借助手持技术探究外界条件对三价铁离子催化过氧化氢分解的影响*

针对FeCl₃溶液催化分解 H₂O₂实验中出现的异常现象,借助手持技术并运用控制变量方法分别探究了反应物及催化剂浓度、溶液pH、Cl^-效应等因素对Fe³⁺催化H₂O₂分解速率的影响,探寻FeCl₃溶液催化分解 H₂O₂溶液的最佳实验条件。     

几种光催化反应体系中羟基自由基表观生成率的实验研究

采用邻二氮啡-Fe(Ⅱ)(橙红色)分光光度法间接测定了Fenton、UV/Fenton、UV/草酸铁/H₂O₂、UV/TiO₂4种体系中在不同条件下·OH的表观生成率,初步探讨了体系中各影响因子的作用机制.结果分析表明:对于Fenton体系、UV/Fenton、UV/草酸铁/H₂O₂而言,其最佳反应条件为pH=4.0、m(H₂O₂)/m(Fe)=1/25、铁离子的质量浓度以25 mg/L左右为宜;TiO₂光催化体系催化产生的·OH尽管受环境pH的影响相对较小,但在同等条件下·OH的表观生成率最低;4种体系中以UV/草酸铁/H₂O₂体系中·OH表观生成率最高,而且以线性的规律递增.     

自然水体生物膜体系中过氧化氢浓度的影响因素

以过氧化氢(H₂O₂)为自然水体生物膜产生的活性氧(ROS)的代表, 通过模拟实验, 研究了水-自然水体生物膜体系中光/暗变化、 生物膜的避光预处理与数量、 有机配体和pH值对体系中H₂O₂浓度的影响. 结果表明, 光照可快速增加体系中H₂O₂浓度, 光照转为无光时体系H₂O₂浓度下降(约为光照时的2/3); 避光预处理会显著降低体系中H₂O₂的产生速率和浓度; 生物膜数量的增减会导致体系H₂O₂浓度的相应增减; 有机配体的存在会使体系内H₂O₂浓度下降(约1/2~1/3); pH=7和5的体系中H₂O₂的浓度高于pH=9的体系(高出约1.5倍). 上述各因素主要通过影响生物膜生产H₂O₂、 H₂O₂自然分解和生物膜去除H₂O₂ 3种作用来影响体系H₂O₂浓度.     

溶解有机质对光照自然水体生物膜体系中H2O2生成的影响

通过模拟实验研究了生物膜胞外聚合物(EPS)和乙二胺四乙酸(EDTA) 2种典型溶解有机质(DOM)成分对自然水体生物膜体系中过氧化氢(H₂O₂)生成特征的影响, 并研究了体系初始pH值、 DOM浓度、 溶解氧(DO)等因素的影响. 结果表明, DOM的存在对自然水体生物膜体系中H₂O₂的生成有明显影响. 光照能促使EPS产生H₂O₂, 而EPS的存在对生物膜产生H₂O₂的直接影响不显著, EPS与生物膜共存体系中的H₂O₂由二者共同产生; EDTA本身不产生H₂O₂, 且对H₂O₂分解影响很小, 但会显著抑制生物膜产生H₂O₂, 且浓度越高抑制作用越明显. 体系pH值、 DOM浓度和DO均能不同程度影响EPS产生H₂O₂及EDTA抑制生物膜产生H₂O₂的作用.     

UV-Vis/H2O2/草酸铁络合物法在水处理中的应用

介绍了各光Fenton法的运行机理及存在的优缺点,综述了UV-Vis/H₂O₂/草酸铁络合物法在水处理中的应用状况,并对其今后的发展趋势进行了阐述.UV-Vis/H₂O₂/草酸铁络合物法是一种新的高级氧化技术,是对光Fenton法的发展,在处理高浓度难降解有机废水方面效果优于UV/Fe²⁺/H₂O₂法、UV/H₂O₂法、TiO₂法和WO₃法等,因其具有一定的利用太阳能的潜力,所以具有较好的应用前景.     

基于层状二硫化钼纳米片比色检测亚锡离子

在醋酸/醋酸钠缓冲溶液(pH=4.5)中, 亚锡离子对层状二硫化钼(MoS₂)纳米片催化过氧化氢(H₂O₂)氧化邻苯二胺(OPD)的显色反应有很强的抑制作用, 据此构建了一种检测亚锡离子的比色传感器. 实验结果表明, 与不加MoS₂纳米片的OPD/H₂O₂比色传感体系相比, MoS₂/OPD/H₂O₂体系检测亚锡离子的灵敏度显著提高, 线性范围变宽. 在优化的条件下, MoS₂/OPD/H₂O₂传感体系检测亚锡离子的线性范围为0.02~3.0 μmol/L, 检出限为8 nmol/L (S/N=3). 该传感体系对检测亚锡离子具有高的选择性, 可用于湖水中亚锡离子的检测.     

