A New Luminescent Ruthenium（Ⅱ） Polypyridine-derived Dipicolylamine Complex as a Sensor for Cu2＋ Ions

A chemo-sensor [Ru（bpy）2（bpy-DPF）]（PF6）2 （1） （bpy = 2,2＇-bipyridine, bpy-DPF = 2,2＇-bipyridyl-4,4＇- bis（N,N-di（2-picolyl））formylamide） for Cu2＋ using di（2-picolyl）amine （DPA） as the recognition group and a ruthe- nium（II） complex as the reporting group was synthesized and characterized successfully. It demonstrates a high se- lectivity and efficient signaling behavior only for Cu2＋ with obvious red-shifted MLCT （metal-to-ligand charge transfer transitions） absorptions and dramatic fluorescence quenching compared with Zn2＋ and other metal ions.

5种改性淀粉吸附Cu2＋性能及动力学研究

具有一定功能基团的改性淀粉可提高对重金属离子的吸附能力,分别以阳离子淀粉、磷酸酯淀粉、磷酸酯双淀粉、氧化淀粉和尿素淀粉5种改性淀粉为吸附剂,以紫外分光光度法测量吸附后的Cu^(2+)质量浓度,考察了改性淀粉对Cu^(2+)的吸附动力学,并对比了不同改性淀粉的吸附效果。结果表明,在改性淀粉用量为0.1g、铜离子初始浓度为2g/L、溶液体积为100mL的条件下饱和吸附,其中磷酸酯淀粉吸附量最大,达50.7mg/g。吸附动力学研究表明5种改性淀粉的吸附等温数据均符合Freundlich模型。阳离子淀粉吸附数据符合准二级动力学模型,其余4种改性淀粉吸附数据更符合准一级动力学模型。

2,5-噻吩二甲酸与菲咯啉构筑的稀土配合物:晶体结构,荧光性质和对Cu^(2+)离子的荧光传感

稀土硝酸盐和2,5-噻吩二甲酸与菲咯啉在水热反应条件下合成了3个新的配合物,[Ln(2,5-tdc)1.5(phen)(H2O)]n(Ln=Gd(1),Tb(2),Dy(3);2,5-tdc=2,5-噻吩二甲酸根,phen=菲咯啉)。通过X射线单晶衍射确定了它们的晶体结构。配合物1~3为同构的2D网络结构。配合物1在340 nm激发下出现最大发射中心位于366和387 nm的宽峰,可归属于配体的π*-π跃迁发射。配合物2在365 nm紫外灯照射下发绿光,其荧光发射光谱中出现了4个尖峰,位于491、545、588和620 nm处,对应于Tb3+的5D4→7FJ(J=6~3)跃迁。配合物2的荧光寿命显示为单指数衰减,其值为(0.123±0.005)ms。配合物3的发射光谱中出现了2个尖峰,位于482和575 nm处,分别对应于Dy3+的4F5/2→6H15/2和4F5/2→6H13/2跃迁。另外,研究了配合物2的荧光传感能力,该配合物可作为荧光探针检测水溶液中的Cu2+离子。

交联壳聚糖对废水中Cu^(2+)的吸附性能

以壳聚糖为原料制备交联壳聚糖吸附剂,并将其用于吸附废水中的Cu2+,考察了交联剂的用量、溶液中Cu2+初始浓度、pH、温度和时间等对交联壳聚糖吸附性能的影响。结果表明,壳聚糖与交联剂的用量比为m(壳聚糖)∶V(甲醛)∶V(戊二醛)=1.5g∶6mL∶4.5mL、溶液pH为6,溶液中Cu2+初始浓度为5mmol/L时吸附效果最佳,且吸附量随着温度升高而增加,吸附表现为吸热过程。

Ca(OD)_2:Cu^(2+)局部结构及自旋哈密顿参量研究

利用离子簇模型,建立了3d9离子在四角对称下的高阶微扰公式,并计算了Ca(OD)2:Cu2+的自旋哈密顿参量g因子g||、g⊥和超精细结构常数A||、A⊥。在所得的微扰公式中,杂质中心四角畸变对g因子的贡献用四角晶场参量Ds和Dt表示。由于晶体中顺磁杂质中心的自旋哈密顿参量与其缺陷结构密切相关,计算获得了Cu2+杂质中心缺陷结构信息,即由于Jahn-Teller效应配体氧八面体沿着四次轴方向的伸长约0.008 3 nm。计算结果表明理论与实验符合较好。

用Gaussian 03研究Cu_2及其离子的结合能

利用相对论有效原子实势(RECP)模型和密度泛函方法(DFT)的基组,用Gaussian 03研究Cu_2及其Cu_2^+,Cu_2^-,Cu_2^(2+),Cu_2^(2-)的结合能.结果表明Cu_2结合能为1.7452 eV,Cu_2^+结合能为1.8025 eV, Cu_2^-结合能为1.3651 eV,Cu_2^(2+)结合能为5.8921 eV,Cu_2^(2-)结合能为2.4573 eV,并对结果进行了分析.

