调控五配位Al^(3+)含量制备高性能低温Sabatier反应催化剂

为了制备出高性能低温Sabatier反应Ru基催化剂,通过调控Al_(2)O_(3)载体中五配位Al^(3+)的含量(五配位Al^(3+)占Al物种的比例),实现对Ru基活性位点电子性质的调控。在此过程中,利用~(27)Al固体核磁共振(~(27)Al-NMR)检测Al_(2)O_(3)载体中五配位Al^(3+)的含量,借助X射线光电子能谱仪(XPS)和H_2程序升温还原(H_(2)-TPR)考察Ru基活性位点电子性质的调控效果,利用固定床反应器测试催化剂性能。结果表明,Al_(2)O_(3)载体中的五配位Al^(3+)可有效调控Ru基活性位点的电子性质,进而提升低温Sabatier反应Ru基催化剂性能。其中,以五配位Al^(3+)含量约为28.1%的Al_(2)O_(3)载体制备的Ru基催化剂,在低温区(<300℃)的CO_(2)转化率和CH_4选择性均可达90%以上。而且,在100 h的稳定性测试中,催化性能没有明显降低。

接力识别Al^(3+)及F^(-)的偶氮类荧光探针合成与应用

以6-氨基间甲酚和1-萘酚为原料,合成了2-(2-羟基-4-甲基苯偶氮)-1-萘酚(探针NA-M),通过^(1)HNMR、^(13)CNMR、FTIR、HRMS表征了其结构。测试了探针NA-M对Al^(3+)的选择性识别性能及其与Al^(3+)形成的络合物(NA-M+Al^(3+))对F^(-)的选择性识别性能,推测了探针NA-M与Al^(3+)和F^(-)间的作用机制。考察了探针NA-M在实际样品中的应用。结果表明,在pH=7.4、V(甲醇)∶V(N-2-羟乙基哌嗪-N'-2-乙磺酸)=9∶1的溶剂中,探针NA-M与Al^(3+)在590 nm处发生显著的荧光增强作用,并对Al^(3+)的识别表现出高选择性、抗金属离子干扰性和良好的灵敏度(检测限为8.4×10^(-7)mol/L),Al^(3+)与探针NA-M形成了配位比为1∶2的NA-M+Al^(3+);NA-M+Al^(3+)在F^(-)加入后发生显著的荧光猝灭现象,F^(-)可以捕获NA-M+Al^(3+)中的Al^(3+),从而引起荧光变化。NA-M+Al^(3+)对F^(-)的识别也显示出高选择性和良好的抗其他阴离子干扰能力和灵敏度(检测限为9.5×10^(-7)mol/L);在体系pH为5~10时,探针NA-M识别Al^(3+)及F^(-)表现出良好的效果,交替加入Al^(3+)和F^(-)可引起其荧光强度的可逆变化,探针NA-M可以通过荧光信号的“关-开-关”转变,用于接力识别Al^(3+)和F^(-)。在实际样品的检测中,Al^(3+)的回收率在98.8%~107.0%之间,相对标准偏差(RSD)为2.6%~4.3%;F^(-)的回收率为97.8%~101.4%,RSD为1.4%~2.3%。

基于铝离子敏化牡丹提取物(丹皮酚)荧光法定量分析Al^(3+)的研究

饮用水是人体铝元素的主要摄入来源.微量铝离子可对人体健康造成很大危害.WHO(世界卫生组织)规定,饮用水中允许的最高铝离子浓度为200μg/L(7.41μmol/L).因此铝离子的高灵敏检测显得尤为重要.目前常用的铝离子检测方法存在操作麻烦,周期长等缺点,所以构建一种简便、快捷的铝离子检测方法尤为重要.丹皮酚是一种提取自牡丹皮的有机化合物,其与Al^(3+)结合后荧光会数倍增强.基于丹皮酚与铝离子结合产生荧光增强现象,建立了一种检测铝离子的荧光分析方法.此方法只需常温反应5 min,并且检测限为0.5μmol/L(线性范围:0~100μmol/L),构建的检测方法具有快速、低成本、简单、高特异性和高灵敏等优点,有很好的应用前景.

