Ce(III)在辣根体中的迁移

应用放射性同位素示踪法, 即结合放射自显影和液体闪烁器检测及电镜放射自显影技术, 首次定性、定量地研究Ce(III)离子在辣根植物中的迁移. 结果表明: (1) Ce(III)离子能被辣根植物吸收并随时间发生迁移; (2)电镜放射自显影结果显示, Ce(III)离子迁移是通过质外体至共质体进入细胞的. Ce(III)离子在辣根植物体中的行为, 为稀土离子植物环境效应机理及辣根植物安全防护提供借鉴.     

镧、铈和铽作用于细胞的靶点差异

稀土可通过食物链进入生命体并累积已成为不争的事实,但稀土离子的植物细胞化学行为尚不清楚.本文通过~(140)La(Ⅲ)、~(141)Ce(Ⅲ)、~(160)Tb(Ⅲ)在植物体内放射自显影技术和量子化学计算等研究发现,化学性质相似的稀土离子La(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)、Tb(Ⅲ)在细胞质膜和质膜外作用靶点显著不同,即Ce(Ⅲ)主要与质膜物质发生键合,La(Ⅲ)还能与细胞质膜外的细胞外物质和胞外基质分子键合,Tb(Ⅲ)更可与细胞壁物质键合;La(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)与胞吞作用进入细胞的物质发生键合而进入细胞,Ce(Ⅲ)尚未观察到此现象;La(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)与细胞质膜和质膜外物质通过配位共价键及分子间氢键形成稳定的路易斯酸碱配合物,Ce(Ⅲ)则可能仅靠库仑力与细胞质膜物质发生作用.由此导致La(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)、Tb(Ⅲ)3种离子对细胞的作用靶点具有明显选择性,其中Ce(Ⅲ)的选择性La(Ⅲ)Tb(Ⅲ).可见,3种稀土离子不同数量f电子的成键活性所致细胞质膜及膜外靶分子键长、键角等参数差异,将导致下游信号转导及细胞化学行为迥异,终致其毒理不同.本文结果可为科学探究稀土累积对生物危害的细胞学机理提供新的思考与借鉴,也为稀土食品安全及人类健康预防提供重要指导.     

CaO或BaO与Sm2O3共掺杂CeO2体系电子结构和氧离子迁移的DFT+U研究

使用GGA+U方法研究了Ca O或Ba O与Sm2O3共掺杂Ce O2体系几何和电子结构及氧离子迁移。计算结果表明,Ba和Sm均靠近氧空位时Ba Sm Ce30O63体系最稳定;Sm靠近,Ca远离氧空位时Ca Sm Ce30O63体系最稳定。Ba Sm Ce30O63和Ca Sm Ce30O63体系中均不存在Ce4+变价。对Ca Sm Ce30O63体系氧离子迁移的研究发现,当氧离子迁移到空位时,迁移能大小顺序为Em(3→V)Em(1→V)Em(4→V)Em(2→V),这一规律源于氧离子与低价掺杂离子产生负电势之间的排斥作用;对Ba Sm Ce30O63体系氧离子迁移的研究发现,当空位迁移到周围氧离子时,迁移能大小顺序为Em(V→3)Em(V→5)Em(V→1),这一规律源于氧空位产生的正电势与低价掺杂离子产生的负电势之间的吸引作用。此外,Ca Sm Ce30O63体系最小迁移能小于Sm Ce31O63体系,证实了Ce O2-Sm2O3-Ca O体系离子电导率大于Ce O2-Sm2O3体系的实验结果。     

肉桂酸-邻菲罗啉-稀土三元配合物对DNA作用的光谱研究

肉桂酸是植物内源信号分子水杨酸在植物体内生物合成的前体物质, 本文研究了肉桂酸(Hcin)、邻菲罗啉 (phen) 及稀土离子三元配合物[RE(phen)(cin)3(H2O)] (RE=Nd(Ⅲ), Ce(Ⅲ), Eu(Ⅲ))与EB-DNA体系的荧光淬灭光谱,共振荧光光谱, 电子光谱以及 DNA对EB光谱的影响等性质, 探讨了它们与DNA的作用方式. 结果表明, 稀土配合物与DNA存在静电与插入两种作用模式, 推测这些配合物可能具有较高的抗肿瘤活性或其它的生物活性.     

