调控五配位Al^(3+)含量制备高性能低温Sabatier反应催化剂

为了制备出高性能低温Sabatier反应Ru基催化剂,通过调控Al_(2)O_(3)载体中五配位Al^(3+)的含量(五配位Al^(3+)占Al物种的比例),实现对Ru基活性位点电子性质的调控。在此过程中,利用~(27)Al固体核磁共振(~(27)Al-NMR)检测Al_(2)O_(3)载体中五配位Al^(3+)的含量,借助X射线光电子能谱仪(XPS)和H_2程序升温还原(H_(2)-TPR)考察Ru基活性位点电子性质的调控效果,利用固定床反应器测试催化剂性能。结果表明,Al_(2)O_(3)载体中的五配位Al^(3+)可有效调控Ru基活性位点的电子性质,进而提升低温Sabatier反应Ru基催化剂性能。其中,以五配位Al^(3+)含量约为28.1%的Al_(2)O_(3)载体制备的Ru基催化剂,在低温区(<300℃)的CO_(2)转化率和CH_4选择性均可达90%以上。而且,在100 h的稳定性测试中,催化性能没有明显降低。

接力识别Al^(3+)及F^(-)的偶氮类荧光探针合成与应用

以6-氨基间甲酚和1-萘酚为原料,合成了2-(2-羟基-4-甲基苯偶氮)-1-萘酚(探针NA-M),通过^(1)HNMR、^(13)CNMR、FTIR、HRMS表征了其结构。测试了探针NA-M对Al^(3+)的选择性识别性能及其与Al^(3+)形成的络合物(NA-M+Al^(3+))对F^(-)的选择性识别性能,推测了探针NA-M与Al^(3+)和F^(-)间的作用机制。考察了探针NA-M在实际样品中的应用。结果表明,在pH=7.4、V(甲醇)∶V(N-2-羟乙基哌嗪-N'-2-乙磺酸)=9∶1的溶剂中,探针NA-M与Al^(3+)在590 nm处发生显著的荧光增强作用,并对Al^(3+)的识别表现出高选择性、抗金属离子干扰性和良好的灵敏度(检测限为8.4×10^(-7)mol/L),Al^(3+)与探针NA-M形成了配位比为1∶2的NA-M+Al^(3+);NA-M+Al^(3+)在F^(-)加入后发生显著的荧光猝灭现象,F^(-)可以捕获NA-M+Al^(3+)中的Al^(3+),从而引起荧光变化。NA-M+Al^(3+)对F^(-)的识别也显示出高选择性和良好的抗其他阴离子干扰能力和灵敏度(检测限为9.5×10^(-7)mol/L);在体系pH为5~10时,探针NA-M识别Al^(3+)及F^(-)表现出良好的效果,交替加入Al^(3+)和F^(-)可引起其荧光强度的可逆变化,探针NA-M可以通过荧光信号的“关-开-关”转变,用于接力识别Al^(3+)和F^(-)。在实际样品的检测中,Al^(3+)的回收率在98.8%~107.0%之间,相对标准偏差(RSD)为2.6%~4.3%;F^(-)的回收率为97.8%~101.4%,RSD为1.4%~2.3%。

基于铝离子敏化牡丹提取物(丹皮酚)荧光法定量分析Al^(3+)的研究

饮用水是人体铝元素的主要摄入来源.微量铝离子可对人体健康造成很大危害.WHO(世界卫生组织)规定,饮用水中允许的最高铝离子浓度为200μg/L(7.41μmol/L).因此铝离子的高灵敏检测显得尤为重要.目前常用的铝离子检测方法存在操作麻烦,周期长等缺点,所以构建一种简便、快捷的铝离子检测方法尤为重要.丹皮酚是一种提取自牡丹皮的有机化合物,其与Al^(3+)结合后荧光会数倍增强.基于丹皮酚与铝离子结合产生荧光增强现象,建立了一种检测铝离子的荧光分析方法.此方法只需常温反应5 min,并且检测限为0.5μmol/L(线性范围:0~100μmol/L),构建的检测方法具有快速、低成本、简单、高特异性和高灵敏等优点,有很好的应用前景.

