铜离子作为主客体的双通道化学传感器的研究进展

铜离子在人体各种生理过程中起着重要的作用,生物体中铜离子浓度的失衡会引起一些相应的疾病,因此对于铜离子的研究至关重要.所谓双通道化学传感器,是指可以选择性识别两种离子或者分子的一类化学传感器,相比于单通道化学传感器,该类传感器具有功能多样化的特点.近年来,一些关于铜离子作为主客体的双通道化学传感器被广泛报道.基于此,综述了近年来铜离子作为主客体的双通道化学传感器的研究进展.     

活性卤素化学

活性卤素是大气中的重要物种,它能参与大气中的多种化学过程,对臭氧的损耗有重要影响,影响许多重要物种的源和汇,同时对大气硫循环和汞循环也产生影响,在大气化学中有着十分重要的作用.因此,对活性卤素化学的研究成为近年来国际大气化学研究的重要前沿.本文总结了近年来活性卤素化学实验和理论的研究进展,重点介绍了活性卤素在臭氧损耗中的作用及其大气循环反应过程;综述了重要活性卤素物种的产生和探测、活性卤素光化学反应和非均相反应实验研究;总结了近年来关于活性卤素化学的理论研究,包括活性卤素与水、硫、HO、HO2、烷基氧和烷基过氧自由基、氮氧化物、汞及其它物种的耦合研究.最后,对活性卤素化学的实验和理论研究进行了展望,提出了尚待深入开展研究的一些重要科学问题.     

水相中氟离子的快速检测成功实现

近年来,离子识别作为仿生学中重要的分支领域受到了化学研究者的极大关注。光化学传感器由于具有高灵敏度、可实时检测等优势,在分子识别和传感器的应用方面得到蓬勃发展。在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的共同支持下,化学研究所光化学院重点实验室的课题组多年来致力于对离子识别方法学的研究,曾提出了离子置换方法,     

香豆素类铝离子荧光化学传感器的合成及性能

为了方便快捷地检测铝离子,本文以7-羟基香豆素为原料合成了铝离子荧光化学传感器。 通过质谱、核磁共振谱、紫外可见分光光度计等技术手段研究了传感器的结构和性能。 结果表明,该传感器对铝离子有很好的选择性,其检出限为8.5×10^-8 mol/L,其识别过程具有可逆性,同时,Job's plot曲线表明二者形成配位比为1:1的稳定配合物。 该研究对生物体及环境领域中铝离子的实时监测具有潜在的应用价值。     

离子液体在生物工程方面的进展

离子液体具有不挥发性、非易燃性、离子电导率高、物化性能稳定、电化学窗口宽、结构多样性与可设计性等诸多优良特性,近年来已在电化学、生物、绿色化学等领域发挥着至关重要的作用。本文综述了离子液体在生物方面的一些应用：作为理想的载体将目标基因或者药物运送到靶细胞中达到治疗的目的;探究离子液体的毒性对生物体的影响从而达到杀灭癌细胞等特殊细胞或绿色降解的目的;利用其电催化活性好、灵敏度高等特性制成生物传感器用于电化学检测;将离子液体作为核酸分离的载体,使得核酸的分离的过程简化、效率提高。     

氟离子荧光探针设计、合成与应用的新进展

近年来,生物体内外微量氟离子的识别与检测,受到了越来越多的关注.其中,由于荧光检测技术具有灵敏性高、选择性好、操作方便等优点,不断有各种新颖的氟离子荧光探针被设计与合成.根据荧光探针的结构特点和识别机制,将氟离子荧光探针分为去质子化型和反应型两大类,从绿色化学的观点出发,重点综述了近三年来国内外氟离子荧光探针在分子设计、合成与应用的新进展,并展望了氟离子荧光探针的发展方向.     

不同介质中氰根传感器的研究进展

氰根离子对于哺乳动物来说具有很强的毒性,因为它会影响人体许多正常的功能,比如血管、视觉、中枢神经、心脏、内分泌和代谢系统.此外,含氰的盐类化合物仍然在人类的生产生活中广泛使用,特别是在电镀和塑料制造业、黄金和白银开采、制革工业、冶金等方面,从而导致了环境的污染.因此,人工合成的氰根选择性受体或荧光传感器在阴离子识别领域引起了广泛的关注.由于化学传感器具有合成方法简单、廉价、响应速度快,以及与氰根反应前后比色和/或荧光变化等优点,因此在过去的数十年中,被广大科研工作者深入研究.根据在不同介质中的氰根离子响应,本文从四个方面总结了2010年以来氰根离子传感器的研究进展:(1)纯有机相中的氰根离子识别,(2)含水介质中的氰根离子识别,(3)纯水相中的氰根离子识别,(4)固相中的氰根离子识别.这些传感器针对在溶液中和固体材料中氰根离子的检测,以及对氰根离子裸眼检测的研究,从而实现了在环境以及食物样品中方便、快捷地实时检测氰根离子.     