铬(Ⅲ)离子催化铈(Ⅳ)离子氧化四氢糠醇的反应动力学及机理

在酸性介质中用氧化还原滴定法研究了铈(Ⅳ)离子在铬(Ⅲ)离子催化作用下,于25～40℃区间氧化四氢糠醇的反应动力学.结果表明反应对铈(Ⅳ)和四氢糠醇均为一级.准一级速率常数kobs随催化剂[Cr(Ⅲ)]增加而增大,亦随[H+]增加而增大,而随[HSO-4]增加而减小.在氮气保护下,反应不能引发丙烯酰胺聚合,说明在反应中没有自由基产生.提出了催化剂、底物和氧化剂间生成双核加合物的反应机理.通过kobs与HSO-4的依赖关系,并结合Ce(Ⅳ)在溶液中的平衡,找到了本反应体系的动力学活性物种是Ce(SO4)2.还计算出一些速率常数及相应的活化参数.     

非化学计量组成Ba_(1.03)Ce_(0.5)Zr_(0.4)La_(0.1)O_(3-α)的化学稳定性和离子导电性

用高温固相反应法合成了非化学计量组成的Ba1.03Ce0.5Zr0.4La0.1O3-α质子导体.粉末X射线衍射(XRD)结果表明,该材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构,在高温下、CO2或水蒸气气氛中具有较高的稳定性.扫描电子显微镜(SEM)观察分析表明,材料经1550℃烧结20h非常致密.在500～900℃温度范围内,用交流阻抗谱技术测定了材料在湿润氢气和湿润空气气氛中的电导率;用气体浓差电池方法测定了材料在湿润氢气、湿润空气气氛中和氢-空气燃料电池条件下的离子迁移数,研究了材料的离子导电特性,并与化学计量组成的BaCe0.5Zr0.4La0.1O3-α材料进行了比较.结果表明,在500～900℃温度范围内、湿润氢气气氛中,Ba1.03Ce0.5Zr0.4La0.1O3-α材料的质子迁移数为1,是一个纯质子导体.在湿润空气气氛中,材料的氧离子迁移数为0.688～0.170,质子迁移数为0.218～0.017,是一个氧离子、质子和电子空穴的混合导体.在氢-空气燃料电池条件下,材料的离子(氧离子+质子)迁移数为0.990～0.796,是一个氧离子、质子和电子的混合导体.与化学计量组成的BaCe0.5Zr0.4La0.1O3-α材料相比较,在相同实验条件下非化学计量组成的Ba1.03Ce0.5Zr0.4La0.1O3-α材料具有较高的电导率和离子迁移数.     

Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α陶瓷的离子导电性

用高温固相反应法制备了Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α质子导电性陶瓷,粉末X-射线衍射(XRD)分析表明,该陶瓷为单一钙钛矿型斜方晶结构。在500~900℃温度范围内,分别用气体浓差电池方法和交流阻抗谱技术研究了材料在不同气体气氛中的离子导电性,并与Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的离子导电性进行了比较。结果表明,在500~900℃温度范围内、湿润氢气中,Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的质子迁移数为1,是一个纯的质子导体。在干燥空气中,该材料是一个氧离子和电子空穴的混合导体,氧离子迁移数为0.295~0.081,氧离子电导率高于Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。在湿润空气中,该材料是一个质子、氧离子和电子空穴的混合导体,质子迁移数为0.151~0.009,氧离子迁移数为0.300~0.107,质子电导率低于Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料。在氢-空气燃料电池条件下,Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料是一个质子、氧离子和电子的混合导体,离子迁移数为0.964~0.853,离子电导率与Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料相近。     

邻苯二酚衍生物与稀土元素配位反应的研究(V)——3,4-二羟基苯甲酸与铈(Ⅲ)的配位与转型反应

研究了稀土元素铈(Ⅲ)离子与3,4-二羟基苯甲酸(H3L)在水溶液体系中生成羧基配位化合物的条件,表征其组成为Ce(H2L)2(OH)·3H2O,并研究了该配合物在一定条件下,铈离子由羧基配位反应变为由两八邻酚羟基配位的配合物[Ce(HL)n]的转型反应及氧化成铈(Ⅳ)配合物的反应.     

