以香豆素为基用以识别氟离子的新型比色化学传感器

以香豆素作为发色团,胺基为氢键供体,以—C=N键桥连设计合成了可裸眼识别氟离子的化学传感器1,吸收光谱结果表明在乙腈中它可以高选择性识别氟离子,光谱红移70 nm,溶液颜色由橙色变为蓝紫色,而其它离子如Cl~-、Br~-、I~-、H_2PO_4~-、NO_3~-、HSO_4~-、AcO~-等均不影响其对氟离子的识别.通过核磁共振氢谱考察其识别机制,表明传感分子通过与F~-间的质子转移反应,使整个体系电子离域,分子内电荷转移更加显著,从而导致吸收光谱大幅红移.     

水体中氟的检测与治理研究进展

阐述了氟与人体健康的关系；介绍了离子选择电极法、离子色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、荧光法、分光光度法等水中氟离子的检测方法;并对化学沉淀法、絮凝沉淀法、吸附法等水中氟离子的去除方法进行了综述.     

光谱法研究氟虫腈与牛血清白蛋白的相互作用

在模拟人体生理亲件下,采用荧光光谱法和紫外可见吸收光谱法研究了氟虫腈与牛血清白蛋白的相互作用.结果表明,氟虫腈对牛血清白蛋白的内源荧光有一定的猝灭作用,由Stern-Volmer方程和Lineweaver-Burk方程分析处理实验数据,得到了结合作用的平衡常数、结合反应的热力学参数、结合位王、结合作用力类型等.     

离子液体表面活性剂的合成与应用(Ⅺ)——与生物活性分子的相互作用

从3方面综述了离子液体表面活性剂与生物活性分子的相互作用。亲油性的离子液体表面活性剂可与β-环糊精形成1:1,1:2或2:1型包合物,而亲水性的离子液体表面活性剂不能与β-环糊精形成包合物,这些包合物的形成影响了表面活性剂的cmc和在界面的吸附。离子液体表面活性剂能够与牛血清蛋白、β-酪蛋白、溶菌酶等蛋白质相互作用,影响蛋白质的分子构型以及在油/水界面的吸附状态。离子液体表面活性剂与DNA的相互作用主要来源于静电吸引和疏水作用。     

离子液体中的相互作用对硝基苯扩散系数的影响

应用紫外吸收光谱法和循环伏安法研究了离子液体中的相互作用及对离子液体中硝基苯的扩散系数的影响。结果表明,硝基苯的紫外光谱受离子液体EMimBF₄(1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐)与其相互作用的影响,硝基的吸收峰红移,210 nm以下的末端吸收消失,而苯环的吸收基本不变;离子液体与硝基苯之间的作用主要发生在硝基上。在离子液体中电还原,硝基苯的扩散系数受硝基苯与离子液体、水与离子液体的相互作用的影响。同一离子液体中,随硝基苯浓度增加,扩散系数减小。相同硝基苯浓度时,不同离子液体的咪唑阳离子侧链越长扩散系数越小,但扩散系数减小得越缓慢;同一离子液体中,随着水浓度增加,硝基苯扩散系数增大;不同离子液体中,咪唑侧链越长,随着水的浓度增加,硝基苯扩散系数增加越快。     

期刊文献

正Gemini型阳离子表面活性剂与铜酞菁染料的相互作用房宽峻,刘代明,蔡玉青摘要:采用电导率测定、可见吸收光谱和表面张力测定等方法研究了Gemini季铵盐表面活性剂与铜酞菁结构染料直接蓝199的相互作用。结果表明,染料与表面活性剂作用后,在溶液中形成染料表面活性剂离子对复合物,使染料的吸收光谱发生变化,最大波长出现红移。同时,离子对复合物的形成使溶液的表面张力和电导率发生变化,混合溶液的临界胶束浓度(cmc)大于纯表面活性剂溶液的,而电导率随着表面活性剂浓     

离子液体[bmim][Tf2N]的分子动力学模拟

建立了离子液体1-正丁基3-甲基咪唑双（三氟甲基磺酰基）酰亚胺（[bmim][Tf₂N]）的全原子模型,并分别在五种不同的温度和五种不同的压力下对其进行了分子动力学模拟。将[bmim][Tf₂N]密度的模拟结果与实验结果进行了比较,两者吻合良好,验证了模型准确性。此外,还对[bmim][Tf₂N]内部的相互作用能随温度和压力的变化规律进行了分析,结果表明：离子液体内部的库仑能、范德华能、长程作用能均随温度的升高而增加,系统达到平衡所需时间随之变短;相对温度而言,压力对离子液体内部相互作用能的影响较小;在各种相互作用能中,范德华能随温度和压力的变化最大;温度和压力对离子液体的构型不会产生影响。     

