金属离子络合物在荧光分子开关中的作用

金属离子络合物是荧光分子开关的一个重要组成部分。它作为荧光分子开关的组件具有灵敏度高、简单、可靠等特点。金属离子络合物既可以用作具有延迟发射的荧光团 ,也可以用作受体 (主要接受阴离子客体 ) ,还可同时起双重作用。因而在生命科学、信息科学、环境分析、临床医学和显微技术等领域得到了广泛的应用。

金属离子络合丙烯酸基聚合物微胶囊的研制

采用类悬浮聚合法,制备了以丙烯酸基共聚物为壁材,相变材料——1-十二醇为芯材的微胶囊。采用场发射扫描电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热和热重分析等测试手段,研究了金属离子络合对微胶囊的微观形貌、结构及性能的影响。这种价廉且相变焓较高的1-十二醇微胶囊经金属锰离子配位络合后,胶囊的热焓值从38.9J/g提升为51.6J/g,而胶囊的结晶峰值温度从4.5℃升至6.7℃,这反映出其囊壁的导热性能有所改善,在一定程度上抑制了过冷结晶。

乌贼黑色素的提取及与金属离子络合性能的综合性实验设计

该文设计了乌贼黑色素的提取及其性质表征的综合性实验。利用水洗法、酸水解法和碱水解法从新鲜的乌贼墨囊中提取黑色素,采用透射电子显微镜、红外光谱仪和紫外-可见漫反射光谱仪等精密仪器表征提取黑色素的结构特征,分析乌贼黑色素与Fe^(3+)、Pb^(2+)、Cu^(2+)等金属离子的络合作用。该综合性实验有助于学生了解生物大分子的提纯方法,掌握分析生物大分子结构和功能的技术手段和方法,明确黑色素与金属离子络合的原理,既可以激发学生的科研热情,又可以提升学生的综合实践能力和创新思维能力。

CO_(2)在{[Bmim][BF_(4)]+碱金属盐}金属络合离子液体中的溶解度及溶解机理研究

为更加经济有效地捕获CO_(2),减少环境污染,加强资源合理利用,制备不同浓度的[Bmim][BF_(4)]+MBF_(4)(M=Li^(+),Na^(+)和K^(+))金属络合离子液体,在压力100~4 000 k Pa,温度30,40,50℃条件下,使用反应釜进行气体吸收试验,测定CO_(2)在金属络合离子液体(metal complex ionic liquids,MILs)中的溶解度,并采用密度泛函模拟计算MILs与CO_(2)混合体系的稳定构型的电荷分布、Fukui指数和结合能参数,从微观角度分析MILs吸收CO_(2)机理。结果表明:CO_(2)在MILs中的溶解度随温度升高和压力降低而降低;添加碱金属盐可促进离子液体(ionic liquids,ILs)对CO_(2)的吸收,但当ILs中碱金属盐浓度≥1 mol/L时会抑制CO_(2)吸收;0.010 mol/L的[Bmim][BF_(4)]+KBF_(4)吸收CO_(2)量最高;密度泛函计算结果显示[Bmim][BF_(4)]+KBF_(4)体系的K^(+)体积大,氢键作用力强,且K+在ILs中溶解度小,造成的空间位阻较小,因而拥有更多的自由体积容纳CO_(2)。与纯ILs相比,MILs具有更高的CO_(2)吸收量,在温室气体治理中具有较好的应用前景。