基于新绿原酸的紫外吸收和电化学双信号响应的Al^(3+)分析新方法研究

目的 利用新绿原酸(NCGA)与Al^(3+)的相互作用,建立一种基于NCGA的紫外吸收和电化学双信号响应的Al^(3+)分析新方法。方法 基于NCGA与单壁碳纳米管(CNTs)之间的π-π堆积作用,构建了NCGA/CNTs/GC电极。利用差分脉冲(DPV)技术和修饰电极在+0.23 V的氧化电流的下降对Al^(3+)进行定量分析。基于NCGA对Al^(3+)在325 nm处的吸收降低同时伴随365 nm新峰生成的紫外光谱响应,并且在277和340 nm处出现等吸收点,利用365 nm和325nm处的吸光度值之比(A_(365)/A_(325))对Al^(3+)进行定量分析。结果 基于NCGA的分析方法对Al^(3+)的紫外吸收在0.1~100μmol·L^(-1)呈现出良好的线性关系,检测限为0.034μmol·L^(-1);基于NCGA的修饰电极对Al^(3+)的电流响应在0.01~0.1,0.1~10和10~100μmol·L^(-1)呈现良好的线性关系,检测限为0.45 nmol·L^(-1)。生理浓度的其他金属离子和生理活性物质对两种信号测定方法均无明显干扰。在NCGA的紫外分析方法和电化学分析方法下,大鼠血清的加标回收率分别为97.4%~101%(n=3)和98.5%~99.4%(n=3)。结论 本方法具有良好的线性、选择性和准确度,并被成功用于大鼠中Al^(3+)的准确定量。该方法有望应用于Al^(3+)相关的生理和病理事件研究。

一种新型Al^(3+)荧光探针的合成及与DNA的相互作用

以2-羟基-1-萘甲醛、邻氨基苯甲醛为原料,设计合成了一种新型Schiff碱Al^(3+)荧光探针S,并通过1HNMR、^(13)CNMR、ESI-MS、IR对探针S进行结构表征。光谱实验结果表明,探针S在DMSO∶H_(2)O=4∶1(V/V)体系中,对Al^(3+)有良好的荧光和裸眼识别。Al^(3+)浓度在2.0~50μmol/L范围内,体系荧光强度呈现出良好的线性关系,检出限为0.033μmol/L,探针S与Al^(3+)形成1∶1的配合物。通过荧光光谱研究了荧光探针S-Al^(3+)配合物与DNA的相互作用,实验结果表明,探针S-Al^(3+)配合物对DNA的猝灭过程为动态猝灭,同时对不同温度下相互作用的结合点常数、结合位点数及热力学参数进行了计算,推断二者作用力的类型为疏水作用,作用方式为嵌插作用。

基于罗丹明B类荧光探针的设计以及对Al^(3+)检测

印染废水中过高浓度的Al^(3+)不仅会破坏生态环境,而且还将危害人类健康。因此,对印染废水中Al^(3+)浓度的精准检测具有十分重要的研究意义。本文以罗丹明B、乙二胺和4-甲酰基-3-羟基苯甲酸为原料,合成了新型荧光探针RhB-AC,并利用高分辨质谱(HRMS)及核磁共振氢谱(1H NMR)对探针RhB-AC的分子结构进行了表征。探针RhB-AC在水中,由于光诱导的电子转移(Photoinduced electron transfer,PET)效应,其荧光发生猝灭。当与Al^(3+)作用后,PET效应被抑制,探针表现出很强的青绿色荧光。另外,该探针对Al^(3+)检测的速度快(3秒以内)、选择性好、灵敏度高(检测限为16 nM)。最后,该探针还能快速、定量检测实际印染废水中的Al^(3+)浓度。

Ru团簇对Ni/Ni_(3)Al合金纳米线形变影响的原子模拟

镍基高温合金是制造先进航空发动机热端部件的关键材料之一,其高温力学性能直接关系到发动机运行安全和使用寿命.本文采用改进分析型嵌入原子模型(MAEAM)和分子动力学(MD)研究合金化元素钌(Ru)团簇对Ni/Ni_(3)Al纳米线形变机制的影响,结果表明:在单轴拉伸应变下,纳米线的弹性模量和屈服强度随温度升高而降低.温度较低时,纳米线形变由位错产生与发射而导致晶格滑移所引起.由于晶格热振动非谐效应不明显,Ru团簇阻碍效果显著,使得晶格滑移区域仅限于Ru团簇与Ni/Ni_(3)Al相界面之间且呈非对称分布.温度较高时,纳米线的形变由位错发射而引起晶格滑移所致,但因非谐效应显著,Ru团簇无法阻碍位错运动,滑移区域在Ru团簇周围对称分布于Ni_(3)Al相中.最后从Ru团簇微观结构及其稳定性的角度进一步分析其对纳米线形变影响.

