理论研究8-氮杂鸟嘌呤自由基阳离子脱质子反应

由于8-氮杂鸟嘌呤（8-AG）的氧化还原电势比鸟嘌呤（G）更低,所以单电子氧化嵌有8-AG的DNA后,空穴最终会被8-AG捕获形成8-氮杂鸟嘌呤自由基阳离子（8-AG^·+）.因为酸性的急剧增强,8-AG^·+一般会发生脱质子反应.在本工作中,在M06-2X/6-31+G（d）理论水平,使用显性水分子和连续溶剂化模型模拟8-AG^·+的溶剂化效应,对其脱亚氨基质子（N（1）-H）反应进行了研究.发现位于8-AG^·+中N（1）-H、O（6）、N（2）-H附近以及在O（6）水分子附近稍微远离8-AG^·+的4个水分子会对8-AG^·+脱质子反应产生重要影响,质子从8-AG^·+传递到溶液中具有方向性;最后,通过进一步在N（2）-H、N（3）、O（6）、N（7）和N（8）等位点附近添加水分子（9H₂O）得到了更加精确的8-AG^·+脱质子反应能垒（19.5 kJ/mol）.     

多壁碳纳米管修饰电极-不可逆双安培法测定双嘧达莫

在玻碳电极上成功地制备了多壁碳纳米管修饰电极(MWCNTs/GCE-CME)。研究了双嘧达莫(DPD)在该修饰电极上的电化学行为。基于表面活性效应,得知十二烷基磺酸钠(SDS)可提高DPD在MWC-NTs/GCE-CME的氧化电流,修饰电极对其具有明显的增敏作用,并对存在的机理作了探讨。在SDS介质存在下,通过DPD在MWCNTs/GCE-CME上的氧化和高锰酸钾在另一电极上的还原构建不可逆双安培检测体系,建立直接测定DPD的新方法。在0.05mol/LH2SO4介质中,DPD氧化峰电流与其浓度在1.5×10-6～1.0×10-3mol/L范围内呈线性关系(r=0.9950,n=16);线性回归方程为i(nA)=2.37×106C-450;方法检出限为8.0×10-7mol/L;电流值RSD为1.8%;进样频率为80样/h。本方法具有较高的选择性和灵敏度,样品处理方法简单快速,适合于实时在线分析。修饰电极易于制作,具有良好的稳定性和重现性及抗干扰性能,对DPD片剂测定结果满意。     

芳香族重氮盐氧化还原引发体系的研究——Ⅲ.芳香族重氮盐与亚铁盐氧化还原引发丙烯腈聚合过程中微量铜离子的影响

以苯重氮硼氟酸盐与亚铁盐在微量铜离子存在时能引发丙烯腈聚合,聚合速率服从:R∝[φN_2~+]~(1/2)[Fe~(++)]~(1/4)[Cu~(++)]~(1/4),氧化还原引发历程为: Fe~(++)+Cu~(++) Fe~(+++)+Cu~+ φN_2~++Cu~+→φ·+N_2+Cu~(++) φ·+M→φM·→φMM·…该历程符合上述动力学关系。但使用对硝基苯重氮硼氟酸盐时,微量铜离子对聚合反应速率影响不大,与亚铁盐浓度在一定范围呈R∝[Fe~(++)]~(1/2)的关系,因此例的引发历程为: φN_2~++Fe~(++)→φ·+N_2+Fe~(+++) φ·+M→φM·→φMM·…苯环上推电子取代基降低了重氮基的氧化势,如对位取代甲氧基、甲基或没有取代基都不能用纯亚铁盐引发丙烯腈聚合,需有微量铜盐存在才能聚合。而拉电子取代基如对位取代硝基、羧基可用纯亚铁盐引发聚合。     

