原子化学环境思维的教学初探

在有机物分子中,不同碳原子的化学环境是不同的。结合案例介绍了应用原子化学环境思维的方法,分析有机物分子中某个特定原子的周围原子和原子团,进而有利于深入理解有机物分子的真实立体结构以及化学性质,有效建立其宏微关系。实践表明,这种动态的微观思维方法有助于有机化学教学。

Bi_2Te_3热电薄膜的电化学原子层外延制备

采用电化学原子层外延法(ECALE)在Au电极上成功地制备了Bi2Te3化合物热电薄膜。通过循环伏安扫描研究Te和Bi在Au衬底上的电化学特性,使用自动沉积系统交替欠电位沉积Te、Bi原子层200个循环获得沉积物。XRD、EDX和FESEM测试结果表明循环沉积200层后得到的沉积物Bi和Te的化学计量比为2∶3,且是Bi2Te3薄膜化合物,而非单质Bi和Te的简单混合;薄膜均匀、致密、平整且可重复性好,以(015)为最优取向外延生长的。

电化学原子层外延法制备碲化铋薄膜

研究了冷压银衬底上铋和碲的欠电位沉积薄层电化学行为。分析了最初铋欠电位沉积在碲覆盖的冷压银表面和碲欠电位沉积在铋覆盖的冷压银表面的欠电位转移伏安特性。结果证实,这种转移特性符合欠电位动力学机制。采用一个自动式电化学薄层流沉积系统,通过交替沉积碲元素和铋元素制备了碲化铋薄膜。XRD测试显示,沉积物是B i2Te3。EDX定量分析给出铋与碲的元素化学计量比是2∶3,与XRD结果一致。沉积物电子探针显微分析显示一个网格结构,可能与冷压银衬底的表面缺陷及银和B i2Te3的晶格错配有关。

TiN薄膜腐蚀过程的电化学原子力显微镜原位研究

用离子束增强沉积 (IBED)技术在 1Cr18Ni9不锈钢上制备了TiN薄膜 ,并用电化学原子力显微镜 (ECAFM) ,从纳米级空间分辨度对其在 3%NaCl溶液中的早期腐蚀过程进行了原位研究。结果表明 ,TiN薄膜在极化电位的阴极区域发生钛氧化物膜的还原溶解 ;在低阳极极化电位下 ,发生轻微腐蚀 ,当阳极极化电位进一步提高 ,在 2 0 0～ 30 0mV出现电解抛光现象。可见 ,电化学原子力显微镜是研究早期腐蚀过程的有效研究手段 。

电化学原子层沉积研究现状及沉积体系的构建

近年来,电化学原子层沉积(Electrochemical atomic layer deposition,E-ALD)技术在制备催化、光电及热电等功能薄膜的研究和应用方面取得了较大进展.概述了E-ALD的发展历史、沉积原理、研究及应用情况,介绍了课题组研发的E-ALD系统的构成和生长过程的控制机理.

电化学原子层外延制备Bi—Se系薄膜

采用电化学原子层外延（electrochemical atomic layer epitaxy，ECALE）方法尝试在Pt电极上沉积Bi2Se3纳米热电薄膜。利用循环伏安扫描研究了Bi^3＋、Se^4＋在Pt电极上的欠电势沉积参数，在此基础上利用自动电沉积系统交替沉积400个Bi、Se原子层。采用电量分析、XRD、EDX对沉积物进行表征。电量分析表明沉积物中存在硒的富余，XRD结果表明沉积物中除了Bi2Se3化合物外还有单质Se的富余。EDX分析沉积物的硒铋原子比为4：1，与XRD分析结果一致。

电化学原子力显微镜的应用

评述了电化学原子力显微镜的原理和技术及其在现场电化学和电分析化学领域的应用 ,如观察电镀、腐蚀和防腐的过程 ,电化学沉积膜的形成和特点 ,测定两表面间的静电力等 ,指出其存在的一些缺陷 ,并对经过改造后的电化学原子力显微镜进行了综述。