二硫卟啉衍生物的合成条件优化及其取代基对金属络合的影响初探

二硫卟啉是一个芳香大环分子,可视为卟啉环中的两个氮原子被两个硫原子取代而得,这个结构变化导致其理化性质、光电响应、金属络合特性等都和卟啉有很大不同。为了研究取代基对二硫卟啉环的各种性能的影响,首先合成了含有茶二酚取代基的二硫卟啉衍生物,及其甲基化的前导物和氧化成醌后的衍生物,并通过优化合成条件,提高了合成产率;随后对合成的二硫卟啉衍生物进行了结构表征,并利用紫外可见光谱技术研究了其金属络合特性。结果表明:取代基是茶二酚时,二硫卟啉环的Soret峰在常温下虽然对测试的8种金属离子没有响应,但却对铜、镍二价离子有浓度依赖性的响应,然而,当取代基茶二酚是以甲基化形式存在或氧化成醌后,这种浓度依赖性的响应完全消失。因此,游离的茶二酚可以协同二硫卟啉环络合铜、镍二价离子,而非游离的茶二酚(甲基化或氧化成醌后)没有这个功能,也就是说,通过合适的取代基可以改变二硫卟啉环对金属离子的络合特性,这一发现对于将二硫卟啉衍生物用于功能材料构建的相关领域具有重要意义。目前,正致力于揭示这种金属络合特性改变的机理和本质。

饱和氯化镁卤水中锂与金属络合阴离子共萃取效应的研究

研究了在饱和氯化镁盐湖卤水中，锂与各种络合阴离子的共萃取效应，结果表明，以ＦｅＣｌ３最佳。对锂与铁络合阴离子共萃取相关因素──总Ｃｌ－浓度、酸度、Ｆｅ／Ｌｉ进行了讨论，保持原始水相ＦｅＣｌ３不致水解的最低酸度和高Ｃｌ－浓度，ＦｅＣｌ３与Ｃｌ－形成铁络阴离子，与Ｌｉ＋以ＬｉＦｅＣｌ４络合物形式共萃取进入有机相。化学法分析平衡有机相组成表明，所有阳离子摩尔浓度的总值与Ｆｅ３＋摩尔浓度相等，而Ｃｌ－摩尔浓度与Ｆｅ３＋摩尔浓度比值为４，证明了以络酸ＨｆｅＣｌ４和络酸盐Ｍｅ（ＦｅＣ１４）ｎ（ｎ为金属阳离子价数）的共萃取机理。

含金属氨络合离子的高浓度氨氮废水处理

对氨氮的质量浓度高达10 g/L以上的球镍废水采用空气吹脱技术进行处理,由于废水中氨氮浓度过高,且存在一定量的金属离子与氨形成金属氨络合离子,影响氨氮去除效果。采用延长吹脱时间和加入硫化钠破坏络合作用的方法,提高吹脱效率。试验证明,在反应进行至8～10 h后,加入适量硫化钠,可提高氨氮去除效果,并且对废水中的金属络合离子具有一定的去除作用。反应进行到34 h后,氨氮去除率达到99.1%;进行至46h后,氨氮去除率达到99.98%,氨氮的质量浓度由初始的12 870 mg/L降至3 mg/L。处理后的出水氨氮和铜离子分别达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级和二级排放标准。

气相中前过渡金属正离子乙炔络合物M(C_2H_2)^+(M=Sc,Ti,V)的振动频率计算分析

采用密度泛函(DFT)计算方法,在UB3LYP/6-311+G(3d,2p)水平上优化了过渡金属正离子乙炔络合物M(C2H2)+(M=Sc,Ti,V)不同自旋态的稳定几何构型,并对此络合物体系的全部振动频率进行了计算和全面分析。结果表明,能量较低的高自旋态M+与C2H2在形成络合物时,M+的价电子要发生翻转,形成稳定的低自旋态络合物。根据频率分析,所计算的振动频率值反映出低自旋态络合物比高自旋态络合物有较强的M-C键,在形成低自旋态络合物的同时,过渡金属正离子M+已活化了乙炔的C-C三键和C-H键。