Ba0.95Ce0.9Y03-α固体氧化物燃料电池性能

以Ba0.95Ce0.9Y0.1O3-α为固体电解质,Pt为电极,组成氢-空气燃料电池,测定了该电池600～1000℃下电流-电压特性、电极极化特性和电解质中各电荷载流子(质子、氧离子、电子空穴)迁移数及其电导率.实验表明,该电池放电性能良好,能稳定地输出电能,1000℃时的最大输出电流密度为680 mA@cm-2.正、负Pt电极极化特性很小,放电时的电压耗损主要由电解质电阻产生.在氢-空气燃料电池条件下,Ba0.95Ce0.9Y0.1O3-α显示混合离子(质子+氧离子)导电性.随着温度升高,质子迁移数减小而氧离子迁移数增大,当温度为780℃时,质子和氧离子迁移数相同(0.46),在低于780℃时,质子电导占优势,而在高于780℃时,氧离子电导占优势.     

聚酰胺-胺树状高分子与稀土离子络合的荧光光谱研究

合成了4.0代聚酰胺-胺(PAMAM)树状分子,用荧光分光光度法研究了4.0代PAMAM树状分子与Sm3 、Dy3 、Ce3 的络合作用.结果表明,反应时间、PAMAM物质的量、反应体系pH都会影响PAMAM对Ce(Ⅲ)、Sm(Ⅲ)及Dy(Ⅲ)离子的配位作用,对端氨基树状高分子主要存在RE-N4和RE-N2两种配位方式;随着稀土离子的加入,各种配位方式的相对比例会发生变化;pH对配位方式也有较大的影响.该研究为制备尺寸可控的PAMAM树状高分子封闭的稀土原子簇提供了理论基础.     

国产CP-1型氚片

氚片是一种对氚的β射线非常敏感的特种胶片,它被广泛地应用在放射自显影技术中。所谓放射自显影术就是利用放射性样品中的示踪剂发射出的射线使感光材料感光,这种利用感光胶片记录、测量示踪剂在标本中的准确位置和强度的方法称为放射自显影术。在农业、林业以及医药科学研究领域中,放射自显影术已成为示踪研究的重要手段之一,而同位素氚则是最重要的示踪元素之一,由它所标记的化合物制备简便、价格低廉。     

一个新的超大铈锑钨酸盐阴离子Ce~3Sb~4W~2O~8(H~2O)~1~0(SbW~9O~3~3)^1^9^-~4

合成了一超大铈锑钨酸盐[Ce~3Sb~4W~2O~8(H~2O)~1~0(SbW~9O~3~3)~4](NH~4)~1~9.48H~2O,用X射线单晶衍射法及元素分析确定了其结构。其晶胞参数为：a=1.8908(6)nm,b=2.0032(14)nm,c=2.8653(12)nm,α=86.95(6)°,β=75.68(3)°,γ=67.52(5)°,V=9.706(9)nm^3,空间群P1。在杂多阴离子Ce~3Sb~4W~2O~8(H~2O)~1~0(SbW~9O~3~3)^1^9^-~4中,四个β-B-(SbW~9O~3~3)^9^-是通过一个大的中心集团[Ce~3Sb~4W~2O~8(H~2O)~1~0]^1^7^+连接起来的,中心集团中含有两个桥连{WO~2(H~2O)}基,三个Ce(Ⅲ)离子和一个{Sb~4O~4}基团。三个Ce(Ⅲ)离子的配位数均为9,Ce(1)和Ce(3)的配位环境相同,但不同于Ce(2)的配位环境,四个{SbW~9O~3~3}中的三个参与了向Ce(Ⅲ)的配位。两个{SbW~9O~3~3}中的四个氧,三个水分子中的三个氧,{Sb~4O~4}中的一个氧及一个桥连{WO~2(H~2O)}中的一个氧向Ce(1)[或Ce(3)]配位;两个{SbW~9O~3~3}中的四个氧,两个水分子中的两个氧,{Sb~4O~4}中的一个氧及两个桥连{WO~2(H~2O)}中的两个氧向Ce(2)配位。在{Sb~4O~4}中,四个Sb原子的中心构成了一四面体。该离子属C~s点群,Sb(5),Sb(8)和Ce(2)所在的平面是其对称面。     

