重金属的生物吸附机理及吸附平衡模式研究*

各种生物吸附剂包括海洋微生物、发酵工业的菌丝体废渣及活性污泥的提取物等对金属离子的吸附特性已被广泛研究,本文就生物体对金属离子的吸附机理及吸附平衡模式研究进行了综述,阐明了今后的研究方向。     

纳米氧化锆的物相与尺寸效应

用溶胶凝胶法制得ＺｒＯ２粉体。通过控制晶体尺寸得到了室温下稳定的立方相、四方相和单斜相。用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、透射电镜（ＴＥＭ）、激光拉曼谱（ＬＲＳ）、电子顺磁共振（ＥＳＲ）等技术研究了晶体结构和晶粒尺寸的相互关系。试验表明：单斜相、四方相、立方相ＺｒＯ２的比表面能依次递减。因而，当晶粒尺寸减小至纳米级时，四方相和立方相都可变为室温下的稳态或亚稳态。     

Kinetics and Mechanism of Catalytic Reduction of U(VI) with Hydrazine on Platinum Catalysts in Nitric Acid Media

The kinetics of U(IV) produced by hydrazine reduction of U(VI) with platinum as a catalyst in nitric acid media was studied to reveal the reaction mechanism and optimize the reaction process. Electron spin resonance (ESR) was used to determine the influence of nitric acid oxidation. The effects of nitric acid, hydrazine, U(VI) concentration, catalyst dosage and temperature on the reaction rate were also studied. In addition, the simulation of the reaction process was performed using density functional theory. The results show that the influence of oxidation on the main reaction is limited when the concentration of nitric acid is below 0.5 mol/L. The reaction kinetics equation below the concentration of 0.5 mol/L is found as: -dc(UO₂²⁺)/dt)=kc^0.5323(UO₂²⁺)c^0.2074(N₂H₅⁺)c^-0.2009(H⁺). When the temperature is 50 ℃, and the solid/liquid ratio r is 0.0667 g/mL, the reaction kinetics constant is k=0.00199 (mol/L)^0.4712/min. Between 20 ℃ and 80 ℃, the reaction rate gradually increases with the increase of temperature, and changes from chemically controlled to diffusion-controlled. The simulations of density functional theory give further insight into the influence of various factors on the reaction process, with which the reaction mechanisms are determined according to the reaction kinetics and the simulation results.     

碳铂类似物的合成,表征及对大鼠W—256肉瘤的抑制作用

合成了十八种〔PtA_2X〕·yH_2O,其中A分别为NH_3、CH_3NH_2、1/2乙二胺和1/2(2,3-二甲基-2,3-丁二胺),X分别为1,1-环丙烷二羧酸根(CPrDCA)、2-甲-1,1-环丙烷二羧酸根(2-M-CPrDCA)、2-甲-1,1-环丁烷二羧酸根(2-M-CBDCA)、1,2-环戊烷二羧酸根(CPDCA)和1,1-环已烷二羧酸根(CHDCA),并进行了表征。测定了配合物抑制大鼠W-256肉瘤的活性,发现配合物〔Pt(NH_3)_2X〕系列按X不同有以下的活性次序:CPrDCA>2-M-CPrDCA>CPDCA>CBDCA(碳铂)≥2-M-CBDCA。     

超高速碰撞产生磁场的1维模型

 为研究超高速弹丸碰撞靶板产生等离子体诱生的磁场,引用已有关于激光产生等离子体的磁场理论,结合麦克斯韦方程和法拉第电磁感应定律得到了超高速碰撞产生等离子体诱生磁场的1维理论模型。基于已有关于超高速正碰撞产生半球状等离子体云诱生磁场的偏微分方程,建立了柱坐标系下超高速斜碰撞产生部分椭球状等离子体云的偏微分方程。通过感应线圈进行了磁感应强度的实验测量,实验结果与模型预言表明,该模型可近似地描述超高速斜碰撞产生等离子体诱生的磁感应强度。     

Diagnostics of laser-induced plasma with soft X-ray (13.9 nm) bi-mirror interference microscopy