草酸-草酰胺混合桥联Mn(Ⅱ)-Cu(Ⅱ) 一维配合物的合成、晶体结构与磁性

合成了1个草酸-草酰胺混合桥联的双异金属配合物[Cu(L)(H₂O)Mn(C₂O₄)]·4H₂O(H₂L为1,4,8,11-四氮杂环十四烷-2,3-二酮). 配合物由[Cu(Ⅱ)L(H₂O)], Mn(Ⅱ), 草酸根和晶格水分子构成. Mn(Ⅱ)通过草酸根的交替桥联作用形成弯折的中性一维链状骨架[Mn(C₂O₄)]_n, 而Mn(Ⅱ)剩余的2个配位点则由[CuL]上的2个草酰胺氧原子占据, 形成了草酸-草酰胺混合桥联一维双金属配合物. 而Cu(Ⅱ)为五配位, 轴向上由1个水分子占据. 磁性研究表明, 配合物中Cu(Ⅱ)-Mn(Ⅱ)间通过草酰胺传递反铁磁相互作用, 而Mn(Ⅱ)-Mn(Ⅱ)间亦通过草酸根离子存在反铁磁耦合. 通过MAGPACK软件对变温磁化率进行拟合, 得到J_Cu-Mn=-13.1 cm^-1, J_Mn-Mn=-0.87 cm^-1, g=2.01.     

抗坏血酸提高稀土复合材料催化降解染料性能研究

本文以β-环糊精(CD)为载体,通过负载Fe₃O₄和稀土铈(Ce),制备了稀土复合材料Ce-Fe-CD,形成了可有效降解有机物的非均相芬顿反应Ce-Fe-CD/H₂O₂体系。为提高催化降解效果,本文用两种方式引入还原剂抗坏血酸(AA):(1)在非均相芬顿反应过程中直接投加AA,形成AA/Ce-Fe-CD/H₂O₂体系;(2)利用AA活化稀土复合材料,获得AA-Ce-Fe-CD复合材料,形成AA-Ce-Fe-CD/H₂O₂体系。实验结果表明,AA-Ce-Fe-CD/H₂O₂和AA/Ce-Fe-CD/H₂O₂对染料的降解率分别为86.9%和83.0%,比未使用AA时分别提高了34.4%和30.5%,且AA-Ce-Fe-CD/H₂O₂体系有更高的H₂O₂     

基于Fe7S8纳米酶的H2O2手机可视化比色检测

铁基纳米材料因具有丰富的化合价态和活性位点,表现出良好的类过氧化物酶活性而受到广泛关注。该研究通过简单水热法合成Fe₇S₈纳米花(NFs),并基于其类过氧化物酶活性构建了用于H₂O₂高灵敏度比色检测的3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)和H₂O₂显色体系。优化了体系的显色条件,并考察了Fe₇S₈ NFs的类酶活性稳态动力学及催化机理。在0.001～9 mmol/L和9～70 mmol/L范围内,H₂O₂浓度与652 nm处的吸光度值呈现良好的线性关系,对应的检出限分别为0.33μmol/L和3 mmol/L。同时方法具有良好的抗干扰能力。通过结合拍照暗箱装置和色值分析软件(Thing Identify),实现了基于智能手机的H₂O₂可视化检测,并成功用于实际水样检测。开发的智能手机可视化比色检测方法具有操作简便、成本低等...     

球磨微米硫化零价铁活化双氧水降解有机污染物的研究

报道了机械球磨方法制备的微米硫化零价铁（S-ZVI）可以快速活化H₂O₂降解各类有机污染物.S-ZVI/H₂O₂降解苯酚的单位比表面积反应速率常数是ZVI/H₂O₂的5倍以上,且苯酚的降解不存在初始抑制阶段.探针化合物乙醇的淬灭反应结合电子顺磁共振（EPR）实验证明S-ZVI/H₂O₂体系产生的氧化活性物质为·OH.反应前后S-ZVI颗粒的扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）表征结合电化学测试和苯酚降解结果表明S-ZVI中FeS取代ZVI表面的钝化膜（铁氧化物）,加速了电子从Fe⁰传递到H₂O₂,更快地释放Fe²⁺,引发Fenton反应.在这过程中FeS主要作为电子的导体而非Fe²⁺的释放源.     

