非金属元素的同素异形体(一)——氢和硼的同素异形体概述

进行了同素异形体概念的探讨。简要叙述了氢和硼2种典型非金属元素形成的各种同素异形体的存在、组成以及结构、制备和性质,首次将多种硼富勒烯、硼纳米管、硼单层平面等晶态硼的内容补充在硼的同素异形体中,并强调了计算化学对同素异形体的预测和现代科学技术发展对制备的作用及其在材料中的应用。     

盐湖卤水硼同位素测定中硼的二次离子交换分离

根据盐湖卤水水化学特点,介绍了一种用阳、阴离子交换树脂,动态和静态交换相结合,对盐湖卤水中的硼进行分离纯化的简易方法。用该方法从盐湖卤水中分离出来的硼足以满足同位素质谱分析的需要,分离过程不产生同位素分馏,获得了理想的实验结果。     

电感耦合等离子体质谱法测定硼同位素丰度

以硼同位素标准物质NIST SRM 951配制标准溶液,在优化的仪器操作条件下对电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定的硼同位素质量进行校正,求出校正因子,确定了样品的线性浓度范围,选定样品浓度为1.1 mg/L。在同样的仪器条件下首先测定了硼标准物质的硼同位素丰度比,测量误差为0.2%,然后测定了硼同位素浓缩过程中硼样品的硼同位素丰度比,测定结果的相对标准偏差为1.1%。此外考察了仪器的稳定性。实验结果表明本方法“记忆效应”小,结果可靠,测量精度高。     

低硼富含有机质的河/雨水正热电离硼同位素的测定

对低硼富含有机质的河/雨水样品硼的分离方法及硼同位素组成的测定进行了研究.采用硼特效树脂富集河/雨水样品,结合微升华技术去除有机质;采用正热离子质谱法进行硼同位素组成的测定.全流程回收率在97.50%～101.17%之间,测试数据和多接受电感耦合等离子体质谱比较接近,测试精度小于0.05‰.经本方法处理后的样品能满足同...     

金属锡的同素异形体

从传统白锡、灰锡到新型低维锡烯、锡量子点,归纳总结了第四主族元素锡的各种同素异形体,介绍了其结构、制备、性质及应用等方面,进一步丰富了无机金属元素同素异形体的学习。     

金属锑的同素异形体概述

结合最新研究进展,归纳总结了金属锑的同素异形体,包括块体锑(灰锑、爆炸性锑、黑锑、黄锑)和纳米锑(锑烯、锑纳米管).介绍了锑的各种同素异形体的组成、结构、性质、制备和应用等,为丰富金属元素的教学和扩展研究提供重要素材.     

碳元素同素异形体的稳定性

碳元素有多种同素异形体,其稳定性可根据能量判据进行判断。一般认为,石墨是标准状况下碳元素最稳定的同素异形体,其标准摩尔生成焓被定为参考值0k J/mol。近来亦有研究说明金刚石在0K下更稳定。一些文献认为富勒烯比石墨更稳定的说法是错误的,应予纠正。     

植物中硼分离方法的建立及其同位素质谱测定

硼是植物生长所必须的一种微量营养元素,在植物体生殖器官的建成和发育过程中起着关键作用。本实验将干灰化法与两步离子交换色谱法结合,建立了植物中硼的分离富集方法。本方法能够消除大量有机质,硼的回收率达到约100%,能满足硼同位素正热电离质谱法测试的需求。测定结果表明,两种植物中硼的同位素组成变化范围为!19.45‰~5.73‰,平均值为!2.80‰,在植物体不同组织之间存在着非常明显的硼同位素分馏。两种植物的茎中相对富集10B,造成11B相对贫乏,而在花和叶中相对富集11B。为进一步利用同位素技术研究植物生长过程硼的行为和全球硼的循环提供了可能。     

硼硅酸盐矿物硼的化学分离纯化与同位素测定方法

采用碱熔法分解电气石样品,研究了3种不同纯化分离方法对硼回收和同位素测定的影响。实验表明:电气石中富含的Fe³⁺和Al³⁺对甲亚胺-H酸分光光度法测定硼含量有较大干扰,并在硼特效树脂交换分离中形成氢氧化物沉淀,阻塞交换柱;同时吸附溶液中硼元素造成回收率降低。本实验依次采用阴/阳离子混合树脂,硼特效树脂和阴/阳离子混合树脂三步离子交换进行电气石样品的纯化分离方法,实现了复杂基体中硼的完全回收（回收率99%）。在TIMS（Triton TI）采用H3和H4法拉第杯,并通过优化Zoom Optics参数（Focus Quad:15;Dispersion Quad:-85）实现静态双接收硼同位素组成测定。本方法对NIST SRM 951标准样品测定结果为¹¹B/¹⁰B=4.05044±0.00012（2σ,n=8,1μg B）,测定内外精度优于传统的动态峰跳扫。NIST SRM951测定结果为-0.3‰,表明预处理过程中无硼同位素分馏效应。天然样品硼同位素组成分别采用静态多接收PTIMS-Cs₂BO₂⁺法和MC-ICP-MS测定,数据点基本分布在1:1线上,说明MC-ICP-MS测定结果与PTIMS方法结果相一致。     

