KBrO3-CH3CH(NH2)CO2H-MnSO4-[Fe(phen)3]SO4-H2SO4体系的化学振荡反应

本文首次报道须在两种金属离子同时作用下的振荡反应——KBrO_3-CH_3CH(NH_2)CO_2H-MnSO_4-[Fe(phen)_3]SO_2-H_2SO_4体系的振荡反应,对反应产物作了分析,研究了两种金属离子在振荡反应中的不同作用,Mn~(2+)起催化氧化丙氨酸以产生丙酮酸的作用,而[Fe(phen)_3]~(2+)则是丙酮酸-BZ型反应的催化剂.研究了温度变化对振荡反应的影响,从而得出振荡反应各阶段的表观活化能.考察了Cl~-、自由基抑制剂及反应物浓度对振荡反应的影响.实验证明,振荡反应同时受Br~-及Br_2的控制,振荡机理与Br_2-水解控制模型相同.     

溴离子对BZ非催化振荡反应的影响

Br~-对Belousov-Zhabotinsky(BZ)振荡反应起着控制作用。近来发现,一些有机物在被BrO_3~-氧化时,即使没有金属离子Ce~(3+),Mn~(2+),Fe(phen)_3~(2+),也可产生振荡反应,称为非催化BZ振荡反应。本文选择酪氨酸(Tyr)-BrO_3~--H_2SO_4 BZ振荡体系,对Br~-的影响作了系统的研究,对机理作了初步探索。     

KBrO3-CH3CH(NH2)CO2H-MnSO4-[Fe(phen)3]SO4-H2SO4体系的化学振荡反应

本文首次报道须在两种金属离子同时作用下的振荡反应─KBrO3-CH3CH(NH2)CO2H-MnSO4-[F3(phen)3]SO4-H2SO4体系的振荡反应, 对反应产物作了分析, 研究了两种金属离子在振荡反应中的不同作用, Mn^2^+起催化氧化丙氨酸以产生丙酮酸的作用, 而[Fe(phen)3]^2^+则是丙酮酸-BZ型反应的催化剂。研究了温度变化对振荡反应的影响, 从而得出振荡反应各阶段的有观活化能。考察了Cl^-、自由基抑制剂及反应物浓度对振荡反应的影响。实验证明, 振荡反应同时受Br^-及Br2的控制, 振荡机理与Br2^-水解控制模型相同。     

在La_2Na_2Sr_6(PO_4)_6Br_2基质中Tb~(3+)的发光及Ce~(3+)对Tb~(3+)的敏化

用高温固相反应法合成了发光材料、研究了Tb~(3+)在La_2Na_2Sr_6(PO_4)_6Br_2基质中的光致发光性质及Ce~(3+)对Tb~(3+)的敏化作用.在254nm紫外光激发下,Tb~(3+)的发光较弱,但Ce~(3+)对Tb~(3+)有强的敏化作用,其能量传递机埋是偶极-偶极相互作用引起的共振能量传递,计算了传递效率。     

Ca3La3（BO3）5中Ce^3＋,Pb^2＋,Mn^2＋的光致发光和能量传递

本文研究了Ca_3La_3(BO_3)_5体系中Ce~(3+)、Pb~(2+)、Mn~(2+)光致发光与组成的关系及Ce~(3+)、Pb~(2+)对Mn~(2+)发光的敏化作用。实验表明在254nm激发下,Ce~(3+)、Pb~(2+)均在紫外光区发光,而单激活的Mn~(2+)几乎不发光。Ce~(3+)、Pb~(2+)能敏化Mn~(2+)发光,且Ce~(3+)的敏化作用比Pb~(2+)强。Ce~(3+)-Mn~(2+)共激活的Ca_3La_3(BO_3)_5在紫外光激发下发出明亮的红光。Ce~(3+)-Mn~(2+)能量传递的机理为电多极相互作用的共振传递。     