大豆根缘细胞对Al^(3+)毒害的响应

【目的】研究大豆根缘细胞发育的生物学特性和对Al3+毒害的响应,为提高大豆的耐铝性提供理论依据。【方法】以浙春3号和辽鲜3号为材料,采用悬空气培法,研究大豆根缘细胞产生的数目、活性随根长的变化及Al3+毒胁迫下根缘细胞形成和释放的难易程度。【结果】大豆根冠周围新形成的根缘细胞呈圆形,随着生长逐渐发育成椭圆形或矩形或长条形。当根长为15～25 mm时,根缘细胞数目达最大值,浙春3号约3 000个,辽鲜3号约3 800个。去根缘细胞的大豆分别用100、200、300、400μmol.L-1 Al3+溶液喷洒根尖,根缘细胞的数目和活性明显低于0μmol.L-1Al3+溶液喷洒的处理,且Al3+浓度越高,根缘细胞数目和活性下降幅度越大。200μmol.L-1 Al3+、300μmol.L-1 Al3+处理4 h,两个大豆品种的PME活性明显升高,400μmol.L-1Al3+处理后PME活性均有明显下降。这说明高浓度Al3+不利于根缘细胞的形成和释放,降低细胞活性和PME活性,辽鲜3号的根缘细胞对Al3+胁迫反应更为敏感。【结论】Al3+毒害时,维持较高根缘细胞的数目、活性及PME活性是抗性品种耐铝毒的重要途径。

模拟酸雨对赤红壤磷素及Ca^(2+)、Al^(3+)、Fe^(2+)淋失特征的影响

本研究通过室内土柱试验,研究了不同强度和持续时间的模拟酸雨淋溶下赤红壤磷素淋失量及部分阳离子(Ca2+、Al3+、Fe2+)的释放程度和特征。结果表明,经pH 2.0、pH 3.0、pH 4.0、pH 5.0模拟酸雨持续淋溶34 d后,淋溶液pH值变化并不明显(P>0.05),而对Ca2+、Fe2+的溶出有显著的促进作用,Ca2+、Al3+、Fe2+溶出量均随pH值的降低而升高,Al3+和Fe2+淋失量在pH 2.0时均有骤增现象。随淋溶时间的增加,土壤可溶态磷的淋失量表现为先增加后逐渐降低;随着pH值的降低,土壤磷淋失总量也表现为先增加后降低,pH>4.0的酸雨有助于促进土壤磷的释放,pH<4.0时土壤磷的淋失减少。相关分析发现淋溶液中磷淋失总量与Al3+和Fe2+溶出量均呈显著负相关(r1=-0.6531,r2=-0.5107),和Ca2+总溶出量相关关系不显著(r3=-0.1287),表明高强度酸雨降低了土壤磷淋失量,这可能与酸雨导致活性铁、铝的大量释放,增加了磷的活性吸附点位,因而增加了对磷酸根离子配位吸附与固定有关。

水稻幼苗耐Al^(3+)胁迫的QTL定位分析

用珍汕97B/密阳46构建RIL群体及其遗传图谱,对其种子采用纸培法育苗和培养,并设2个Al3+浓度(20 mg/L和30 mg/L)胁迫处理,以处理20 d后的幼苗相对根长(%)和相对苗高(%)为耐Al3+胁迫指标,用于QTL定位分析。结果表明,以相对根长为指标,检测到2个耐Al3+胁迫的主效应QTL,即qRAC(r)2和qRAC(r)11,其中qRAC(r)2在2个胁迫处理下均被检测到,有效基因来自于珍汕97B,贡献率较大(12.92%和16.15%),表现出较强的耐Al3+胁迫功能。以相对苗高为指标,还检测到qRAC(s)11-2(20 mg/L Al3+)和qRAC(s)11-1(30 mg/L Al3+)2个主效应QTL,它们均位于第11染色体。耐Al3+胁迫的QTL上位性分析还表明,总的QTL上位性互作效应比主效应QTL的作用更大,且显示出相当的复杂性,在不同胁迫浓度下,基因间可以通过不同的互作方式,表现出对高Al3+胁迫的耐性。以相对根长为指标,检测到8对上位性互作,涉及1、23、、5、6、10等6条染色体的15个QTL位点;以相对苗高为指标,共检测到6对上位性互作,涉及第1、2、3、5、6、7、89、、12等9条染色体;且几乎所有互作均发生在背景因子的QTL位点间。