非金属元素同素异形体化学(三)——硅的同素异形体

对数目众多的硅的同素异形体进行了全面归纳,它们可分为硅纳米晶的不同物相类、纳米结构硅物质、硅原子簇和硅烯等4大类。简要叙述了各种同素异形体的存在、组成和结构、制备和性质,并强调了计算化学对同素异形体的预测和现代科学技术发展对制备的作用及其在材料中的应用。     

再谈磷的同素异形体(1)——块体磷的同素异形体

结合最新研究进展，全面介绍了块体状磷的同素异形体——白磷、红磷、黑磷等，包括存在、组成、性质、结构、制备、应用等，同时明确了紫磷、希拖夫磷、灰磷、褐磷等概念，提出了大学本科化学教学的建议。     

负热电离质谱测定硼同位素的涂样试剂比较

目前人们并未注意到利用负热电离质谱方法测定硼同位素所采用涂样试剂中BO^-的同质异位素CNO^-离子的存在和影响。对硼同位素测定采用的不同涂样试剂进行比较，结果发现在去硼海水和硝酸盐溶液中存在BO2^-的同质异位素CNO^-离子，干扰离子不仅来自有机物，而且可能来自硝酸根。在硼同位素测定中，检查空白中的43峰和43／42比值是必要的。实验表明MgCl2 NaOH混合溶液是负热电离质谱测定硼同位素的较为理想的涂样试剂。     

非金属元素的同素异形体(二)——再谈碳的同素异形体

以“同一元素的不同形态的纯单质互称同素异形体”来定义,对数目众多的碳的同素异形体进行了归纳,它们可分为石墨、金刚石、富勒烯碳原子簇和新型纳米材料等4类。简要叙述了各种同素异形体的存在、组成、结构、制备、性质,并强调了计算化学对同素异形体的预测和现代科学技术发展对制备的作用及其在材料中的应用。     

同位素稀释等离子体质谱法测定地质样品中痕量硼

建立了同位素稀释等离子体质谱法（ID—ICP—MS）测定地质样品中痕量硼的方法。采用减压排空色谱柱分离样品中的大量基体,以减少基体效应的影响,具有试剂用量少、分离速度快、效果好等特点。对两个标准物质GSD-4和GSD-8的测定结果表明,其与参考值吻合得较好,相对偏差均小于6％。3个不同样品的测定结果表明,该方法具有较好的准确度和精密度。     

从海/咸水中沉积碳酸钙时异常的硼同位素分馏

对具有不同pH值的天然海水和咸水进行了沉积无机碳酸钙的实验. 结果表明, 无机碳酸钙中硼浓度和δ¹¹B与天然海水及咸水的pH值具有明显的正相关性; 但是无机碳酸钙与海水或咸水间的硼同位素分馏的变化与B(OH)₄^- 是掺入生物碳酸盐结构的主要成分的假设不一致. 合成碳酸钙沉积与母液间的硼同位素分馏系数α随母液pH值的增加而增加, 分别由pH 7.60时的0.9884增加到pH 8.60时的1.0072(海水)和由pH 7.60时的0.9826增加到pH 8.75时的1.0178(尕海咸水). 观察到一种从具有高pH值的海水或咸水沉积的无机碳酸钙硼同位素分馏系数大于1的异常现象, 表明确实有一定量的重同位素B(OH)₃掺入无机碳酸盐. 实验表明, 无机碳酸盐沉积时, 在具有高pH值的钙化微环境下, Mg(OH)₂沉淀的生成是B(OH)₃掺入的重要原因. 从合成海水沉积Mg(OH)₂的初步实验表明, 重同位素¹¹B富集在Mg(OH)₂沉淀中, 这表明同位素较重的B(OH)₃将优先进入Mg(OH)₂沉积. 由于本实验的特殊环境在海洋生物碳酸盐形成时是极少会出现的, 因此本实验结果不能普遍用来解释海洋生物碳酸盐的硼同位素分馏, 但这种异常现象是否会在特殊的天然环境下偶然出现, 要引起我们应有的重视.     

碳和硼的笼状原子簇及其关系

碳笼烯C_(60)的发现及碳笼烷C-(60)H_(60)的制备,激励人们去探索合成新的碳元素类似物和其它元素的类似物。本文利用碳和硼的笼型烷烃的化学键和几何特征,讨论碳和硼的笼状原子簇骨架的共轭关系,推导其中一些高对称化合物的原子数和几何结构,并讨论其稳定性。 1 碳和硼的笼状原子簇骨架的共轭关系     

非金属元素氮的同素异形体概述

依据全氮物质的研究进展对非金属氮元素的同素异形体进行了归纳,按结构不同可将其分为分子氮、聚合氮、金属氮和原子簇氮等4类.分别对各种同素异形体的组成、结构、存在与合成进展以及应用进行了综合介绍,为丰富氮元素的教学和扩展应用研究提供重要素材.     

硫的同素异形体*

硫是固态同素异形体数量最多的元素。但就单质硫的同素异形体而言,教材中并没有详细概述。根据硫化学的研究进展,全面考察了硫的同素异形体的种类,讨论了它们的制备、晶体结构及其相互转化,着重体现了科学技术对其同素异形体扩展的重要作用,完善了硫同素异形体在教学中的深入介绍。同时,也体现了科学研究对本科教学内容改革的推进作用。     

富勒烯能否互称为同素异形体

针对一道广为流传的有关富勒烯高考试题,初步介绍了富勒烯的结构与性质,指出富勒烯不能互称为同素异形体,并提出新课程理念下应用化学学科前沿成果的材料命题的思考与对策。