Fe~(3+),Cu~(2+),Ag~+与S_2O_3~(2-)反应的实验教学研究

介绍了在研究性实验开设中引导学生应用无机化学基本原理从多个角度对Fe3 + ,Cu2 + ,Ag+ 与S2 O2 -3 的反应机理和反应产物进行了研究和探讨 .     

聚马来松香酰乙二胺金属离子配合物的合成及特性研究

以天然产物松香酸为原料,分别经马来酸和二氯亚砜化学改性得到马来松香酰氯单体,马来松香酰氯单体在无水条件下经乙二胺氨解聚合得到功能性聚马来松香酰乙二胺,用红外光谱及紫外光谱对聚合产物及其金属离子配合物进行了表征并测定其分子量为50～70 kμ.测定了该聚合物对Cu2+、Fe3+、Cd2+、Hg2+、Zn2+、Pb2+、和Ag+等金属离子的吸附性能.结果表明,该聚合物对Cu2+、Fe3+、Cd2+、Hg2+、和Ag+吸附容量(mgMn+/gPMGE)分别为35.84、17.92、12.36、42.21和15.12;对Zn2+、Pb2+的吸附量为零,表现出很好的吸附选择性.最后研究了在室温下各种金属离子配合物在EDTA、HCI、NaOH溶液中的洗脱效果,其中Cd2+在EDTA中的洗脱效果最佳,能全部洗脱下来;而Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+的配位能力较强,经NaOH、EDTA、HCl溶液处理后仍有很高的残留率.     

N,N’-二乙氧羰基-N”,N’”-(1,6-亚己基)双硫脲的合成、结构表征及其与金属离子的作用

由氯甲酸乙酯和硫氰酸钠经亲核取代反应和异构化合成N-乙氧羰基异硫氰酸酯中间体,再将该中间体与1,6-己二胺经亲核加成反应,合成N,N’-二乙氧羰基-N”,N””-(1,6-亚己基)双硫脲.对其进行元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱及碳谱分析.将所得产物配成溶液,分别与Cu2+,Ni2+和Fe3+溶液混合,用紫外可见分光光度计测定产物溶液吸光度的变化,对产物与Cu2+离子的沉淀产物进行红外光谱检测,对比产物与其Cu2+络合物的红外光谱.研究结果表明:具有新型结构的双硫脲可分别与此3种离子发生反应,并表现出对Fe3+的较强选择性.产物与Cu2+生成的络合物为环状螯合物.     

废水中总氰化物含量测定条件的研究

对异烟酸-吡唑啉酮(isonicotinic acid-pyrazolone)显色体系测定水溶液中微量氰化物(CN-)条件进行了实验考察。结果表明,在有多种共存金属离子如Fe3 、Fe2 、Pb2 、Cu2 、Hg2 、Ag 、S2-下,该显色体系可测定的下限为0.001 mg/L,在0.001~0.2 mg/L范围内符合比尔定律。实验重点考察了溶液中共存金属离子对测定干扰的影响,表明软酸离子(Cu2 、Hg 和Ag-)对测定有影响,证实了该体系测定CN-的应用条件和范围。     

Fe3+/Cu2+/Ag+改性高比表面活性炭对乙腈中二苯并噻吩的吸附

应用浸渍法,采用Fe3+、Cu2+和Ag+对高比表面活性炭(AC)进行改性,制备出3种改性的AC(Fe3+/AC、Cu2+/AC和Ag+/AC).采用静态吸附法测定改性AC吸附乙腈溶液中二苯并噻吩(DBT)的吸附等温线,应用程序升温脱附法(TPD)测定DBT在未改性AC及3种改性AC上的脱附峰面积,并采用Boehm滴定法测定这4种吸附剂的表面总酸性基团含量.结果表明:与未改性的AC相比,Fe3+/AC、Cu2+/AC和Ag+/AC表面的总酸性基团含量增加,其对乙腈溶液中DBT的吸附容量也增大;各吸附剂表面的总酸性基团含量顺序为Fe3+/AC>Cu2+/AC>Ag+/AC>未改性AC,它们对乙腈溶液中DBT的吸附能力在298K下分别提高了30%、20%、14%.以上结果表明AC类吸附剂的吸附容量与其表面的酸性基团含量成正比;应用浸渍法可提高吸附剂表面的酸性基团含量,从而增加吸附剂表面吸附乙腈溶液中DBT的吸附活性位,提高对DBT的吸附能力.     

