应用扫描电化学显微镜研究水/1,2-二氯乙烷界面上离子诱导的电子转移反应

应用扫描电化学显微镜和微电极技术研究了水/1,2二氯乙烷界面上的反向电子转移反应.分别以K₄Fe(CN)₆和7,7,8,8四氰代二甲基苯醌(TCNQ)作为水相和有机相的电活性物质,通过选择合理的共同离子(TPAs⁺与TBA⁺)来控制界面电位差,实现了这一在热力学上通常不可能实现的反向电子转移反应.利用扫描电化学显微镜给出的正负反馈信息,研究了界面电位差驱动的液/液界面上的电子转移反应,并进一步得到了在不同的共同离子浓度比时,此异相界面反应速率常数k_f为1.3×10^-31.8×10^-2cm/s(共同离子为TBA⁺)和2.5×10^-32.8×10^-2cm/s(共同离子为TPAs⁺).验证了此反应速率常数k_f是由界面电位差所决定的.在此实验条件下,此反应速率常数kf与界面电位差的关系遵守Butler-Volmer公式.     

阴离子交换膜修饰的水/1,2-二氯乙烷界面上SO42-离子的转移反应

将一种均相季铵型阴离子交换膜用于修饰水/1,2-二氯乙烷(W/DCE)界面,并利用循环伏安法、差分脉冲伏安法和计时电量法考察了该界面上强亲水性阴离子SO₄^2-的转移反应过程.研究结果表明,该阴离子交换膜所修饰的W/DCE界面比修饰前具有更宽的电化学窗口,而且在界面上可获得完整的SO₄^2-转移的循环伏安曲线和差分脉冲伏安曲线.其中,循环伏安曲线的峰电流与扫速平方根呈线性关系,SO₄^2-在膜内水相中的扩散系数为7.6×10^-8 cm²/s;差分脉冲伏安曲线的峰电流与SO₄^2-的浓度在5~25 mmol/L范围内呈线性关系.另外,利用计时电量法测得SO₄^2-在该界面上转移反应的标准速率常数为1.49×10^-3 cm/s.     

应用手持技术数字化实验测定化学平衡常数*——以Fe3+/SCN-平衡体系为例

结合手持技术,改进反应Fe³⁺+SCN^-FeSCN²⁺平衡常数测定实验的操作过程,使该实验微型化、便捷化,为中学教学提供一个可供选择和参考的平衡常数测定实验方案。本实验测得该反应的平衡常数K=1.6×10²(实验条件为:T=(26.5±0.5)℃,I=0.7,[H⁺]=0.15 mol/L)。     

溶液中杯[4]芳烃双冠-6与Cs~+配位化学研究

研究了溶液中杯[4]芳烃双冠-6(BisC₆)与Cs⁺配位行为.常温下,BisC₆/NPME(邻硝基苯甲醚)体系单级萃铯百分率达99.36%,模拟料液中,Cs⁺/Na⁺和Cs⁺/K²⁺分离系数分别为3.92×10⁴和2.21×10⁴.局域结构模型实验表明,配合物分子中可能存在水或(和)硝酸(根).ESI-MS谱表明,NPME体系中,铯离子与BisC₆同时形成1:1(单核)和2:1(双核)的配合物,并且存在[BisC₆·H₂O],[BisC₆·Cs⁺]⁺,[BisC₆·2Cs⁺·H₂O]₂+和[BisC₆·2Cs₁₀⁺·No₁₀^-3]10⁺等多种配合物分子.EXAFS实验表明,溶液中铯离子的配位数为7,形成7个氧配位的稳定结构,ADF计算验证了EXAFS实验结果.     

稀土离子跨人血红细胞膜的荧光法研究

采用Fura-2荧光浓度指示剂对红细胞的稀土跨膜作用进行了系列研究.结果表明,稀土离子不能通过完整的红细胞膜进入细胞内.通过与离子载体实验相对照,发现细胞ATP耗竭后,低浓度的稀土离子(5×10^-6mol/L)不能跨膜进入ATP-耗竭红细胞.KCl去极化及加入电压依赖性钙通道刺激剂Bay-K8644对稀土离子的跨膜也没有促进作用.在Ca²⁺内流正常的情况下,低浓度稀土离子(5×10^-6mol/L)对钙离子内流无影响.增大稀土离子浓度到5×10^-4mol/L,用显微镜观察此时红细胞已开始溶血.在模拟胞内离子组分的缓冲液中(pH=7.05),比较了La³⁺,Eu³⁺和Ca²⁺对Fura-2的敏感程度.此条件下Fura-2对La³⁺和Eu³⁺的检测限分别为10-12和10-14mol/L,对Ca²⁺的检测限为10-8mol/L,并测得Fura-2-La³⁺(Eu³⁺)的络合比为1∶1,表观离解常数为1.7×10^-12和4.95×10^-14mol/L,表明用此法检测稀土离子跨膜行为相当灵敏有效.     