Al^(3+)离子掺杂对负载TiO_2薄膜光催化活性的影响

以钛酸丁酯和Al2(SO4)3·18H2O为原料,采用溶胶凝胶法在钛片、玻璃、釉面瓷砖、陶瓷、不锈钢和铝片六种载体上制备了Al3+掺杂TiO2薄膜,讨论了不同Al3+掺杂浓度下,不同载体表面上制备的TiO2薄膜对甲基橙脱色率的影响。试验结果表明Al3+对TiO2薄膜的掺杂效果与载体的类型密切相关,并且不同载体其Al3+掺杂的最佳浓度也不同。Al3+掺杂后,TiO2薄膜光催化活性提高最大的是玻璃,其次是釉面瓷砖、铝片、钛片、陶瓷,最差的是负载不锈钢。

藻菌生物膜胞外聚合物(EPS)与Al^3＋的配位作用机理

利用三维荧光光谱(3DEEM)和傅立叶转换红外光谱(FTIR)研究了藻菌生物膜EPS与Al3+的相互作用机理.3DEEM结果表明,生物膜EPS含有3个荧光峰.其中,峰A(Ex/Em=225～235nm/300～330nm)和峰B(Ex/Em=275～280nm/325～330nm)荧光较强,属类蛋白峰,峰C(Ex/Em=335nm/432～434nm)荧光较弱,属类腐殖酸峰.峰A和峰B都能不同程度地被Al3+猝灭,它们的条件稳定常数(logK)分别为5.89和6.95.Al3+-EPS体系的峰A和峰B荧光强度明显受溶液pH值的影响.在pH为2～4之间时,荧光强度随pH的增大而增大,在4～7之间随pH的增大而减小,在7～11之间随pH增大而增大.FTIR光谱图分析表明,Al3+主要与EPS中所含的—NH—、C==O等发生强的配位作用.

磷酸酯/Al^(3+)油基冻胶成胶行为影响因素的研究

研究了磷酸酯与原油的相溶性、磷酸酯的浓度、磷酸酯 /Al3+比值、pH值、初胶液粘度、温度和原油含水对油基冻胶压裂液成胶行为的影响。结果表明 :磷酸酯与原油相溶有利于提高油基压裂液的性能 ;在压裂液成胶的最佳交联比值范围内 ,随着磷酸酯浓度的增大、pH值的降低 ,压裂液成胶速度加快 ,抗温抗剪切性能增强 ;在成胶最佳 pH值范围内 ,压裂液酸度增强和初胶液粘度增大对形成性能良好的压裂液有利 ;另外 。

Al^(3+)掺杂对KDP晶体生长习性的影响

溶液中微量Al3+对KDP(磷酸二氢钾)晶体生长具有多方面的影响。本文通过传统降温法和"点籽晶"快速生长法生长了Al3+离子掺杂的KDP晶体,并通过激光偏振法实时测量了晶体柱面的生长速度和死区。实验表明,当Al3+掺杂浓度小于20×10-6ppm时可提高溶液的稳定性,并抑制柱面的扩展;而当浓度高于20×10-6ppm时会使传统法生长的晶体发生明显的"楔化",成帽区延长,快速法生长的晶体变得细长;高浓度(>50×10-6ppm)时溶液稳定性遭到破坏,晶体出现开裂、包藏等宏观缺陷。KDP晶体的表面形貌也随掺杂发生改变。

Al^(3+)和阳离子型表面活性剂复合污染对玉米幼苗的影响

研究了阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)和Al3+ 共存 ,对玉米幼苗保护酶及叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率等的影响。结果表明 :CTAB能加剧Al3+ 对玉米幼苗的毒害作用。具体表现为使幼苗超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性升高 ,过氧化氢酶活性下降 ,超氧阴离子产生速率增大 ,脂质过氧化作用加剧 ,质膜透性上升 ,而叶绿素含量下降。当CTAB浓度在临界胶束浓度以上时 。

Al^(3+)交联聚合物分子构型及其影响因素

通过改变溶剂水中Na+、Ca2+、Mg2+的组成和聚合物浓度,对发生“分子内”交联反应凝胶体系的化学组成进行了研究,并对其渗流特性和微观形态进行实验研究和机理分析.研究结果表明,“分子内”交联聚合物黏度随时间变化不大,但阻力系数和残余阻力系数明显大于具有相同黏度聚合物溶液,且残余阻力系数大于阻力系数.Na+、Ca2+、Mg2+和聚合物浓度将影响交联聚合物分子构型,其中Ca2+/Mg2+的影响程度较大.