分光光度法测定焦化废水中的吲哚

二苯胺磺酸钠在酸性溶液中遇到NaNO2时,氧化为二苯联苯胺磺酸紫。由于该氧化物不稳定,分解产物再与NO-2发生重氮化反应,加入吲哚后偶合成红色化合物。该化合物最大吸收波长为525nm;摩尔吸光系数为0.57×104L·mol-1·cm-1;线性范围0.053～24mg/L。该化合物至少稳定1h,焦化废水中存在的其它物质不干扰吲哚测定,样品的回收率为98.8%～102%。     

双功能碳点用于葡萄糖的比色/比率荧光测定

以生物质(合果芋叶片)、 十二水合硫酸铁铵和脲为原料, 采用水热法制备了铁、 氮共掺杂碳点(Fe,N-CDs), 采用透射电子显微镜和X射线光电子能谱对其形貌与元素组成进行了表征. 该Fe,N-CDs既具有类过氧化物酶活性, 也能在450 nm处产生强荧光发射. 以Fe,N-CDs和邻苯二胺(OPD)为探针, 建立了一种比色/比率荧光测定双氧水（H₂O₂）的双信号方法. 在H₂O₂存在下, Fe,N-CDs催化OPD氧化成黄色的2,3-二氨基吩嗪(DAP), DAP在420 nm处有1个特征吸收峰. 在360 nm波长光的激发下, DAP在550 nm处有强荧光发射; 由于荧光内滤效应, DAP又可猝灭Fe,N-CDs在450 nm处的荧光. 基于此, DAP在420 nm处的吸光度(A₄₂₀)及DAP与Fe,N-CDs的荧光强度比(I₅₅₀/I₄₅₀)均可用于H₂O₂的定量分析. 考虑到葡萄糖氧化酶能催化葡萄糖氧化生成H₂O₂, 进一步发展了一种比色/比率荧光双信号葡萄糖测定方法. 在pH=5.4, 温度40 ℃, 1.75 mmol/L OPD及反应时间25 min的条件下, 当葡萄糖浓度在1.0~100 μmol/L范围内时, A₄₂₀及I₅₅₀/I₄₅₀值与浓度呈良好的线性关系, 方法的检出限分别为0.8(比色)和0.6 μmol/L(比率荧光). 将该方法成功应用于人体血清中葡萄糖的测定.     

基于愈创木酚荧光减量准确测定过氧化物酶活性的新方法

利用H2O2/过氧化物酶(POD)/愈创木酚(GA)反应体系的产物(470 nm)吸光度去定量POD活性是目前常用方法之一,但产物不稳定且对比色皿有吸附现象是该反应的主要缺点之一。为了解决此问题,本研究利用GA的荧光特性建立了一种能准确测定POD活性的方法。用辣根过氧化物酶( HRP)作为测试样品得到了以下优化条件：0.5 mmol/L GA,0.5 mmol/L H2O2,0.05 mol/L PBS缓冲液(pH 6.0),反应温度20℃,样品耗量20μL;本方法的线性范围为500~60000 U/L(r=0.9993),RSD≤2.4%(n=11),检出限为385 U/L。在优化条件下,用白萝卜提取液作为测试样品,用本方法((9714依132) U/L)与比色法((9926依352) U/L)和循环催化流动分析法((9608依456) U/L)进行了对比,结果表明,3种方法相互一致性很好。     

隐色二甲苯蓝FF分光光度法测定微克量金

光度试金中有一类基于氧化还原显色反应的方法,其中以N,N’-四甲基-邻-联甲苯胺(Tetron)法较佳,是书籍推荐方法之一。本文用金属锌在乙酸介质中将蓝色(氧化型)二甲苯蓝FF(C.I.N0715)还原成隐色(还原)型,后者在一定条件下被Au(Ⅲ)氧化显色。其最大光吸收处在608nm;在0-10μg/10ml范围内服从Beer定律;表观摩尔吸光系数为1.3×10~5·1·mol~(-1)·cm(-1),与最灵敏的萃取光度试剂硫代米氏酮(ε=1.6×10~5)相近,而较酚藏花红萃取显色(ε=5.2×10~4)和Tetron法(灵敏度为0.004μg/cm~2)灵敏。虽本法对氧化性离子如Fe~(3+)、Cu~(2+)     