Studies on Organo-Phosphorus, -Arsenic and -Antimony Polytungstates and Polymolybdates (Ⅶ)——Preparation and Properties of p-Aminophenylarsenic Polymolybdates

In order to investigate the influence of organic groups on the types of organoarsenic polymolybdates, the reations of p-aminophenylarsonic acid with sodium molybdate were tested at pH=3-5. Six salts were prepared and characterized. (1) (CN3H8)4 [(p-NH3C6H4As)2Mo6O25] · H2O, (2) (CN3H6)4 [(p-, NH3C6H4As )2Mo6O25 ] · 6H20, (3) Cs4 [(p-NH3C6H4As)2Mo6O25] · 4H2O, (4) C(CH3)4N]4[(p-NH3C6H4As)2Mo6O25] · 5H2O, (5) [(n-C4H9)4N]3Na[(p-NH3C6H4As)2Mo6O25] · 2H2O, (6) Ba2 NH3C6H4As)2Mo6O25] · 10H2O. The IR, UV spectra, and electrochemical behavior are reported and discussed. They should belong to the same type as that for phenyl derivative or the nitrophenyl derivatives. But the ammo groups can accept protons, so that the anion' s charge decreases. Very similar to the tungsten congener (CN3H6)4[(p-NH3C,H4As)2W6O25] · 4H2O, [(RAs)2Mo6O25]4- type of complexes are formed.     

P507萃取纯化V(Ⅳ)制备草酸氧钒及其物化性能

从钒渣钠化焙烧后的含钒浸液中, 采用2-乙基己基磷酸单-2-乙基己酯(P507)萃取-草酸反萃取-蒸发结晶新工艺制备了草酸氧钒, 优化了草酸反萃取工艺的条件. 研究结果表明, 采用2.0 mol/L草酸溶液, 在水相与有机相体积比V(A):V(O)为1:5时, 于50 ℃下经过三级(理论)反萃取, 钒的反萃取率可达到99.98%, 反萃取液中VOC₂O₄浓度可达290.0 g/L以上. 负载的反萃取液经膜过滤除去残留有机物后, 再经蒸发结晶得到草酸氧钒. 采用X射线衍射、 X射线能谱、 热场发射扫描电子显微镜及同步热分析等手段表征了草酸氧钒的物化性能, 结果表明, 草酸氧钒的结构为VOC₂O₄·2H₂O, 粒度分布均匀, 结晶度高.     

锂空气电池高容量长寿命Co3O4纳米空心球阴极催化剂

以六水合硝酸钴（Co(NO₃)₂·6H₂O）、六次甲基四胺（HMT）、蔗糖、柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₇）为原料,140 ^oC下水热碳化处理即得反应前驱物,经煅烧处理后,可得多孔Co₃O₄纳米空心球. 锂空气电池Co₃O₄/SP阴极催化剂具有优异的循环寿命性能,这归因于Co₃O₄空心球的纳米颗粒构成、较高比表面积的多孔结构,为电池反应提供了大量的反应位点,为充放电产物提供了足够的存储空间.     

乙二胺三乙酸与锌(Ⅱ)、钴(Ⅱ)相互作用的固体和溶液化学特性

在水热和弱酸性反应条件下,螯合型表面活性剂前驱体乙二胺三乙酸分别与氯化锌、氯化钴反应,形成水合乙二胺三乙酸金属配合物[M(H₂O)₆][M(ED3A)(H₂O)]₂·2H₂O[M=Zn(1),Co(2);H₃ED3A=乙二胺三乙酸,C₈H₁₄N₂O₆]。 产物经元素分析、红外、热重、液体核磁共振和X射线单晶衍射结构表征。 乙二胺三乙酸和锌(Ⅱ)、钴(Ⅱ)五配位,并与水一起形成典型的[MN₂O₄]或[MO₆]八面体结构。 ¹³C核磁共振实验结果表明,溶液中乙二胺三乙酸与锌形成配合物在弱酸性条件下(pH值3~7)稳定存在,在酸性溶液中完全解离,乙二胺三乙酸进一步经分子内成环反应生成3-酮哌嗪二乙酸(H₂kpda=C₈H₁₂N₂O₅)。     

双安息香缩三乙四胺双核过渡金属配合物的合成、表征与载氧性质

合成了双安息香缩三乙四胺及其与草酸共同配位的Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的三元双核金属配合物.经质谱、红外光谱、元素分析、摩尔电导与磁矩测定及热分析等方法表征.用气体吸收装置探讨了配合物在DMF溶剂中的载氧性质和载氧动力学.     

