ZnO压敏陶瓷的一价离子掺杂

本文研究了一价金属离子掺杂对ＺｎＯ压敏陶瓷电性能的影响。根据晶界的双Ｓｃｈｏｔｋｙ势垒模型分析计算了ＺｎＯ晶柱表层１５ｎｍ浅范围的正电荷中心浓度ＮＤ对ＺｎＯ压敏陶瓷小电流区非线性特性的影响。结果表明ＮＤ减小，非线性增强。如果掺入ＺｎＯ压敏陶瓷中的一价金属离子进入了ＺｎＯ晶粒体内对正电中心进行补偿。

导电聚合物改性阳离子交换膜提高一价离子选择性

对近年来导电聚合物改性阳离子交换膜的研究进行了综述和分析。导电电子聚合物与离子交换膜合成复合材料,在电渗析过程中增强离子的选择性。离子交换膜电渗析最重要的一个应用是从湿法冶金废酸液和电镀废水中回收强酸,这些过程的溶液通常含有多价金属离子,因此需要使用能优先选择透过一价阳离子的特定阳离子交换膜。而在电渗析法海水浓缩时,只有优先通过一价离子,阻止二价离子通过,才能有效提高脱盐率和电流效率,避免形成硫酸钙沉淀,以减轻膜污染和保证电渗析器长期稳定运行。显然,实现上述两个过程要求的一个有效途径是赋予阳离子交换膜一价离子选择性。因此,研究提高阳离子交换膜对阳离子间选择性的各种改性方法很重要。

煤化工浓盐水电渗析浓缩过程中一、二价离子选择性规律研究

基于实验室电渗析系统,研究了高盐浓度下不同初始离子质量比物料的迁移规律及其对一、二价离子选择性的影响。结果表明,当初始氯化钠(NaCl)与硫酸钠(Na_(2)SO_(4))的质量比≥3∶1时,电渗析在浓缩过程中表现出明显的分盐效果,而当其质量比≤3∶5时,电渗析在浓缩过程中脱盐液侧可以实现Na_(2)SO_(4)的纯化;当初始NaCl与Na_(2)SO_(4)的质量比≥2∶5时,氯离子具有优先迁移性,而当初始NaCl与Na_(2)SO_(4)的质量比为1∶5时,硫酸根离子开始具有优先迁移性。

一价/二价阳离子浓度对蛋白质-核酸液液相分离的调控

蛋白质和核酸的液液相分离(liquid-liquid phase separation,LLPS)对无膜细胞器的形成起着重要作用.在病理研究中,LLPS也可以导致蛋白质的异常聚集从而引起某些神经退行性疾病的发生.因此研究蛋白质-核酸LLPS的有效调控,能够对理解生物结构功能以及相关疾病治疗提供一定的参考价值.主要利用光学显微镜、动态光散射仪以及紫外分光光度计,研究一价/二价阳离子对多聚赖氨酸(poly-L-lysine,PLL)-脱氧核糖核酸(DNA)LLPS的调控,并对其机制进行分析.试验中观察到PLL-DNA的LLPS会随着钠/钾离子浓度的升高而逐渐形成沉淀,从出现沉淀到沉淀最多时,钠/钾离子浓度大约为100 mmol/L到600 mmol/L.在钠离子浓度高于600 mmol/L时聚合物沉淀开始溶解,再次有LLPS发生.然而镁/钙离子对于PLL-DNA的聚合物的调控表现出更高的效率,形成沉淀的镁/钙离子临界浓度为50 mmol/L,重新发生LLPS的浓度大约为300 mmol/L.通过对该溶液的吸光度进行分析,得到的结论与显微镜观察一致,并且该溶液的电泳迁移率随着一价/二价阳离子浓度的升高出现了逆转现象,即电泳值由负变正,说明一价/二价阳离子对蛋白质-核酸LLPS的调控与电荷变化有关,二价阳离子对其调控效率高于一价阳离子.最后,绘制了一种聚合物的结构模型,并为这一相分离过程提供合理的解释.