新型淀粉基微球对Cu^(2+)、Pb^(2+)吸附性能的研究

研究了新型淀粉基微球对Cu2+、Pb2+的吸附性能,结果表明,淀粉基微球对Cu2+的吸附能力强于Pb2+,对Cu2+、Pb2+的吸附率可达到85%以上,是一种有效处理重金属离子废水的处理剂。

对Cu^(2+)兼具检测及分离功能的聚氨酯泡沫的制备与性能

制备了对Cu^(2+)具有高灵敏检测及分离回收功能的聚氨酯泡沫。首先采用荧光前驱体4-溴-1,8-萘二甲酸酐、乙醇胺和2-氨基-4-噻唑乙酸作为原料合成含有羟基和噻唑乙酸基团的小分子传感器N-乙醇-4-(4-噻唑乙酸)-1,8-萘二甲酰亚胺(ETN);再通过其上的羟基与甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)的-NCO基团反应将小分子感应器化学链接到多孔的聚氨酯泡沫上。荧光分析表明接有小分子感应器ETN的聚氨酯泡沫吸附Cu^(2+)离子后会发出荧光,荧光强度随Cu^(2+)离子浓度增加而变强。当Cu^(2+)离子的浓度低到10-7 mol/L数量级时也可检测到荧光。而且,多孔聚氨酯泡沫(当含1%的ETN)便具有37.66mg/g回收Cu^(2+)离子的能力,这使其具有在诸如废水和污水检测和分离Cu^(2+)的潜能和价值。

吸附Cu^(2+)接枝纤维的制备与表征

以漂白蔗渣浆纤维素为基体,二乙烯三胺为单体,硝酸铈铵为引发剂,制备胺基接枝纤维,制备高效重金属吸附剂。研究了单体用量、引发剂用量、温度、时间等反应因素对胺基接枝纤维制备的影响。采用红外光谱、X射线衍射和扫描电镜分析表征胺基接枝纤维的结构。结果表明:绝干蔗渣纤维:单体二乙烯三胺=1:1(质量比),硝酸铈铵的用量为25%,温度为70℃,时间为2 h时可以获得较高的吸附量,其吸附量可以达到12.8 mg/g。通过红外光谱和扫描电镜分析手段,对接枝纤维的结构进行表征。

Cu_2V_2O_7的合成及电化学性能

采用溶胶凝胶法制备了锂离子电池负极材料Cu2V2O7,分别用X射线衍射仪,电子扫描电镜对产物的结构和微观形貌进行表征。结果表明,合成产物纯度高,微粒形貌规整、表面光滑、粒径小。用其组装的电池经恒流充放电测试表明,样品初始放电比容量为682.8mAh/g,具有良好的循环性能。

Cu^(2+)和 Fe^(3+)与明胶的相互作用

利用荧光猝灭法，研究了不同温度、酸度下，Ｃｕ２＋和 Ｆｅ３＋与明胶的相互作用．计算了猝灭常数和结合常数．紫外光谱和显微红外光谱的测定结果表明，Ｃｕ２＋、Ｆｅ３＋与明胶分子中的酰胺键发生了作用．探讨了猝灭机理．计算出的热力学函数表明，在Ｃｕ２＋、Ｆｅ３＋与明胶的相互作用过程中熵变起主要的作用．

Cu^(2+)-H_2O系羟合配离子配位平衡研究

根据配位化学热力学平衡原理,绘制了Cu2+-H2O系配合离子浓度pc-pH图、铜羟合配离子分率αn-pH图及Cu(OH)2条件溶度积pPS-pH图。pc-pH图描述了Cu(OH)2(固)溶解平衡时,铜的总离子平衡浓度与pH值关系,pH值为7.32~10.68时Cu(OH)2的溶解度最小;αn-pH图指出了各种羟合配离子分率与pH值关系,每种羟合配离子都有其最佳的存在pH值范围;Cu(OH)2(固)的条件溶度积pPS-pH图表明pH在7.0~9.0范围内Cu(OH)2(固)的条件溶度积最小。研究结果可为中和水解法从含重金属废水中除铜等技术提供理论依据。

用废旧锂离子电池制备Cu^(2+)掺杂钴铁氧体

以废旧锂离子电池为原料,柠檬酸为凝胶剂,采用sol-gel法制备出一系列Cu2+掺杂钴铁氧体Co1-xCuxFe2O4,研究了Cu2+的掺杂量对钴铁氧体微观结构和晶态的影响。结果表明:用废旧锂离子电池可以制备出磁性能优良的Cu2+掺杂钴铁氧体;最适宜的Cu2+掺杂量x=0.15,制得的样品的饱和磁化强度Ms为65.41A·m2·kg-1,剩余磁化强度Mr为34.37A·m2·kg-1,矫顽力Hc为190.80kA·m-1。掺杂适量的Cu2+有利于样品的晶化和烧结的致密化。

