钾离子选择电极及其在生物医学中的应用进展

钾离子选择电极的研究一直是一个非常活跃的题目,具有令人瞩目的发展。本文就其研制、测试法与应用方面的新进展进行评述。     

双冠醚的研究I.Shiff碱型双冠醚的合成和性质

本文合成了七种新的芳(杂)环桥联Shiff碱型双冠醚.电导率测量结果说明它们与四苯基硼钾,铷,铯生成的是2:1夹心型 配合物(冠醚单元:金属离子);与钠离子生成的是1:1配合物.此外,将4'-氨基苯并15-冠-5分别与α,α'-呋喃二甲醛和邻苯二甲醛缩合得到的双冠醚3e和4制成pvc膜钾离子选择性电极,证明它们对.钠离子的选择系数都在10[-4]左右.     

普鲁士蓝正极材料的离子交换法制备及电化学储钾性能

采用氯化钾(KCl)和钠基普鲁士蓝(NPB)材料Na2-xMn[Fe(CN)6]z·yH2O为原料,通过离子交换法制备了掺钠钾基普鲁士蓝(NKPB)材料K1.9Na0.1Mn[Fe(CN)6]·0.4H2O。电化学测试表明,与用传统共沉淀法制备的钾基普鲁士蓝(KPB)材料K1.85Mn[Fe(CN)6]0.98□0.02·0.7H2O(□代表[Fe(CN)6]空位)相比,采用离子交换法制备的NKPB具有更高的容量(0.1C首次放电容量达136.3 mAh·g^-1)、较好的循环稳定性(0.5C经过100次循环,容量保持率为96.1%)和优异的倍率性能(5C和10C容量分别为87.6和68.4 mAh·g^-1)。NKPB优异的电化学性能与其高的钾含量、完整的晶体结构、钠离子掺杂、纳米级的颗粒尺寸,以及独特的开放框架结构有关。     

喷雾干燥-固相煅烧法制备球形钛酸狸负极材料的研究

通过喷雾干燥-固相煅烧法制备了球形钛酸钾.不同于传统喷雾干燥工艺采用固态钛源进行制备,本文采用的前驱体是钾盐,分散剂和钛酸四丁酯制备出的硝酸氧钛的混合溶液.由于制备方法中前驱体为原子级均匀分布,化学计量比可精确控制,制备出的材料颗粒细小,粒径、成分分布均匀,电化学性能优异.同时研究了不同钾钛摩尔比以及煅烧温度对球形钛酸钾的形貌和成分的影响,并研究了其作为钾离子电池电极材料的电化学性能.结果表明,钾钛摩尔比为0.816,煅烧温度为 800 ℃时钛酸钾的电化学性能最好,首圈容量 185.1 mAh/g,30 圈后容量为173.9 mAh/g,循环100圈后还有169.7 mAh/g的容量.     

Crystal Structure and Activity against Acetaminophen-induced Hepatotoxicity of a Potassium Complex with Taurine-5-bromosalicylaldehyde Schiff Bases

A novel potassium complex KC9H9NO4SBr has been synthesized and characterized by IR spectra and single-crystal X-ray diffraction method. The crystal belongs to orthorhombic, space group Pbca with a = 0.74040（15）, b = 0.74960（15）, c = 4.2620（9） nm, V = 2.3654（8） nm^3, Mr = 346.24, Dc = 1.945 g/cm^3, Z = 8, F（000） = 1376, μ（MoKa） = 4.005mm^-1, GOOF = 1.021, R = 0.0471 and wR = 0.0872. In the crystal, the potassium ion is typically eight-coordinated, surrounded by eight O atoms from six （E）-2-（5-bromo-2-hydroxy-benzyli-deneamino）ethanesulfonate anions. The neighboring potassium ions are bridged by sulfonate groups into a two-dimensional layer structure, above and below which the 5-bromo-2-hydroxy-benzene rings are protruded. The activity against acetaminophen-induced hepatotoxicity of this complex was also studied, and found it can protect liver from hepatotoxicity induced by acetaminophen （AAP） to some extent.     