混合价双核锰配合物[(bipy)2Mn(μ-O)2Mn(bipy)2](ClO4)3的合成晶体结构及性能

[Mn3O(O2CCH2Cl)6(C5H5N)2(H2O)]· CH2ClCOO· H2O在 pH=4.5的 HOAc NaOAc的缓冲水溶液中和 2,2′联吡啶 (bipy)反应,制得了混合价双核锰配合物 [(bipy)2Mn(μ-O)2Mn(bipy)2](ClO4)3· 1.5H2O。该配位化合物的 X射线单晶衍射表明,该晶体属单斜晶系,空间群 P21/c,晶胞参数： a=1.3854(3), b=1.3943(3), c=2.4225(5)nm,β =103.30°, V=4.554(2)nm3, Z=4, Dc=1.448g· cm－ 3。其紫外可见光谱在 640nm处有一个峰,可指派为桥配体 O2－到 Mn?的电荷迁移光谱 .循环伏安实验说明,此配合物在半波电位 E1/2为 1.25V处,有一个可逆的氧化还原峰,这相应于 (Ⅲ, Ⅳ )态氧化为 (Ⅳ,Ⅳ )态 ,另外在 0.37V处有一阴极峰,相应于 (Ⅲ,Ⅳ )态还原为 (Ⅲ,Ⅲ )态,在 0.81V处有一氧化峰,相应于 (Ⅲ,Ⅲ )态氧化为 (Ⅲ,Ⅳ )态,这两个峰是不可逆的。     

稀土莫来石型复合氧化物REMn2O5的结构与甲烷催化氧化性能研究

采用溶胶凝胶法制备了4种稀土莫来石型复合氧化物REMn₂O₅ (RE=Pr, Sm, Eu, Y)并负载贵金属Pd,对比了其结构特点和甲烷催化氧化性能。结果表明,Pd/SmMn₂O₅和Pd/YMn₂O₅具有优异的甲烷催化氧化性能,其T₅₀分别为328和308℃,优于目前有报道的贵金属类甲烷氧化催化剂。XRD分析和DFT计算结果表明,稀土元素的离子半径对莫来石结构有明显影响,只有半径合适的离子(Sm, r=0.1079 nm; Eu, r=0.1066 nm)才容易形成莫来石相。Pr³⁺离子半径较大(r=0.1126 nm), PrMn₂O₅样品出现较多的钙钛矿型氧化物;Y³⁺离子半径较小(r=0.1019nm), YMn₂O₅样品中除莫来石相外同时还存在钙钛矿型氧化物和锰氧化物。稀土莫来石型复合氧化物中含...     

双氧水辅助消解-电感耦合等离子体质谱法测定硫化矿物中锗

采用双氧水-硝酸-氢氟酸的消解体系,利用双氧水在低酸度下的强氧化性,使硫化矿物样品消解完全,优化了消解试剂用量等条件,结合电感耦合等离子质谱法建立了测定硫化矿物中锗量的分析方法。使用Rh作为内标校正基体效应和基线漂移,矫正曲线相关系数不小于0.999,方法检出限为0.006 mg/kg,测定结果的相对标准偏差不大于1.0%(n=6),对国家标准样品GBW 07168(GSO^-7)、GBW 07163(GSO^-2)及GBW 07165(GSO^-4)中锗进行分析,测定结果与推荐值相符。该方法适用于硫化矿物样品中锗的测定。     

