综合化学实验设计:单/双核铜配合物的温度控制合成、表征及转化

化学类专业本科生在理论课学习中,对反应的热力学产物和动力学产物有了一定的理论认识,但目前鲜有实验能够使其直观体会2种产物在制备时的差异．本实验以氯化铜和邻氨基苯甲酰胺为原料,水和乙醇为溶剂,通过仅改变反应温度,分别在60 ℃水浴加热和冰水浴冷却条件下得到了红色的热力学产物二(μ-氯)·二[氯·(邻氨基苯甲酰胺)合铜(Ⅱ)] ( 1 )和黄绿色的动力学产物二氯·二(邻氨基苯甲酰胺)合铜(Ⅱ) ( 2 ),产率分别为80.4%和76.4%．采用络合滴定法和仪器分析方法对产物进行了表征测试,结果表明在不同温度下可制备2种不同组成、结构和性质的热力学和动力学产物,且在加热条件下,配合物 2 可以转化为配合物 1 ．本设计为化学类相关专业本科生综合实验教学提供了一个成功案例,可加深学生对结构与性能的科学关联以及构效关系的认识和理解．      

环丙沙星和铜复合污染下河流底质微生物群落与抗生素抗性基因的交互关系

选择环丙沙星(CFC)和铜(Cu)作为目标污染物,设计室内驯化试验,通过16S rRNA高通量测序、定量PCR等技术探究CFC和Cu复合污染下河流底质微生物群落与抗生素抗性基因(ARGs)间的交互关系。结果表明,CFC单一污染、Cu单一污染和复合污染试验组中ARGs丰度、微生物群落组成及功能存在显著差异;所有试验组的总ARGs相对丰度呈现随时间先增后减的变化趋势。共现网络分析表明, intI 1与3类ARGs和8个菌群相关,是ARGs和微生物群落之间的桥梁;所属变形菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和绿弯菌门的细菌最有可能成为水环境中ARGs的潜在宿主。基于偏冗余分析发现,在MGEs、微生物群落和污染物等因素中微生物群落对ARGs丰度变化总解释率最高(49.77%);路径分析表明,CFC和Cu主要通过微生物群落间接地影响ARGs的传播和扩散。     

化学抑尘剂对铜尾矿库区草本植物适生性的影响

为研究铜尾矿库中喷洒化学抑尘剂是否会影响库区复绿植物生长,选择三种复绿植物,种植于铜尾矿中,定期喷洒水和两种化学抑尘剂溶液,通过考察植物发芽率、生长状态、根-土复合体抗剪强度等指标,探究抑尘剂对铜尾矿复绿植物适生性的影响.结果表明,三种植物适生性从高到低为黑麦草、沙打旺、狗牙根.喷洒氯化钙溶液的植物均未发芽.相较于喷洒水,喷洒聚丙烯酰胺溶液更能促进植物生长.喷洒聚丙烯酰胺溶液的黑麦草适生性最优.因此,可以确定黑麦草适合用于铜尾矿库复绿,喷洒聚丙烯酰胺溶液,既能固土抑尘,又能促进植物生长.     

侧吹炼铜过程中乳化现象的模拟

为定量描述熔炼过程中乳化现象,首先建立了基于相似原理的物理模型,然后使用高分辨率相机和Image Pro-Plus 6.0软件考察了气体流量对熔池内乳化层的形成、乳化液滴尺寸分布的影响规律,最终建立了传质界面面积ɑ的估算方法.结果表明:乳化液滴的体积表面积平均直径值(SMD)随着气体流量的增大而减小,乳化层内ɑ值随着气体流量的增大几乎呈线性增长,铜锍与渣的分离可由重力和扩散传质引起.     

青海省夏日哈木铜镍钴硫化物矿床找矿模型初探

青海省东昆仑造山带发现的夏日哈木超大型铜镍钴硫化物矿床,是全国第二大镍矿,其发现具有里程碑意义。综述国内学者对该矿床的研究进展,利用已有的研究成果资料,建立夏日哈木岩浆熔离-贯入型铜镍钴硫化物典型矿床地物化综合信息图。补充和完善东昆仑造山带夏日哈木型铜镍矿成岩-成矿模式图。总结出控制该类矿床的7个有利找矿标志。建立了祁漫塔格地区区域经验找矿模型,并根据找矿模型进行了成矿潜力评价,共圈定出9个找矿靶区。     