L-Cys-CdS纳米荧光探针的微波制备及荧光猝灭法测定金属离子

用微波法以L-半胱氨酸为稳定剂,硫代乙酰胺为硫源,合成了L-Cys-CdS纳米荧光探针,透射电镜(TEM)测得其粒径大小为40 nm,研究了微波反应时间、初始反应pH值和调节pH值对合成L-CysCdS纳米荧光探针荧光强度的影响.结果表明,L-Cys-CdS纳米荧光探针的最佳合成条件为初始反应pH=8.5,微波反应时间15 min,调节pH=7,且Cu2+(53~427μg·L-1),Ag+(180~1 620μg·L-1),Fe3+(93.3~1 586μg·L-1)在一定条件下对该纳米荧光探针的荧光猝灭为线性,该方法简便易操作,可用于Cu2+,Ag+,Fe3+的微量测定.     

基于罗丹明衍生物的Fe~(3+)荧光探针研究

为建立一种高选择性的Fe3+荧光探针测定Fe3+含量,设计并合成了一种罗丹明衍生物(探针1)用于Fe3+含量的测定.结果表明:在pH 6.00的V水∶V乙醇=1∶1的溶液中,荧光探针显示微弱荧光,当向其中加入Fe3+后,在580 nm处荧光增强,探针对Fe3+显示了较高的选择性.除Al3+和Ni2+对Fe3+的测定有干扰外,其他碱金属、碱土金属和过渡金属均不干扰探针1对Fe3+的测定.该探针对铁离子的线性响应范围是8.0×10-6～1.0×10-3mol/L,检测下限是2.4×10-6mol/L.该探针用于中药材怀菊花、怀牛膝中Fe3+的测定,测量结果令人满意.     

应用一种无膜生物电化学系统还原冶铋废水中Cu(Ⅱ)的研究

考察了将一种放大的无膜生物电化学系统(Membrane-free Bioelectrochemical Systems,MF-BES)应用于阴极还原实际铋冶炼废水中Cu(Ⅱ)的可行性.在选定的预处理条件下(pH=2.47-3.27),废水中Fe3+沉淀分离的去除率最高达到(99.60±0.04)％,同时Cu2的损失率可控制在(9.31±0.06)％.循环伏安分析显示,酸性废水(pH=2.0)中的Fe3+/Fe2+等离子使Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)的还原峰负向移动,干扰铜还原反应的发生,加大了铜还原的难度.以含铜的铋冶炼工艺废水作为阴极液,Cu(Ⅱ)还原去除过程为一级动力学反应(R2 =0.985).120h内,MF-BES中的总铜质量由(87.56±4.38)mg降至(0.74±O.04)mg,去除率大于99％,出水含铜浓度(T[Cu] =0.15rmg/L)符合国家污水综合排放(GB8978-1996)一级标准.Cu(Ⅱ)被还原为晶体单质Cu,Cu2O和CuCl,并沉积在阴极板上.     

Fe3＋,Cu2＋,Ag＋与S2O3^2—反应的实验教学研究

介绍了在研究性实验开设中引导学生应用无机化学基本原理从多个角度为Fe3 ,Cu2 ,Ag 与S2O3^2-的反应相理和反应产物进行了研究和探讨。     

Cu~(2+)离子荧光探针R1的合成及光谱性能研究

为考察民族植物药中金属离子的含量,采用罗丹明B为原料,设计合成了Cu2+荧光探针R1.通过其光谱性能测试结果表明,R1能在V(乙醇)∶V(水)=10∶90的介质中高选择性识别Cu2+,而其它常见离子如Na+,K+,Mg2+,Ca2+,Mn2+,Cd2+,Cr3+,Co2+,Ni2+,Ag+,Pb2+,Zn2+,Fe3+和Hg2+则几乎没有荧光光谱的变化.此外,其他金属阳离子和阴离子对R1识别Cu2+的干扰测试和Job-plot工作曲线的测试结果表明,探针R1识别Cu2+几乎不受阳离子和阴离子的干扰,其络合配比是按照1∶1进行配位络合.     

金属掺杂TiO2粉体的光催化性能研究

采用溶胶凝胶法制备了TiO2和掺杂Ag+,Zn 2+ ,Cu 2+ ,Fe 3+ 和Eu 3+ 的TiO2纳米粉体.用XRD, SEM、及EDS对它们进行了表征,通过表征说明TiO2的晶型为锐钛矿,同时也表明金属离子成功的掺杂到TiO2晶型中.通过对罗丹明B的降解,研究了光催化剂的性能,结果表明:Ag+掺杂的TiO2纳米粉体具有较高的光催化活性.     