阳极氧化TiN薄膜制备N掺杂纳米TiO2薄膜及其可见光活性

室温下通过电泳沉积(EPD)的方法在Ti片表面制备TiN薄膜, 然后对TiN薄膜进行阳极氧化得到N掺杂多孔纳米结构的TiO2薄膜. 利用X射线衍射(XRD), X射线光电子能谱(XPS), 扫描电子显微镜(SEM)及光电化学方法对得到的薄膜进行表征. XRD测试结果表明, 经过阳极氧化并在350 ℃空气气氛中退火1 h的薄膜中存在锐钛矿晶型的TiO2. XPS的结果表明, 样品中的N元素取代部分O, 且N的摩尔分数为0.95%. SEM显示, 经阳极氧化后薄膜表面出现多孔纳米结构. 光电化学测试结果显示, 阳极氧化提高了N掺杂TiO2薄膜在可见光下的光电响应. 经阳极氧化并热处理的薄膜在0 V电位及可见光照射下光电流密度为2.325 μA·cm-2, 而单纯热处理的薄膜在相同条件下光电流密度仅为0.475 μA·cm-2. 阳极氧化得到纳米多孔结构提高了N掺杂纳米TiO2薄膜的表面积, 从而对可见光的响应增大.     

基于氧化铈双重纳米酶活性的比率型比色传感器检测对氧磷

基于氧化铈(CeO₂)的类有机磷水解酶和类氧化酶活性发展了一种比率型比色传感方法，实现了对氧磷的灵敏、准确检测。具有类有机磷水解酶活性的CeO₂纳米粒子(CeO₂ NPs)可催化对氧磷水解为对硝基苯酚，其在400 nm处有明显吸收峰，溶液体系由无色变为黄色；Ce O₂还具有类氧化酶活性，催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)氧化为氧化态TMB，在653 nm处有明显吸收峰，溶液由无色变为蓝色。当目标物对氧磷存在时，400 nm处吸光度(A₄₀₀)增高；同时对氧磷抑制其类氧化酶活性，653 nm处吸光度(A653)降低。基于对氧磷加入前后体系A₄₀₀/A653比值的变化，实现了对氧磷的灵敏、准确检测，检出限为0.03μmol/L(S/N=3)。利用本方法检测了韭菜样品中对氧磷的含量，加标回收率在92.0%～99.2%之间。本研究发展了一种基于CeO₂纳米酶双重活性的比率型比色传感检测方法，为食品中对氧磷残留的灵敏检测提供了新策略...     

制备参数对高比表面积介孔催化剂La-Co-Zr-O结构与性能的影响

采用双表面活性剂模板(十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇辛基苯基醚的混合物)分解法制备了不同原子比(n_La+n_Co)/(n_La+n_Co+n_Zr)和不同温度焙烧的系列介孔混合氧化物催化剂La-Co-Zr-O。运用XRD、N₂吸附/脱附、XPS和H₂-TPR等技术对催化剂进行了表征，并以CO和C₃H₈氧化为模型反应，考察了组分配比和焙烧温度等参数对催化剂催化性能的影响。比表面积和孔径测试结果表明，样品具有很高的比表面积(108～266 m²·g^-1)和分布集中的孔径(3.4～3.9 nm)，Zr含量较高的样品比表面积较大。XRD结果表明，样品中的活性组分钴物种主要以Co₃O₄形式存在；XPS和H₂-TPR结果表明，样品中可还原的晶格氧的数量、活动度以及表面钴原子浓度均与催化剂对CO和C₃H₈的氧化性能密切相关。原子比为0.5的样品中，较多的晶格氧易于在相对低温下还原；而原子比为0.7的样品表面钴原子浓度较高，这使得两样品均表现出较高的催化活性。经650 ℃焙烧的样品仍保持较高的比表面积(108 m²·g^-1)和分布集中的介孔孔径(最可几孔径约3.8 nm)，且催化活性下降幅度也很小，表明该系列介孔催化剂具有优良的抗烧结能力和介孔热稳定性。     

