基于锆离子(Ⅳ)-羧基金属配位键的高强高韧羧基丁腈橡胶

基于羧基丁腈橡胶(XNBR)中的羧基与Zr^(4+)的配位作用,将ZrOCl_(2)·H_(2)O、硫黄及其他硫化剂与XNBR共混后进行热压硫化,制备了高强高韧的XNBR。结果表明,在硫黄交联的XNBR网络中形成了Zr^(4+)-羧基金属配位键;随着ZrOCl_(2)·H_(2)O用量的增加,硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力和断裂能显著提高;当Zr^(4+)与XNBR中羧基的物质的量之比为1/8时,硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力和断裂能分别为不含Zr^(4+)硫化胶的250%、400%和250%。究其原因主要是当硫化胶受到拉伸时,Zr^(4+)-羧基金属配位键作为弱键会优先于共价键断裂,在此过程中耗散了大量的能量,从而显著提高了胶料的拉伸强度和韧性。

锆离子印迹聚合物分离锆和铪的研究

以锆(Ⅳ)离子为印迹离子,磷酸三丁酯(TBP)为络合剂,4-乙烯基吡啶和苯乙烯为功能单体,二乙烯基苯为交联剂,采用本体聚合法制备了锆离子印迹聚合物(Zr-IIPs)和控制聚合物(CPs)。用1:1盐酸将锆离子印迹聚合物中的锆离子洗脱,释放出印迹空腔。对Zr-IIPs和CPs进行了FT-IR和XRD分析表征。研究了pH及吸附平衡时间对锆离子印迹聚合物吸附性能的影响,通过批组实验得到达到锆离子印迹聚合物最大吸附量为619.334μg·g-1,吸附所需时间大约是20 min。对于锆离子印迹聚合物,Zr(IV)/Ti(IV)和Zr(IV)/Hf(IV)的相对选择系数分别为2.11和1.43,而控制聚合物的则分别是1.58和1.15。

锆离子注入对磷酸盐玻璃风化的影响

一、引言 磷酸盐玻璃已广泛应用于光学、半导体和生物材料方面,但是磷酸盐玻璃的化学稳定性差,易风化,限制了它在某些领域中的应用。为此,许多学者正积极从事于磷酸盐玻璃化学稳定性的研究,我们也探讨了磷酸盐玻璃的风化机理及影响因素。离子注入是一种表面改性的方法,我们曾在硅酸盐玻璃中注入氮离子,研究了注入剂量对玻璃表面析钾量的影响。本文拟在磷酸盐玻璃中注入不同剂量的锆离子,研究对表面析碱量、风化形貌及风化层厚度的影响。

聚合锆离子柱撑累托石矿物材料

以湖北钟祥的累托石为基质粘土,氧氯化锆（ZrOCl2.8H2O）为锆源配制聚合锆离子（柱化剂）,稀溶液法制备锆基柱撑累托石矿物材料,通过XRD、FTIR、TG-DSC、SEM和BET等手段对其进行表征。锆基柱撑累托石的层间距（d001）室温下为3.0~3.2nm,煅烧500°C层间距可达3.1nm;FTIR分析得出柱撑累托石中蒙皂石晶层的Si-O四面体层和锆聚合阳离子形成了稳定的[Si-O]-[H（O）-Zr]键;TG-DSC特征揭示锆基柱撑累托石结构破坏的吸热率为418J/g,比累托石的吸热率256J/g提高了134J/g;锆基柱撑累托石的比表面积是累托石的比表面积的10倍,这些特征皆说明锆基柱撑累托石矿物材料比累托石具有好的耐温性和表面活性,预示其有更好的应用前景。

锆离子膜修饰电极生物传感器的制备及其电化学性能研究

在富含羧基的碳糊电极表面自组装锆离子膜,通过锆离子膜与DNA磷酸骨架的静电吸附作用制得电化学生物传感器,并用循环伏安法对锆离子膜修饰电极进行了电化学表征。研究发现,锆离子膜极大地改变了电极的表面性质。以亚甲蓝(MB)为杂交指示剂用循环伏安法优化了锆离子膜修饰电极的制备条件,并用微分脉冲伏安法对NPT II特定基因序列进行了定性检测,效果良好。