基于新绿原酸的紫外吸收和电化学双信号响应的Al^(3+)分析新方法研究

目的 利用新绿原酸(NCGA)与Al^(3+)的相互作用,建立一种基于NCGA的紫外吸收和电化学双信号响应的Al^(3+)分析新方法。方法 基于NCGA与单壁碳纳米管(CNTs)之间的π-π堆积作用,构建了NCGA/CNTs/GC电极。利用差分脉冲(DPV)技术和修饰电极在+0.23 V的氧化电流的下降对Al^(3+)进行定量分析。基于NCGA对Al^(3+)在325 nm处的吸收降低同时伴随365 nm新峰生成的紫外光谱响应,并且在277和340 nm处出现等吸收点,利用365 nm和325nm处的吸光度值之比(A_(365)/A_(325))对Al^(3+)进行定量分析。结果 基于NCGA的分析方法对Al^(3+)的紫外吸收在0.1~100μmol·L^(-1)呈现出良好的线性关系,检测限为0.034μmol·L^(-1);基于NCGA的修饰电极对Al^(3+)的电流响应在0.01~0.1,0.1~10和10~100μmol·L^(-1)呈现良好的线性关系,检测限为0.45 nmol·L^(-1)。生理浓度的其他金属离子和生理活性物质对两种信号测定方法均无明显干扰。在NCGA的紫外分析方法和电化学分析方法下,大鼠血清的加标回收率分别为97.4%~101%(n=3)和98.5%~99.4%(n=3)。结论 本方法具有良好的线性、选择性和准确度,并被成功用于大鼠中Al^(3+)的准确定量。该方法有望应用于Al^(3+)相关的生理和病理事件研究。

基于罗丹明B类荧光探针的设计以及对Al^(3+)检测

印染废水中过高浓度的Al^(3+)不仅会破坏生态环境,而且还将危害人类健康。因此,对印染废水中Al^(3+)浓度的精准检测具有十分重要的研究意义。本文以罗丹明B、乙二胺和4-甲酰基-3-羟基苯甲酸为原料,合成了新型荧光探针RhB-AC,并利用高分辨质谱(HRMS)及核磁共振氢谱(1H NMR)对探针RhB-AC的分子结构进行了表征。探针RhB-AC在水中,由于光诱导的电子转移(Photoinduced electron transfer,PET)效应,其荧光发生猝灭。当与Al^(3+)作用后,PET效应被抑制,探针表现出很强的青绿色荧光。另外,该探针对Al^(3+)检测的速度快(3秒以内)、选择性好、灵敏度高(检测限为16 nM)。最后,该探针还能快速、定量检测实际印染废水中的Al^(3+)浓度。

Al^(3+)掺杂对Ca_(3)(Zr,Ti)Si_(2)O_(9):Bi^(3+)蓝色荧光粉发光性能的影响

文章通过高温固相法成功制备出了Ca_(3)(Zr,Ti)Si_(2)O_(9):Bi^(3+),Al^(3+)系列荧光粉,其发射峰位于420 nm,对应Bi^(3+)离子的6s→6p跃迁。采用Al3+离子替代的实验策略,优化了荧光粉的发光性能。发现Al3+离子的掺入使晶体颗粒分布均匀,荧光粉的发射强度增强,量子效率有效提高、荧光寿命减小。通过高斯拟合分析Bi^(3+)离子在该荧光粉中的格位占据情况发现Bi^(3+)离子占据两种不同Ca^(2+)的格位,而Al^(3+)离子的掺入,减小Bi3+离子发光中心之间的临界距离,以及促进Bi^(3+)离子格位-格位之间的能量转移,导致荧光粉的临界浓度减小。通过色坐标计算表明荧光粉的色纯度也有效提高。研究表明,阳离子替代的实验策略能够成功优化荧光粉的发光性能,在促进植物光合作用的LED照明器件中具有潜在应用价值。

Al^(3+)对污泥自热高温微氧消化产酸及有机物释放的影响

为开发利用剩余污泥消化液中的有机物,向污泥自热高温微氧消化(ATMAD)体系投加不同量的AlCl_(3)·6H_(2)O,研究Al^(3+)对该体系内有机物、挥发性脂肪酸(VFA)及氨氮、磷酸盐释放的影响.结果表明,消化体系内存在的Al^(3+)抑制了有机物的分解转化,改变了污泥消化液中有机组分的含量与构成.对照组中VFA的最大产量是Al^(3+)浓度为1.0g/L的实验组VFA产量的6.9倍.消化结束后Al^(3+)浓度为1.0g/L的体系内NH_(4)^(+)-N浓度为502.06mg/L,而对照组中NH_(4)^(+)-N浓度仅为334.41mg/L.Al^(3+)也降低了体系内微生物活性.消化体系中存在的Al^(3+)不利于活性污泥ATMAD体系的产酸与稳定化,在污泥ATMAD体系中应避免引入过多的Al^(3+),以保证消化体系能够充分产酸,释放有机物,为污水处理生物脱氮提供优质碳源.