气相中后过渡金属正离子乙炔络合物M(C_2H_2)+(M=Co,Ni,Cu)的振动频率计算分析

采用密度泛函(DFT)计算方法,在UB3LYP/6-311+G(3d,2p)水平上优化了后过渡金属正离子乙炔络合物M(C2H2)+(M=Co,Ni,Cu)不同自旋态的稳定几何构型,并对此络合物体系的全部振动频率进行了计算和全面分析.结果表明,低自旋态络合物能量均比高自旋态络合物能量低.能量较低的高自旋态M+与C2H2在形成络合物时,M+的价电子自旋要发生翻转,形成稳定的低自旋态络合物.根据振动频率值分析过渡金属正离子乙炔络合物M(C2H2)+中的最弱键是M-C键.不同的过渡金属正离子M+在不同的自旋态络合物中活化了乙炔的C-C三键和C-H键.

某些金属离子络合物和有机硒化物的合成及其辐射防护作用

报道了某些金属离子络合物和有机硒化物的合成，并在小鼠上初步评价了它们的辐射防护作用。其中天冬氨酸锌（Ｄ－１）、３，５－二异丙基水杨酸（Ｄ－３）及其铜盐（Ｄ－４）和硒硫辛酸（Ｄ－６）对受到致死剂量照射的小鼠具有一定的防护效果，分别提高活存率４０％、２０％、３０％和４０％。硒取代硫辛酸的一个或两个硫原子后，其抗辐射作用明显减弱，毒性增大。对这一类化合物尚难肯定其辐射防护效果，有待进一步研究．

金属络合阴离子型离子液体的合成、性能及对CO_2的捕集

以1-丁基-3-甲基咪唑阳离子([Bmim]+)型离子液体[Bmim]X(X=Cl,Ac)和等物质的量的无机盐AXn(A=Fe,Zn)为原料,通过一步法合成了金属络合阴离子型离子液体[Bmim][AXn+1],测定了离子液体在不同温度下的密度和黏度,采用经验模型关联了密度、黏度与温度的关系,对比研究了CO2气体在[Bmim]X和[Bmim][AXn+1]中的溶解度。[Bmim]X和[Bmim][AXn+1]的密度和黏度均随温度升高而下降,金属络合阴离子型离子液体[Bmim][AXn+1]的密度远远大于对应的传统离子液体[Bmim]X的密度。[Bmim][ZnCl3]和[Bmim][Zn(Ac)3]的黏度远远高于对应的[Bmim]Cl和[Bmim]Ac的黏度,但[Bmim][FeCl4]的黏度远低于对应的[Bmim]Cl的黏度。金属络合阴离子型离子液体[Bmim][AXn+1]吸收CO2的能力显著提高。

氰化提金废水中金属氰络合离子的溶剂萃取

采用溴代十六烷基吡啶(CPB)−仲辛醇−磺化煤油体系对氰化提金废水进行处理,主要研究CPB浓度、改性剂占比、pH值、混相时间、相比(O/A)对各金属离子萃取效果的影响及反应机制。研究表明:在85 g/L CPB−仲辛醇(25%,体积分数)−磺化煤油体系,O/A为1:1、pH值为11、混相时间为5 min的条件下,经三级萃取后,氰化废水中总氰(CN_(T))去除率可达到80%以上,铜、锌、铁离子萃取率分别为78.5%、79.4%、58.1%;各金属离子存在竞争萃取现象,萃取优先顺序依次为Zn>Cu>Fe。萃取饱和负载有机相经2.5 mol/L的NH4SCN溶液反萃,O/A为2.5时,铜、锌、铁离子反萃率分别为87.7%、90.3%、85.8%,反萃液中总金属离子浓度可达到7822.8 mg/L,实现了金属氰络合离子的有效富集。萃取过程中金属以金属氰络合离子的形态进入有机相,符合离子缔合原理。

一种新的络合重金属离子处理药剂简介

德国爱氏特种化学品公司生产的PLEXON系列药剂,目前已经由PLEXON-1105升级为PLEXON-2210,特别适用于处理含EDTA或其它络合剂等疑难废水中的重金属离子.其应用的工业行业涉及电镀、蓄电池、印制板、制革、染料等行业.