溶液中三价稀土Ho3+、Nd3+的脉冲激光光声光谱研究及其测定

采用自制的液体光声传感器,研究了在620～665nm波长范围不同溶剂中稀土Ho³⁺的光谱精细结构;探讨了入射激光脉冲能量、测试温度以及各种与水混溶的有机溶剂对光声信号强度的影响。在乙腈水溶液中测定稀土Ho³⁺、Nd³⁺检测限分别为5×10^-8mol/L和1.0×10^-7mol/L,相应的吸光度为1.5×10^-7和6.3×10^-7。     

pH法研究UO2+2与甘氨酰替甘氨酸、白氨酸和四咪噻唑的络合物

本文应用pH法测定了UO₂⁺²与甘氨酰替甘氨酸、白氨酸和d,l-2,3,5,6-四氢-6-苯基咪唑[2,1-6]噻唑的络合物的逐级稳定常数,分别得出,UO₂⁺²-甘氨酰替甘氨酸体系:β₁=5.7×10³和β₂=1.4×10¹⁰;UO₂⁺²-白氨酸体系:β₁=4.0×10⁵和β₂=1.6×10¹³,以及UO₂⁺²-d,l-2,3,5,6-四氢-6-苯基咪唑(2,1-6)噻唑体系:β₁=6.5×10⁴和β₂=2.0×10¹⁰(25℃,μ=0.1,KCl维持)。同时,将徐光宪的溶液中络合物吸附平衡理论引入pH法研究络合物稳定常数中。     

理论研究“受阻路易斯酸碱对”催化的烯醇硅醚氢化反应机理

“受阻路易斯酸碱对”(FLPs)催化的烯醇硅醚氢化反应是一类重要的直接合成醇类化合物的方法, 然而目前其反应机理仍不明确. 基于此, 以乙基取代的全氟苯基硼作为路易斯酸(Et-B(C₆F₅)₂), 三叔丁基膦(t-Bu₃P)作为路易斯碱, 烯醇硅醚化的苯乙酮(Me-TMS)作为底物建立了模型反应, 并使用密度泛函理论系统研究了其催化氢化反应机理. 结果显示: FLPs催化的烯醇硅醚氢化反应从Et-B(C₆F₅)₂和t-Bu₃P形成B-P-FLPs开始, 随后会依次经过H₂裂解, H⁺和H^-转移等过程, 其中H⁺转移为决速步, H^-转移无势垒, B-P-FLPs生成及H⁺转移是吸热反应. 升高温度不利于氢化反应发生, 但是增大压力可促进反应进行. 底物取代基效应会影响H^-转移过程, 可能使反应不发生.     

质子化非那吡啶在功能化复合介孔膜修饰的液/液界面上的转移反应

采用循环伏安法和差分脉冲伏安法考察了临床药物盐酸非那吡啶在功能化复合介孔膜修饰的水/1,6-二氯己烷(W/DCH)界面上的转移行为. 研究结果表明, 盐酸非那吡啶中的非那吡啶(PAP) 可在酸性条件下发生质子化形成非那吡啶阳离子(HPAP⁺)并在该界面上发生转移. 根据循环伏安曲线峰电流与扫描速率的关系以及Randles-Sev$\check{c}$ik 方程, 计算得到HPAP⁺在复合介孔膜内水相中的扩散系数为5.14×10^-8 cm²/s. 研究发现, 相对于空白膜修饰的W/DCH界面, 该复合介孔膜修饰的W/DCH界面可增强非那吡啶阳离子转移时的电流响应, 并提升非那吡啶阳离子的检测性能. 另外, 利用液/液界面电化学方法绘制了非那吡啶在功能化复合介孔膜修饰的W/DCH界面上的离子分布图, 从而得到非那吡啶在该界面上不同条件下的分布情况及其分配系数和吉布斯转移自由能.     

硫化银/凹凸棒的Ag+选择电极

以硝酸银、凹凸棒石和硫代乙酰胺为原料制得硫化银/凹凸棒-Ag₂S/ATT电极,并探讨了硫代乙酰胺配比、增塑剂用量、膜厚度以及溶液pH值等因素对电极性能的影响. 结果表明,新型银离子选择电极有较好的能斯特响应,其响应斜率48.0 mV·decade^-1,Ag⁺浓度线性响应范围1.0×10^-1 ~ 1.0×10^-6 mol·L^-1. 在pH = 2.0 ~ 8.0溶液中该电极电势可稳定72 h,对常见阳离子如Na⁺、Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等呈现较强的抗干扰能力.     