一价阳离子对黄原胶溶液流变特性的影响研究

盐的加入直接或间接地与黄原胶分子发生相互作用,进而影响了后者在溶液中的行为,此影响也会反映在黄原子分子之间以及与水分子的相互作用上,从而影响了黄原胶在溶液中的流变性质,本文详细研究了不同盐(NaCl及KCl)及不同离子强度(离子浓度为0%1%)对黄原胶溶液体系流变特性的影响,通过实验发现,NaCl及KCl影响黄原胶的低剪切黏度、黏度、剪切稀化指数、黏度衰减特性以及黏弹性(包括弹性模量G’、黏性模量G’’及损耗正切tan(delta)),另外,还对频率扫描及动态黏弹性温度扫描时G’与G’’相交点的频率、松驰时间及凝胶点温度有影响。通过动态黏度温度扫描实验,发现盐的加入提高了黄原胶溶液的构象转变温度,同时,黄原胶本身含有的离子会影响构象转变温度的改变,亦需结合考虑。

P-mSA/mCS双极膜的制备及其在一价、二价离子分离中的应用

以五氧化二磷、磷酸三乙酯和磷酸为反应剂,制备了磷酸化海藻酸钠(P-SA),经二茂铁离子改性后作为阳膜层(P-mSA);用乙酰基二茂铁改性壳聚糖制备了阴膜溶胶(mCS).将阴膜溶胶流延于阳膜层上,制备了P-二茂铁-SA/乙酰基二茂铁-CS双极膜(P-mSA/mCS BPM).测定了双极膜的红外光谱、接触角、电荷密度、离子交换容量与交流阻抗.IR与接触角的分析结果表明,SA经磷酸化后,亲水性能得到了显著提高.将P-mSA/mCS BPM应用于一价、二价离子的分离,当压力差为0.3MPa时,二价离子的截留率(双极膜截留的离子百分数)为95%,一价离子的截留率为22%左右.

一价阳离子和水溶性有机质对生物沥浸中次生铁矿物形成的影响

在嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)作用下,污泥生物沥浸体系中常会有次生铁矿物形成,这些矿物对污泥脱水和重金属溶出有重要影响。本研究模拟生物沥浸体系,考察了一价阳离子(K+、NH4+、Na+)和污泥DOM(dissolved organic matter)对次生铁矿物形成的影响。结果表明,一价阳离子生成次生黄铁矾类矿物的能力迥异,其中K+的成矾能力最强,120 mmol/L NH4+和80 mmol/L Na+会抑制体系中黄钾铁矾形成。在1.6 mmol/L K+-120 mmol/L NH4+-40 mmol/L Na+和1.6 mmol/L K+-80 mmol/L NH4+-80 mmol/L Na+两个处理所得矿物的结晶度均低于1.6 mmol/L K+-80 mmol/L NH4+-40 mmol/L Na+处理所得矿物的结晶度。另外,在50 mg/L DOM(以DOC计)存在的生物氧化体系,Fe2+最大氧化速率为4.96 h-1,比没有DOM存在时降低48.1%,矿物结晶度也明显低于后者。可见,过高的一价阳离子和DOM含量会影响A.ferrooxidans菌生理生化活性,降低Fe2+氧化速率,继而影响Fe3+供应,使微环境中的黄铁矾形成动力发生改变,最终在一定程度上影响了次生铁矿物的形成。

一价阳离子同甲醛的弱相互作用

利用密度泛函理论方法,优化得出复合体系的稳定构型。由于氢离子的半径最小,与氧形成了典型的化学键结合。离解能的大小随离子半径的减小而增强,并产生电荷从羰基向离子上转移的现象,转移的电荷部分填充离子核外空轨道,引起电荷趋于均匀分布,从而降低整个体系的能量。分析了复合体系的振动频率,受离子的影响,羰基的振动强度总体变弱,不同离子对其影响程度不同。

草酰溴一价正离子(BrCO)_2^+几何构型及反应活性的DFT研究

用密度泛函方法BHandHlYP以6 311+G(d)和6 311+G(2df)为基组对草酰溴的一价正离子(BrCO)+2和中性分子(BrCO)2做了构象分析,结果表明,(BrCO)+ 2和(BrCO)2都具有平面反式和交叉式两种构象。交叉式构象存在超共轭现象。此外,对草酰溴离子、中性分子各解离通道初级反应的Gibbs自由能的计算,发现草酰溴离子C C键解离通道的反应活性总体上大于中性分子,对该反应通道进一步做了反应机理研究,证实了热力学结论。