全固态复合Cu^(2+)传感器的制备及应用

以石墨为基体电极,通过化学修饰电活性物制备全固态复合Cu^(2+)传感器。考察了电活性物质的组成与配比、基体电极的预处理及修饰方法等。Cu^(2+)传感器的线性范围为1.0×10^(-1)~1.0×10^(-6) mol/L,检出限为6.4×10^(-7) mol/L,响应斜率29.7mV/pCu,响应时间≤2min,且具有较强的抗干扰能力。将该传感器用于实际样品分析并与分光光度法对照,其相对误差(RE)≤2.18%,并可直接测定糊状物和土壤中Cu^(2+)含量。通过离子置换Cu^(2+)传感器响应Ag^+的线性关系良好,突破了一支电极仅测一种离子的局限。

FTO@Cu2S复合对电极的制备及性能研究

利用溶胶凝胶法合成10~20 nm的FTO颗粒,制备成FTO基底膜。运用离子交换法将Cu2S颗粒负载到FTO基底膜上,制备出FTO@Cu2S复合对电极。通过控制交换次数来调节Cu2S的负载量。封装电池光电性能测试结果表明,离子交换法制备的对电极可以有效降低电池的内部串阻,提高电池的填充因子,当交换次数为3时,电池的光电转换效率最高可达1.84%。

基于萘酰亚胺为发光团的Cu^(2+)荧光探针的合成与表征

自主合成一种以Schiff-base结构单元为识别位点的萘酰亚胺类荧光探针,该化合物结构经IR、NMR、MS以及元素分析确定。详细考查其对不同金属离子的光谱分辨能力,探针对Cu2+实现"on-off"的光开关效应,表现出较好的选择性,而其他金属离子的加入没有引起明显的光谱变化。在乙醇相中,探针对Cu2+的检出限为5.3×10-7mol/L。实验结果表明:该探针可以用于Cu2+的分析检测。

基于氧化石墨烯印迹微球的制备及其对Cu^(2+)的选择性吸附研究

以硫脲改性后的壳聚糖(TCS)为印迹单体,氧化石墨烯(GO)为载体,铜离子(Cu^(2+))为模板,在环氧氯丙烷为交联作用下,制备出一种具有Cu^(2+)印迹的GO/TCS微球(IM-GO/TCS)。研究结果表明:当吸附剂IM-GO/TCS用量为0.5g/L,pH=6,温度35℃,Cu^(2+)初始浓度为100mg/L,吸附时间为120min条件下,IM-GO/TCS对Cu^(2+)的吸附量达到146.105mg/g,对Cu^(2+)的选择系数达到9.745,相对分离比达到12.558。

壳聚糖/纤维素复合微球对Cu^(2+)的吸附

制备壳聚糖/纤维素(CS/CE)和交联壳聚糖/纤维素(ECS/CE)复合微球,用于吸附重金属离子,考察了微球对Cu2+的吸附性能。溶解性测试表明交联反应可提高微球在酸性介质中的化学稳定性。静态吸附表明,CS/CE和ECS/CE均能有效吸附Cu2+,pH 6附近吸附容量最大。吸附等温线与Langmuir和Freundlich模型均吻合,由Lang-muir模型得到的Cu2+饱和吸附容量分别为38.76 mg/g(CS/CE)和34.13 mg/g(ECS/CE)。CS/CE和ECS/CE对Cu2+的吸附初期为内扩散控制,但后期为配合反应控制。FTIR和X-射线光电子能谱(XPS)分析表明,壳聚糖中的N为Cu2+的主要吸附位,发生表面配合吸附。

锂离子电池正极材料Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_2掺杂Cu^(2+)改性研究

采用碳酸盐共沉淀法制备了层状结构的富锂锰基正极材料Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_2和Li_(1.2)Ni_(0.11)Co_(0.11)Mn_(0.53)Cu_(0.05)O_2,通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱分析、充放电测试分析该合成材料的晶体结构、形貌特征、元素组成、能谱分析和电化学性能。经过Cu2+掺杂改性后的富锂锰基正极材料晶体结构更稳定、材料表面更光滑、颗粒分布更均匀、电化学性能更好,并且提高了材料的首周期充放电效率和倍率性能,在0.1 C下循环50次后的容量保持率为95.2%,具有良好的循环寿命。

Tb^(3+)配合物修饰的磁性纳米荧光探针对水中Cu^(2+)的超灵敏检测

合成了一种Tb^(3+)配合物修饰的磁性纳米荧光探针cs124-DTPA-NH-PEGDBI-Fe3O4∶Tb。该复合荧光探针与Cu^(2+)有很强的结合能力,Cu^(2+)对Tb^(3+)配合物修饰的磁性纳米荧光探针具有荧光猝灭作用。实验表明,该复合荧光探针稳定性良好且有很好的水溶性,可在较宽的pH范围(5.0~10.0)快速检测Cu^(2+)。此外,在竞争实验中发现,该纳米荧光探针能够实现对溶液中Cu^(2+)的超灵敏和选择性检测而对其他多种常见离子响应较小,对Cu^(2+)的检测限甚至可达到1nmol/L。