十三种金属离子浮选行为的研究

本文研究了十三种金属离子在硫氰酸盐-氯化十六烷基吡啶(CPC)体系中的浮选行为。它是基于金属离子与硫氰酸盐(SCN-)生成络阴离子后,再与阳离子表面活性剂 CPC 形成离子缔合物而进行浮选.在各自适宜的酸度下,Fe3+,Ag+,Cu2+,Au3+,Bi3+,Cd2+,Co2+和Ni2+的浮选率为92—100%,而 Pb2+,Mn2+,Zn2+,Ca2+和Mg2+的浮选率低于20%或几乎不被浮选.浮选富集倍数较大、灵敏度高、选择性好,用于海水中微量铜和铁的测定,方法简便,结果满意.     

基于“Off-On”罗丹明染料高选择性Cu2+荧光探针的合成

以罗丹明B为原料,设计合成了一个Cu2+荧光探针R1.通过其光谱性能和离子选择性测试结果表明,R1在V(乙醇)∶V(水)=10∶90的介质中能高选择性识别Cu2+.其最大发射波长为582 nm,而其它常见离子如Na+,K+,Mg2+,Ca2+,Mn2+,Cd2+,Cr3+,Co2+,Ni2+,Ag+,Pb2+,Zn2+,Fe3+和Hg2+则几乎不引起探针的荧光光谱变化.在1×10-5mol/L范围内Cu2+的荧光滴定结果表明,探针的检测限为8×10-6mol/L.表明R1对Cu2+的识别具有很高的灵敏度.此外,R1是一个对pH不敏感的分子探针,通过拟合计算出探针R1的pKa为4.2.表明探针可以在pH 4.5～10的范围内对Cu2+进行有效地检测.     

电对 Fe(phen)_3~(3+)/Fe(phen)_3~(2+)和 Cu(phen)_3~(2+)/Cu(phen)_2~+的标准电极电位的测定

本文利用“补偿法”测定了电对 Fe(phen)3_-~(3+)/Fe(phen)3_-~(2+)和 Cu(phen)3_-~(2+)/Cu(phen)_-2~+(phen 为邻菲绕啉)的标准电极电位。前者1. 0636伏,后者为0. 0144伏,说明经邻菲绕啉络合后,提高了 Fe(Ⅲ)的氧化能力,相反降低了 Cu(Ⅱ)的氧化能力。由于 Fe 电对的测定值基本与文献报导相近,故方法是可靠的。对于半反应 Fe(phen)_3~(3+)+e≒Fe(phen)_3~(2+)的标准电极电位数据,已有报导,但对半反应 Cu(phen)_3~(2+)+e≒Cu(phen)_2~+的标准电极电位及测定方法尚未见报导。本文应用“补偿法”测电动势的方法,验证了铁离子邻菲绕啉络合电对的标准电极电位,同时测定了铜离子邻菲绕啉络合电对的标准电极电位。     

辽宁五龙金矿黄铁矿标型特征研究及深部找矿预测

辽宁五龙金矿位于营口-宽甸古隆起的南部,鸭绿江成矿带西北侧.该矿的主要载金矿物为黄铁矿,针对m2-3,m2-6和m4-2矿脉黄铁矿标型特征的系统研究表明:其黄铁矿的S/Fe为1. 90～1. 98,属亏硫型;在-454～-609m标高范围内ω(Fe)/ω(S+As)为0. 888～0. 908,微量元素(As+Sb+Se+Te)组合、(Ag+Cu+Pb+Zn)组合和(Co+Ni+Ti+Cr)组合在-530 m标高以下具有首尾晕显著叠加同步增加的变化;成矿延伸指数(γ)变化为29. 5%～64. 5%,呈现波动式变化,且在-609 m标高出现明显折返趋势,表明-454～-609 m标高范围属于矿床的中上部位;此外,黄铁矿出现率平均为81. 28%,垂向上呈"S"型波动,-609 m标高P导型出现率在80%以上,并有下延增大趋势,同样说明在-609 m标高下部仍具较好找矿潜力.矿石中微量元素Ag,Cu,As,Pb,Bi高值区相互叠加,在南部-609 m标高处见有两处高值叠加区向下尚未闭合,暗示有向下延伸的趋势.综合认为南部矿体向下找矿前景更大.     