Fe^(3+)/Al^(3+)-TiO_2复合光催化剂的制备及其光催化性能研究

以钛酸四正丁酯为先驱物,采用溶胶-凝胶法制备铁铝共掺杂的TiO2(Fe3+/Al3+-TiO2)复合光催化剂,并用XRD、UV-Vis等进行表征,系统研究煅烧温度、光催化体系中的盐对Fe3+/Al3+-TiO2复合光催化剂在自然光条件下光催化降解甲基橙性能的影响。结果表明,Fe3+/Al3+-TiO2光催化降解甲基橙的性能随着煅烧温度的升高而增强,催化体系中的HCO3-和NO2-使Fe3+/Al3+-TiO2复合光催化剂的催化活性有所降低。

Cu^(2+),Al^(3+)和Zn^(2+)对泥鳅的急性毒性和联合毒性研究

采用静水法,研究了Cu2+、Zn2+、Al3+对泥鳅(Misgurnua anguillicaudatus)的急性毒性;根据各种金属48和72 h LC50值,采用联合指数相加法,研究了这3种离子对泥鳅的联合毒性。结果表明,泥鳅暴露在金属离子溶液中24 h后,Zn2+和Al3+对泥鳅的LC50分别是1.497和3.276 mg/L;48、72和96 h后,Cu2+、Zn2+和Al3+对泥鳅的LC50分别为1.054、0.667和0.563 mg/L,1.425、1.387和1.350 mg/L,3.010、2.938和2.856 mg/L。Cu2+、Al3+、Zn2+对泥鳅的安全浓度分别是0.056、0.135和0.286 mg/L。3种金属离子对泥鳅毒性从高到低排序依次为Cu2+>Al3+>Zn2+。不同金属离子组合间,联合毒性效应有明显差异,泥鳅暴露于Cu2+-Al3+共存48和72 h的联合毒性皆为协同作用;而Al3+-Zn2+共存48和72 h的联合毒性皆为拮抗作用;Cu2+-Zn2+共存时,毒性作用较为复杂,48和72h时分别表现为拮抗和协同作用。

Al^(3+)掺杂对Li_(1．02)Mn_2O_4结构和电化学性能的影响

用固相法合成了Li1.02AlxMn2-xO4(x=0．0,0．05,0．10,0．15,0．20,0．30)锂离子电池正极材料,研究了Al3+对尖晶石型Li1．02Mn2O4的结构及电化学性能的影响．结果表明,当掺杂量x小于0．2时,没有出现杂相,掺杂量为0．3时,出现杂相Al2O3;Al3+的掺入能稳定晶体结构,使材料在充放过程中很好地保持稳定,减弱Li+的能级分裂,改善材料的耐过充性能．当x=0．15时,初始最高容量为118．7 mAh·g-1,160次循环容量衰减至113．8 mAh·g-1,容量保持率为95．8％．Al3+的加入使材料的电导率降低,但材料结构更加稳定,循环性能变得更好．

大麦耐Al^(3+)性与诱导培养液pH改变的相关性研究

通过测定 ４ 个大麦品种幼苗在含０，１．０，３．０ ｍ ｇ／ Ｌ Ａｌ３＋ 营养液中培养不同时间后根的生长情况及不同生长时期幼苗改变营养液 ｐ Ｈ 的能力，分析各品种的耐 Ａｌ３＋ 性与诱导培养液ｐ Ｈ 改变的相关性。结果表明：各品种不同生长时期对不同浓度的 Ａｌ３＋ 敏感性不完全一致；不同生长时期诱导营养液ｐ Ｈ 改变的能力也不相同，使营养液ｐ Ｈ 变化呈阶段性升降波动，但品种的ｐ Ｈ的变化能力与耐 Ａｌ３＋ 性之间并不一定成正相关，不同品种间存在明显的差异。耐 Ａｌ３＋ 性品种能诱导营养液ｐ Ｈ 至较高的水平，但有些 Ａｌ３＋ 敏感品种也能诱导营养液ｐ Ｈ 至很高水平。不能诱导营养液出现第二次ｐ Ｈ 高峰的品种一定是 Ａｌ３＋ 敏感品种。并且根据研究结果，初步探讨了大麦耐铝酸的有关机理。