GA-KBrO3-H2SO4体系化学振荡的研究

研究了GA(没食子酸)-KBrO_3-H_2SO_4体系的诱导期τ、振荡周期T_2与反应物起始浓度的依赖关系, 302 K时的经验式为τ=22.8 c~(-2.23)_(H_2SO_4) c~(-2.17)_(KBrO_3) c~(0.795)_(GA) (mol.dm~(-3))~(4.25)·sT_2=0.84 c~(-2.28)_(H_2SO-4)c~(-1.97)_(KBrO_3) exp{(0.000147(mol.dm~(-3))~2/c~2_(GA)}(mol.dm~(-3))~(4.25)·sτ及T_2都随~CGA的增加而增长, 这与B-Z反应中关于有机物的结论不同。用循环伏安法研究该体系的结果表明, GA在诱导期结束时就基本上都被氧化为中间物, GA并不象前人所认为的是维持振荡的物种, 实际参与振荡的是由GA生成的物质。本文还研究了Fe(Phen)_3~(2+)对GA-KBrO_3-H_2SO_4体系振荡的影响, 发现Br~-振荡行为随Fe(Phen)_3~(2+)的浓度而变。低~CFe(phen)_3~(2+)时,Br~-的振荡行为与GA-KBrO_3-H_2SO_4体系的基本相似, 其特征是每个振荡周期内, Br~-振荡脉冲发生前是逐渐积累的。随着~CFe(phen)_3~(2+)的增大, Br~-出现另一特征的振荡行为, 在每个振荡周期内, Br~-振荡脉冲发生前是逐渐减小。我们认为, GA-KBrO_3-H_2SO_4-Fe(Phen)_3~(2+)体系的振荡不能单一地用OKN机理加以解释, 它可能是两套振荡机理耦合的振荡。     

Ce~(4+)/Ce~(3+)氧化还原体系线性极化与交流阻抗研究

用线性极化法和交流阻抗法研究了新型Ce~(4+)/Ce~(3+)-V~(2+)/V~(3+)氧化 还原电池中Ce~(4+)/Ce~(3+)半电池在不同Ce~(4+)浓度下的电化学行为。得出Ce~ (4+)浓度为0.2 mol/L时,其极化电阻最小,似为理论最佳浓度。实际应用需综合 考虑电池的库仓效率和能量效率等因素,还应尽可能选择较高浓度。测得不同浓度 下的阻抗参数表明,在Ce(SO_4)_2体系处于稳态时,不论是慢扫还是使用低的动频 率,Ce~(4+)的反应都为传质控制;而在体系处于暂态时,则不论是快扫还是使用 高扰动频率,都为传荷控制;而当体系介于稳态和暂态之间时,则为传质和传荷的 混合控制。因而可通过提高传质速率和加入电化学催化剂的方法来提高Ce~(4+) /Ce~(3+)体系的反应速率。     

Ce~(3+),Mn~(2+)共掺NaYF_4微米六棱柱的发光性能和能量传递研究

通过水热法合成了单分散的六方相NaYF_4:5%Ce~(3+),x%Mn~(2+)(摩尔分数,x=0,5,10,15)微米六棱柱。扫描电镜(SEM)分析表明,样品尺寸均匀,平均长度和平均高度约为2.02μm和700 nm。NaYF_4:5%Ce~(3+),x%Mn~(2+)发光性质的研究结果表明,在激发谱中,245 nm的激发峰来自于Ce~(3+)的4f→5d跃迁;332 nm的激发峰对应于Mn~(2+)的6A1(6S)→4E(4D)跃迁和自陷激子(STE)的激发。在发射谱中,302和422 nm的宽带发射峰分别对应Ce~(3+)的5d→4f跃迁和基质中自陷激子的发光;538和587 nm的宽带发射峰分别对应Mn~(2+)的~4A_1(~4G)→6A1(6S)跃迁和4T1(4G)→6A1(6S)跃迁。随着Mn~(2+)含量的增加,Ce~(3+)的发射强度逐渐减弱,而Mn~(2+)的538 nm(~4A_1(~4G)→6A1(6S))发射峰强度逐渐增强,这表明在NaYF_4基质中,存在Ce~(3+)和Mn~(2+)之间的能量传递。     

