化学镀镍过程中丙酸作用的机理研究

利用循环伏安法和红外漫反射光谱法研究化学镀镍过程中丙酸的作用机理. 不同丙酸浓度下的循环伏安曲线表明,丙酸能同时促进Ni^2＋的还原和H₂PO^-₂的氧化.根据丙酸分别与NaH₂PO₂和NiSO₄共存时镍基体上吸附物的红外漫反射光谱变化,推断丙酸是通过与NaH₂PO₂和Ni^2＋形成表面络合物来促进化学沉积的. 丙酸能与NaH₂PO₂形成分子间氢键,促使P-H键断裂并生成·PHO^-₂中间物,从而提高H₂PO^-₂的氧化速度; 同时,丙酸以其-OCO-官能团与Ni^2＋生成桥式配合物,有利于加速Ni^2＋的沉积. H₂PO^-₂氧化速度的提高有助于磷的沉积,从而增大了化学镀层中的磷含量.     

基于萘酰亚胺-苯并咪唑鎓的荧光传感器对H2PO-4的高选择性识别

设计合成了基于萘酰亚胺-咪唑鎓的受体分子1和2,通过荧光发射光谱研究了受体分子1和2对阴离子F^-、Cl^-、Br^-、I^-、AcO^-、HSO^-₄、H₂PO^-₄、NO^-₃、ClO^-₄的识别性能。 研究发现,在受体分子1和2的乙腈溶液(5.0×10^-6 mol/L)中加入10倍化学计量的H₂PO^-₄时,受体分子1的荧光猝灭率高达98%,受体分子2的荧光猝灭率仅为24%。 表明具有多重识别位点的受体分子1在构型上与H₂PO^-₄更匹配,可作为H₂PO^-₄的荧光关闭型(turn-off)探针。 受体分子1与H₂PO^-₄的结合比为1∶1,结合常数为(1.25±0.11)×10⁵ L/mol,检出限为6.90×10^-6 mol/L。     

一种长链烷氧基苯腙衍生物对氟离子的高选择性识别

设计并合成了一种新型长链烷氧基酰腙衍生物1-(2,4-二硝基苯基)-2-(4-(十四烷氧基)亚苄基)肼R,系统研究了受体R对9种阴离子(F^-、Cl^-、Br^-、I^-、HSO^-₄、NO^-₃、ClO^-₄、H₂PO^-₄、Ac^-)的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及裸眼识别性能。 结果表明,该受体在二甲基亚砜(DMSO)体系中对F^-、Ac^-和H₂PO^-₄表现出良好的UV-Vis及裸眼识别能力。 此外,在H₂O/DMSO(体积比1∶9)体系中可对F^-实现单一UV-Vis及裸眼识别,且检出限可达7.02×10^-7 mol/L,同时制备了受体R对阴离子的检测试纸,Job曲线表明受体与阴离子形成1∶1型配合物。 F^-离子的识别机理为“氢键型”响应识别现象。     

激光烧蚀Al+与乙醇团簇的反应研究

利用激光烧蚀-分子束法对Al等离子体与乙醇团簇的反应进行了研究.飞行时间质谱测得的主要反应产物有Al⁺(C₂H₅OH)_n (n=3～10)与H⁺(C₂H₅OH)_n (n=1～14)团簇正离子和(C₂H₅OH)_n(H₂O)OH^- (n=0～8)团簇负离子.实验发现,烧蚀产生的Al等离子体与脉冲分子束的不同位置反应,对团簇离子的类别、大小及强度分布均产生很大影响.Al等离子体与脉冲分子束的前段反应,主要产生金属-复合物团簇离子Al⁺(C₂H₅OH)_n,且信号较强;Al等离子体与脉冲分子束的中段及后段反应,主要产生质子化团簇离子H⁺(C₂H₅OH)_n和团簇负离子(C₂H₅OH)_n(H₂O)OH^-,同时还出现强度较小的其他水合团簇离子,如H⁺(H₂O)m(C₂H₅OH)_n (m=1～2)等.     

H3+O和H3+O(H2O)n(n=1,2,3)阳离子振动力场和光谱频率的理论计算

本文利用多原子分子振动力场的模型势函法对H₃⁺O和H₃⁺O(H₂O)_n(n=1～3)阳离子的振动力场作了理论计算,并对其光谱频率进行了预测.H₃⁺O和H₉⁺O₄的振动频率的结果优于从头算梯度法的结果.本文首次给出了H₅⁺O₂、H₇⁺O₃伸缩振动频率的理论预测值.     