二段除氟在煤气化高氟灰水中的应用研究

采用除氟剂1和除氟剂2分段添加的工艺处理航天炉煤气化系统的高氟废水。考察了除氟剂1的组成比例、灰水pH、除氟剂2的用量对高氟废水处理的影响。实验结果表明:随着除氟剂1中电石渣和粉煤灰复配比例的不同,废水中氟离子的处理效果明显不同,7∶3为最佳复配比;随着pH值的增加,废水中氟离子含量先降低再升高,在pH为10.5左右时,氟离子含量最低;一段除氟与二段除氟除氟剂2的添加按照2∶1的体积用量进行效果最好,废水中的氟离子质量分数可降至1×10~(-6)。     

五种新合成酯基取代的咪唑类离子液体电导率的测定与分析

离子液体的电导率性质反映了离子液体的导电性能,与溶剂中的电离度以及离子的溶剂化能力密切相关。为了研究本实验室合成的5种酯基取代的离子液体的电导率,用DDS307电导率仪测定1-乙酸甲酯基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺([MIMCH₂COOCH₃]NTf₂)、1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺([MIMCH₂COOCH₂CH₃]NTf₂)、1-乙酸正丙酯基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺([MIMCH₂COOCH₂CH₂CH₃]NTf₂)、1-对甲基苯甲酸甲酯基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺([MIMCH₂C₆H₄COOCH₃]NTf₂)和1-对甲基苯甲酸乙酯基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺([MIMCH₂C₆H₄COOCH₂CH₃]NTf₂)在二甲基亚砜、甲醇、乙腈和乙酸乙酯中的电导率数据。结果表明,其他条件不变时,在一定浓度范围内,离子液体的电导率随着其浓度的增大而增大;在一定温度范围内,随着温度的升高,离子液体电导率增大;4种溶剂相比电导率从小到大顺序依次为乙酸乙酯、二甲基亚砜、甲醇、乙腈,反映了带酯基的5种离子液体与乙酸乙酯的相互作用。     

苯并咪唑并苯并异喹啉酮腙类衍生物的合成及用于氟离子检测

本论文合成了苯并咪唑并苯并异喹啉酮腙类衍生物3和4,通过紫外吸收光谱对合成的化合物进行了光学性质的研究。在化合物3的DMSO溶液中加入氟离子,紫外吸收光谱发生红移,最大红移为72 nm,相应的在可见光下体系下颜色由亮黄色变为绿色。同时化合物3表现出了较强选择性和抗干扰性,可以很好的检测氟离子。     

EDTA—NaOH—Fe2（SO4）3改性沸石除氟性能静态实验研究

为提高天然沸石除氟性能,比较了不同方法改性的沸石对水样的除氟效果,并通过静态吸附实验对其中效果最好的EDTA-NaOH—Fe2（SO4）3改性沸石进行了除氟条件优化。结果表明;以EDTA-NaOH—Fe2（SO4）3改性沸石除氟时,EDTA、NaOH和Fe2（SO4）3的最佳浓度分别为0．2mol·L-1、1．0mol·L-1和1．0mol·L-1,最佳粒径、投料量、水样pH值、吸附时间和水样温度分别为60目、5．0g·（100mL）-1、7．0、60min和50℃。含氟20．0mg·L-1的高氟水经改性沸石处理2次后,F-浓度降至1．0mg·L-1以下,符合国家生活饮用水标准。     

氟化铵中硫酸根离子测定

研究了氟化铵中硫酸根的分光光度测定法。实验结果表明，在波长为470nm处，硫酸根含量与吸光度值呈良好的线性关系；随着氟化铵取样量的增加，吸光度达到稳定值所需的时间相应增加，稳定后氟化铵的取样量与硫酸根含量呈良好的线性关系，因此实验过程中可通过调整氟化铵的取样量来调节硫酸根含量，使之在标准曲线的测定范围内。实验可测定的硫酸根质量浓度范围为0—1mg／mL，测定了硫酸根的回收率，验证了实验方法的可靠性。     