缺陷MOF-74的合成以及其对Al^(3+)和Sn^(2+)荧光传感能力的研究

在发光金属有机骨架中引入适度缺陷可以调节材料的荧光性能,增强其对分析物的荧光检测能力。本文以三乙胺作为调节剂,通过配位调制的方法得到了缺陷金属有机骨架MOF-74-TEA,借助XRD、IR和SEM等表征手段对结构和形貌进行了详细表征,用荧光光谱法研究了其对Al^(3+)和Sn^(2+)的识别能力。与无缺陷MOF-74-1相比,MOF-74-TEA提高了对Al^(3+)和Sn^(2+)的检测灵敏度,并且提高了其对Al^(3+)检测的线性范围。其原因可能是缺陷的引入增强了分析物在材料中的扩散和传质,材料活性作用位点的增多使其与金属离子作用力更强,配体-金属电荷转移效率更高。

Al^(3+)改性骨胶的性能及其胶接工艺

用NaOH对骨胶进行降解,然后用Al^(3+)对其进行配位改性,制得室温下呈液态的骨胶,探讨了改性机制。对骨胶改性前后的结构和性能进行表征和测试,并优选出改性骨胶压制胶合板的最佳工艺参数。结果表明:Al^(3+)与N、O以配位键结合,形成稳定的五元环结构;骨胶经改性后,胶膜表面更为规整,没有明显缺陷,断裂面整体呈现海藻状结构,热稳定性无明显变化,耐水性明显提高。当热压的温度为110℃,时间为20 min,压力为4 MPa,存放时间为48 h时,胶合板具有相对最大的胶接强度。

Al掺杂Fe_(2)(MoO_(4))_(3)的热致变色性能研究

通过溶胶凝胶法制备了单斜Fe_(2)(MoO_(4))_(3)到单斜Al_(2)(MoO_(4))_(3)固溶体系列的Fe_(2-x)Al_(x)(MoO_(4))_(3)(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0)粉末样品。通过X射线衍射发现所有样品都具有相同的单斜相结构,没有发生相分离,成功做到不同比例下的Fe_(2-x)Al_(x)(MoO_(4))_(3)共存。单斜Fe_(2)(MoO_(4))_(3)的晶胞体积随铝含量增加而减小,这与Al^(3+)取代Fe^(3+)的进入有关。在600℃下烧制的x=1.6的组合物表现出最好的可逆热致变色性能。基于电荷转移机理的无机可逆热致变色材料具有随温度连续变色的特性,本研究将对钼酸盐基质中的发色团离子之间相互作用的理论机理进行解释,进一步提升新型热致变色材料的可控调节制备及应用。

MgGa_(2)O_(4)∶Cr^(3+),Al^(3+)近红外发光长余辉纳米粒子的制备及发光性能研究

利用乙二醇辅助共沉淀法,制备了小尺寸近红外发光Al^(3+)共掺杂镓酸镁(MgGa_(2)O_(4))∶0.3%Cr^(3+)(MGO∶0.3%Cr^(3+),Al^(3+))长余辉发光纳米粒子(PLNP),考察了Al^(3+)掺杂对MGO∶0.3%Cr^(3+)晶体结构和光学性质的影响。研究结果表明,Al^(3+)掺杂对MGO∶0.3%Cr^(3+)的晶体结构无影响,但能提高MGO∶0.3%Cr^(3+)的发光强度。当Al^(3+)掺杂量为0.4%(摩尔分数)时,MGO∶0.3%Cr^(3+),0.4%Al^(3+)(Al^(3+)、Cr^(3+)相对于Ga^(3+)的物质的量比,摩尔分数)PLNP发光强度最强,余辉平均发光寿命从46.98s(MGO∶0.3%Cr^(3+))增大至78.75s(MGO∶0.3%Cr^(3+),0.4%Al^(3+)),平均粒径为(6.53±1.79)nm。本研究为制备小尺寸和高发光强度的PLNP提供了一种有效的方法。此外,高发光强度和长余辉寿命的MGO∶0.3%Cr^(3+),0.4%Al^(3+) PLNP为光学传感、成像和治疗等提供了材料支撑。