基于偶氮水杨醛酰腙的氰根比色检测探针的合成及性能

设计合成了一种基于酚羟基和氨基的酰腙类探针分子, 利用紫外-可见吸收光谱和核磁滴定考察了其对F^-, Cl^-, Br^-, I^-, CH₃COO^-, H₂PO₄^-, HSO₄^-, ClO₄^-, CN^-, SCN^-, SO^2-₄和NO^-₃等阴离子的识别作用. 结果表明, 当加入CN^-离子时主体溶液颜色由无色变为黄色, 而加入其它离子时主体溶液颜色不变, 说明该探针在DMSO/H₂O(体积比5: 5)体系中能选择性裸眼比色检测CN^-. 核磁滴定及质谱数据表明, 该探针与CN^-以1:1化学计量比结合, 该过程通过亲核加成方式完成.     

SOFC中干甲烷浓度对Ni-YSZ阳极上反应的影响

为探讨固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell, SOFC)中干甲烷浓度对反应的影响,采用色谱在线测量阳极尾气,总结阳极尾气的变化规律。在此基础上,分析干甲烷在固体氧化物燃料电池Ni-YSZ阳极上的反应,寻找干甲烷浓度与电流对电池阳极反应影响的数学关系。结果表明,随着电流密度的增加,低浓度甲烷按顺序发生CH₄+O^2- → CO+2H₂+2e^-、CH₄+2O^2- → CO+H₂O+H₂ +4e^-、CH₄+3O^2- → CO+2H₂O + 6e^-、CH₄+4O^2- → CO₂+2H₂O+8e^-反应,高浓度甲烷只发生甲烷的第一个氧化反应,中浓度甲烷发生前两个或前三个反应。依据法拉第第一定律及反应物之间的关系,确定甲烷的低、中、高浓度的判定依据分别为:q_v(CH₄)≤I/(4F)、I/(4F)≤q_v(CH₄)≤I/(2F)、q_v(CH₄)≥I/(2F)。     

一个钼钒二聚体簇合物的合成及其性能

以NH₄VO₃, H₃PMo₁₂O₄₀·xH₂O, Cu(NO₃)₂和哌嗪为主要原料,采用水热方法,合成了一个新的钼钒二聚体簇合物--(H₂NC₄H₈NH₂)₆［Mo^VI₁₆V^V₁₂P₂O₈₄］·5H₂O(1),其结构和性能经UV-Vis, IR, X-射线衍射、光电子能谱及热重分析表征。1属单斜晶系,P2(1)/c空间群, 晶胞参数a=20.450(4) , b=24.989(5) , c=20.450(4) , β=93.89 °, V=10 427(4) ³, Fw=4 159.18, Dc=2.650 g·cm^-3, μ=3.018 mm^-1, F(000)=7 952, Gof=1.029。晶体结构解析表明：1由两个单元Keggin型簇核［PMo₈V₆O₄₂］^7-聚合而成一个二聚体簇［P₂Mo_l6V₁₂O₈₄］^14-,该二聚体簇核和有机配体哌嗪之间通过复杂的氢键相互作用,展示三维超分子网络结构。     

过饱和铝酸钠溶液中氢氧化铝自发成核动力学规律的研究

用电导法和吸光光度法首次对苛性比相同的不同浓度过饱和铝酸钠溶液自发分解过程进行了实时跟踪研究,获得铝酸钠溶解氢氧化铝自发成核动力学方程,探索了H₂O和Na⁺对氢氧化铝自发成核过程的影响.结果表明,过饱和铝酸钠溶液分解为氢氧化铝属化学反应控制过程;H₂O参与了溶液分解过程控制步骤的反应;K⁺和Na⁺等阳离子参与了溶液的重构,但对溶液分解的控制步骤影响不大.     

[Ru(phen)2(H2biim)](PF6)2配合物与阴离子的选择性作用

研究了[Ru(phen)₂(H₂biim)](PF₆)₂(1)与各种阴离子之间的选择性作用, 发现配合物1与Cl^-, Br^-, I^-, NO₃^-, HSO₄^-和H₂PO₄^-阴离子之间存在氢键作用. OAc^-阴离子与配合物1作用, 由于强的氢键作用使H₂biim上的一个H转移到OAc^-上, 使配合物1脱去一个质子, 形成{[Ru(phen)₂(H₂biim)](OAc)}结合体, 溶液颜色由黄色变为橙棕色. 由于F^-能形成非常稳定的HF₂^-, 配合物1逐步脱去2个质子, 溶液颜色由黄色变为紫色, 因此可作为裸眼检测阴离子的识别剂.     