金属离子促进乙醇胺捕集二氧化碳研究

为了解决醇胺法燃烧后捕集二氧化碳再生能耗过高的问题,研究了一种向胺溶液中添加金属离子以降低其CO2解吸能耗的方法,称之为金属离子络合物热缓冲自热利用技术。以广泛商业化应用的单乙醇胺(MEA)溶液为研究载体,并在MEA溶液中分别添加金属离子铜或镍,通过建立含有金属离子的MEA捕集CO2体系的化学反应模型,解释金属离子热缓冲剂效应的内在机理。机理显示在MEA-金属离子-CO2-H2O体系中,金属-MEA络合物作为一种有效的反应热缓冲剂,将有机胺吸收CO2过程中释放的反应热(放热反应)存储于金属络合物的解离键能中(吸热反应),在CO2高温解吸中通过其络合放热反应将储存的能量释放出来用于CO2解吸,形成自热再生低能耗CO2捕集技术,从而降低了MEA再生的能耗。本文进行了综合的实验测定来评价金属离子对MEA溶液捕集CO2过程的性能提升影响,包括CO2反应热、解吸速率、吸收-解吸循环负载、汽液平衡溶解度等。实验结果表明铜离子或镍离子作为添加剂,能增加MEA的CO2平衡循环负载14%~20%或7%~10%,同时能够降低MEA的CO2反应热值6.6%~24%或6.0%~20%。

溶剂萃取富集回收金矿氰化废水中的铜氰络合离子

采用三辛基甲基氯化铵(N263)-磷酸三丁酯(TBP)-正辛醇-磺化煤油协同萃取体系从金矿氰化废水中富集和回收有价金属。主要研究了N263与TBP的浓度、振荡时间、水相初始pH值、相比(O/A)对铜氰络合离子萃取率的影响及协同萃取反应机制。结果表明:采用N263(20 vol%)-TBP(15 vol%)-正辛醇(10 vol%)-磺化煤油体系,在室温、O/A值为1、pH值为10、混相时间为5 min的条件下,废水中铜离子的单级萃取率可达到98.9%,饱和萃取容量为19576 mg/L;饱和负载有机相经1 mol/L NaOH+5 mol/L NaSCN溶液反萃,在相比(O/A)值为2的条件下,单级反萃液中Cu离子浓度可达到23000 mg/L,可实现废水中铜氰络合离子的有效富集;萃取过程中铜氰络合离子优先与TBP结合从而失去亲水性,随后再与N263阳离子发生离子缔合反应进入有机相。

微电解-絮凝沉淀协同处理氰化提金废水的研究

采用微电解-絮凝沉淀技术处理高浓度氰化提金废水,主要研究了电压、电解时间、极板间距、温度、聚合氯化铁(PFC)添加量对CNT、CN-、Cu和Zn离子去除率的影响及过程反应机制。结果表明:室温条件下,以钛板为阴极、石墨板为阳极,采用一阴两阳电解体系处理氰化提金废水,当PFC添加量为750mg·L^(-1),电压4.5V,时间3h,极板间距10mm时,废水中CNT、CN-、Cu和Zn离子的去除率分别为97.29%、97.83%、99.36%和98.74%,处理后废水可直接返回浸出系统。电场作用下废水中原有的Cl-及PFC解离产生的Cl-定向迁移至阳极发生氧化反应,产生的Cl2及ClO-将阳极附近的游离氰、金属氰络合离子间接氧化生成N2和CO_(2),释放出的重金属离子部分在阴极电沉积析出,部分Cu^(2+)会以Cu(OH)2沉淀形式被去除,Zn^(2+)与Cu(CN)32-发生共沉淀以Zn(CN)2及CuCN沉淀形式被去除。同时,微电解-絮凝与PFC水解互相促进,水解产生的氢氧化物与多核羟基络合物通过吸附、絮凝作用有助于沉淀物的快速沉降。采用该技术可达到快速高效去除氰化物及综合利用有价金属的目的,为氰化提金废水的无害化处理与资源综合利用提供了新的途径。