模拟酸雨对赤红壤磷素及Ca^(2+)、Al^(3+)、Fe^(2+)淋失特征的影响

本研究通过室内土柱试验,研究了不同强度和持续时间的模拟酸雨淋溶下赤红壤磷素淋失量及部分阳离子(Ca2+、Al3+、Fe2+)的释放程度和特征。结果表明,经pH 2.0、pH 3.0、pH 4.0、pH 5.0模拟酸雨持续淋溶34 d后,淋溶液pH值变化并不明显(P>0.05),而对Ca2+、Fe2+的溶出有显著的促进作用,Ca2+、Al3+、Fe2+溶出量均随pH值的降低而升高,Al3+和Fe2+淋失量在pH 2.0时均有骤增现象。随淋溶时间的增加,土壤可溶态磷的淋失量表现为先增加后逐渐降低;随着pH值的降低,土壤磷淋失总量也表现为先增加后降低,pH>4.0的酸雨有助于促进土壤磷的释放,pH<4.0时土壤磷的淋失减少。相关分析发现淋溶液中磷淋失总量与Al3+和Fe2+溶出量均呈显著负相关(r1=-0.6531,r2=-0.5107),和Ca2+总溶出量相关关系不显著(r3=-0.1287),表明高强度酸雨降低了土壤磷淋失量,这可能与酸雨导致活性铁、铝的大量释放,增加了磷的活性吸附点位,因而增加了对磷酸根离子配位吸附与固定有关。

大豆根缘细胞对Al^(3+)毒害的响应

【目的】研究大豆根缘细胞发育的生物学特性和对Al3+毒害的响应,为提高大豆的耐铝性提供理论依据。【方法】以浙春3号和辽鲜3号为材料,采用悬空气培法,研究大豆根缘细胞产生的数目、活性随根长的变化及Al3+毒胁迫下根缘细胞形成和释放的难易程度。【结果】大豆根冠周围新形成的根缘细胞呈圆形,随着生长逐渐发育成椭圆形或矩形或长条形。当根长为15～25 mm时,根缘细胞数目达最大值,浙春3号约3 000个,辽鲜3号约3 800个。去根缘细胞的大豆分别用100、200、300、400μmol.L-1 Al3+溶液喷洒根尖,根缘细胞的数目和活性明显低于0μmol.L-1Al3+溶液喷洒的处理,且Al3+浓度越高,根缘细胞数目和活性下降幅度越大。200μmol.L-1 Al3+、300μmol.L-1 Al3+处理4 h,两个大豆品种的PME活性明显升高,400μmol.L-1Al3+处理后PME活性均有明显下降。这说明高浓度Al3+不利于根缘细胞的形成和释放,降低细胞活性和PME活性,辽鲜3号的根缘细胞对Al3+胁迫反应更为敏感。【结论】Al3+毒害时,维持较高根缘细胞的数目、活性及PME活性是抗性品种耐铝毒的重要途径。

新型Al^(3+)掺杂硅胶吸附材料的制备与性能

将陶瓷纤维纸经水玻璃、铝盐溶液等浸渍及调节溶液 pH值 ,得到了新型高吸附性能Al3+ 掺杂硅胶吸附材料 .探讨了浸渍条件对材料吸附性能和表面结构的影响 .反应的优化条件为 :水玻璃含量 2 6 .7% (质量分数 ,下同 ) ,铝盐含量 10 % ,浸渍时间 12 0min ,反应温度 6 0℃ ,溶液 pH值 1.8.得到的Al3+ 掺杂硅胶能较好地分布在陶瓷纤维表面及其孔隙中 ,在多孔掺杂硅胶中 ,起吸附作用的主要为中孔 .由于铝替代硅进入硅胶网络(Al3+ 掺杂 ) ,材料的吸附性能、耐热性能及机械强度等均优于同等条件下反应生成的硅胶 .

Al^(3+)对荞麦离体根边缘细胞的作用

以悬空气培法获得荞麦根边缘细胞,并收集、研究了边缘细胞的生物学活性和脱离根冠后对A l3+毒害的响应过程.结果表明,荞麦根边缘细胞绝大多数呈细杆状,少数呈弯曲的长条型.根长为25 mm左右时,边缘细胞的生物学活性最大,为(94±1)%.A l3+对离体边缘细胞有明显的毒害作用,用A l3+浓度为50μmol/L的溶液处理1~6 h就出现细胞死亡症状,在6 h之后毒害作用最大.系列浓度A l3+(0,12.5,25,50,100,200μmol/L,Ca2+浓度为0.1 mmol/L)处理12 h后,A l3+浓度为12.5μmol/L时处理就足以使离体边缘细胞大量死亡,这说明极其微量的A l3+浓度就可以显著影响离体根边缘细胞活性,也表明离体边缘细胞对A l3+的作用较为敏感,边缘细胞对铝毒响应的滞后性是细胞自身抗铝毒的一种生理反应.

