氢过碘酸）合银（III）配离子氧化L-脯氨酸的反应动力学及机理

L-脯氨酸独有的亚胺基使其在生物医药领域具有许多独特的功能,并广泛用作不对称有机化合物合成的有效催化剂。本文在碱性介质中研究了二（氢过碘酸）合银（III）配离子氧化 L-脯氨酸的反应。经质谱鉴定,脯氨酸氧化后的产物为脯氨酸脱羧生成的 γ-氨基丁酸盐;氧化反应对脯氨酸及Ag(III) 均为一级;二级速率常数 k′ 随 [IO₄^-] 浓度增加而减小,而与 [OHˉ] 的浓度几乎无关;推测反应机理应包括 [Ag(HIO₆)₂]^5-与 [Ag(HIO₆)(H₂O)(OH)]^2-之间的前期平衡,两种Ag（III）配离子均作为反应的活性组分,在速控步被完全去质子化的脯氨酸平行地还原,两速控步对应的活化参数为： k₁ (25 ^oC)＝1.87±0.04（mol·L^-1)^-1s^-1,∆ H₁^≠＝45±4 kJ · mol^-1, ∆ S₁^≠＝-90±13 J· K^-1·mol^-1 and k₂ (25 ^oC) ＝3.2±0.5（mol·L^-1)^-1s^-1, ∆ H₂^≠＝34±2 kJ · mol^-1, ∆ S₂^≠＝-122 ±10 J· K^-1·mol^-1。本文第一次发现 [Ag(HIO₆)₂]^5-配离子也具有氧化反应活性。     

以Co2＋掺杂纳米TiO2为光催化氧化剂的原位光致化学发光分析方法 研究及其应用

研究了Co2＋掺杂TiO2纳米粒子在光信号诱导下产生的超氧阴离子自由基在纳米粒子表面的吸附和解吸特性. 当以该纳米粒子为光催化氧化剂进行原位光致化学发光反应时, 光诱导产生的超氧阴离子自由基通过扩散穿过纳米粒子表面的双电层到达本体溶液, 与溶液中的化学发光试剂进行化学发光反应. 由于超氧阴离子自由基在纳米粒子表面的吸附、解吸和双电层效应, 使得光化学反应和其后的光生氧化剂的化学发光反应具有时间和空间的分辨特性. 将 Co2＋掺杂TiO2纳米粒子光致化学发光反应的特点与鲁米诺化学发光体系结合, 建立了一种原位光致化学发光反应的新方法, 并提出了一种基于纳米技术调控化学发光反应的新思路. 在最佳反应条件下, 该方法对格列本脲响应的线性范围为2.0×10－8～1.0×10－6 g•mL－1, 检出限为6×10－9 g•mL－1.     

有机污染物的生物富集因子与拓扑指数的数学模型

依据价连接性指数(xi)、电性拓扑态指数(ej)及电性距离矢量(mk)构建239种有机污染物生物富集因子(FBC)的6参数QSFR(定量结构-生物富集因子相关性)模型, 不仅相关程度高, 而且所用自变量数少. 该模型的传统相关系数(R2)为0.821, LOO(levae-one-out)交互验证系数(Q2)为0.809, 证明具有良好的稳健性及预测能力. 根据进入该模型的6个参数可知, 影响有机污染物FBC的主要结构基团是: —C—、>C—、—O—、—X、—NH2以及分子的柔韧性、折叠程度等空间因素. 可以认为在生物富集过程中,“诱导契合机理”也发挥一定作用. 对自变量集进行正交变换, 既不影响模型的相关性, 又能降低其自相关性.     

壳寡糖铕、铽配合物的合成、表征及抗·O2^-活性

用壳寡糖分别与硝酸铕和硝酸铽反应,制备了壳寡糖-铕、壳寡糖-铽两种配合物。用红外光谱、紫外光谱、荧光和X射线光电子能谱（XPS）等分析测试手段对配合物进行了表征。以吩嗪硫酸甲酯（PMS）-还原型辅酶Ⅰ烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）-硝基四氮唑蓝（NBT）产生超氧阴离子自由基（·O2^-）来研究壳寡糖和壳寡糖稀土金属配合物对·O2^-自由基的清除作用。结果表明：壳寡糖与Eu^3＋或Tb^3＋形成了配合物,壳寡糖-铕、壳寡糖-铽配合物中不仅壳寡糖氨基上的N原子参与了配位,同时仲羟基的O原子也参与了配位。壳寡糖和壳寡糖稀土金属配合物对·O2^-均具有明显的清除作用,配合物与壳寡糖相比对·O2^-具有更高的清除活性。     

原位合成CoPc/SnO2的键合特性及可见光光催化活性

报道了酞菁钴(CoPc)分子原位自组装于纳米SnO2颗粒表面, CoPc大环分子与SnO2表面形成Co—O轴向相互作用, 测定了原位合成方法(标记为i)制备的CoPc/SnO2(i)与浸渍法(标记为d)制备CoPc/SnO2(d)间的结合特性, 并进行了可见光光催化表征及CoPc敏化机理探讨. 结果表明, 在结合位点数相当的情况下, CoPc/SnO2(i)结合常数比CoPc/SnO2(d)的高两个数量级, 前者的光催化效率亦比后者高32.5%(光照150 min), 且CoPc/SnO2(i)光催化稳定性较高(重复十次循环使用). 其CoPc敏化SnO2的机理为, 由于敏化剂与半导体之间存在的强相互作用, 不仅增强了光生电荷在CoPc的LUMO与SnO2半导体导带间的导入效率及光生电荷对的分离效率, 而且提高了敏化剂的负载稳定性与循环光催化效率的持续性.     