新型Lewis固体酸Ce~(3+)-Ti~(4+)-SO_4~(2-)/MWCNTs制备及催化酯化反应合成生物柴油性能研究

采用高温浸渍法,通过Ce~(3+)、Ti~(4+)和浓硫酸磺化反应对多壁纳米碳管进行了改性处理,制备了Lewis酸型固体酸催化剂Ce~(3+)-Ti~(4+)-SO_4~(2-)/MWCNTs,并采用透射电镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱、吡啶吸附红外光谱、X射线荧光光谱、X射线衍射光谱和NH_3程序升温脱附等多种测试技术对催化剂的物理化学特性和结构特征进行了表征。以Ce~(3+)-Ti~(4+)-SO_4~(2-)/MWCNTs为油酸与甲醇经酯化反应合成生物柴油的催化剂,对其催化性能进行了研究。结果表明,当醇油物质的量比为12∶1,催化剂与反应物质量比为1%,反应温度为65℃,反应5 h,油酸转化率为93.4%。催化剂Ce~(3+)-Ti~(4+)-SO_4~(2-)/MWCNTs在重复使用八次后,油酸的转化率仍为80.8%,由此表明其具有较高的催化活性和稳定性。高催化活性和稳定性是因为,纳米碳管的C 1s结合能较一般炭材料低,使得电子在其管状结构中的流动和逃逸非常容易,从而有助于负载于纳米碳管之上的活性组分之间发生强烈的相互作用,最终促使Ce~(3+)和Ti~(4+)分别与SO_4~(2-)形成稳定的配位键,增大催化剂的晶化程度,并使SO_4~(2-)与纳米碳管结合的更加牢固,增强了催化剂的稳定性,减少了催化剂中活性组分的流失。最后,由于SO_4~(2-)与Ce~(3+)的强相互作用,在不增加纳米碳管表面缺陷的情况下,改变了Ti~(4+)-SO_4~(2-)中表面原子的化学状态,使得S~(6+)离子和Ti~(4+)离子的吸电子能力增加,使催化剂以Lewis酸性活性位为主,避免了SO_4~(2-)/MWCNTs因为以Brnsted酸位为主,而在富含水的反应介质中,由于水合反应而降低其催化活性的现象发生。     

Er~(3+)和Ce~(3+)/Ce~(4+)掺杂β-BaB_2O_4纳米棒的制备、结构与发光性质

以Ba(NO_3)_2、NaBH_4、Er_2O_3和CeO_2为原料,在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂辅助下,采用水热法制备了β-BaB_2O_4(β-BBO)纳米棒,稀土离子Er~(3+)单掺杂的β-BBO(β-BBO:Er~(3+))及Er~(3+)和Ce~(3+)/Ce~(4+)共掺杂的β-BBO(β-BBO:Er(3+)/Ce~(3+)/Ce~(4+))纳米棒.通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和光致发光(PL)光谱分别对样品的物相、结构、形貌、成分及光致发光性质进行了表征.研究结果表明:微量稀土离子掺杂并不改变β-BBO的结构,制得的纳米棒尺寸均匀,长度在200-500 nm之间,直径在10-20 nm之间;β-BBO:Er~(3+)和β-BBO:Er~(3+)/Ce~(3+)Ce~(4+)纳米棒在400nm光激发下,在可见光范围内都观察到中心波长为515和542 nm的绿光.对发光机理的初步研究表明:发光分别对应于Er~(3+)的~2H_(11/2)→~4I_(15/2),~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁,铈离子以Ce~(3+)和Ce~(4+)两种形式存在于体系中,Ce~(3+)对Er~(3+)起敏化作用,可以显著增强β-BBO:Er~(3+)/Ce~(3+)/Ce~(4+)纳米棒的发光强度,存在Ce~(3+)→Er~(3+)的能量传递过程.     