吸附金属锆离子提高羽绒纤维保暖性研究

研究了吸附金属锆离子对羽绒保暖性的影响。制备环糊精包合物改性羽绒纤维,并进行金属锆离子吸附,提高羽绒纤维的保暖性。采用接枝量测试、吸附量测试、电镜分析、保暖性分析、远红外发射率测试、蓬松度和透明度测试对羽绒的改性效果及保暖性进行探究。结果表明:改性未对羽绒纤维造成较大伤害,改性后大量锆离子通过接枝的环糊精吸附在羽绒纤维表面。另外,羽绒纤维的保温率提高了4.3%左右,远红外发射率和蓬松度也有所提升,蓬松度和透明度符合国家标准要求。

原儿茶酸与锆离子的相互作用及其鞣制性能研究

利用紫外一可见光谱、红外光谱以及核磁共振氢谱等检测方法，研究了原儿茶酸（PCA）和锆离子之间的相互作用。研究表明：原儿茶酸可以与锆离子发生配位反应，且原儿茶酸的酚羟基和羧基均与锆离子发生了配位反应。对原儿茶酸与锆盐（氧氯化锆）结合鞣制性能进行研究；结果表明：锆盐-PCA结合鞣制或PCA-锆盐结合鞣制，坯革的收缩温度最高都可达86～87℃。不同的鞣制顺序会导致到达最佳鞣制效果所需提碱的pH值不同，可能是鞣制过程中PCA、锆离子及胶原纤维三者之间的相互作用存在差别。

锆离子改善十烷基磷酸组装膜结构及性能研究

利用烷基磷酸、金属锆离子和不锈钢电极表面的相互作用,通过表面自组装,在304不锈钢电极表面分别修饰了单层和双层烷基磷酸自组装膜,采用接触角和极化曲线对修饰电极进行测量.实验表明,双层烷基磷酸修饰膜具有更佳的耐腐蚀性能.

原儿茶酸与锆离子的相互作用及其鞣制性能研究(续)

利用紫外-可见光谱、红外光谱以及核磁共振氢谱等检测方法，研究了原儿茶酸（PCA）和锆离子之间的相互作用。研究表明：原儿茶酸可以与锆离子发生配位反应，且原儿茶酸的酚羟基和羧基均与锆离子发生了配位反应。对原儿茶酸与锆盐（氧氯化锆）结合鞣制：陛能进行研究；结果表明：锆盐-PCA结合鞣制或PCA-锆盐结合鞣制，坯革的收缩温度最高都可达86-87℃。不同的鞣制顺序会导致到达最佳鞣制效果所需提碱的pH值不同，可能是鞣制过程中PCA、锆离子及胶原纤维三者之间的相互作用存在差别。

锆离子交联剂固化水性环氧树脂涂层防腐性能的研究

水性环氧树脂是重要的防腐材料,新型水性交联剂是解决水性防腐涂料耐腐蚀性低的重要途径,选择具有一定钝化性能的锆离子作为水性环氧树脂交联剂,在利用其钝化性的同时还可改变膜的致密性。研究结果发现,锆离子螯合后可以极大地改善金属的防腐性能,添加锆离子交联剂可以明显提高涂层的阻抗值,且最佳的添加质量分数为5%。

植酸作用下锆离子修饰羽绒及其保温性能

锆离子修饰可提升羽绒的保温性能,为进一步提高锆离子负载量和坚牢度,缩短工艺流程,采用植酸对羽绒进行预处理后,将其浸渍于硫酸锆溶液中,经螯合吸附制得锆离子修饰功能羽绒,借助扫描电子显微镜、X射线衍射光谱仪、电感耦合等离子光谱仪、红外光谱仪等对修饰羽绒的结构进行表征,远红外辐射发热仪、平板保温仪对修饰前后羽绒的红外温升及保温性能进行测试。结果表明:经植酸预处理的锆离子修饰工艺不损伤羽绒原有的绒小枝及夹角特征形貌,修饰羽绒的蓬松度、清洁度、残脂率指标满足羽绒标准要求;植酸预处理显著提升了羽绒对锆离子的吸附量,修饰羽绒的红外温升和保温系数分别提高40%和8.1%;锆离子、植酸与羽绒纤维之间主要以共价螯合方式结合,具有良好的水洗牢度,经9次水洗锆离子仍维持较高负载量。

