA2结构的作用,可使GBB-PLA2的热变性温度提高3 ℃.     

NaOH浓度对Cu_2O结构及甲醛乙炔化性能的影响

以CuCl_2·2H_2O为铜源,NaOH为沉淀剂,L-抗坏血酸钠为还原剂,采用液相还原法制备了Cu_2O,并将其应用于甲醛乙炔化反应制1,4-丁炔二醇.借助傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和H_2程序升温还原(H2-TPR)等手段研究了NaOH浓度对Cu_2O结构、性质及催化性能的影响.结果表明,调变NaOH浓度改变了Cu2O的结晶度与粒径,从而使Cu_2O表现出不同的炔化性能.低NaOH浓度时,Cu_2O结晶度低,粒径小,易被还原为非活性的金属Cu;高浓度时,Cu_2O结晶度过高,粒径大,难以转化为活性物种炔化亚铜,两者均造成催化剂活性较低.而中等浓度的NaOH使Cu_2O具有了适宜的结晶度与粒径大小,Cu_2O可高效转化为炔化亚铜活性物种,表现出最优的炔化性能.     

HCO_3~-浓度对油气田中CO_2腐蚀的影响

应用动电位扫描和失重法研究HCO3-对油气田CO2腐蚀的影响.实验表明,当HCO3-浓度低于0.042 mol/L时,随着HCO3-浓度的增加,溶液pH升高,H+的还原速率(阴极电流密度)下降;HCO3-浓度增至0.126 mol/L时,溶液中的H2CO3、HCO3-的直接还原占主导地位,故阴极过程随HCO3-浓度的上升而加速,对阳极过程,在HCO3-浓度低于0.042 mol/L下,主要为活化过程,而且其阳极溶解电流(密度)随HCO3-浓度的增加而下降;HCO3-浓度增至0.126 mol/L时,阳极过程出现明显的活化-钝化行为.高温高压腐蚀试验显示,材料的腐蚀速率随介质HCO3-浓度的增加而下降.SEM、EDS、XRD分析表明,在较低的HCO3-浓度下,腐蚀产物膜的主要成分为FeCO3晶体,HCO3-浓度较高时,则腐蚀产物主要为Ca、Mg的化合物,并形成Ca(Fe,Mg)(CO3)2复盐.在高pH值下,Ca2+、Mg2+比Fe2+更容易沉积.     

Cu2+对树状大分子PAMAM-FCD荧光性能的影响

以小分子2-芴醛(FCD)修饰树状大分子聚酰胺-氨PAMAM, 合成了1~3代树状大分子PAMAM-FCD, 用IR, 1H NMR和MALDI-TOF-MS等手段表征了化合物结构, 研究了Cu2+浓度对其荧光及紫外性能的影响. 结果表明, Cu2+可使其荧光强度和紫外吸收不同程度地增强. 在紫外光谱中, Cu2+自身的吸收峰消失, 表明Cu2+参与配位. PAMAM-FCD有望成为蓝光区荧光材料及树状大分子-铜杂化材料.     

经不同浓度FeCl_2溶液处理的γ-Fe_2O_3/Ni_2O_3复合纳米微粒的结构及磁性研究

使用化学共沉淀法制备FeOOH/Ni(OH)_2前躯体,经FeCl_2溶液处理后得到表面包裹2FeCl_3·5H_2O层的γ-Fe_2O_3/Ni_2O_3复合磁性纳米微粒。分别制备了经不同浓度FeCl2溶液处理后的复合磁性纳米微粒,并通过振动样品磁强计(VSM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对样品的结构和磁性能进行分析。实验结果表明,微粒的磁性并不随FeCl_2处理液浓度的增加而单调变化。文中系统分析了FeCl_2溶液浓度对所制备微粒的磁化性质、形态及化学成分的影响。     

Pb2+对胰蛋白酶活性影响的作用机理研究

在胰蛋白酶介质中加入Pb²⁺， 研究其对胰蛋白酶活性影响的作用机理。结果表明低浓度的Pb²⁺对酶有激活作用，高浓度则严重抑制酶活性。在高浓度下，Pb²⁺能完全竞争出胰蛋白酶中的Ca²⁺而结合到了胰蛋白酶上，其EXAFS的测试表明Pb²⁺与多肽链氨基酸残基上的氨基或羧基发生了配位，配位数为2，Pb-N或Pb-O键长为0.241nm。圆二色谱测试表明高浓度的Pb²⁺结合使胰蛋白酶的二级结构被破坏，α-螺旋含量、β-转角及无规则卷曲下降，β-折叠增加，因而使酶失去活性。     

CuCl2硅溶胶和水溶液中铜的电化学行为研究

采用循环伏安法和计时安培法研究了CuCl2硅溶胶和水溶液中铜在玻碳电极上的电沉积和电结晶行为.结果表明在两种CuCl2电解质中,铜的电沉积分两个步骤完成,Cu2+还原为Cu+在硅溶胶中较水溶液中容易;采用吸附-成核模型解析电流-时间暂态曲线,并确定铜的电结晶机理为扩散控制下的连续成核三维生长(3DP),Cu2+在水溶液中的扩散系数较硅溶胶中的大,但相同电位下在硅溶胶中的饱和成核数密度高于水溶液中.     