Schiff碱型和仲胺型双冠醚II: 用双冠醚作载体的PVC膜钾离子选择性电极

用六个含二个苯并-15-冠-5单元的席夫碱型和仲胺型新型双冠醚作载体制备了钾离子选择性PVC膜电极,并研究了它们的电极行为,这些电极对所有的其它碱金属和碱土金属离子展现出显著的钾离子选择性,可期望有一定的应用价值.     

DNA增强金纳米颗粒过氧化物模拟酶活性检测K~+

许多纳米材料因具有与天然酶类似的催化活性而被应用于过程催化和酶促动力学分析等领域.本研究发现,当单链DNA如核酸适配子包被在金纳米颗粒表面时,金纳米颗粒的过氧化物模拟酶活性被增强,能催化更多的酶底物3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)生成氧化态的蓝色产物,在650 nm处出现特征吸收峰.若进一步加入能与核酸适配子结合的靶物如K+,由于靶物与核酸适配子的特异性结合形成G-4折叠而从金纳米颗粒表面脱离,导致模拟酶活性降低,溶液颜色变浅,650 nm处的吸光度值随之降低.以此为反应基础,建立了靶物K+的可视化检测分析方法.以650 nm处吸收值变化(ΔA650)对K+浓度的自然对数进行拟合,发现在1.5×10-4~2.8×10-3 mol/L范围内有良好的线性关系,相关系数(r)为0.9916.本方法有很好的选择性,同时具有较强的普适性,可应用于其他具有核酸适配体的物质检测.     

离子色谱法测定酸雨中的阳离子

用离子色谱法测定酸雨中的Na^ 、NH4^ 、K^ 、Mg^2 、Ca^2 等阳离子，并同时用原子吸收分光光度法进行了对比实验。结果表明，利用离子色谱法测定阳离子，方法简便、快捷，能一次同时测定多种离子，测定结果和原子吸收法相符。     

同位素示踪法研究王冠—PVC膜钾离子选择性电极的响应机理

离子选择性电极的响应机理的报道较多,目前仍在进一步探讨中,但是采用示踪法者甚少。该法虽然难度较大。却具有直观和灵敏度高等优点。Thoma等采用~(42)K~+和~(36)Cl~-示踪法,对钾电极的离子传递机理进行了电渗析和扩散研究,结果表明钾离子和氯离子皆进入膜相中。Craggs、Jaber、Doyle、Moody和Thomas等经长时间的示踪试验,研究了~(45)Ca、~(36)Cl~-、~(89)Sr、~(133)Ba在由钙电极膜和钡电极膜分别组成的电池中的迁移和扩散特性,指出钡     

鸟嘌呤四链体中K+移动路径的预测

结合鸟嘌呤四链体(G4)的结构特点,取G4中的一个K+与一片g-tetrad(g-tetrad-K+)为研究对象,和一个K+与两片g-tetrad(1,2-g-tetrads-K+和2,3-g-tetrads-K+)为研究对象.为g-tetrad-K+,1,2-g-tetrads-K+和2,3-g-tetrads-K+三体系中的K+设计了几种移动路径,来探讨G4中K+与g-tetrad的作用.首先分别应用从头计算MP2/6-31G(d,p)和ABEEMσπ/MM(σπ水平的原子键电负性均衡原理融入到分子力学)方法,对g-tetrad-K+中K+移动过程中体系的结构和能量变化进行了详细研究.结果表明ABEEMσπ/MM方法能够准确地描述g-tetrad-K+体系的结构、结合能等性质.为了更接近实际体系,进而用ABEEMσπ/MM方法预测了更大的体系:一个K+和两片g-tetrad.由于体系较大,MP2方法无法计算其结合能.ABEEMσπ/MM方法对g-tetrad-K+,1,2-g-tetrads-K+和2,3-g-tetrads-K+体系中K+移动而产生的结合能变化表明:如果吸收足够的能量,G4中K+最容易沿α方向移出.