不同铜源化合物在水溶液或细胞培养液中铜离子价态研究

本试验旨在研究硫酸铜、微米氧化铜和纳米氧化铜在水溶液或细胞培养液中解离出的铜离子价态,为进一步研究纳米氧化铜在体内消化道的吸收转运方式提供理论基础。配制铜水平为8 mg/L的硫酸铜、微米氧化铜、纳米氧化铜的超纯水溶液为超纯水对照组,在超纯水对照组基础上分别添加2倍铜摩尔含量的一价铜离子络合剂(BCS)或0.5倍铜摩尔含量的二价铜离子络合剂(EDTO);不同铜源化合物的细胞培养液配制及BCS和EDTO添加方式同超纯水溶液试验,分别于15、30、60、120、240、480 min检测超滤液中铜含量。结果表明:在纳米氧化铜水溶液或细胞培养液中分别添加EDTO、BCS,超滤液中铜含量均分别小于对照组(P<0.05),在微米氧化铜、硫酸铜水溶液中或细胞培养液中分别添加EDTO,超滤液中铜含量均分别小于对照组(P<0.05);在微米氧化铜、硫酸铜水溶液中或细胞培养液中分别添加BCS,超滤液中铜含量与对照组差异不显著(P>0.05)。在水溶液中和细胞培养液中,超滤液中最终解离出的铜离子含量均为硫酸铜组>纳米氧化铜组>微米氧化铜组(P<0.05)。由此可见,在水溶液或细胞培养液中,硫酸铜、微米氧化铜解离产生Cu2+、纳米氧化铜解离产生Cu2+和Cu+。

草酰氯一价正离子构象及其碳—碳键反应活性的理论研究

用密度泛函方法BHandHLYP在 6 3 11+G(d)和 6 3 11+G(2df)水平上对草酰氯的一价正离子 [(ClCO) + 2 ]作了构象分析 .结果表明 ,(ClCO) + 2 具有平面反式和交叉式两种稳定构象 .交叉构象存在超共轭现象 .此外 ,对草酰氯离子、中性分子各解离通道初级反应的Gibbs自由能的计算 ,发现草酰氯离子C—C键解离通道的反应活性大于中性分子 .对该通道进一步做了反应机理研究 ,证实了热力学结论 ,并且与实验相一致 .

钢铁直接电镀用新型无氰一价铜镀液的研究

开发了可应用于钢铁表面直接电镀的无氰一价铜镀液体系。通过电化学测试研究了采用硫脲作为配位剂对亚铜离子电沉积的影响,并通过百格试验、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了所得铜镀层的结合力、表面形貌、元素组成和相结构。结果表明,硫脲可与一价铜形成稳定的配合物,令亚铜离子的析出电位显著负移,避免钢铁直接电镀时发生铜铁置换反应。该体系镀液在不低于60°C的温度下具有较宽的工作电流密度范围,并且阴、阳极电流效率均高于95%,能够直接在钢铁表面电沉积得到平整、结晶细致、纯度高、结合力优异的铜镀层。

一价阳离子对海藻酸丙二醇酯溶液流变特性的影响研究

详细研究了不同盐(钠与钾)及不同离子强度对海藻酸丙二醇酯溶液体系流变特性的影响。通过实验发现,Na^+及K^+影响海藻酸丙二醇酯溶液的粘度、剪切稀化指数特性及粘弹性,还对动态粘弹性温度扫描时G'、G''与复数粘度出现增加时的温度、损耗正切出现降低时的温度以及G'=G''时的温度与模量值有影响。另外,可能由于钾离子的屏蔽作用与盐桥作用大于钠离子,使得钾离子对海藻酸丙二醇酯溶液流变特性的影响明显大于钠离子。

三羰基铼(Ⅰ)阳离子与甲硫氨酸配合物的合成及晶体结构

化合物[NEt4]2[ReBr3(CO)3]具有良好的水溶性,在水溶液中以水合三羰基一价铼阳离子[Re(OH2)3(CO)3]+的形式存在,其中三个配位水分子很容易被其他配体取代.本文详细研究了[Re(OH2)3(CO)3]+与甲硫氨酸(methionine)的反应,采用元素分析、红外光谱1、H NMR和X射线单晶衍射对配合物fac-[Re(3η-met)(CO)3]进行了表征.结果表明该晶体属单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数:a=1.42073 nm,b=0.79677 nm,c=1.09840 nm,α=90°,β=107.068(1)°,γ=90°,Z=4,V=1.18862(3)nm3,Dc=2.338 g/cm3,F(000)=784,μ=10.403 mm-1,R1=0.019 9,wR2=0.042 6.