基于普鲁士蓝纳米粒子的形成利用共振瑞利散射技术测定盐酸土霉素

在pH值为1.4的盐酸溶液中,盐酸土霉素将Fe3+还原成Fe2+,Fe2+能与[Fe(CN)6]3-反应生成Fe3[Fe(CN)6]2络合物,并进一步聚集形成普鲁士蓝纳米粒子.该纳米粒子的形成导致共振瑞利散射强度显著增强,最大散射波长位于380nm,RRS的增强值(ΔIRRS)在一定范围内与盐酸土霉素的质量浓度成正比.同时,该方法操作简单、快速,具有较宽的线性范围和高的灵敏度,线性范围为0.05~1.5mg/L,检出限为8.62μg/L.据此,基于普鲁士蓝纳米粒子的形成,建立了利用共振瑞利散射技术测定盐酸土霉素的新方法.研究了这一反应体系的RRS光谱,探究了最佳反应条件并考察了干扰物质的影响.同时,将该方法用于盐酸土霉素实际样品的检测,得到了满意的结果.此外,还初步探讨了该体系的反应机理和RRS增强的原因.     

硫酸铵-溴化四丁基铵水体系液液萃取分离铅

研究了硫酸铵-溴化四丁基铵(TBAB)-水体系萃取分离铅的行为及其与常见离子的分离条件.试验表明,TBAB的水溶液在硫酸铵的作用下盐析,形成了液-液两相,在pH3～5的克拉克-鲁布斯缓冲溶液中,Pb2+与Br-形成的络阴离子PbBr42-能与溴化四丁基铵TBA+形成疏水性的三元离子缔合物(TBA+)2(PbBr42-)而被萃取到上层TBAB相,其他共存离子:Zn2+,Cu2+,Ni2+,Co2+,Mn2+,Fe3+不被萃取.控制溶液的酸度,该体系能够使Pb2+与常见金属离子Zn2+,Cu2+,Co2+,Ni2+,Mn2+,Fe3+等完全分离.对合成水样进行了萃取分离测定,结果满意.     

Fe3O4/Cu2O-Ag可回收型SERS基底的制备及性能研究

首先通过水热法合成了Fe3 O4纳米花球,并在其表面均匀地修饰了酰胺基功能化的RF(resorcinol-formaldehyde resin)层,再利用原位还原法将Cu2 O负载在Fe3 O4纳米球表面,最后将Ag纳米颗粒沉积在Fe3 O4/Cu2 O材料表面,从而制备了Fe3 O4/Cu2 O-Ag纳米复合材料.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等手段对Fe3 O4/Cu2 O-Ag纳米复合材料的形貌、物相组成和磁学性能进行了表征.此外,以多环芳烃类污染物芘(Pyr)为目标物,对Fe3 O4/Cu2 O-Ag材料的实际SERS检测性能进行了讨论和分析.结果表明,该纳米复合材料具有优异的SERS活性和磁响应能力,为环境中多种污染物的检测提供了高效低成本的新选择.     

以1,2-双(3-氨基苯氧基)乙烷为载体的PVC膜银离子选择电极的研究

制备了以1,2-双(3-氨基苯氧基)乙烷为载体的聚氯乙烯(PVC)膜银离子选择电极,研究了电极膜中增塑剂种类及载体和离子定域体(KTpCIPB)含量对电极性能的影响.结果表明:此电极对Ag+具有很好的能斯特响应性能,在10(-6)～10(-3) mol/L的浓度范围内呈良好的线性关系,线性系数为0.9991,检测下限为8.5X10(-7)mol/L,响应斜率为59.9 mV/decade.电极对Ag+具有很好的选择性,碱金属、碱土金属及常见过渡金属离子对Ag+的测定干扰很小.该电极可在体积分数不大于30%的乙醇水溶液中使用,能准确滴定自来水中C1-的含量和维生素B6药片中维生素B6的含量,并用于实际样品中Ag+含量的直接测定.     

新型阳离子交换纤维的制备、表征及对Fe~(3+),Pb~(2+),Ag~+的交换性能

以聚丙烯腈纤维(PAN)进行NH2OH化学改性制得的含有偕胺肟基的螯合纤维为原料,然后与BrCH2CH2SO3Na反应合成阳离子交换纤维.对阳离子交换纤维进行了IR表征,并测试了其对Fe3+、Pb2+、Ag+ 的交换性能.实验结果表明,该交换纤维对Ag+离子的交换率最大.