新化学蒸气发生体系原子荧光光谱法测定粮食样品中痕量镉

利用Co2+对镉的测定具有明显的增敏作用,采用Cd-KBH4-NaIO3-HC l新化学蒸气发生体系原子荧光光谱法测定粮食中痕量镉。在最佳的仪器和试剂条件下,确定了在Cd-KBH4-Co-NaIO3-HC l最有效的测定体系中,Co2+的最佳用量为2 mg/L。对Cu、N i、Zn、Mn、Au、Pt、Pd、Sb、Hg和Fe等元素的干扰情况及消除方法进行了研究。比较了高压罐酸分解和灼烧酸分解两种粮食样品的分解方法。方法检出限为0.035μg/L。对小麦、大米、玉米等多种国家一级标准物质进行测定,结果与标准值相符合。方法精密度(RSD,n=12)为4.84%。此方法适用于多种粮食物料中痕量Cd的测定。

微波消解-化学蒸气发生-原子荧光光谱法同时测定铁矿石中的痕量砷和汞

采用HCl-HNO3混合酸(体积比1∶1)微波消解铁矿样品,在消解后的样品母液中直接加入硫脲-抗坏血酸,预还原五价砷为三价砷,消除铁和其他共存离子对砷、汞测定的干扰,采用化学蒸气发生-双道原子荧光光谱法同时测定铁矿石中的痕量砷和汞。结果表明5%的HCl-HNO3混合酸(体积比1∶1)、20 g/L硼氢化钾溶液能有效保证砷、汞双元素的同时测定,制备的砷、汞标准使用溶液在2～5℃下密闭保存,在245 d内具有稳定性。砷的检出限为0.085μg/L,汞的检出限为0.008μg/L。通过分析5个铁矿石有证标准物质,测定As的相对标准偏差为0.9%～5.5%,回收率为77.7%～105.4%,检测值与标准值吻合;测定Hg的相对标准偏差为1.1%～3.7%,回收率为86.2%～113.2%。本方法是以牺牲汞元素的检出限来实现砷、汞两元素的同时测定,是建立在砷、汞单独测定基础上的一种快速检测方法,经全国不同地区9家实验室采用5个标准样品进行协同实验验证,能够满足日常分析要求。

化学蒸气发生-原子荧光光谱法测定皮革和纺织品中可溶性痕量镉

为建立化学蒸气发生-原子荧光光谱法测定皮革和纺织品中可溶性痕量镉的方法,研究了还原剂浓度、酸度、催化剂浓度、共存元素以及仪器条件等主要因素对测定的影响.选择了最佳试验条件,检出限为O.8ng/g,加标回收率在95％～107％之间,能满足国际标准规定限量的测定要求.

超氧化物歧化酶催化-电化学调控的原子转移自由基聚合方法制备分子印迹聚合物

病理学中对含金属蛋白质的敏感检测极其重要。本文以超氧化物歧化酶(SOD)作为金属蛋白,SOD既作为模板分子又作为催化剂进行电化学调控的原子转移自由基聚合(e ATRP)反应制备蛋白质印迹聚合物(PIPs),用于SOD电化学生物传感器。该方法不需要过渡金属离子,具有制备简单、节约试剂、保护环境等优点。我们选用L-半胱氨酸和纳米金修饰的金电极(Au/L-cys/nano Au)作为工作电极将氧化型SOD催化还原为还原型SOD,利用还原型SOD的Cu (Ⅰ)粒子,在引发剂4-硫苯基-2-溴-2-甲基丙酸酯(4-mercaptophenyl2-bromo-2-methylpropanoate,4-HTP-Br)修饰的金电极上调控丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺的e ATRP聚合制备SOD PIPs。利用循环伏安法(CV)和X射线光电子能谱(XPS)方法对其进行了表征。通过微分脉冲伏安法(DPV),在最优的条件下利用此修饰电极对溶液中的SOD进行检测,线性响应范围为1. 0×10-7～1. 0×102mg/L,检测限为6. 8×10-8mg/L(S/N=3),相关系数为0. 995。与其它检测SOD的方法相比,该方法具有更宽的线性范围和较低的检测限。本研究对于制备PIPs,用蛋白质催化的e ATRP和含金属蛋白的敏感检测均有重要意义。