有机磷化合物的合成及反应

众所周知,有机磷化合物具有显著的生理效能。它们起着传递能量作用,成为生物体的重要组成部份,同时,作为杀虫剂和杀菌剂与汞系及卤素系相比较,具有不保留其残余毒性的优越性。此外,有机磷化合物还具有各种良好的工艺性能而作为增塑剂、萃取剂、表面活性剂、防燃剂及添加剂等在各个领域中被广泛应用。因此世界各国对于有机磷化合物的合成及反应进行了广泛深入的研究,从而促使了有机磷化学的迅速发展。     

基于室温离子液体的电导型气体传感器

本文利用室温离子液体对水或有机蒸气吸收后其离子导电性的改变,研制了以离子液体BmimPF6为敏感材料的电导型气体传感器.考查了BmimPF6用量对传感器响应的影响,测定了传感器对不同浓度的水蒸汽及乙醇、二氯甲烷等饱和有机蒸气的响应.实验结果显示,该传感器具有制作方便、结构简单、稳定性高及线性范围宽等优点,可被用于不同浓度的水或有机蒸气/氮气混合气氛中,水蒸汽或有机蒸气浓度的测定.此外,还针对该传感器对乙醇等不同饱和有机蒸气响应信号与这些有机溶剂的理化性质参数间的定量关系,采用化学计量学方法进行了建模分析.     

离子液体在生物工程方面的研究进展

离子液体(ILs)具有不易挥发性、非易燃性、离子电导率高、物化性能稳定、电化学窗口宽、结构多样与可设计性等诸多优良特性,近年来已在电化学、生物、绿色化学等领域发挥着至关重要的作用。本文综述了ILs在生物检测方面的一些应用:作为理想的载体将目标基因或者药物运送到靶细胞中达到治疗的目的;探究ILs的毒性对生物体的影响从而达到杀灭癌细胞等特殊细胞或绿色降解的目的;利用其电催化活性好、灵敏度高等特性制成生物传感器用于电化学检测;将ILs作为核酸分离的载体,使得核酸的分离过程简化,效率提高。     

有机智能传感材料与器件研究进展

有机光电子材料具有柔性、低成本、可大面积加工以及分子结构可调等特点,在可穿戴智能器件领域具有巨大的应用潜力.有机分子可以通过结构的设计调节其光学、电学、机械和化学等特性,从而实现丰富的传感功能.有机智能传感器具有快速响应、高选择性、高灵敏和机械柔性等优势,被广泛应用于环境监测、电子皮肤、医疗监测、人机交互等智能感知领域.本文综述了近年来有机智能传感材料与器件的研究进展,包括小分子半导体、聚合物半导体和导电聚合物等有机传感材料,以及化学传感器、温度传感器、光学传感器和机械传感器等有机智能传感器件的前沿应用,重点介绍了目前生物传感器、仿生传感器等智能感知器件和系统的发展现状,并对其未来发展过程中面临的挑战进行了分析.     

离子液体作为微波吸收剂促进苯甲醛与巴比妥酸的缩合反应

离子液体是纯粹由离子组成的液体,通常由二烷基季铵阳离子与四氟硼酸根、六氟磷酸根、卤素负离子等阴离子组成.离子液体具有强极性、低蒸汽压,对无机和有机物具有良好的溶解性以及对绝大部分试剂稳定等一系列特殊性质,常作为反应介质或催化剂用于有机合成中[1,2].     

以吖啶染料荧光猝灭为基础的卤素阴离子检测研究

合成了两种吖啶及吖啶橙盐类小分子化合物和带有吖啶盐的三元共聚物.研究了它们在溶液中的荧光被卤素离子猝灭的问题.发现它们能强烈地被碘离子所猝灭而不易被氯离子猝灭,表明这类化合物有可能用于在有氯离子存在条件下对碘、溴离子的检测.对荧光猝灭机理进行的研究发现,卤素离子的猝灭能力并不和它们对发光化合物的系间窜越和三重态的生成等有关,而是和阴离子对极化分子的作用减弱了分子内的电荷转移能力相关.     