以天冬氨酸-KBrO_3-Mn~(2+)-Fe(phen)_3~(2+)-H_2SO_4为体系的化学振荡反应的研究

本文研究了天冬氨酸(以AA表示)-KBrO_3-Mn~(2+)-Fe(Phen)_3~(2+)(Phen表示邻菲罗啉)-H_2SO_4为体系的化学振荡反应,达种以氨基酸组成的B-Z振荡体系尚未见报道。     

Ca2B2O5中Ce^3＋,Mn^2＋的发光与能量传递

本文研究了Ca_2B_2O_5中Ce~(3+)、Mn~(2+)光致发光的性质与其含量的关系,并讨论了Ce~(3+)对Mn~(2+)的能量传递机理.     

Fe(Ⅲ)-邻菲啰啉配合物光还原的研究及其在铁分析中的应用

实验发现,在散射光中Fe(Ⅱ)-phen配合物能发生显著的光还原反应,当向体系中加入EDTA后则可阻止Fe(phen)_3~(2+)的生成,用汞灯液内照射Fe~(3+)-phen及Fe~(3+)-phen-EDTA体系,6分钟内能将100μgFe~(3+)还原成Fe(phen)_3~(2+)。这种光化学还原法已用于水及合成氨触媒的铁价态分析。触媒分析结果与推荐值一致。     

酪氨酸-KBrO3-H2SO4体系化学振荡反应的研究

本文首次报道酪氨酸-KBrO_3-H_2SO_4体系的非催化化学振荡反应及在Ce~(3+)等金属离子催化下的振荡反应,研究了振荡反应产物及许多因素对振荡反应的影响,讨论了非催化振荡反应的控制机理。根据实验结果以及振荡反应的一般机理,对上述体系非催化振荡反应的机理作了初步的探索,并用以对实验现象作了定性说明。     

铁(Ⅲ)—邻菲罗啉溶液体系的光化学还原——Ⅰ.溶液体系发生光化还原反应的条件、影响因素及完成程度

在有过量邻菲罗啉(phen)存在的铁(Ⅲ)—phen溶液体系中,当溶液pH>1.0～1.5时(与Fe(Ⅲ)浓度有关),能够发生光化还原反应,形成配离子[Fe(phen)3]~+。导致光化还原反应的光的有效波长与溶液体系组成有关:当溶液中不含其他有机配体时,有效波长为<300nm;含有柠檬酸等有机配体时,为420～450nm;而含有乙酸时,在上述两波长范围内均可缓慢地发生光化还原反应。反应速率随照射光强度的增大而增大。太阳光、荧光高压汞灯、高压铟灯等是光化反应的有效光源。OH~-、X~-、PO_4~(3-)等能与Fe(Ⅲ)配位的无机离子初始阶段严重抑制光化反应。除大量Co~(2+)、Cr~(3+)外,一般金属离子对光化反应无干扰。Fe(Ⅲ)浓度(<10μg-Fe/ml)较低时,量子产率近似与Fe(Ⅲ)浓度成正比;Fe(Ⅲ)浓度(>50μg-Fe/ml)较高时,还原反应难以完全。     

Fe2O3-Cr2O3的SOOI效应及其对(Fe,Cr)3O4催化性能的影响

用 XRD,TPD MS,SEM,LRS,Mossbauer谱和流动法 TPD 等技术,研究了Fe_2O_3-Cr_2O_3间的SOOI效应,发现这一效应的存在会导致(Fe,Cr)_3O_4催化剂相和表面相结构的变化。当Cr_2O_3>17%时,有新相生成;(Fe,Cr)_3O_4表面结构随Gr_2O_3从4.6增至21.2%时,由氧化性转变为还原性;当(Fe,Cr)_30_4表面的Fe~(3+)与Fe~(2+)表面浓度相当时,水煤气变换反应的比活性最好。     