新型电化学原子力显微镜的研制

电化学原子力显微镜将电化学分析技术与原子力显微镜结合起来,能对生物传感器,新型电池和电腐蚀进行原位电化学扫描探针显微测量分析。为了实现电化学与扫描探针功能的系统集成,在控制电路设计中采用现场可编程门阵列,提高了系统的可靠性。电化学控制箱与原子力显微镜的头部紧密集成,保证微弱信号不受干扰,并具有多种电化学工作模式。系统具有稳定性好,重复性高,抗干扰能力强等优点。

化学原子化-原子吸收光谱法直接测定酱油中砷含量的方法研究

建立一种化学原子化-原子吸收光谱法快速测定砷的方法。样品仅通过加酸定容处理后,通过对介质酸度、硼氢化钠浓度、氢氧化钠浓度、载气流速等条件的优化,直接测定酱油中的砷含量。在选定的条件下,该方法的检出限(3σ)为0.10μg/L,在0~10μg/L内线性良好,回归方程为Y=0.05667X+0.00303,回收率为97.7%~100.5%,相对标准偏差(n=7)为0.21%~1.02%。该方法简便、高灵敏度、高精密度、无背景校正,能够很好地检测酱油中总砷。

钼氧原子簇化学进展

本文扼要介绍钼氧原子簇化合物的发展历史和现状、合成铝氧原子簇化合物的各种途径,并分类详细地介绍了各种典型类型的钼氧原子簇化合物的立体结构特征,展示了对该类化合物研究的新趋势和在化学工业中应用的广阔前景.

铷离子-铷原子混合阱飞行时间谱的拟合和仿真模拟

离子-原子混合阱是研究带电粒子-中性粒子低温反应的理想平台,直接甄别反应产物最准确的方法是带电粒子飞行时间谱,飞行时间谱峰的强度、位置(飞行时间)和宽度给出了相应带电粒子的强度和动能(温度)等信息.本文通过分析和模拟铷离子-原子混合阱中的飞行时间谱,获得了不同荷质比的离子绝对强度和温度等信息.具体说,首先使用Gumbel型极值分布函数飞行时间谱的谱峰,获得谱峰强度、位置和宽度等信息.然后对实验建模得到耦合的原子数和总带点离子的速率方程,用这些速率方程拟合实验数据,并结合实验测量到的绝对原子数,获得绝对的离子数强度.由此提供了一种标定探测器(本文使用的是微通道板)的方法.改变电离激光的波长和强度得到的标定因子是一致的,表明了这种方法的可靠性.此外,利用COMSOL Multiphysics模拟实验的飞行时间谱,仿真模拟结果表明离子动能大,谱峰宽度窄.本文对飞行时间谱的强度和宽度分析为冷原子光电离过程的离子-原子反应碰撞和带电粒子温度弛豫奠定了基础.

化学原子化器AAS测定生活污水中痕量砷和铅的研究

一般原子吸收法对成分复杂样品中痕量As、Pb元素测定较为困难。微型化学原子化器-原子吸收光谱法因其特殊的机理和结构,通过对介质酸度、NaBH4、载气流速等影响因素的优化,可直接测定生活污水中的As和Pb。相较于一般氢化发生器优点在于快速,成本低,干扰性小,不需要用HCl和NaBH4作载流,NaBH4的消耗可以节省90%以上。

电化学调控原子转移自由基聚合动力学模拟初步研究

基于矩方法建立了电化学调控原子转移自由基聚合(eATRP)的动力学模型.利用该模型分析了eATRP与普通ATRP之间的区别,并模拟了过电位、催化剂浓度和引发剂浓度对聚合反应的影响.模拟结果表明,过电位的增大对聚合反应速率的促进作用明显,但聚合物分散指数(PDI)不变;增大催化剂浓度可以提高聚合反应速率,同时降低PDI.当催化剂含量(催化剂与单体浓度之比)低至3×10-5时,PDI在反应时间内不能达到稳定且其值高达1.2以上;引发剂的影响主要体现在反应的诱导期长短上,当引发剂与单体浓度比下降至0.5…300时,诱导期从200s迅速增大到400s左右.