陶瓷人工全髋关节置换术对血清铝及锆离子浓度影响观察

目的探讨陶瓷对陶瓷行人工全髋关节置换术的临床效果,并观察其对患者血清铝离子与锆离子浓度的影响。方法选取2016年1月至2017年4月78例于医院行人工全髋关节置换术者作为研究对象,所有研究对象均采用陶瓷对陶瓷假体,为观察组。另选取70例正常健康人群作为研究对照组。采用髋关节Harris评分评价观察组患者术前、术后髋关节功能和治疗优良率;记录术后并发症。检测两组研究对象血清中锆离子和铝离子水平。结果术后随访2年,术后髋关节Harris评分平均为(95.52±4.17)分,明显高于术前(48.31±6.22)分,t=55.679,P=0.000;术后优良率为97.44%(76/78);术后无感染、假体下沉、异位骨化等并发症发生,1例关节异响。观察组术后血清中铝离子水平平均为(6.47±1.21)ug/L、锆离子水平平均为(0.35±0.12)ug/L;与对照组(6.26±1.18)ug/L、(0.38±0.15)ug/L相比无显著性差异,t=1.067,1.349,P=0.288,0.179。结论人工全髋关节置换术中应用陶瓷对陶瓷假体具有较好疗效,且磨损较小,术后释放铝离子水平较低,不会增加术后阿尔兹海默症风险,具有较高安全性。

锆等离子体浸没离子注入增强聚醚醚酮材料的细胞相容性

目的使用等离子体浸没离子注入技术(PIII)将锆离子注入到聚醚醚酮(PEEK)材料中,并初步评价该材料与人牙龈成纤维细胞(HGFs)的生物相容性。方法将经过PIII改性的PEEK试件作为改性组,未经改性的试件作为对照组,然后与HGFs在体外共培养,扫描电镜观察试件表面形貌,显微镜下对HGFs的细胞形态进行分析,CCK-8检测细胞增殖率以评价材料的生物相容性。结果PIII注入锆离子可在PEEK材料表面成功构建改性层。在培养4 h后,2组试件表面上均有HGFs铺展,且改性组试件表面细胞铺展更开,细胞形态更长,出现的伪足更多。在培养3 d、5 d、7 d后,改性组表面细胞吸光度值较对照组增高,差异有统计学差异(P<0.05)。结论锆等离子体浸没离子注入可在PEEK材料表面成功改性,材料表面的氧化锆纳米结构能够促进HGFs的黏附、增殖,有利于软组织黏附。

锆、钒离子注入铝形成金属间化合物

利用金属蒸气真空弧离子源 ,将大束流Zr和V离子注入到Al中 ,在离子注入过程中直接形成了金属间化合物Al3Zr,Al1 0 V和Al3V。当Zr离子束流密度为 6 4μA cm2 ,剂量为 5× 10 1 7ions cm2 时 ,在Al表面形成了稳定相DO2 3 Al3Zr和亚稳相L12 Al3Zr。当V离子束流密度为 5 1μA cm2 ,剂量为 3× 10 1 7ions cm2 时 ,在Al表面形成了Al1 0 V和Al3V。

锆离子注入锆-4合金缺陷的慢正电子研究

采用慢正电子束多普勒展宽谱研究了Zr离子注入Zr-4合金产生的缺陷及其退火回复行为,发现经过大于离子注入剂量为1×1016cm-2的样品所产生的缺陷在注入过程中已经回复,而对剂量为1×1015cm-2样品做300℃退火处理,其缺陷基本回复,得出合金缺陷回复能较低的结论.考虑到材料的缺陷含量越高,其抗腐蚀性能越差,在辐照环境下通过给材料保持一定温度,即可使其缺陷得到较好回复,从而提高材料的抗腐蚀性能.

荧光光谱法研究锆离子存在下槲皮素及人血清白蛋白的相互作用

目的采用荧光光谱法研究有无锆离子(Zr4+)共存时槲皮素与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。方法于10 mL的比色管中,依次加入0.20 mol/LTris-HCl缓冲溶液(pH 7.40)2.50 mL,0.10 mol/L NaCl溶液1.0 mL,一定量的HSA溶液,Zr4+溶液,槲皮素溶液,用二次蒸馏水定容至10 mL。HSA荧光激发/发射波长为281/352 nm,激发和发射光狭缝宽度为3 nm,在波长300～500 nm内记录荧光光谱。结果测得了有无锆离子存在时槲皮素-HSA结合反应的平衡常数和结合摩尔位点数分别为1.032×106L/mol、2.964×105L/mol,1.13、1.07;确定槲皮素-HSA的作用类型为静态猝灭过程。结论锆离子、槲皮素对HSA荧光均有猝灭作用,而且二者共存时对HSA荧光有协同猝灭作用,其猝灭机制为槲皮素与锆离子形成配合物后再对HSA的荧光有猝灭作用,而不是槲皮素和锆离子各自猝灭的简单累加。

