一种新型24-冠-8醚推动钠离子转移的机理研究

本文应用计时电位法和电流扫描极谱法研究了一种新冠醚, 2,3,14,15-四(邻甲氧基)苯基-1,4,7,10,13,16,19,22-八氧杂-二十四环-2,14-二烯(BDI,1),在两相分配时对水相中Na^+推动转移机理。     

Charge transfer across the water/nitrobenzene interface by three-electrode system

A droplet of aqueous solution containing a certain molar ratio of redox couple is first attached onto a platinum electrode surface, then the resulting drop electrode is immersed into the organic solution containing very hydrophobic electrolyte. Combined with reference and counter electrodes, a classical three-electrode system has been constructed. Ion transfer (IT) and electron transfer (ET) are investigated systematically using three-electrode voltammetry. Potassium ion transfer and electron transfer between potassium ferricyanide in the aqueous phase and ferrocene in nitrobenzene are observed with potassium ferricyanide/potassium ferrocyanide as the redox couple. Meanwhile, the transfer reactions of lithium, sodium, potassium, proton and ammonium ions are obtained with ferric sulfate/ferrous sulfate as the redox couple. The formal transfer potentials and the standard Gibbs transfer energy of these ions are evaluated and consistent with the results obtained by a four-electrode system and other methods.     

应用玻璃微米/纳米管和循环伏安法研究邻菲咯啉加速质子在水/1,2-二氯乙烷界面的转移过程

利用循环伏安法研究了玻璃微米/纳米管支持的水/1,2-二氯乙烷(DCE)界面上邻菲咯啉加速质子的转移过程.将装有水溶液的微米/纳米管插入到DCE溶液中,可以形成微米/纳米级-液/液界面,在选定的实验条件下,其作用类似于微米/纳米电极.用微米管考察了此加速转移过程的半波电位与pH值(1.1～7.5)的关系,利用Matsuda等提出的理论公式计算了邻菲咯啉与质子在有机相和水相中的络合常数比.并用纳米管计算得到邻菲咯啉加速质子在水/DCE界面转移过程中的标准速率常数(k₀)和转移系数(α)分别为(0.183±0.054)cm/s和0.70±0.0.     

不同亲水性探针分子在金电极上硫醇自组装跨膜动力学研究

采用扫描电化学显微镜测定了不同亲水性氧化还原电对在硫醇修饰的金电极表面上的异相电子转移速率常数. 分别选择铁氰化钾[K3Fe(CN)6]和N,N,N',N'-四甲基-1,4苯二胺(TMPD)作为氧化还原探针,根据得到的反馈曲线拟合出异相电子转移速率常数. 比较这些速率常数可以看出, 修饰层对疏水性的TMPD分子显示出更好的穿透性. 通过一个简单的模型可以解释TMPD的穿透过程, 在TMPD电子隧穿的前后存在着单层膜和水溶液间的快速平衡, 而隧穿作为决速步骤, 其表观速率常数也比K3Fe(CN)6的大. 通过计算得到TMPD的隧穿因子β为1.2/CH2.     

液/液界面电化学及其进展

液/液界面电化学及电分析化学与研究萃取和化学传感机理、相转移催化、药物释放、模拟生物膜等密切相关,近年来备受到关注. 文中结合作者课题组工作,介绍、综述该领域近十几年、尤其在液/液界面微观结构、电荷（离子与电子）转移反应及界面功能化的新进展.     

收集率与玻璃双微米管形状依赖关系的理论模拟与实验验证

采用边界元（BE）法对基于玻璃双微米管的产生/收集（G/C）体系的响应进行了模拟,对于各种不同几何形状的玻璃双微米管的收集率进行了计算;详细讨论了一个玻璃双微米管的形状对于收集率的影响,这些影响因素包括曲度、对称性以及产生管和收集管之间的厚度.另外,采用二苯基十八冠六（DB18C6）加速钾和钠离子在水/1,2-二氯乙烷（W/DCE）的转移反应体系对于模拟所得到的结果进行了实验验证.结果表明在扩散控制条件下的G/C体系,BE法可以有效地模拟几何对称的玻璃管的收集率.然而,对于几何形状不对称的玻璃管,模拟所得到的结果与实验结果有较大的差别.因此,在进行离子型产生/收集研究中,应该选择对称性好的玻璃管.     

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.     

四乙基铵阳离子在微液/液界面上转移的研究

用循环伏安法对简单离子四乙基铵阳离子（TEA^ ）转移进行了研究。结果表明：TEA^ 随微玻管内径减小（小于3μm),电流逐渐呈现拟稳态。随TEA^*浓度减小,ip值也减小。峰电流与扫描速度的平方根成正比,并且符合Randles-Sevcik关系。同时讨论了微液/液界面TEA^*体系简单离子的转移机理。     

油/水界面电分析化学技术在研究液膜离子选择性电极中的应用

油(O)/水(W)界面(又称两互不相溶电解质溶液界面,简称ITIES)电化学及电分析化学,是70年代中期发展起来的一门新的电化学分支。利用油/水界面电分析化学技术,可以开拓新的膜化学研究领域;而对于解释液膜离子选择性电极的响应机理及响应时间,发展新型     

氨基酸在亚微米级液/液界面上的转移反应

应用循环伏安法和微、纳米管系统地研究了二苯并18冠6(DB18C6)加速20种氨基酸在水/1, 2-二氯乙烷(W/DCE)界面上的转移反应. 实验结果表明电位窗内只有10种氨基酸, 即苯丙氨酸(Phe)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、缬氨酸(Val)、色氨酸(Trp)、甲硫氨酸(Met)、丙氨酸(Ala)、甘氨酸(Gly)、半胱氨酸(Cys)和谷氨酰胺(Gln), 其质子化后的一价阳离子能给出很好的加速离子转移伏安图, 并且转移反应机理符合界面配合/界面离解反应. 由稳态伏安图可求出DB18C6与不同氨基酸在1,2-二氯乙烷中的配合常数和界面配合反应的动力学常数. 实验结果表明, 与碱金属离子和DB18C6配合相比, 这10种氨基酸与DB18C6的配合选择性较低, 主要原因是由于氨基酸支链所引起的位阻效应以及本体有机溶剂的亲脂化稳定效应的协同作用. 除了甘氨酸和甲硫氨酸以外, 不同氨基酸与DB18C6配合反应的配合常数以及反应速率常数与其亲脂性量度(π)有良好的对应关系, 这表明质子化的氨基酸与DB18C6的异相配合反应不仅决定于离子与冠醚环的键合强度, 而且与氨基酸在转移过程中的吉布斯转移能有关, 而吉布斯转移能又与氨基酸自身的结构密切相关. 这一研究将对人们理解在生命体中氨基酸在载体蛋白的推动作用下越过生物膜的主动运送过程有较重要意义.