微纤包覆铜铬银浸渍炭对 CO 的催化氧化性能研究

以不锈钢纤维和商用铜铬银浸渍炭催化剂为主要原材料,采用“湿法造纸 － 高温 烧结”工艺制备了微纤包覆铜铬银浸渍炭复合材料． 利用扫描电子显微镜( SEM) 和 N2 吸 附法考察微纤复合材料的结构和浸渍炭的孔径分布与比表面积． 结果表明,浸渍炭颗粒被 较好地包覆在了不锈钢纤维形成的三维网状结构中,浸渍炭的孔结构特性基本不变,比表 面积略有增加． 利用 X 射线衍射仪( XＲD) 、 X 射线光电子能谱仪( XPS) 和化学吸附仪 ( TPＲ) 考察微纤包覆工艺对浸渍炭活性组分的影响,结果表明大部分活性组分被还原． CO 在颗粒浸渍炭固定床、微纤包覆浸渍炭固定床以及二者床层高度比例为1∶ 1 的结构化 固定床上的催化氧化实验表明,微纤包覆过程使得商业铜铬银浸渍炭对 CO 的催化活性 降低,与复合材料表征结果相符．     

铜钼浮选分离中硫化钠的消耗机理

针对铜钼浮选分离生产过程中,往往存在着硫化钠抑制剂消耗量过大、生产成本过高的现象,使用硫离子选择电极动态监测不同条件下硫化钠溶液中硫离子电位,来初步研究硫化钠大量消耗的机理.结果表明:铜钼浮选分离过程中,空气的鼓入和矿浆的未加温处理会增加硫化钠的氧化消耗,是硫化钠消耗量大的原因之一.浮选矿浆中的矿物(如辉钼矿、黄铜矿和黄铁矿)有着催化硫化钠氧化分解的作用,加上矿物本身对硫化钠的吸附作用,是造成铜钼浮选分离过程中硫化钠大量消耗的又一原因.此外,矿浆中溶出的少量金属阳离子(如Cu²⁺和Fe³⁺)对硫化钠的氧化分解也有一定作用,进一步加剧了硫化钠的消耗.     

铜催化二羟基乙酸、 胺和炔三组分脱羧偶联反应的机理

用密度泛函方法, 研究铜催化二羟基乙酸、 胺和炔三组分脱羧偶联反应的机理. 通过计算实验提出的反应机理, 给出并计算新的反应机理： 二羟基乙酸与胺原位生成的亚胺盐, 先配位到催化剂的铜中心发生脱羧反应, 再进行端炔配位和插入、 质子化、 亲核加成、 配体交换等步骤. 理论计算结果表明, 该机理的决速步骤为端炔插入, 反应能垒为129.8 kJ/mol, 与实验反应温度为110 ℃的结果一致.     

一维柔性双吡啶四唑基铜配合物的合成、结构及染料吸附性能

以氯化铜、柔性双吡啶四唑配体(4-bptzp)和5-硝基间苯二甲酸(5-H_2nip)为原料,在水热条件下自组装,制备一种新型的铜配合物[Cu(4-bptzp)(5-nip)]·H_2O,并利用粉末X射线衍射、单晶X射线衍射等对其结构进行表征.结果表明:该铜配合物的分子式为C_(69)H_(56)Cu_3N_(33)O_(21),Mr=1 874.09,三斜晶系,P1空间群,V=3.984 5(4)nm3,a=1.277 09(8)nm,b=1.357 97(9)nm,c=2.433 64(16)nm,α=76.727(10)°,β=75.987(10)°,γ=85.579(2)°,Z=2,R_(int)=0.038 6,D_(cal)=1.562g/cm~3,μ=0.888 mm~(-1),F(000)=1 912,R=0.051 9,wR_2=0.124 2;铜离子被5-nip桥连形成一维[Cu_2(nip)_2]n带状链结构,配体4-bptzp连接链上的两个铜离子形成[Cu_2(4-bptzp)_2]环悬挂在链两侧;该铜配合物在黑暗条件下可快速吸附水溶液中的有机染料亚甲基蓝.     

无镀镍铜铝低温钎焊工艺研究

运用感应加热工艺,开发了低成本且工艺简单的无镀镍铜铝复合材料的低温分层钎焊法。试验了4种铝用钎料及其钎焊工艺代替电镀镍作为铝表面镀层,解决了铜板与铝板之间的焊接问题。观察了焊接区域的界面形貌、断后形貌,测量了焊接件的剪切强度。结果表明,高低温钎料分层钎焊工艺可以实现铜铝板的有效连接,所获得的铜铝焊接件剪切强度最高可达26 MPa,焊接区域无明显的焊接缺陷;刮擦钎焊既可以搭配高温钎料,也可以搭配低温钎料使用,并且焊接件的剪切强度能达到行业要求。