One Dimensional Iron Molybdophosphate Anionic Chains with Different Structural Arrangements Reflecting a Flexibility Character

Structural comparison of a new compound[(bpp)₃H₆]Fe₂^IIIFe₂^IIMo₂₄^V(H₂PO₄)₈(HPO₄)₄(PO₄)₄O₄₈(OH)₁₂· (H₂O)₄·2H₂O(1)[bpp=1,3-di(4-pyridyl)propane] with our previously reported two compounds[(bpy)₃Fe^II]₃· Fe₂^IIIFe₂^IIMo₂₄^V(H₂PO₄)₈(HPO₄)₄(PO₄)₄O₄₈(OH)₁₂(H₂O)₄·12H₂O(2) and[(bpy)₃Fe^II]₂Fe^IIFe^IIIMo₁₂^V(H₂PO₄)₂(H_2-xPO₄)·(H_1+xPO₄)(HPO₄)₂(PO₄)₂O₂₄(OH)₆(H₂O)₂·9H₂O(x=0―1)(3)(bpy=2,2'-bipyridine), which all exhibit one-dimensional mixed-valence iron molybdophosphate anionic chains constructed by alternating connection of Fe^III ions and magic[Fe^II(Mo₆P₄O₃₁)₂] units, reveals that the non-hydrogen atomic ratios of Mo:Fe:P:O within the polymeric anionic chains are the same for all the three compounds, while the polymeric anionic chains of the different compounds bear different numbers of negative charges. And therefore there exist different numbers of counter cations per {Fe₂^III[Fe₂^II(P₁₆Mo₂₄^VO₁₂₄)]} unit found in the titled compounds. It discloses that not only are the spatial assembling of counter cations and polymeric inorganic chains of three compounds quite different, but also the O―Fe^III―O bond angles and Fe^III―O bond lengths of the three different inorganic chains exhibit small differences. What is more important is that such small changes in bond length and bond angle in the assemblage of Fe^III―O bonds lead to the considerable fluctuations of inorganic chains in their structural conformation within the three compounds, reflecting an interesting phenomenon of “flexibility" in the pure inorganic one dimensional mixed-valence iron molybdophosphate chains.     

Polarized infrared and Raman spectra of a CsHSO4 single crystal

The polarized absorption infrared (IR) and polarized Raman spectra of a CsHSO₄ single crystal at room temperature are presented and discussed in relation to the X-ray crystal structure. Breakdown of the selection rules for the X-ray determined C_2h factor group is observed. The vibrational factor group appears to be C₂. This implies C₁ site symmetry for the SO²⁻₄ ions. The polarization features of the HSO⁻₄ ion vibrations are predicted assuming that the longest S---OH bond vibrates independently of the SO₃ group vibrations. The ABC structure of the IR and Raman band arising from the νOH stretching vibration is explained on the basis of Fermi resonance.     

滤膜冷凝收集-离子色谱法测定固液气溶胶中5种水溶性阴离子北大核心CSCD

水溶性离子是固、液气溶胶的重要组成部分,对于气溶胶的理化性质和空气质量具有重大影响,研究水溶性离子的含量对于大气环境的污染与防治具有深远意义。该研究建立了一种滤膜冷凝收集-离子色谱技术采集固体气溶胶和液体气溶胶并测定其中的5种水溶性阴离子(Cl^(-)、F^(-)、NO^(-)_(3)、NO2^(-)、SO4^(2-))含量的方法。首先,采用固体颗粒过滤器和冷凝收集法分别收集固体气溶胶和液体气溶胶,固体气溶胶以固体颗粒物的形式被收集在固体颗粒过滤器内,液体气溶胶以冷凝液的形式在冷阱中被收集。其次,以离子色谱法对固、液体气溶胶中的水溶性阴离子含量进行检测。在以Dionex IonPac AS11-HC-4μm作为分析柱,流速为1 mL/min,柱温为30℃,淋洗液氢氧化钾(KOH)浓度在0~40 min内由1 mol/L线性增至25 mol/L,进样量100μL的条件下,各离子在40 min内有效分离,5种阴离子在0.1~10 mg/L范围内线性关系良好(相关系数为0.9992~0.9997),检出限低(0.02~0.04 mg/L)。对样品采集条件(采样时间、采样温度和采样流量)进行了优化,结果表明,在采样时间2 h、采样温度-13℃、采样流量1.0 L/min的条件下,可获得较为满意的结果。在优化的条件下分别对实际样品的两类溶胶中的5种阴离子含量进行了检测,测得实际样品的液体气溶胶中5种阴离子含量分别为5.7402μg/m^(3)(F^(-))、1.1599μg/m^(3)(Cl^(-))、3.3233μg/m^(3)(NO^(-)_(2))、2.4861μg/m^(3)(NO^(-)_(3))和0.9745μg/m^(3)(SO^(2-)_(4)),固体气溶胶中5种阴离子含量分别为14.1037μg/m^(3)(F^(-))、5.0398μg/m^(3)(Cl^(-))、9.3052μg/m^(3)(NO^(-)_(2))、8.4528μg/m^(3)(NO^(-)_(3))和5.6314μg/m^(3)(SO^(2-)_(4))。该方法可应用于实际的大气检测中,也为其他离子的采集和分析条件的摸索提供了方法。     