四苯基卟啉及其衍生物的结构与性质研究(Ⅳ)——二质子四苯基卟啉及其衍生物的光谱、pKa与取代基常数间的线性关系

以HMO法剖析了二质子四苯基卟啉(H₂TPP²⁺)及其衍生物的紫外-可见光谱,确定了四苯基卟啉(TPP)和H₂TPP²⁺及其衍生物的λ_max、pK_a与取代基常数σ间的线性关系。     

基于金属卟啉2DMOFs仿酶催化的过氧化氢比色法检测

以四（4-羧苯基）铁卟啉（FeTCPP）作为有机配体,铜离子作为金属节点,利用溶剂热法制备了双金属Cu-FeTCPP金属有机骨架（MOFs）材料,并采用表面活性剂辅助法合成了二维纳米片（Cu-FeTCPP 2DMOFs）.该纳米片呈超薄的纳米结构,与三维块体结构（3DMOFs）相比具有更大的比表面积.基于Cu-FeTCPP 2DMOFs的仿酶特性,将其用于催化过氧化氢（H₂O₂）氧化底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）显色,根据显色产物吸光度与H₂O₂浓度之间的正比关系实现了对H₂O₂的测定.经稳态动力学分析发现,底物相同时该纳米片的米氏常数K_m均比Cu-FeTCPP 3DMOFs的K_m小,表明纳米片与底物之间有更好的亲和力,这归因于二维结构大的比表面积和较多易接近的活性位点.基于Cu-FeTCPP 2DMOFs构建的比色检测方法在优化条件下对H₂O₂的线性检测范围为3~1000 μmol/L,检出限为2.08 μmol/L,在水体中H₂O₂的检测方面具有良好的应用前景.     

具有过氧化物酶活性的Imm-Fe3+-IL的制备及用于比色法测定H2O2和葡萄糖

通过溶胶-凝胶法制备的Imm-Fe³⁺-IL纳米材料具有类过氧化物酶的活性,能够催化过氧化氢(H₂O₂)快速氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)产生相应的颜色变化。 稳态动力学分析表明,Imm-Fe³⁺-IL纳米材料遵循典型的Michaelis-Menten模型和乒乓机理。 辣根过氧化物酶(HRP)相比,Imm-Fe³⁺-IL纳米材料纳米材料具有更强的亲和性。 联合葡萄糖氧化酶建立了H₂O₂和葡萄糖的比色检测方法。 结果显示:H₂O₂和葡萄糖的浓度与反应体系的吸光度呈良好的线性关系,H₂O₂的线性范围为1~200 μmol/L,葡萄糖的线性范围为10~200 μmol/L,最低检出限(LOD)分别为0.35和3.31 μmol/L。     

Spectrophotometric determination of H(2)O(2) in marine waters with leuco crystal violet

H₂O₂ in marine waters may be determined by measuring the absorbance of crystal violet (CV⁺), formed by the oxidation of leuco crystal violet (LCV) by H₂O₂ in the presence of the enzyme horseradish peroxidase, at 592 nm at pH 4. The detection limit and the precision of the method are about 0.02 μM and ± 1% (at a concentration of 0.03 μM), respectively. The results obtained by this method and by a widely used fluorimetric method agreed with each other well. After color development, samples together with the sub-samples for constructing the calibration curve may be stored for up to 5 days before their absorbances are measured without significantly changing the estimated concentration of H₂O₂.     

室温固相反应制备Keggin结构杂多酸铵盐纳米粒子

纳米材料由于其量子尺寸效应及表面效应而在磁、光、电等方面显示出许多常规粒子所不具有的特性[1] .纳米材料成功应用的实例及潜在应用前景推动了各种纳米粉末的合成及合成方法的发展 [2～ 4 ] .利用低温固相反应制备纳米粒子尚不多见 ,但已有报道 [5,6] .多金属氧酸盐因其独特的结构而具有较高的催化活性、导电性、磁性、光电致变色性以及抗病毒活性 ,因而有着广阔的应用前景 ,这些方面的研究已越来越引起人们的兴趣 [7～ 10 ] .本文采用室温固相反应首次制备了多金属氧酸盐纳米粒子 (NH4 ) 3PMo12 O4 0 · 9H2 O(1 )和 (NH4 ) 3PW12…