新型除氟载铁(Fe~(3+))聚丙烯酰胺凝胶的性能研究

以Fe3+溶液在30℃,pH=1.75条件下对聚丙烯酰胺凝胶改性2 h,得到载铁凝胶。运用载铁凝胶进行除氟实验,考察pH值、反应温度、反应时间、初始F-浓度以及干扰离子等因素对载铁凝胶的除氟效果的影响。结果表明,载铁聚丙烯酰胺凝胶适于氟离子浓度为5 mg/L的含氟溶液在30℃,pH=8条件下反应2 h,除氟率可达69.32%。Na2SO4、Na2CO3、CaCl2和KCl等干扰离子对除氟效果的影响较大,而且干扰离子含量越多影响越大,除氟率越低,故用凝胶进行除氟时应先除去干扰离子。     

由铵盐制备高纯氟化钡的工艺研究

以氟化铵和氯化钡为原料,采用沉淀法制备了氟化钡。反应温度为25 ℃,反应时间为60 min,氯化钡初始质量分数为10%,氟化铵与氯化钡物质的量比为2.2,m(洗水)∶m(滤饼)=10∶1,可制备出纯度达99%以上的氟化钡。XRD谱图表明,样品氟化钡的所有衍射峰均与标准立方相氟化钡吻合,属立方晶系。该工艺流程简单,经济效益好。     

三元体系Na2CO3-NaF-H2O 298.15 K和318.15 K相平衡研究

在稀土提取工艺和氟化钠制备过程中会产生含碳酸钠和氟化钠的废水。研究了三元体系Na₂CO₃-NaF-H₂O的相平衡,为回收氟化钠和碳酸钠提供理论指导。采用等温溶解平衡法研究了三元体系Na₂CO₃-NaF-H₂O在298.15 K和318.15 K的相平衡关系,测定了该体系各物质组分的溶解度以及平衡液相的密度和pH,并根据溶解度数据绘制相图以及物化参数-组分含量的关系图,利用X射线衍射（XRD）对固相进行分析表征。实验研究表明：该体系无复盐和固溶体生成,属于水合物I型相图。相图包含1个全液相区、2个单盐结晶区、1个混合结晶区、1个全固相区以及3条单变量溶解度曲线、1个共饱点。碳酸钠对氟化钠具有较强的盐析作用。温度不变时,碳酸钠质量分数越高溶液密度越大、pH越大;碳酸钠质量分数不变时,温度越高溶液密度越大、pH越小。     

Adsorption behavior of fluoride ions using a titanium hydroxide-derived adsorbent

The removal behavior of fluoride ions was examined in aqueous sodium fluoride solutions using a titanium hydroxide-derived adsorbent. The adsorbent was prepared from titanium oxysulfate (TiOSO₄·xH₂O) solution, and was characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, thermogravimetry-differential thermal analysis, Fourier transform infrared spectrum and specific surface area. Batchwise adsorption test of prepared adsorbent was carried out in aqueous sodium fluoride solutions and real wastewater containing fluoride ion. The absorbent was the amorphous material, which had different morphology to the raw material, titanium oxysulfate, and the specific surface area of the adsorbent (96.8 m²/g) was 200 times higher than that of raw material (0.5 m²/g). Adsorption of fluoride on the adsorbent was saturated within 30 min in the solution with 200 mg/L of fluoride ions, together with increasing pH of the solution, due to ion exchange between fluoride ions in the solution and hydroxide ions in the adsorbent. Fluoride ions were adsorbed even in at a low fluoride concentration of 5 mg/L; and were selectively adsorbed in the solution containing a high concentration of chloride, nitrate and sulfate ions. The adsorbent can remove fluoride below permitted level (< 0.8 mg/L) from real wastewaters containing various substances. The maximum adsorption of fluoride on the adsorbent could be obtained in the solution at about pH 3. After fluoride adsorption, fluoride ions were easily desorbed using a high pH solution, completely regenerating for further removal process at acidic pH. The capacity for fluoride ion adsorption was almost unchanged three times after repeat adsorption and desorption. The equilibrium adsorption capacity of the adsorbent used for fluoride ion at pH 3 was measured, extrapolated using Langmuir and Freundlich isotherm models, and experimental data are found to fit Freundlich than Langmuir. The prepared adsorbent is expected to be a new inorganic ion exchanger for the removal and recovery of fluoride ions from wastewater.     