烯烃分子在氢终止Si(100)-2×1表面的自由基链反应

应用密度泛函理论(DFT)和从头计算分子动力学方法(ab initio MD)研究了不饱和烯烃在氢终止的Si(100)-2×1表面的自由基链反应. 计算表明, 自由基链反应中重要的一步是烷烃链自由基的氢抽提过程, 硅表面上邻近位置(the nearest neighbor, NN)的氢抽提比次邻近位置(the next-nearest neighbor, NNN)的氢抽提有一稍低的能垒. 从头算分子动力学显示, 过渡态的烷烃自由基与氢终止Si(100)-2×1表面上的氢原子能够很容易形成C—H键, 完成一个氢抽提过程, 同时在硅表面产生下一个孤电子, 继续引发链反应.     

两种无灰型含磷/硫润滑添加剂在菜籽油中的摩擦学性能及膜分析

以合成的两种无灰型含磷/硫化合物为润滑添加剂, 以可生物降解的菜籽油作为基础油, 用四球机研究了体系的抗磨减摩性能, 以X射线光电子能谱(XPS)和X射线吸收精细结构光谱(XANES)对所形成的摩擦膜和热膜进行了表面分析, 并初步探讨了其润滑机理. 摩擦学研究结果表明, 两种含磷/硫化合物作为菜籽油的润滑添加剂时, 具有良好的抗磨减摩性能. XPS和XANES分析结果显示, 摩擦膜和热膜主要由吸附层和反应层组成; 在表面膜中, 磷主要以磷酸盐或焦磷酸盐等形式存在, 而硫主要以硫酸盐的形式存在. 研究结果还表明, 摩擦热在两种不同添加剂的摩擦膜形成过程中发挥着不同的作用.     

8-羟基鸟嘌呤自由基的开环反应机理

使用经实验校准的B3LYP/DZP++方法研究了8-羟基鸟嘌呤自由基的开环反应机理. 计算结果表明, 该反应先后历经C8—N9键的断裂、羟基H原子向N7原子转移两个步骤完成, 转移中的H原子具有阳离子的特征. 当没有水存在时, 羟基H原子的转移反应需经历一个四元环的过渡态, 具有较高的活化能, 反应较困难. 但如果有水分子存在, 羟基H原子的转移步骤将经历一个低活化能的六元环过渡态, 使整个8-羟基鸟嘌呤自由基的开环反应可以在较温和的条件下顺利完成. 在无水催化时, 羟基H转移是反应的速率控制步骤; 而有水催化时, 反应的速率由C8—N9键的断裂步骤控制.     

硅基超薄多孔氧化铝膜的制备

将二次阳极氧化法应用于硅基铝膜的制备, 在草酸溶液中得到了厚度可控的硅基超薄多孔氧化铝膜(PAM), 厚度小于100 nm. 实验中记录了氧化电流随时间的实时变化曲线, 发现硅衬底的氧化电流在大幅下降前有一小幅波动. 对应于Al/Si界面的氧化过程中, 孔洞底部之间的残留铝岛被优先氧化, 可将此作为终止铝氧化的标志. 扫描电镜(SEM)观察表明, 二次氧化提高了孔洞分布的均匀性, 使得孔在一定的区域内呈现有序六角分布.这种模板可进一步用于硅基纳米器件和纳米结构的制备.     

N,N,N',N'-四丁基丙二酰胺萃取镧系元素的性能及机理

研究新型萃取剂从硝酸盐介质中萃取分离稀土元素对于后处理工艺具有重要意义.本文报道以甲苯为稀释剂,N,N,N',N'-四丁基丙二酰胺(TBMA)从硝酸盐介质中萃取铈(Ⅲ)、镝(Ⅲ)、铒(Ⅲ)、镨(Ⅲ)、钐(Ⅲ)、铽(Ⅲ)、铥(Ⅲ)、镱(Ⅲ)的机理.考察了硝酸浓度、TBMA浓度、盐析剂浓度以及温度对上述三价镧系离子分配比的影响.得出萃合物的组成主要是三配体配合物M(NO3)3·3TBMA;计算出萃取反应的条件平衡常数、萃取平衡常数.温度效应研究表明萃取反应主要是焓驱动的.对萃取分离系数以及TBMA萃取三价镧系离子的规律进行了初步研究.