奥氏体不锈钢等离子渗锆合金层的抗高温氧化性研究

研究了0Cr18Ni9Ti不锈钢及其分别经过双辉等离子渗Zr、渗Zr+渗C、渗Zr+预氧化、渗Zr+渗C+预氧化不同工艺阶段处理后的试样在静态空气中的抗高温氧化性。在1150℃静态空气中氧化20h后,经过渗Zr+渗C+预氧化、渗Zr+预氧化、渗Zr+渗C、渗Zr处理的氧化增重分别只有未处理基材的0.04、0.07、0.09、0.12,表明抗氧化性能较未处理的基材都有很大程度的提高,其中经过渗Zr+渗C+预氧化处理后,效果最佳,其次依次是经过渗Zr+预氧化、渗Zr+渗C、渗Zr处理的试样;高温氧化后,不锈钢基材表面氧化严重,氧化层多次剥落,截面上出现了非常宽的裂缝;渗Zr、渗Zr+渗C、渗Zr+预氧化处理、渗Zr+渗C+预氧化处理的试样高温氧化后,表面致密度及截面形貌依次渐好,说明经以上各阶段处理后,材料的抗高温氧化性依次有所提高。特别是经渗Zr+渗C+低温预氧化处理的试样在高温氧化后,截面无孔洞与裂纹,其结构非常致密,表面平整,基体与改性层有一条明显的界面且结合比较牢固。

介孔锆柱撑钛酸盐材料的制备、表征及光催化性能

采用单分子层剥离-重堆积技术将聚合羟基锆离子嵌入到钛酸盐板层间,制得层间距为1.92~2.01nm的介孔钛酸盐柱撑复合材料。X-射线衍射（XRD）、热重-示差扫描热分析（TG-DSC）、扫描/透射电镜（SEM/HR-TEM）和N2吸附等手段对材料物化性质进行了分析。结果表明,客体锆离子主要以[Zr4（OH）16-n（H2O）8＋n]^n＋（记为Zr4）的形式存在于主体层间域中,且柱撑体系中nZr/nTi比越小,越有利于获得层间距和比表面积较大的柱撑材料。紫外光降解亚甲基蓝实验表明,柱撑材料对亚甲基蓝降解率为钛酸盐主体的3.5倍,这与柱撑形成的介孔结构以及主客体间的电子耦合有关;350℃热处理后材料对亚甲基蓝的降解率进一步提高,说明主客体间形成了更有效的欧姆接触。

ZrO_2催化剂表面Zr^(3+)离子与F-T反应中异丁烯选择性的相关性(英文)

研究了ZrO2催化剂体系中的CO加氢反应，并对催化剂的使用前后以及特殊处理催化剂进行了EPR表征，在使用前催化剂中观测到了一个较强的EPR信号g⊥＝1.976和g||＝1.961，并指认为来自ZrO2表面的Zr3+离子，而F－T反应评价后催化剂均给出了唯一较强和尖锐的信号g＝2．0024并指认为来自催化剂表面的解离H原子．通过进一步的EPR表征，结果均显示Zr3+离子可能参与了反应过程．定量研究表明，催化剂表面Zr3+离子浓度与反应中异丁烯的选择性有一近似的线性关系.最后，推测了依其表面物种Zr（Ⅲ）（CO）2形成异丁烯的可能催化机理．

锆催化添加剂对乙酸氧化动力学的影响

利用三井石油化工公司开发的对二甲苯(PX)液相氧化工艺条件,在半间歇搅拌釜式钛材反应器中,研究了进气氧含量、温度、Zr添加剂对乙酸液相氧化催化动力学的影响,并探讨了乙酸氧化损失的规律。结果表明:进气氧含量在21%以上时,已不影响乙酸的氧化速率;乙酸的氧化损失受温度影响显著,并随着Zr浓度的增加而增加;当Zr到达一定量后,其浓度变化对COx的生成速率的影响不显著。采用浓度的幂次动力学模型进行拟合,并利用最小二乘法进行非线性回归,得到了富氧、Zr添加剂下乙酸氧化生成COx的速率方程,为PX新工艺的放大提供一定的参考依据。