中性载体ETH1616推动质子在油／水界面的转移

本文用循环伏安法和循环电流扫描计时电位法研究了中性载体ETH1616(N,N-bjs-heptylethyldiamide)推动质子在油/水界面的转移过程,探讨了有关转移过程的机理,测定了相应的扩散系数和配合物的稳定常数。     

中性载体ETH129推动金属离子在水/硝基苯界面的转移

本文用循环伏安法发现了中性载体ETH129(N, N, N', N'-四环己基-3-氧杂-戊二酰胺)在水/硝基苯界面推动H^+, Li^+, Na^+, Zn^2^+, Mg^2^+, Cu^2^+的离子转移,对推动离子转移过程的机理进行了探讨, 测定了相应离子的扩散系数和其配合物的稳定常数。     

中性载体ETH157推动Cu^2＋离子在水／硝基苯界面上的转移

本文用循环伏安法研究了中性载体ETH157推动Cu~(2+)离子在水/硝基苯界面上的转移过程,结果发现在水/硝基苯界面上,Cu~(2+)离子与ETH157形成了逐级配合物,并伴有吸附现象产生,考察了有关过程的转移机制并讨论了相应的实验现象。     

端烯基液晶冠醚推动钠离子在微液/液界面的转移

用循环伏安法研究新型载体端烯基液晶冠醚推动钠离子的转移,结果表明,钠离子的转移由扩散控制.探讨了影响钠离子转移的因素,如端烯基液晶冠醚和钠离子的浓度等.求算出端烯基液晶冠醚在1,2-二氯乙烷中的扩散系数为(2.61±0.12)×10^-6cm²/s,端烯基液晶冠醚和钠离子在1,2-二氯乙烷中所形成的配合物稳定常数lgβ_o=5.7.     

Cu(II)-2,2'-联喹啉在液/液界面转移及反应动力学

用循环伏安法研究了2,2’-联喹啉推动Cu~(2+)在水/硝基苯界面的转移，提出了配合转移机理，并研究了配合反应过程的动力学，测定了Cu~(2+)和2,2’-联喹啉形成的1:2配合物的界面热力学参数和配合物的形成速率常数k．     

Voltammetric Studies on Heteropoly Phosphotungstovanadate Anions Across the Liquid／Liquid Interface

Electrochemical transfer behavior of V^vW11--V3^vW9 heteropoly anions on the water/nitrobenzene interface was investigated by means of cyclic voltammetry. The effect of the solution acidity on the transfer behavior and the stable pH range for the heteropoly anions were studied. The stability of mixed tungstovanadate decreases with increasing the number of vanadium atoms. The main transfer species within the potential window have the negative charges of 4 and the transfer process is diffusion-controlled. The apparent transfer potential Δo%wΨ^0 and the free energy ΔGcr^0 w→o for the heteropoly anions can be obtained from the experimental data. For the different anions, the Δo%wΨ1/2pH relationship can be expressed as: Δo%wΨ1/2=constant-53pH.     

冠醚化合物的合成(ⅩⅪ)——开链酰胺型冠醚的合成及其钙离子选择电极的性能

本文以多甘醇为原料,经氧化、取代反应制备了多甘酰氯,再与仲胺反应,合成了7个开链酰胺型冠醚化合物和1个酰胺型大环化合物,除冠醚(Ⅰ)外,其余均未见文献报道。它们的结构经红外、核磁、质谱和元素分析数据确认,并用四圆单晶X射线衍射仪测定了冠醚(Ⅱ)单晶的晶体结构,进一步从理论上说明了它是优良的钙离子选择电极的中性载体。     

Facilitated ion transfer across the water/nitrobenzene interface Theory for single-scan voltammetry applied to a reversible system

The transfer of the metal cation across the interface between two immiscible electrolyte solutions facilitated by complex formation with a ligand at the interface was investigated both theoretically and experimentally. The theory of single-scan voltammetry was derived which enables the complex stoichiometry (1:1, 1:2 or 1:3. cation to ligand) to be determined as well as the thermodynamic and transport parameters of the facilitated charge transfer controlled by the diffusion of the ligand. Application of the theoretical results was illustrated for the transfer of Li⁺ and Cd²⁺ ions across the water/nitrobenzene interface facilitated by complexation with the neutral macrocyclic polyether diamine.     

琥珀酰胆碱离子在水/邻硝基苯甲醚界面的伏安行为及其离子电极的研究

由于琥珀酰胆碱离子(Sch²⁺)在水(w)和邻硝基苯甲醚(NA)界面的传递半积分半微分循环伏安波与常规新极谱波的特性相似,测定了Δ_w^oφ_1/2、响应斜率、n和D_Sch^w2+.据此制备了以四苯硼琥珀酰胆碱[Sch(TPB)₂]为活性材料、邻硝基苯甲醚和邻苯二甲酸二丁酯(DBPH)为混合溶剂的Sch²⁺-PVC液膜电极.电极特性与Sch²⁺离子在w/NA界面传递所预示的结果相似.试验了电极对某些离子的选择性系数和回收率.     

[Co(tp)2(Me3en)]ClO4配合物不对称配位氮原子的重氢化研究

合成了[Co(tp)₂(Me₃en)]ClO₄配合物,用离子交换法提纯和分离了该配合物的2对对映体:Δ(R)∧(S)、Δ(S)∧(R)异构体,用高分辨NMR法分别测定了这2对对映体的不对称配位氮原子的重氢化速率常数k_D值分别为:1.0×10⁵和1.8×10⁴L·mol^-1·s^-1(34.0℃),讨论了影响重氢化作用的因素。