X-ray interference microscopy diagnostics of a nanosecond-pulse pumped Al (Z=13) plasma are presented. A transient picosecond Ni-like Ag X-ray laser (13.9 nm) is used as the probe beam and a wavefront division bi-mirror interferometer is adopted as the diagnosis tool. From the fringe shifts, the two-dimensional plasma density profile at 1 ns after the peak of the heating pulse is deduced. Opposite fringe shifts during the plasma development are observed and possible explanations for this behavior are discussed. This study will contribute to the validation of 1D and 2D hydrodynamic codes as well as to the better understanding of the physics during the development of laser produced plasmas. PACS 41.50.+h; 41.85.Ew; 42.55.Vc     

中红外、近红外和拉曼光谱法测定商品农药制剂中氰戊菊酯和马拉硫磷的含量

利用近红外、中红外和拉曼光谱法定量分析了商品农药制剂中有效成分氰戊菊酯和马拉硫磷的含量.采用偏最小二乘法(Partial least squares,PLS)建立氰戊菊酯和马拉硫磷的定量模型并进行了优化,用独立检验集对模型适应性进行评价.近红外和中红外法测定氰戊菊酯、马拉硫磷定量模型的相关系数分别是0.9981,0.9994和0.9946,0.9998,外部验证集标准差分别是0.082,0081和0.092,0.075,两种方法的定量效果接近;拉曼法氰戊菊酯和马拉硫磷定量模型的相关系数分别为0.9872和0.9993,外部验证集标准差分别为0.254和0.317,预测精度不及近红外和中红外法高.MIR-ATR,NIR和Raman 3种方法均能满足现场检测农药质量的需要.     

基于四丹磺酰胺杯[4]芳烃的汞离子荧光化学传感器

我们方便地合成了上沿修饰四丹磺酰胺基团的杯[4]芳烃衍生物1,发现该化合物在含50％水的乙腈中显示出对汞离子高选择性和灵敏性的识别作用,竞争实验表明多数金属离子对其检测干扰较小。机理研究结果表明荧光萃灭源于由丹磺酰胺基团到汞离子的光致电子转移过程。另外,通过研究1和1-Hg2+的荧光衰减实验,以及对比双丹磺酰胺杯[4]芳烃2和单丹磺酰胺杯[4]芳烃3对汞离子的识别作用,发现化合物1的四丹磺酰胺基团具有很好的预组织和协同作用。化合物1对汞离子的检测限为3.41×10-6 mol·L-1,这可以使1成为一个潜在的汞离子荧光化学传感器。     

氮掺杂石墨烯的生长机理及其在乙苯选择性氧化中的应用

以热解氧化石墨烯材料为碳基底,分别使用有机氮源和无机氮源对其进行氮掺杂处理,制备了一系列氮掺杂石墨烯材料.采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、拉曼光谱和X射线光电子能谱等表征方法考察了氮掺杂石墨烯的生长机理.结果表明,随着制备过程中退火温度的改变,氮掺杂石墨烯中不同氮物种的含量有显著差别.这种差异是由不同氮物种化学环境的差异所导致的.所制备的含氮石墨烯材料对乙苯选择性氧化制苯乙酮反应均表现出优良的催化活性.其中,石墨氮的含量对于提高苯乙酮收率起到至关重要的作用.此外,通过氧化剂控制活化的方法可以消除过多的结构缺陷和过量氮掺杂对催化反应的不利影响,有效提升氮掺杂石墨烯的催化活性.     

冲击波加载下TNT的初始反应路径及产物光谱特征研究

本文首先通过量子分子动力学方法结合多尺度冲击技术研究固相TNT晶体在冲击波加载下的初始分解反应路径及其产物组分变化.通过综合分析键长变化、电子布居和中间产物的存在寿命三个要素给出了不同冲击波速(3-15 km/s)下2类可能的初始分解路径:在低速冲击下(≤7 km/s),TNT发生部分分解和聚合,分解主要源于C-NO₂键的断裂,初始分解产物以NO₂为主;在高速冲击下(≥9 km/s)则发生完全分解,分解主要始于六元环的形成,即NO₂基团上的O与相邻CH₃基团上的H相结合,然后六元环被打破,生成了OH自由基,初始分解产物以CN、CO、C₂和OH为主.另外,根据模拟数据我们从理论上给出了TNT(ρ₀=1.7 g/cm~3)冲击Hugoniot关系为U_s=3.377+1.363 u.随后以分子光谱理论为基础,采用含时密度泛函理论获取这些主要分解产物的紫外可见吸收谱、荧光发射谱及振动分辨的荧光发射谱.此项研究有助于我们深入认识TNT高温高压状...