脯氨酸与Cu、Cu+和Cu2+配位体系的计算研究

运用M06-2X和ωB97XD方法分别在6-311++G（2d,p）和TZVP基组水平上,对脯氨酸（Pro）的15种构象与Cu、Cu⁺和Cu²⁺形成的多种配合物的几何结构、能量学特征、振动光谱和电子结构等进行计算研究. 四种水平得到20种[Pro-Cu]、16种[Pro-Cu]⁺和16种[Pro-Cu]²⁺稳定结构. [Pro-Cu]和[Pro-Cu]⁺体系中出现12种Pro构象,而[Pro-Cu]²⁺体系中出现11种Pro构象,三种体系中最稳定的结构都不是由能量最低的Pro构象生成的. 在结构CI3、CI4、CII7和CII8中,Pro的羧基氢转移到亚氨基氮形成两性离子与Cu双配位结合. [Pro-Cu]^0/1+/2+体系四种水平计算相对能差范围逐渐增加,结合能分别在-60.0 --5.0 kJ·mol^-1、-340.0 --170.0 kJ·mol^-1和-1100.0 --860.0 kJ·mol^-1范围,配位体系中Pro的变形能逐渐增加. N―H和O―H键伸缩振动频率普遍发生红移,配位体系中部分电荷从Pro转移到Cu上,在[Pro-Cu]²⁺体系中单配位结构中电荷转移最多,约为单位负电荷.     

CuCl2和CuSO4的核磁共振系数、粘度系数及其与水分子结构的关系

测定了较低浓度范围内CuCl2、CuSO4水溶液的粘度系数(B)、核磁共振(NMR)系数(B')及其对水17O NMR化学位移的影响, 进一步计算了Cu2+、Cl-、SO2-40的粘度系数及核磁共振系数, 并与文献值进行了比较. 利用17O NMR化学位移、粘度系数和核磁共振系数与水团簇结构和水分子缔合的关系, 分析了CuCl2、CuSO4对水结构的影响. 结果表明, CuCl2和CuSO4均具有促进水分子缔合, 使水团簇加大的作用, 且CuSO4对水的缔合作用大于CuCl2, Cl-对水缔合的破坏作用大于SO2-40 . Cu2+作为顺磁离子, 在核磁共振弛豫过程中, 具有明显的缩短水中质子的自旋-晶格弛豫时间, 使谱线变宽的作用.     

Contacted Ion Pairs in Aqueous CuCl2 by the Combination of Ratio Spectra,Difference Spectra,Second Order Difference Spectra in the UV-Visible Spectra

The microstructure of aqueous CuCl₂ has been studied through lots of technologies for many years; however, it remains a controversial subject. In this study, a new spectroscopic method has been proposed to analyze the UV-visible spectra of thin film of CuCl₂/H₂O solutions at different concentrations. This method is the combination of ratio spectra, difference spectra and second order difference spectra. By using this method, two new bands at ~230 and ~380 nm are obviously observed. The bands are assigned as the contacted ion pairs[CuCl₃(H₂O)_n]^- or[CuCl₄(H₂O)_n]^2-, which demonstrates that ion pairs exist in the CuCl₂/H₂O solution. Such finding agrees with the recent theoretical spectra obtained by time-dependent density functional theory. Furthermore, the populations of the contacted ion pairs are discussed. This study not only offers the direct spectroscopic evidence of[CuCl₃(H₂O)_n]^- or[CuCl₄(H₂O)_n]^2- in aqueous CuCl₂, but also suggests that the spectroscopic analysis method is powerful to extract the weak bands in a strong overlapping spectrum.     

气相中Cu+和Zn+与CS2反应的计算研究

以Cu⁺和Zn⁺与CS₂反应作为第一过渡金属离子与CS₂反应的范例体系. 采用密度泛函UB3LYP/6-311+G^*方法计算研究了第一过渡金属离子在基态和激发态与CS₂反应的反应机理. 全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型, 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. 并用UCCSD(T)/6-311G^*方法对各驻点作了单点能量校正. 在Cu⁺与CS₂反应中, 计算了单重态初始中间体¹IM1到三重态插入型中间体³IM2的反应交叉势能面. 确定了第一过渡金属离子与CS₂的反应为插入-消去反应, 找到了基态和激发态金属离子与CS₂反应的主要通道.     

Effects of Cu2+ on characteristic of SV currents

Applying the patch-clamp technique to vacuoles from Radish we studied the effects of Cu²⁺ on Slow Vaculolar (SV) current’s characteristic. Our results show that Cu²⁺ in bath solution at higher concentration inhibits SV currents and the percentage of inhibition increases with increasing concentration and changes with different voltage. When at lower concentration, Cu²⁺ significantly promotes the SV currents and the promotion ratio decrease with increasing voltage. At the same time, the time constants of activation become lesser after adding Cu²⁺. These results show that there may be some Cu²⁺ binding sites on SV channels and binding to which can change SV current’s characteristic.     

NaOH浓度对Na0.44MnO2储钠性能的影响

我们通过球磨法及后续的高温焙烧合成出了短棒状的Na_0.44MnO₂,并研究了其作为碱性水溶液钠离子电池正极时,电解液NaOH浓度对其电化学性能的影响。结果表明,提高NaOH浓度有利于抑制嵌氢反应的发生并改善电极的循环性能和倍率性能,但同时也会造成析氧反应的提前触发,浓度过高时则又会降低其倍率性能。Na_0.44MnO₂在8 mol·L^?1 NaOH中表现出了最佳的电化学性能,0.5C(1C=121 mA·g^?1)的电流密度下,比容量达到79.2 mAh·g^?1,50C时,仍能释放出35.3 mAh·g^?1的比容量,在0.2–1.2 V(vs.NHE)的电压窗口内,500周后容量保持率64.3%。此外,我们也发现缩小电压窗口可以减少副反应、改善循环性能。Na_0.44MnO₂在浓碱电解液中也表现出了优异的耐过充能力。上述结果不仅表明通过优化电解液体系和测试条件可大大改善Na_0.44MnO₂的储钠性能,同时也证实了Na_0.44MnO₂作为一种水溶液钠离子电池正极材料,在大规模储能领域具有良好的应用前景。