偏最小二乘分光光度法同时测定Fe^(3+)和Al^(3+)

以铬天青S(CAS)为显色剂,溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)作为增溶增敏剂及丙酮作为稳定剂,采用偏最小二乘(PLS)分光光度法对Fe3+ 和Al3+ 同时测定。综合考虑光源稳定性,双组分吸光度加和性及线性等因素,选取6 10～6 70nm范围内7个波长以供多波长数据采集。作为比较,在后续数据分析中分别采用了CPA矩阵法和偏最小二乘法(PLS) ,结果表明后者具有明显的优势。

Al^(3+)、F^-掺杂LiMn_2O_4的高温电化学性能

采用固相法合成制得正极材料尖晶石型LiMn2O4及LiAl0 1Mn1 9O3 9F0 1固溶体,XRD显示了其具有良好的尖晶石结构。通过恒电流充放电、循环伏安等测试对样品的电化学性能进行对比研究,用SEM观察了它们之间的形貌差别。结果表明:与LiMn2O4相比,LiAl0 1Mn1 9O3 9F0 1具有良好的高温(55℃)循环性能,Al3+、F-的掺杂大大地提高了材料的稳定性,实验电池循环实验15次后容量仍能保持在110mAh/g左右。

水稻幼苗耐Al^(3+)胁迫的QTL定位分析

用珍汕97B/密阳46构建RIL群体及其遗传图谱,对其种子采用纸培法育苗和培养,并设2个Al3+浓度(20 mg/L和30 mg/L)胁迫处理,以处理20 d后的幼苗相对根长(%)和相对苗高(%)为耐Al3+胁迫指标,用于QTL定位分析。结果表明,以相对根长为指标,检测到2个耐Al3+胁迫的主效应QTL,即qRAC(r)2和qRAC(r)11,其中qRAC(r)2在2个胁迫处理下均被检测到,有效基因来自于珍汕97B,贡献率较大(12.92%和16.15%),表现出较强的耐Al3+胁迫功能。以相对苗高为指标,还检测到qRAC(s)11-2(20 mg/L Al3+)和qRAC(s)11-1(30 mg/L Al3+)2个主效应QTL,它们均位于第11染色体。耐Al3+胁迫的QTL上位性分析还表明,总的QTL上位性互作效应比主效应QTL的作用更大,且显示出相当的复杂性,在不同胁迫浓度下,基因间可以通过不同的互作方式,表现出对高Al3+胁迫的耐性。以相对根长为指标,检测到8对上位性互作,涉及1、23、、5、6、10等6条染色体的15个QTL位点;以相对苗高为指标,共检测到6对上位性互作,涉及第1、2、3、5、6、7、89、、12等9条染色体;且几乎所有互作均发生在背景因子的QTL位点间。

Al^(3+)沉淀法对茶多酚制备效果的影响研究

本文以铝盐作沉淀剂,研究了Al3+沉淀提取茶多酚的工艺条件。结果表明:Al3+沉淀茶多酚的最佳pH值范围为5.3～5.7,茶多酚沉淀率达92.22%～95.28%。0.1mol/L的AlCl3.6H2O加入体积量x(mol)与茶多酚沉淀率y(%)的线性回归方程为y=17.768+64.657x,相关系数r=0.9148.经F检验,该回归方程在а=0.05水平上显著。茶多酚—铝盐的最佳转溶条件为∶茶多酚一铝盐沉淀用pH1.5的酸溶液,以料酸比1∶2(V/V)于60℃水浴中转溶15min,1次,茶多酚的转溶率达79.09%。

Al^(3+)离子掺杂对负载TiO_2薄膜光催化活性的影响

以钛酸丁酯和Al2(SO4)3·18H2O为原料,采用溶胶凝胶法在钛片、玻璃、釉面瓷砖、陶瓷、不锈钢和铝片六种载体上制备了Al3+掺杂TiO2薄膜,讨论了不同Al3+掺杂浓度下,不同载体表面上制备的TiO2薄膜对甲基橙脱色率的影响。试验结果表明Al3+对TiO2薄膜的掺杂效果与载体的类型密切相关,并且不同载体其Al3+掺杂的最佳浓度也不同。Al3+掺杂后,TiO2薄膜光催化活性提高最大的是玻璃,其次是釉面瓷砖、铝片、钛片、陶瓷,最差的是负载不锈钢。