重金属废水处理方法的研究进展

文章简述了重金属废水排放标准,并强调了重金属废水处理的必要性。在此基础上,将废水中的重金属离子划分为游离态重金属离子、络合态重金属离子这两种状态,分别阐述不同状态下重金属离子处理的常用技术要点,包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、离子交换法以及高级氧化法、热解络合法、吸附法,以期为重金属废水处理工作得更好展开提供参考。

双水相体系中Cu(Ⅱ),La(Ⅲ),U(Ⅵ),Ce(Ⅳ)光谱行为及萃取分离

利用聚乙二醇 2 0 0 0 (PEG) (NH) 2 SO4 萃取剂 (铜试剂 )双水相体系 ,采用液 液萃取的方法 ,研究了PEG相、单纯水相中金属离子络合物及萃取剂的光谱行为 ,探讨了金属离子络合物在PEG相中存在形态及萃取机理。同时实验了在不同酸度 ,不同盐用量 ,不同萃取剂用量 ,以及在不同表面活性剂的影响下 ,铜、镧、铀、铈的萃取率 ,通过控制一定条件 ,实现了Cu(Ⅱ )与La(Ⅲ ) ,Cu(Ⅱ )与Ce(Ⅳ )之间的定量萃取分离。

壳聚糖2-位NH_2的修饰及其对理化性能的影响

目的制备结构相似、键型不同的壳聚糖(CTS)-水杨酸(醛、酮)系列衍生物,考察不同修饰物对溶解度和对金属离子吸附作用的影响。方法一步法制备水杨酰基和水杨醛基壳聚糖衍生物,用化学检识、热分析等方法对其进行表征,用返滴定法测定对Pb2+和Zn2+等重金属离子的吸附作用。结果CTS-水杨酰基系列衍生物的溶解度高于CTS的溶解度,且接枝率越高,溶解度越大;CTS-水杨醛基系列衍生物的溶解度低于CTS,接枝率越高,溶解度越低。2个系列修饰物对金属离子的吸附作用都低于CTS,且接枝率越高,吸附作用越低。但酰基衍生物对金属离子的吸附能力高于西佛碱衍生物。接枝率在50%以上时,西佛碱衍生物对Pb2+和Zn2+的吸附能力几乎为零;酰基衍生物对Pb2+仍具有一定的络合作用。结论水杨酰基壳聚糖的溶解度高于水杨醛基壳聚糖,CTS的2-位NH保留1个氢原子有助于提高修饰物的溶解度;高接枝率的水杨酰基-壳聚糖有可能成为Pb2+的高效解毒剂。

壳聚糖-g-水杨酸高分子药物的制备及其性能

目的:制备不同接枝率的壳聚糖-g-水杨酸,并对其理化性能进行考察。方法:一步合成法制备壳聚糖-g-水杨酸(CTS-g-SA);用IR光谱1、H NMR谱、热分析等方法对其进行表征;络合滴定法测定Pb2+、Zn2+、Fe3+和Fe2+的吸附作用;小鼠耳肿胀法测试其抗炎作用。结果:壳聚糖-g-水杨酸的接枝率达75%,溶解度随接枝率的增加而增加,对金属离子的吸附性能不同程度的有所下降,对Zn2+的吸附作用降低的最多;对二甲苯引起的小鼠耳廓肿胀有明显的抑制作用。结论:壳聚糖-g-水杨酸的溶解度远高于壳聚糖,在pH 3时溶解度最大,接枝率大于等于50%的壳聚糖-g-水杨酸对Zn2+已无吸附作用;壳聚糖-g-水杨酸具有药效学协同作用,值得进一步研究。