锰印迹半胱氨酸-壳聚糖树脂的制备及其对低浓度Mn^(2+)的选择性吸附

以航空煤油为有机分散介质,环氧氯丙烷为交联剂,硝酸锰为印迹分子,采用反相悬浮和溶胶凝胶法结合制备交联壳聚糖微球(Mn-CCTS),并通过与半胱氨酸的羧基官能团接枝合成锰印迹吸附树脂(Cys-Mn-CCTS)。通过SEM扫描、傅里叶红外光谱对Cys-Mn-CCTS的结构进行了表征,并进行了低浓度Mn2+的静态吸附实验。研究表明,Cys-Mn-CCTS较Mn-CCTS吸附性能有显著提高,303K温度下,Cys-Mn-CCTS对5、10 mg/L的Mn2+的去除率由未接枝前的22.56%、16.26%分别提高至82.87%、82.56%;pH值在4~9范围内,Cys-Mn-CCTS对Mn2+的吸附性能基本不受影响,在pH值为5时吸附性能最佳,吸附容量和去除率分别为7.02mg/g和96.29%;树脂对Mn2+的去除率在2h后达到91.9%,吸附过程符合Lagergren准二级动力学方程;在干扰离子Ca2+和Mg2+总浓度达到200mg/L时,Cys-Mn-CCTS对Mn2+的吸附容量和去除率分别为2.16mg/g和29.6%,表现出一定的抗干扰能力。

碳化稻壳吸附严寒地区村镇地下水Fe^(2+)与Mn^(2+)的性能分析

为低温同步净化铁锰地下水,保障严寒村镇饮用水安全,优选600℃碳化稻壳CRH600,基于X射线衍射分析(Xray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、比表面积及孔结构分析(Brunauer-Emmett-Teller nitrogen sorption,BET-N2)、傅立叶红外线光谱分析(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、Boehm测定法等表征剖析CRH600吸附Fe^(2+)、Mn^(2+)机理,通过单因素试验确定最佳投加量与溶液p H值,采用吸附等温线-动力学-热力学理论揭示CRH600低温吸附性能,考察CRH600低温再生能力。结果表明:CRH600比表面积大,稻壳碳化后表面官能团含量增多,其中-OH凭借离子交换与表面络合作用对Fe^(2+)、Mn^(2+)去除贡献最大。10℃时CRH600对溶液中混合的铁锰不存在竞争吸附;最佳溶液p H值分别为5、6,最佳投加量分别为6、10 g/L。吸附过程符合准二级动力学模型与Langmuir模型,受膜扩散与颗粒内扩散控制,饱和吸附量分别为5.85、2.83 mg/g。吸附自发放热、熵减,低温效果佳,物理与化学作用并存。H2SO4为吸附饱和CRH600的最优解吸剂,最佳吸附-解吸循环次数分别为5、3,再生CRH600对Fe^(2+)、Mn^(2+)的平衡吸附量可达解吸前的80%、90%。研究结果为改性稻壳颗粒低温去除地下水铁锰的应用提供了充分的基础数据与理论支撑。

Mn^(2+)掺杂NaFY_4:Yb,Er晶体的形貌及发光性能研究

通过乙醇和油酸作为混合溶剂的溶剂热法合成了NaYF4:Yb,Er晶体。采用X射线衍射仪(XRD),场发射扫描电镜(FESEM)以及光致发光检测(980 nm激光源)和荧光光谱测试(Hitachi F-4500),表征了Mn2+离子掺杂量对NaYF4:Yb,Er晶体的显微结构、形貌和发光性能的影响。结果表明:少量5 mol%Mn2+离子的掺入不会改变NaYF4:Yb,Er晶体的物相,当Mn2+离子的掺杂量增大到10 mol%～30 mol%,样品出现NaMn3F10相,形貌也发生转变,从纳米棒变为纳米片。Mn2+离子的掺入,使得NaYF4:Yb,Er晶体的上转换荧光峰从在510 nm～539 nm和539nm～570 nm这两个区间转换为635 nm～690 nm区间内,当掺杂浓度达到30 mol%时,上转换荧光峰全部转变为635 nm～690 nm区间内。

氯过氧化物酶活性中心结构域中Mn^(2+)与酶催化行为的关系

通过乙二胺四乙酸二钠(EDTA)配位竞争反应结合石墨炉原子吸收及电感耦合等离子体发射检测结果,为氯过氧化物酶(CPO)活性中心血红素丙酸根与金属Mn2+配位结合提供了更直接的证据;基于Mn2+移除前后CPO的紫外特征吸收光谱、圆二色谱以及氯化活性和过氧化活性的变化,阐明了Mn2+的存在对于保持酶活性中心的结构域、稳定CPO的优势构象具有一定作用,是酶分子表现活力所必需的结构元素.本研究还发现移除Mn2+前后CPO血红素活性中心微环境的变化是一个可逆过程,重新引入Mn2+后活性可恢复,并且以外源性Ag+和Cr3+替代Mn2+后,CPO的氯化活性和过氧化活性分别比天然态的酶有所改善,为通过化学修饰提高CPO的催化活性提供了新的途径.