高温固相法合成Ce~(3+), Dy~(3+)掺杂的YGa_3(BO_3)_4及其荧光性质

通过高温固相法制备了Ce~(3+)单掺以及Ce~(3+), Dy~(3+)共掺杂YGa_3(BO_3)_4系列荧光粉。通过分析X射线衍射数据,该系列荧光粉的晶胞参数随掺杂离子的浓度增加线性变化,且衍射数据未观察到杂质衍射峰,进而确认稀土离子掺杂成功且样品均为纯相。在YGa_3(BO_3)_4基质中, Ce~(3+)掺入后在紫外和近紫外区有很强的宽带吸收,其荧光发射波长也位于近紫外区,因此可作为敏化剂来增强Dy~(3+)在该基质中的白光发射。通过对Ce~(3+), Dy~(3+)共掺杂荧光粉的光谱研究,确认了Ce~(3+)→Dy~(3+)存在有效的能量传递,传递机制以四级-四级相互作用为主。Y_(0.79)Ce_(0.10)Dy_(0.11)Ga_3(BO_3)_4中传递效率达到61.58%, Ce~(3+)的敏化使得Dy~(3+)的发光大幅增强。在273 nm激发下, Y_(0.89)Ce_(0.1)Dy_(0.01)Ga_3(BO_3)_4发射光谱的色坐标为(0.3268,0.3438),色温为5749 K,接近标准白光色坐标。     

CaSiO_3中Tb~(3+)的发光及Ce~(3+)→Tb~(3+)的能量传递

研究了CaSiO_3中Tb~(3+)的发光特性、荧光衰减、浓度猝灭及Ce~(3+)→Tb~(3+)的无辐射能量传递,讨论了Ce~(3+)、Tb~(3+)浓度对发光性能的影响。根据电多极子相互作用参数的拟合结果,指明Ce~(3+)→Tb~(3+)的高效能量传递主要是电偶极—偶极相互作用的结果。     

Ce~(3+)对哈茨木霉(Trichoderma harzianum)产漆酶影响的机制研究

通过酶活的测定、菌体内Ca~(2+)离子、细胞壁结构、细胞膜蛋白的荧光分析,对Ce~(3+)影响哈茨木霉产漆酶的机制进行了初步研究。实验得出Ce~(3+)浓度在10~(-8)g·L~(-1)时,酶活可提高87.5%,10~(-1)g·L~(-1)时抑制作用较强,酶活下降75%。高浓度的Ce~(3+)破坏了菌体细胞壁和细胞膜的结构,从而抑制了菌体正常生长和产酶;低浓度Ce~(3+)仅对细胞膜和细胞壁有影响,增大了其通透性,促进了菌体产酶。菌体内Ca~(2+)离子含量的变化表明:稀土可以通过调节菌体内Ca~(2+)离子的含量来影响菌体生长和产酶。     

磷灰石结构荧光粉Ba10(PO4)6F2:Ce3+,Tb3+的合成、发光和能量传递

采用高温固相法合成了系列Ce~(3+)和Ce~(3+)/Tb~(3+)激活的具有磷灰石结构荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激发和发射(PLE和PL)光谱对样品进行了表征分析。研究结果表明:所合成的荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)具有氟磷灰石结构,样品微观呈现不规则形貌。荧光粉Ba10-x(PO4)6F2∶x Ce~(3+)的相对发射强度随着x增加而增强,当x=0.09时,荧光强度达到最大。荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)的激发光谱为240～330 nm的宽带,发射光谱呈现出Ce~(3+)的5d→4f跃迁紫外光(335和358 nm)发射和Tb~(3+)的4f→4f跃迁绿光(542 nm)发射。光谱特性表明,发光过程中存在Ce~(3+)→Tb~(3+)能量传递,能量传递效率可以达到60%。计算Ce~(3+)和Tb~(3+)的临界距离为0.79 nm,能量传递机理是偶极-偶极交互作用。此外,详细论述了Ce~(3+)和Tb~(3+)之间的能量传递和发光的过程。通过调节Tb~(3+)的掺杂浓度,对荧光粉发光色坐标与Tb~(3+)的掺杂浓度之间的关系也进行了研究,随着Tb~(3+)的掺杂量从0增加0.52,荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)的发射光谱色坐标可以从(0.149 4,0.045 1)蓝色区变化到(0.280 1,0.585 3)绿色区。