离子液体中的纤维素溶解、再生及材料制备研究进展

近年来,离子液体作为一类新型的环境友好介质和软功能材料受到了广泛的关注,并被广泛应用于有机合成、催化、电化学、分离分析等领域.其中,离子液体中的纤维素化学是当前离子液体研究的热点领域之一,离子液体的出现也为纤维素化学的进一步发展提供了广阔的空间.离子液体以其低熔点、高稳定性、低蒸汽压、溶解性能可调节等优异的理化性能已被证实为纤维素的有效溶剂,被广泛用于纤维素的溶解、再生及应用研究.综述了离子液体中纤维素的溶解行为,包括纤维素溶解度的影响因素、纤维素在离子液体中的溶解过程、纤维素的溶解及再生机理等,以及离子液体中基于纤维素的新型材料制备研究进展,并对离子液体中纤维素研究存在的问题和未来的发展方向进行了总结和展望.     

卤素水系可充电电池的研究进展

简单介绍了卤素水系可充电电池的优势以及所面临的困难，详细综述了近年来卤素水系电池电解液和相关电极材料的一些研究进展，结合卤素水系电池面临的挑战，将研究策略进行分类总结，主要包括提高电解质中盐浓度、电极材料的“化学吸附”、引入络合剂固定卤素的氧化产物以及通过卤素转换形稳定的卤间化合物等有效解决方案，其中对卤素水系电池电解质、电极材料以及主要的电化学性能总结，为促进高性能卤素水系电池的发展提供借鉴参考作用。最后展望了卤素水系电池未来的发展前景。     

低能氮离子与水的化学合成作用

化学改性是离子与物质相互作用的一种重要效应，即外来离子的介入引起材料中元素或基团间化学反应，更突出的是离子直接参与化合形成新的物质，从而改变材料的性质＊’1．近年来离子注入生物体产生独特的诱变效应引起了广泛关注问．注入离子在生物材料中引起的化学合成较好地解     

若丹明基金属阳离子荧光探针的研究进展

金属离子广泛存在于自然界中,一些离子如Cu2+、Fe3+、Al3+等在生命过程中有着重要作用,而另一些离子如Hg2+、Pb2+等重金属离子即使在低浓度时也会对环境和生物体具有极强的毒性,故高选择性和高灵敏度的离子检测的研究意义重大。荧光分子探针在表达分子间识别行为以及复杂的环境、生命体系的内状态信息方面具有优异的性能,已被广泛深入地用于构建新型功能性探针分子。本文综述了近年来基于若丹明的金属阳离子如Hg2+、Cu2+、Fe3+等荧光分子探针的研究进展,包括探针的结构特征、检测机理、检测水平,更重要的是其在环境检测、生物成像、分子器件等方面的新应用,并对荧光探针所面临的问题和发展前景作了分析。     

反应型化学传感器在阴离子检测中的应用

阴离子在生物、化学化工及环境领域扮演着极其重要的角色,对阴离子的高灵敏度、高选择性识别与传感已成为研究的热点.其中,反应型化学传感器是基于传感器与客体分子之间的特殊化学反应而实现的,通过巧妙地设计分子结构,将反应活性基团与荧光团或发色团结合起来,利用反应前后化合物光物理性质的不同,可以实现对被分析物的检测.这种不可逆体系充分利用了化学反应的专一性,因此通常具有较好的选择性.自1992年被首次报道以来,反应型化学传感器的应用越来越广泛,并表现出优秀的传感性能.综述了基于化学反应的荧光和比色阴离子传感器的研究进展,包括氰离子、氟离子、亚硫酸氢根、硫氢根离子、次氯酸及次氯酸根、次溴酸及次溴酸根、过氧亚硝酸根传感器的研究进展,并展望了该领域的发展趋势.     

金属有机骨架材料在传感器中的应用

金属有机骨架(MOFs)是由有机配体与金属离子或金属离子簇通过配位作用自组装而成的一种具有永久孔道性的开放结晶骨架,通常也被称为多孔配位聚合物(PCPS)。因为其较大的比表面积、规整的孔道结构、良好的热稳定性和化学可裁剪性,使其在多个领域具有广阔的应用前景。近年来,随着MOFs在传感领域的发展,许多不同的功能基团被引入到MOFs的孔道中,研制出具有荧光识别性能的MOFs。本论文综述了近几年来基于MOFs的化学传感器在离子识别、pH检测、挥发性有机物和气体检测、爆炸物识别和生物分子检测等关键领域的研究进展,并对MOFs在化学传感器的应用前景进行了展望。