Cd_3Al_2Ge_3O_(12)∶Mn^(2+)磷光体的发光和长余辉性能

采用传统的高温固相法合成了Cd3Al2Ge3O12∶Mn2+长余辉发光材料,利用X射线粉末衍射仪、荧光光谱仪、热释光谱计量仪等手段对粉末样品进行了表征。研究了以Zr4+离子作为辅助激活剂离子,对发光材料Cd3Al2Ge3O12∶Mn2+余辉性能的影响。分析结果表明,样品位于500~700 nm的黄光宽带发射峰源于Mn2+的4T1(4G)→6A1(6S)跃迁发射结果。并且观察到了由Cd3Al2Ge3O12基质向激活剂离子Mn2+的能量传递。共掺杂Zr4+离子后样品发射峰位没有明显变化,但是余辉亮度衰减曲线表明适量的Zr4+离子掺杂可延长Cd3Al2Ge3O12∶Mn2+的余辉时间。通过对热释光谱的分析,解释了双掺杂荧光粉余辉性能增强的原因,Zr4+的掺杂在材料中引入了深度更为合适的缺陷陷阱,可有效存储光能,增强余辉的时间和强度。

微乳液法合成Fe_(0.94)Mn_(0.06)PO_4@MCNT钠离子电池正极材料

采用微乳液法合成了Fe0.94 Mn0.06PO4 ＠MCNT 钠离子电池正极材料. 采用XRD 和SEM/EDS对材料的结构、表面形貌及成分进行了分析.采用电化学测量方法对组装的钠离子电池进行恒流充放电和电化学阻抗谱的测试. 结果表明,Fe0.94 Mn0.06PO4＠MCNT复合材料以0.1,0.2,0.5和1.0C倍率在电化学窗口1.5-4.2V 充放电,放电比容量分别达160.6,147.9,137.5和106.8mAh/g.Fe0.94Mn0.06PO4＠MCNT 电化学性能比FePO4＠MCNT 和纯的FeGPO4 有明显提高.

含Mn天然方解石的低温光致发光特性

对未进行任何处理的某发光矿物通过电子探针,ICP光谱仪,X射线衍射仪(XRD)等仪器手段确定了化学成分与晶体结构;再对样品的发光机理以及室温和低温条件下的光致发光发射光谱进行了研究。结果表明:此矿物是天然方解石。其在255nm激发下642nm附近的橘红色荧光归属于Mn2+的4T2g→6A1g跃迁发射。波长在522nm的宽带归属于Mn2+的4T1 g→6A1g跃迁发射。随着温度的降低522nm波长处荧光强度急剧上升,而642nm波长处发光强度的增大不如522nm波长处迅速,但随着接近室温522nm波长处荧光峰趋于平坦。

锰离子与胡敏酸络合反应特征研究

采用离子交换平衡法研究了在不同酸度、离子强度、温度条件下胡敏酸(HA)与Mn2+络合反应稳定性和热力学特征。结果表明,在相同离子强度、反应温度条件下,随着pH的升高,HA与Mn2+络合反应稳定常数增大;络合反应配位数在pH 3.0～5.0范围内随着pH的升高而增加,在5.0～7.0范围内随着pH的升高而降低;离子强度增加,HA与Mn2+络合反应表观稳定常数增加,离子强度从0.00升至0.10 mol L-1,HA与Mn2+络合反应配位数增加,但离子强度从0.10 mol L-1继续上升至0.15 mol L-1,配位数呈现下降的趋势;胡敏酸络合Mn2+标准自由能变ΔGmθ、焓变ΔHθm、熵变ΔSθm在298.2K、308.2K温度下均为负值,反应是自发进行的放热反应,较低的温度有利于反应的进行。

EDTA修饰凹凸棒石黏土及其对锰离子的吸附性质

通过微波辐射辅助的方法成功地将络合剂EDTA修饰到凹凸棒石黏土表面,采用红外光谱对修饰效果进行表征。研究表明:EDTA修饰的凹凸棒石黏土对锰离子具有良好的去除作用。在搅拌时间为40 min、溶液的pH值为中性或弱碱性、修饰的凹凸棒石黏土用量为10.0 mg/L的条件下,其对锰离子的去除率可达88.0%。吸附等温线的拟合结果表明:锰离子在EDTA修饰的凹凸棒石黏土上吸附行为符合Langmuir吸附,其饱和吸附量为16.71 mg.g-1,吸附系数b为0.062 8 L.mg-1,较大的吸附系数是由于修饰在凹凸棒石黏土表面的EDTA和金属离子形成强烈的络合作用所致。