西安建大突破精密离子筛分技术,可应用于工业废水净化等多个场景

二维(2D)膜在分子分离和传输中表现出特殊的性能,它们在各种广泛应用中能够大展身手.然而,二维膜的精确、快速离子筛分,常常由于水溶液中的离子插层产生溶胀现象,而受到严重限制.来自西安建筑科技大学环境与市政工程学院、陕西省膜分离技术研究院王磊教授科研团队的成员,描述了如何使用Keggin Al13聚阳离子作为Ti3C2Tx膜的支撑,从而有效地稳定层状结构.更重要的是,层间距可以很容易地调整,成功实现11.5~20.0埃米范围内精确调控,并实现选择性和可调的离子筛分.具有窄d间距的膜对一价离子表现出了增强的选择性.

阳离子种类和添加量对鲢鱼糜凝胶力学特性的影响

目的比较一价金属离子和二价金属离子对鲢鱼糜凝胶力学性能的影响。方法向加入2.5%NaCl的鱼糜中添加不同浓度的KCl、CaCl_2、MgCl_2(0、10、20、30、40、50 mmol/kg)、ZnCl_2(0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 mmol/kg),研究金属离子对鱼糜凝胶穿刺和TPA性能的影响,并通过蠕变参数的变化研究金属离子与大分子的相互作用。结果 10~30 mmol/kg一价金属离子盐KCl对鱼糜凝胶品质影响较小,二价金属离子盐(MgCl_2、CaCl_2、ZnCl_2)能够显著提高鱼糜凝胶的破断强度、凹陷深度、松弛时间和黏流指数。综合持水性、白度和力学特性,MgCl_2、CaCl_2和ZnCl_2的最适浓度分别为40~50 mmol/kg、20~30 mmol/kg和0.06~0.08mmol/kg。结论二价金属离子(Mg^(2+)、Ca^(2+)、Zn^(2+))能够促进蛋白质伸展,并与蛋白质侧链-COOH形成"盐桥",同时Ca^(2+)还能激活内源性转谷氨酰胺酶(TGase)活性,促进ε-(γ-Glu)-Lys的形成,提高鱼糜凝胶力学性能,而一价金属离子K^+会显著提高鱼糜凝胶的持水性。

m(SA-CS)双极膜在盐湖卤水离子分离中的应用

海藻酸钠经二价钙离子改性后作为阳膜层,用戊二醛改性壳聚糖制备了阴膜溶胶,将阴膜溶胶流延于阳膜层上,制备了Ca2+-SA/戊二醛-CS双极膜m(SA-CS)BPM。测定了双极膜的红外光谱、热重分析和机械性能。将m(SA-CS)BPM应用于从盐湖卤水提取锂,二价离子的透过率均小于2%,而一价离子的透过率均大于20%。表明该双极膜能够有效分离卤水中的一价、二价金属离子。

离子水合与固体物质溶解度的关系

在一些无机化学教材中,对于物质溶解度与温度的关系,常用吕查德里原理或热力学公式=(△H)/(RT^2)来说明。即物质溶解过程吸热,溶解度随温度升高而增加;溶解过程放热,溶解度随温度升高而减小。但这种关系对于离子型的盐和碱类在水中的溶解度却有不一致之处,如 LiCl、NaOH、KOH 等。

中科大开发离子选择性分离膜

中化新网9月13日讯:近日,中国科学技术大学徐铜文教授团队构筑了一种亚2纳米共价有机框架(COFs)膜,表现出较高的一价阳离子渗透率和极低的二价阳离子透过率,实现了高效的离子传输与分离.离子分离技术的进步对于化学工业生产的可持续发展具有重要意义.此前,国内一/二价离子选择性分离膜仍处于实验试制阶段,还没有实现规模化批量制备.自2011年开始,徐铜文团队在一/二价离子选择性分离膜开发、传质机理研究和分离应用等方向开展了深入研究,构筑了具有自主知识产权的产品体系,为离子选择性分离膜的规模化制备和产业化积累了丰富经验.为进一步研究亚2纳米通道壁面化学环境对于离子传质与分离性能的影响,该团队通过界面生长策略构筑具有一维垂直贯通亚2纳米通道的超薄COFs膜,利用氮气和空气氛围中的升温红外表征,证明了通道内氢键位点能与水分子形成氢键相互作用.构筑的COFs膜表现出较高的一价阳离子渗透速率和极低的多价阳离子透过率.

铜离子与甲醛的爱情

通过人性化故事,叙述了化学沉铜的某些原理。