柠檬酸溶胶-凝胶法制备的纳米Ce1－xMnxO2: 织构与晶相结构

采用N2-吸附/脱附、XRD、Raman光谱和TEM等表征技术研究了柠檬酸溶胶-凝胶法制备的Ce1－xMnxO2 (0≤x≤1) 样品的织构及晶相结构.结果表明, Ce1－xMnxO2 样品的N2吸附等温线为IV型, 滞后环为H1型, 最可几孔径处在2.5~3.7 nm范围.由XRD测得的样品晶粒大小与由TEM测定的颗粒尺寸相近, 表明制备的样品具有较好的分散性, 但是样品的组成对颗粒大小有明显的影响, Mn浓度适中样品(x=0.3~0.7)的颗粒(1~5 nm)明显小于低Mn浓度样品(x<0.3)和高Mn浓度样品(x>0.7)的颗粒(10~50 nm).尽管在x>0.7时, XRD未能检测到样品中有α-Mn2O3晶粒存在, 但Raman光谱结果表明, 所有Ce1－xMnxO2混合氧化物均以α-Mn2O3相和立方CeO2相Ce-Mn-O固溶体形式存在.     

氟烷磺酰氟/双氧水/碱/丙酮体系与苄醇衍生物的氧化反应

研究了氟烷磺酰氟/双氧水/氢氧化钠/丙酮体系与6个苄醇衍生物的氧化反应, 其中氟烷磺酰氟包括HCF₂CF₂OCF₂CF₂SO₂F, n-C₄F₉SO₂F和n-C₈F₁₇SO₂F. 最优反应条件为n(苄醇衍生物): n(氟烷磺酰氟): n(双氧水): n(氢氧化钠)=1: 4: 8: 8, 溶剂为丙酮, 反应温度为20℃, 反应时间为24 h. 产物酮的收率为23% ~92%. 探讨了该氧化反应的机理, 原位生成的氟烷基过氧磺酸中间体可将丙酮氧化为二甲基二氧杂环丙烷, 进而将反应体系中共存的苄醇衍生物氧化成相应的产物酮. 氟烷磺酰氟/双氧水/氢氧化钠/丙酮体系原位生成的二甲基二氧杂环丙烷氧化苄位羟基的能力和传统的Oxone/CH₃COCH₃体系相当. 本研究提供了一种新颖的原位制备二甲基二氧杂环丙烷的方法.     

H+、NH+4对HMX的N—NO2键解离能的影响

采用密度泛函理论的B3P86/6-31G**方法, 优化了β-HMX及其与H⁺、NH^+₄分别形成的复合物的稳定结构, 计算了β-HMX以及复合物中最弱的N—NO₂键解离能. 结果发现, HMX与H⁺、NH^+₄形成复合物后, 使HMX的构型产生较大变化; 与H⁺结合后, HMX的一个N—NO₂键显著伸长, 键级变小; 但与NH^+₄形成复合物后, HMX中键级最小的N—NO₂键长变化不大. 键解离能计算表明, 同β-HMX相比, 与H⁺形成的两种复合物中N—NO₂键解离能分别降低了近20 和82 kJ·mol^-1, 而HMX与NH^+₄形成的复合物中N—NO₂键解离能仅降低了约8 kJ·mol^-1, 表明H⁺对β-HMX的N—NO₂键的初始热裂解反应有促进作用, 而NH^+₄影响不明显.     

基于核酸适配体功能化荧光氧化石墨烯的免标记“Turn-off”型Hg2+传感器研究

利用湿化学法制备出具有一定荧光性能的氧化石墨烯(GO)负载金纳米颗粒(AuNPs)复合材料(GO@AuNPs),并将巯基化单链富T核酸适配体(aptamer)结合在该复合材料的金纳米颗粒表面,形成aptamer功能化氧化石墨烯-金纳米颗粒复合物(aptamer-GO@AuNPs)。当汞离子存在时,由于7个T-Hg~(2+)-T结构的配位作用,aptamer折叠形成刚性的发夹状双链DNA结构,并使Hg~(2+)靠近石墨烯表面(少于1 nm),使得电子可沿着双链DNA通道从石墨烯转移到汞离子,从而猝灭氧化石墨烯的荧光,由此构建了一种基于石墨烯荧光猝灭的"turn-off"型荧光传感器。考察了多种因素对检测体系的影响,在最优实验条件下,此方法对Hg~(2+)的线性检测范围为0.5～80 nmol/L,检出限为0.3 nmol/L。应用于环境水体样品中Hg~(2+)的检测,加标回收率为96.0%～105%,相对标准偏差为1.4%～3.2%。该方法操作简单,有较强的抗干扰能力,灵敏度和选择性高,不需要标记,检测快速,可用于环境水体样品中Hg~(2+)的高灵敏检测。     