Mn^(2+)和Cr^(3+)在镁铝尖晶石中的发光性质及其能量传递

通过凝胶固相法在1400℃合成了单掺Mn2+,单掺Cr3+以及双掺Mn2+和Cr3+的镁铝尖晶石粉体。单掺Mn2+离子的样品在450 nm波长激发下有绿光发射(520 nm),单掺Cr3+离子的样品在397 nm波长激发下具有蓝光(450 nm)和红光发射(689 nm),在545 nm波长激发下也有红光发射(689 nm);而双掺的Mg1-xAl2(1-y)O4∶xMn2+,yCr3+粉末在450 nm波长的蓝光激发下,同时具有绿光(515 nm)和红光发射(677 nm,694 nm)。实验发现在共掺杂的镁铝尖晶石体系中Mn2+和Cr3+离子之间存在能量传递,二者可以互为激活中心和敏化中心,其中Mn2+对Cr3+的敏化作用较强。因此这种粉体可以用做蓝光芯片激发的白光LED灯用荧光粉。

电解海水防污用钌系金属氧化物阳极的研制

为了提高电解海水防污用钌系金属氧化物阳极的析氯电流效率、强化电解寿命、耐正反电流交替电解性能及抗Mn2+污染性能,采用热分解法制备了不同配比的RuO2-IrO2-SnO2和PtO2-RuO2-IrO2-SnO2氧化物涂层阳极,通过对2种阳极的形貌、强化电解寿命、耐正反电流交替电解性能、析氯电流效率及耐Mn2+污染性能的对比,研究了Pt组元对阳极性能的影响。结果表明:RuO2-IrO2-SnO2氧化物阳极具有较高的初始析氯电流效率和较长的强化电解寿命,表现出优良的抗Mn2+污染性能;通过添加适量Pt组元制备的PtO2-RuO2-IrO2-SnO2氧化物阳极除具备上述优点外,还具有优异的耐正反电流交替电解性能。

Mn掺杂V_6O_(13)正极材料的合成及电化学性能的研究

通过水热合成的方法,在合成V_6O_(13)的过程中加入适量的MnSO_4,以达到在V_6O_(13)中掺杂Mn离子来改性的目的。通过各种表征手段分析不同掺杂量对样品的物相、前驱体的形貌、Mn离子的掺杂率以及对样品的官能团的影响。对不同样品的充放电循环测试后发现,当Mn/V比为1/50时可以提高锂离子电池的容量保存率。循环伏安曲线结果表明Mn离子的掺入可以降低锂离子脱嵌所造成的V_6O_(13)结构的破化程度,从而提高锂离子电池的电化学性能。

气相环境下丙氨酸Mn(Ⅱ)配合物的手性转变机理

采用密度泛函理论的M06和MN15方法,研究了气相环境下两个稳定的丙氨酸异构体(S-Ala1和S-Ala2)与Mn^2+配合物(S-A1和S-A2)的手性转变。研究发现:S-A1的手性转变有3个通道a、b和c,a通道先是α-氢向羰基O迁移;b通道是羧基Mn^2+螯合环的打开与质子从质子化氨基向羧基负离子的O迁移协同进行;c通道是α-氢先向氨基N迁移。S-A2的手性转变有2个通道a和b,a通道是α-氢先向氨基N迁移;b通道是先进行羧基内的H迁移。势能面计算表明:S-A1手性转变反应的b通道具有优势,活化自由能垒约为247. 0 kJ/mol^-1;S-A2手性转变反应的a通道具有优势,活化自由能垒约为329. 0 kJ·mol^-1。结果表明,Ala与Mn^2+的配合物可以很好地保持其手性特征。

铅、锰对黄伞菌丝形态及细胞活性的影响

【目的】确定铅(Pb2+)、锰(Mn2+)对黄伞菌丝形态、结构及其菌丝活力的影响,并比较黄伞对Pb2+、Mn2+的适应性和耐受性。【方法】采用平板培养和液体培养方法,结合菌落形态和菌丝的电镜观察,测定菌落直径、菌丝鲜重,并以原子吸收分光光度计测定Pb2+、Mn2+含量。同时测定液体培养条件下菌丝的鲜重和胞外多糖产量以验证菌丝活力。【结果】不同Pb2+、Mn2+浓度下黄伞菌丝体形态变化明显,Pb2+、Mn2+的浓度≥500 mg/L可显著抑制黄伞菌丝的生长;高浓度Pb2+、Mn2+下(Pb2+≥700 mg/L、Mn2+≥2 000 mg/L)黄伞菌丝体锁状联合大量减少,且大小不一、分布不均,菌丝褶皱变形。黄伞在菌丝平板生长过程中,当Pb2+、Mn2+分别为100 mg/L时,黄伞菌丝生长速度最快。黄伞在液体培养过程中,当Mn2+浓度为300 mg/L、Pb2+浓度为50 mg/L时,菌丝鲜重以及产生的胞外多糖含量最大。【结论】Pb2+、Mn2+对黄伞的菌丝生长、菌丝活力及结构形态有较大的影响;黄伞对锰离子的适应性和耐性明显高于对铅离子的适应性和耐性。