Raman spectroscopic study of the conformational change of 12-crown-4 due to cation capture

Raman spectra of the Li⁺, Na⁺, K⁺, NH⁺₄, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Pb²⁺ complexes of 12-crown-4 and also 12-crown-4 in various states are observed. The spectra of 12-crown-4 change remarkably by complex formation with cations. Normal vibration calculations of various conformations of 12-crown-4 are carried out. On the basis of the observed spectra and the results of the calculations, the conformation of 12-crown-4 in the Li⁺, Na⁺, K⁺, NH⁺₄, Mg²⁺ complexes is found to have approximate D_2d symmetry, while that in the Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ complexes is found to have approximate C_2V symmetry.     

A DFT/TDDFT study of the structural and spectroscopic properties of Al(III) complexes with 4-nitrocatechol in acidic aqueous solution

The complexation of 4-nitrocatechol in aqueous solution at pH 5 has been studied by molecular spectroscopy combined with quantum chemical calculations. In these physico-chemical conditions, the formation of the two complexes [4ncatAl(H₂O)₄]⁺ and [(4ncat)₂Al(H₂O)₂]⁻ has been highlighted. The electronic absorption spectra of the 1:1 and 1:2 complexes of Al(III) with 4-nitrocatechol have been computed using the time-dependent density functional theory and the polarizable continuum model. It turns out that the 6-311+G(d,p) basis set provides a good agreement between experimental and theoretical absorption spectra. This good agreement has allowed the determination of the preferential conformation of the 1:2 complex in aqueous solution. A complete assignment of the UV–Vis absorption and Raman spectra of the complexes has been proposed.     

Polarized infrared and Raman spectra of CsHSeO4 and CsDSeO4 single crystals

The polarized absorption infrared spectra of CsHSeO₄ and CsDSeO₄ single crystals and polarized Raman spectra of the CsHSeO₄ single crystal were measured at room temperature. The polarization features of the internal vibrations of the HSeO⁻₄ ions are predicted on the basis of the X-ray structure assuming strong couping between the vibrations of the two shortest Se---O bonds and an intermediate Se---O bond. The bending methods γOH and δOH of a hydrogen bond appear at 805 cm⁻ and 1258 cm⁻¹, respectively. The νOH absorption has the ABC structure due to Fermi resonance of νOH with the overtones of the δOH and γOH vibrations. A similar shape of the νOH band is observed in the Raman spectra. The νOD absorption has a different shape from that of νOH. Intra-chain coupling was observed for the νOH and νOD vibrations.     

Bi4B2O9晶体及其熔体结构的高温原位拉曼光谱研究

利用密度泛函理论计算了Bi₄B₂O₉晶体的常温拉曼光谱, 并通过与实验拉曼光谱对比, 对其振动模式进行了归属. 利用高温原位拉曼光谱研究了Bi₄B₂O₉从常温到750 ℃升温过程中微结构的变化. 随着温度的升高, 晶体的平均键长变长, 键角分布变宽, 熔化后晶体中的BiO₄和BiO₅多面体解体, BO₃构型则保持三配位不变. 运用量子化学从头算法模拟了Bi₄B₂O₉的熔体结构并与实验拉曼光谱进行了对比分析, 发现在Bi₄B₂O₉熔体中B原子团簇为孤立的BO₃构型, Bi ³⁺游离于BO₃之间, 并结合未参与形成BO₃的O原子起到平衡电荷的作用.     

Pitzer方程应用于离子液体[Cnmim][H2PO4](n= 3, 4, 5, 6)溶解焓研究

在298.15 K下,利用等温环境溶解反应热量计,测定了离子液体[C_nmim][H₂PO₄] (n= 3, 4, 5, 6) (1-烷基-3-甲基咪唑磷酸盐)在水中不同浓度的摩尔溶解热(Δ_solH_m),根据Pitzer电解质溶液理论计算得到了标准摩尔溶解焓(Δ_solH_m⁰)和Pitzer焓参数：β_MX^(0)L, β_MX^(1)L,和C^ϕL,并计算了表观相对摩尔焓。通过推导讨论,得到了离子液体[C_nmim][H₂PO₄](n= 3, 4, 5, 6)同系物每摩尔亚甲基对标准摩尔溶解焓的贡献。