对物理实验的深层思考

物理是一门以实验为基础的学科，对实验的多方位、多角度的思考能全面提高学生的思维水平，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，本文以“用单摆测量重力加速度”的学生实验为例，从数据处理、实验条件、实验目的、实验原理等几个方面，就如何进行对实验进行多层面的思考谈几点看法。     

光度检测离子色谱法测定大豆中的植酸

本文介绍了用光度检测离子色谱法分离分析植酸的适宜条件。以NaNO_3和HNO_3为淋洗液,用磺基水杨酸和三氯化铁为柱后衍生试剂,使用国产YSA型阴离子分离柱分离和测定了大豆中的植酸,得到满意的结果。     

LiBa0.95-yBO3:0.05Tb3+,yBi3+荧光粉的制备及荧光性质

以硼酸和碳酸盐为原料,用高温固相法制备了可被（近）紫外光（369、254 nm）有效激发的Tb³⁺单掺杂LiBa_1-xBO₃：xTb³⁺（物质的量分数x=0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07）及Bi³⁺和Tb³⁺共掺杂LiBa_0.95-yBO₃：0.05Tb³⁺,yBi³⁺（物质的量分数y=0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07）的2个系列荧光粉,产物的结构和形貌分别用粉末X射线衍射（PXRD）和扫描电子显微镜进行表征。PXRD测定结果表明2个系列的产物均为纯相LiBaBO₃。通过对第一系列产物荧光光谱的测定,筛选出发光强度最好的产物,据此确定铽离子的最佳掺杂量;在此基础上制备出铋离子掺杂量不同的第二系列荧光粉。荧光光谱测定的实验结果表明,Tb³⁺/Bi³⁺共掺杂的荧光粉的发光强度好于Tb³⁺单掺杂的荧光粉,这说明Bi³⁺对Tb³⁺有敏化作用;而且随着Bi³⁺掺杂量的增加,产物的荧光强度表现出先增加后减小的趋势,当Bi³⁺的掺杂量y=0.03时,产物的荧光强度达到最大。Bi³⁺和Tb³⁺之间存在偶极-四极相互作用而进行能量传递。系列荧光粉的CIE坐标显示其发光颜色在一定程度上呈现出由绿色光到白光的渐变趋势。     

2,4-二氧乙酸苯甲酸镉配合物的合成、晶体结构、荧光性质及与DNA作用

以自行设计合成的兼有刚柔两性的芳香三羧酸2,4-二氧乙酸苯甲酸(H3BOABA)为第一配体,菲咯啉(phen)为第二配体,合成了2个配合物[Cd3(BOABA)2(phen)2](1),[CdNa(BOABA)(phen)](2)。用元素分析、红外光谱、热重分析等进行表征;用单晶X-衍射方法测定了配合物的晶体结构,配合物1是三金属簇的一维双链,phen修饰在两侧,大量的弱π-π堆积作用使得分子呈现出二维平面结构,配合物2是由镉、钠2种金属离子构成的(3,4,7)-连接的二维平面结构。用溴化乙锭荧光探针初步研究了它们与DNA作用的强度和模式;此外对它们的固体荧光性质进行了研究,2种配合物均表现出了较好的发光性质。     

二甲基胺取代-烃基膦酸树脂对钆(Ⅲ)的吸附性能

用二甲基胺取代 烃基膦酸树脂对钆的吸附行为进行研究,试验结果表明,在pH4.90时,树脂对钆的静态饱和吸附容量为219mg·g-1(树脂);用2mol·L-1HCl可以定量洗脱;表观吸附速率常数k298=1.81×10-4s-1,测得吸附热力学参数分别为:ΔH=77.46kJ·mol-1,ΔG=-32.417kJ·mol-1,ΔS=368.69J·mol-1·K-1;等温吸附服从Frenndlich曲线;树脂功能基与Gd(Ⅲ)的配位比为2∶1;并用红外光谱探讨了树脂与钆的成键情况。     

对羟基苯乙酸铜(Ⅱ)、锌(Ⅱ)配位聚合物的合成、晶体结构及与DNA作用

合成了两种过渡金属配合物[M(HPAA)(phen)2]HPAA.7H2O(M=Zn,1;Cu,2;HPAA-=对羟基苯乙酸根;phen=1,10-邻菲啰啉),并通过元素分析、红外光谱、热重分析对其进行表征,用单晶X-射线衍射方法测定了配合物的晶体结构。结构分析显示,两种配合物属于异质同晶型,不对称单元都是由1个金属离子,2个对羟基苯乙酸根离子,2个邻菲啰啉分子和7个游离的水分子组成的,其中有1个对羟基苯乙酸根离子未参与配位。每个金属离子的配位数为6,处于扭曲的八面体配位环境中。另外,用荧光光谱法研究了两种配合物与DNA之间的相互作用。     