具有氟离子缓释功能的新型牙科正畸粘接剂的研制

研制了一种能持续缓慢释放氟离子的正畸粘接剂,并探讨了不同的氟化物及其含量对粘接强度及氟离子释放的影响。结果表明,虽然含有NaF的粘接剂释放氟离子量较大,但加入NaF后粘接剂的粘接强度急剧下降;K2TiF6的加入量在15%以下时,对粘接强度影晌很小;含氟粘接剂的氟释放特性受到氟化物的种类、加入量、释放介质的影响。     

超声波振荡对活性氧化铝除氟性能的影响

在超声波振荡搅拌下,实验研究了活性氧化铝对氟离子的吸附性能,分析了活性氧化铝颗粒大小、超声波振荡时间、pH、活性氧化铝加入量及原水氟浓度对吸附性能的影响。研究结果表明：活性氧化铝结晶不完整及晶格的无序使得它具有更大的比表面积;使用超声波振荡时,其除氟速率比机械搅拌快得多,除氟前期其平均除氟速率达0.93 mg/min,是机械搅拌除氟速率的5.8倍。同时,采用超声波振荡达到平衡的时间是机械搅拌的1/7,其饱和吸附容量也有所提高;pH在5～7时,活性氧化铝的吸附容量大、除氟速率高;另外,活性氧化铝的加入量及原水氟浓度对除氟速率和吸附容量也有重要影响。     

Nano Calcium-Aluminum Mixed Oxide: A Novel and Effective Material for Defluoridation of Drinking Water

In the present study nano calcium-aluminum mixed oxide material (NCAMO) was synthesized by solution combustion method in 1:1, 1:2, 4:1, 3:2 molar ratios of calcium and aluminum nitrates as oxidizers and urea as fuel for an efficient adsorption of fluoride from drinking water. Molar composition of 1:1 ratio was found to exhibit better adsorption properties and the same was characterized by XRD, FESEM, and FTIR. The optimized conditions for maximum adsorption capacity were achieved at pH4 with contact time of 4 hours by adding 1 g/L of NCAMO to initial fluoride concentration of 8 mg/L. The sorption of fluoride on NCAMO followed Langmuir isotherm model strongly suggested monolayer adsorption. The calculated equilibrium adsorption capacity 23.7 mg/g of NCAMO strongly suggests the dominance of monolayer adsorption process. The adsorption kinetics was well described by pseudo-second order equation confirming chemisorption.     

改性电炉钛渣矿相解构法制备富钛料新工艺研究

以氧化后的钛精矿电炉冶炼渣为研究对象,采用一段氟化氢铵浸出-二段盐酸浸出的新工艺制备可用于沸腾氯化生产的富钛料原料,从浸出反应热力学和改性钛渣浸出行为两方面进行了系统的研究。氟化氢铵浸出热力学研究表明,氟化氢铵浸出可分解硅酸盐和部分黑钛石,并形成CaMg2Al2F12, CaF2和AlF3沉淀,浸出后杂质元素硅主要以(NH4)2SiF6的形式进入到浸出液中。氟化氢铵浸出实验表明,在氟化氢铵浓度为15wt%、液固比为10:1、温度20℃、浸出时间2 h的条件下,Si, Al, Ti, Fe, Ca和Mg元素的浸出率分别为93.55wt%, 28.03wt%, 3.88wt%, 20.50wt%, 3.40wt%和2.45wt%。浸出渣中主要的物相为金红石、黑钛石和钙镁氟化盐。氟化浸出残渣的盐酸浸出热力学表明,CaMg2Al2F12, CaF2, AlF3沉淀和剩余的黑钛石可溶解于盐酸溶液中。盐酸浸出实验表明,在盐酸浓度为20wt%、液固比为8:1、温度120℃、浸出时间2 h的条件下,Ca, Al, Mg, Ti, Si和Fe的浸出率分别为86.78wt%, 62.33wt%, 92.31wt%, 18.08wt%, 40.23wt%和75.36wt%。盐酸浸出后浸出渣主要物相为金红石,TiO2品位95.20wt%、CaO含量为0.49wt%、MgO含量为0.48wt%,满足沸腾氯化法对原料成分的要求。