Ba1.03Ce0.8 Ho0.2O3-α固体电解质的制备和电性能

采用高温固相反应法制备了非化学计量组成的Ba1.03Ce0.8 Ho0.2O3-α 固体电解质,用XRD和SEM对其相组成和表面及断面形貌进行了表征。用气体浓差电池方法测定了材料在600～1000 ℃温度范围内,干燥空气、湿润空气和湿润氢气气氛中的离子迁移数;用交流阻抗谱技术测定了它们在各实验气氛中的电导率。研究了材料的离子导电特性,并与BaCe0.8Ho0.2O3-α 和Ba0.97Ce0.8Ho0.2O3-α 的性能进行了比较。结果表明：该材料为单相钙钛矿型斜方晶结构。在600～1000 ℃温度范围内、干燥空气中,是氧离子与电子空穴的混合导体,氧离子迁移数为0.10～0.36;在湿润空气中,是质子、氧离子与电子空穴的混合导体,质子迁移数为0.11～0.01,氧离子迁移数为0.34～0.30;在湿润氢气气氛中,是纯质子导体,质子迁移数为1。在600～1000 ℃温度范围内,干燥空气、湿润空气和湿润氢气气氛中,非化学计量组成材料(x = 1.03,0.97)的电导率高于化学计量组成材料(x = 1)的电导率,其中,Ba1.03Ce0.8 Ho0.2O3-α的电导率最高 (1000 ℃时、在干燥空气气氛中：3.92×10-2 S·cm-1;在湿润空气气氛中：3.46×10-2 S·cm-1;在湿润氢气气氛中：2.10×10-2 S·cm-1)。Ba1.03Ce0.8 Ho0.2O3-α材料的离子导电性优于BaCe0.8Ho0.2O3-α 和Ba0.97Ce0.8Ho0.2O3-α。     

(Ce0.8RE0.2)1-xMxO2-δ固体电解质的溶胶-凝胶合成及其电性质

利用溶胶 凝胶法合成了 (Ce0 .8RE0 .2 ) 1-xMxO2 -δ(RE :稀土 ,M :碱土 )系列固体电解质 ,XRD表明 80 0℃即形成萤石结构 ,较高温固相反应合成温度低约 70 0℃ .测定了样品的电导率和阻抗谱 .XPS测试表明 ,掺杂碱土氧化物后吸附氧浓度明显增大 ,氧空位增多 ,电导率和氧离子迁移数增大 ,改善了CeO2 基固体电解质的性能 .讨论了碱土及稀土离子对电性质的影响 .(Ce0 .8Sm0 .2 ) 1-0 .0 5 Ca0 .0 5 O2 -δ80 0℃时电导率0 1 2 6S·cm-1,氧离子迁移数 0 .99.     

Ba0.95Ce0.9Y0.1O3-α固体氧化物燃料电池性能

以Ba0.95Ce0.9Y0.1O3-α为固体电解质,Pt为电极,组成氢-空气燃料电池,测定了该电池600～1000℃下电流-电压特性、电极极化特性和电解质中各电荷载流子(质子、氧离子、电子空穴)迁移数及其电导率。实验表明,该电池放电性能良好,能稳定地输出电能,1000℃时的最大输出电流密度为680mA.cm^-^2。正、负Pt电极极化特性很小,放电时的电压耗损主要由电解质电阻产生。在氢-空气燃料电池条件下,Ba0.95Ce0.9Y0.1O3-α显示混合离子(质子+氧离子)导电性。随着温度升高,质子迁移数减小而氧离子迁移数增大,当温度为780℃时,质子和氧离子迁移数相同(0.46),在低于780℃时,质子电导占优势,而在高于780℃时,氧离子电导占优势。     

高温高压合成的Ce1-xEuxO2-δ固溶体的价态和输运性质研究

Ce O2 具有典型的萤石结构 ,当晶格中产生氧缺位时则形成氧离子固体电解质材料 Ce O2 -δ.Ce O2中的氧缺位浓度可通过掺入不同价态的离子来调整 ,如通过掺杂 Ca,Sr,Y或其它稀土离子所形成的固溶体具有比 Y稳定的 Zr O2 更高的离子电导率 [1] .近年来通过水热法合成了一些 Ce O2 基固体电解质 [2～ 4 ] ,在对 (Ce O2 ) 1- x(Bi O1.5) x 固溶体的研究中发现 ,Bi2 O3在 Ce O2 中的固溶限可达 5 0 % ,而 Sm2 O3在 Ce O2 中的固溶限仅为 3 0 % .高温高压在化合物的合成方面具有可调节离子价态和阴离子缺位数等特点 .本文利用高温高压…     