氮铋共掺杂TiO2的合成及其可见光催化性能研究

以纳米管钛酸为钛的前驱体,Bi(NO₃)₃·5H₂O为N源和Bi源,采用水热法制备了N、Bi共掺杂的TiO₂;并以甲基橙为目标降解物考察了所制备样品的可见光催化性能(λ≥420 nm).利用XRD、XPS、UV-Vis DRS、TEM等技术对不同条件下制备的产物进行了表征.结果表明,所得样品主要为锐钛矿型,粒径20 nm左右,掺杂的Bi主要以Bi₂O₃和BiONO₃两种形式存在.N元素除了以NO₃^-的形式存在于BiONO₃中,还有少量N以间隙氮掺杂于TiO₂中形成Ti-O-N键.N、Bi共掺杂的TiO₂在可见光下表现出了优越的光催化性能,其中水热温度为130 ℃,Bi/Ti摩尔比为1%时,催化活性最高.催化活性的提高源于N和Bi的掺杂增加了样品对可见光的利用效率,降低了光生电子空穴的复合速率.     

介孔分子筛Ti-AlKIT-1的制备、表征与催化性能

分别采用直接(ds)和后合成法(ps)合成含铝的介孔分子筛Al(ds or ps)KIT-1。 以钛酸四丁酯Ti（OEt）4为钛源,将钛嫁接在AlKIT-1表面制备出Ti-AlKIT-1样品。 用傅里叶变换红外光谱、X射线粉末衍射、固体核磁共振(MAS NMR)、固体紫外 可见漫反射光谱（DRS）、能谱(EDS)和N2吸附-脱附对样品进行了表征,并以双氧水氧化环己醇为探针考察了样品的催化活性。 实验结果表明,分子筛Ti-AlKIT-1具有规整的介孔孔道结构,钛进入介孔分子筛骨架而成为四配位的骨架钛,铝的存在形式与样品AlKIT-1的预处理有关,经铵溶液洗涤的Al(ds)KIT-1中没有非骨架铝。 Ti-AlKIT-1在催化双氧水氧化环己醇反应中铝和钛存在明显的协同作用。 样品Ti-Al(ds)KIT-1表现出更高的催化作用,这与其具有较高的比表面积、较大的孔容和较高钛铝比有关,80 ℃反应48 h,重复使用3次后,环己醇的转化率降低至51.3%,仅下降4.31%。     

磺酸功能化三维有序大孔材料的制备与催化性能研究

采用模板法, 用正硅酸乙酯和3-巯丙基-三甲氧基硅烷的混合溶胶, 在聚苯乙烯胶晶间隙中原位转化, 除去模板后用双氧水将巯基氧化成磺酸基, 首次成功地制备了大孔规整排列的3DOM SiO₂-SO₃H材料. 样品用SEM, EDS, FT-IR等方法进行了测试表征. 结果表明, 所得到材料的三维大孔结构规整性十分好, 大孔孔径大约250 nm, 并由大约80 nm的小孔相连; 磺酸基很好地嵌入孔壁基质中, 吡啶吸附测定显示了典型的质子酸特征, 而且酸中心随硫含量增加而增多. 对乙酸与正丁醇的酯化反应显示了良好的催化性能, 磺酸含量越大, 催化活性越高. 这一研究为开发新型高效的固体酸催化剂提供了很有意义的结果.