金刚烷胺邻香兰素Schiff碱过渡金属配合物的合成与表征

合成了金刚烷胺邻香兰素Sch iff碱配体(C18H23NO2,以L表示)与过渡金属的6种新的配合物[MC l2L](M=Mn(Ⅱ),Co(Ⅱ),N i(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Cd(Ⅱ)),用元素分析、摩尔电导、红外光谱和热重分析表征了配合物的结构;讨论了配体与中心金属离子的键合情况并推测了配合物的结构,每一中心金属离子与Sch iff碱配体中的酚羟基氧、甲氧基氧及2个氯离子发生配位,其配位数为4.     

含有二维有序水层的癸二酸锌(Ⅱ)、钴(Ⅱ)超分子配合物的构筑

室温下,在醇水溶液中合成了2个新型配合物,[Zn(phen)3]2·[Zn(C10H16O4)·(H2O)3]·(C10H16O4)2·20H2O(C10H18O4=癸二酸)(1)和[Co(phen)3]2·[Co(H2O)6]·(C10H16O4)3·30H2O(2),并对配合物进行了元素分析分析、红外光谱分析、热重分析以及晶体结构研究.配合物(1)的基本结构单元中含有一个电中性配位单元[Zn(C10H16O4)·(H2O)3]、二个配位阳离子[Zn(phen)3]2+、二个游离的癸二酸根和20个晶格水.Zn原子有两种配位模式,在[Zn(phen)3]2+配位单元中Zn原子与三个邻菲啰啉的六个N原子配位,构成略有畸变的八面体,Zn原子位于八面体的对称中心;在[Zn(C10H16O4)·(H2O)3]配位单元中Zn原子采取五配位的三角双锥构型,两个羧基均采取单齿配位,同一个癸二酸根与相邻的不同Zn原子配位,将相邻的[Zn(C10H16O4)·(H2O)3]配位单元连接起来,自组装得到了无限链状结构.配合物以癸二酸根为模板在ab平面形成了有序水层,该水层由5元,6元水簇,以及其他由羧基参与的各元环组成.与一般常见的6元水簇不同,配合物1中的6元水簇采取了高能量的类似苯环的平面构象.配合物(2)的基本结构单元中含有一个[Co(H2O)6]2+配位阳离子、二个[Co(phen)3]2+配位阳离子、三个游离的癸二酸根和30个晶格水.Co原子也有两种配位模式.在[Co(phen)3]2+配位单元中,Co原子与三个邻菲啰啉的六个N原子配位,构成略有畸变的八面体,Co原子位于八面体的对称中心.在[Co(H2O)6]2+配位单元中Co(II)与6个配位水的氧原子配位,6个配位水中的6个原子和Co(Ⅱ)形成八面体结构.通过水分子之间及水分子和羧基阴离子间的氢键形成了二维有序水层,二维水层中最小的构筑基元为6元环的水,最大的构筑基元为16元环水,每个水环中分别含有6个和16个游离的没有配位的水分子,水分子之间通过很强的氢键作用形成环形的超分子水簇.这些基元片断在二维空间扩展开来,形成二维有序水层.有趣的是,在该水层上通过水分子之间的分子间氢键形成了16元大环水簇,它与两端的六元环共用六条边,每一个16元水环中含有16个游离的没有配位的水分子,水分子之间通过氢键作用形成环形超分子水簇,每个水分子同时作为氢键的给体和受体.[Co(H2O)6]2+和四个羧酸根离子位于十六元环水的中心,与其周围的游离水分子形成了十二个氢键,同时与环外的游离水和羧酸根形成了十个氢键,对大环水聚集体起到稳定作用.     

氨基膦酸树脂对钕(Ⅲ)的吸附性能

研究了氨基膦酸树脂对钕(Ⅲ)的吸附行为。当pH=5.70时,氨基膦酸树脂对钕(Ⅲ)的静态饱和吸附容量为199.74 mg/g,用1moL/L HCl溶液可以定量洗脱,当T=298 K时,表观吸附速率常数为1.68×10~(-4)s~(-1),吸附热力学参数△H=60.68 kJ/mol,△G=-14.91 kJ/mol,△S=253.65 J/(mol·K),等温吸附服从Freundlich曲线,氨基膦酸树脂功能基与钕(Ⅲ)的配位比为2:1。用红外光谱探讨了氨基膦酸树脂与钕(Ⅲ)的成键情况。