一个新的超大铈锑钨酸盐阴离子Ce~3Sb~4W~2O~8(H~2O)~1~0(SbW~9O~3~3)^1^9^-~4

合成了一超大铈锑钨酸盐[Ce~3Sb~4W~2O~8(H~2O)~1~0(SbW~9O~3~3)~4](NH~4)~1~9.48H~2O,用X射线单晶衍射法及元素分析确定了其结构。其晶胞参数为：a=1.8908(6)nm,b=2.0032(14)nm,c=2.8653(12)nm,α=86.95(6)°,β=75.68(3)°,γ=67.52(5)°,V=9.706(9)nm^3，空间群P1。在杂多阴离子Ce~3Sb~4W~2O~8(H~2O)~1~0(SbW~9O~3~3)^1^9^-~4中，四个β-B-(SbW~9O~3~3)^9^-是通过一个大的中心集团[Ce~3Sb~4W~2O~8(H~2O)~1~0]^1^7^+连接起来的，中心集团中含有两个桥连{WO~2(H~2O)}基，三个Ce(Ⅲ)离子和一个{Sb~4O~4}基团。三个Ce(Ⅲ)离子的配位数均为9，Ce(1)和Ce(3)的配位环境相同，但不同于Ce(2)的配位环境，四个{SbW~9O~3~3}中的三个参与了向Ce(Ⅲ)的配位。两个{SbW~9O~3~3}中的四个氧，三个水分子中的三个氧，{Sb~4O~4}中的一个氧及一个桥连{WO~2(H~2O)}中的一个氧向Ce(1)[或Ce(3)]配位；两个{SbW~9O~3~3}中的四个氧，两个水分子中的两个氧，{Sb~4O~4}中的一个氧及两个桥连{WO~2(H~2O)}中的两个氧向Ce(2)配位。在{Sb~4O~4}中，四个Sb原子的中心构成了一四面体。该离子属C~s点群，Sb(5),Sb(8)和Ce(2)所在的平面是其对称面。     

Ba0.9Sr0.1Ce0.9Nd0.1O3-α陶瓷的离子导电性

用高温固相反应法制备了质子导电性陶瓷Ba0.9Sr0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。用粉末X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对该陶瓷材料进行了表征;用交流阻抗谱技术和气体浓差电池方法研究了材料在500~900℃温度范围内、不同气体气氛中的离子导电性,并与BaCe0.9Nd0.1O3-α和Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的导电性进行了比较。结果表明,该陶瓷材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构,具有良好的致密性,在高温下、CO2或水蒸气气氛中具有较高的稳定性。在湿润氢气气氛中、500~800℃温度范围内,材料的质子迁移数为1,是一个纯的质子导体;在900℃下,质子迁移数为0.964,是一个质子与电子的混合导体,质子迁移数高于BaCe0.9Nd0.1O3-α(在700~900℃温度范围内,质子迁移数为0.95)。在湿润空气气氛中,材料的质子迁移数为0.019~0.032,氧离子迁移数为0.093~0.209,是一个质子、氧离子和电子空穴的混合导体,总电导率高于Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。在氢-空气燃料电池条件下,材料的离子迁移数为0.957~0.903,是一个质子、氧离子和电子的混合导体,离子电导率高于Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。     

云南沱茶自水溶液中对铈(Ⅳ)离子的富集作用

研究了云南沱茶在不同浓度、温度、pH条件下, 自水溶液中吸附Ce(Ⅳ) 离子的特性, 并分别讨论了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS), 阳离子表面活性剂氯代十六烷基吡啶(CPC) 和非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(OP) 对沱茶吸附Ce(Ⅳ) 离子的影响, 结果表明, 在一定条件下, 沱茶对铈(Ⅳ) 的吸附量可达7.95 mg*g-1, 吸附规律符合Langmuir等温方程, 计算了吸附热, 对沱茶吸附Ce(Ⅳ) 离子的机理进行了讨论.     

同原射线计量分析-荧光猝灭法同时测定Eu(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)

在pH为3.35~3.85的B-R缓冲溶液中,稀土离子Eu(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)均能与泛昔洛韦(FCV)形成络合物,并使FCV的荧光(λex/λem=304/370nm)显著猝灭。该体系荧光猝灭程度(△F)在一定范围内与Eu(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)的质量浓度成正比,但荧光强度的减弱随Eu(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)质量浓度的线性增幅存在显著差异。结合两组分荧光光谱强度的加和性,建立双组分信号响应的两条标准曲线,可据同原射线的计量分析法同时测定Eu(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)。方法对Eu(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)的检出限分别为8.68、18.0ng/mL,线性范围分别为0.05~3.2、0.1~3.2μg/mL。