新型杯[4]芳烃衍生物对Pb~(2+),Cd~(2+)的萃取性质

研究了新型杯[4]芳烃D对Pb2+,Cd2+离子的液-液萃取性质,并将其与自制的杯[4]芳烃A及其衍生物B、C对Pb2+,Cd2+离子的液-液萃取性质进行了比较。结果表明,与化合物A~C相比,D对Pb2+萃取率最高,在实验条件下,可达到42.8%;测试的四种化合物对Cd2+离子的萃取效率均不佳,未经任何修饰的杯[4]芳烃A的萃取效率最高,仅8.5%。推测对Cd2+的萃取为阳离子交换机理。     

新型杯[4]芳烃衍生物对Pb2+,Cd2+的萃取性质

研究了新型杯[4]芳烃D对Pb2+,Cd2+离子的液-液萃取性质,并将其与自制的杯[4]芳烃A及其衍生物B、C对Pb2+,Cd2+离子的液-液萃取性质进行了比较.结果表明,与化合物A～C相比,D对Pb2+萃取率最高,在本实验条件下,可达到42.8%;测试的四种化合物对Cd2+离子的萃取效率均不佳,未经任何修饰的杯[4]芳烃A的萃取效率最高,仅8.5%.推测对Cd2+的萃取为阳离子交换机理.     

氨基苯甲酸酯杯[4]芳烃衍生物的合成及性能研究

以对叔丁基杯[4]芳烃为原料,与1,2-二溴乙烷反应得到25,27-二(2-溴乙氧基)-26,28-二羟基-5,11,17,23-四叔丁基杯[4]芳烃,分别与苯佐卡因、三卡因、盐酸普鲁卡因在K2CO3、Na I/DMF体系中反应,以48%~63%的产率合成了3种新型含氨基苯甲酸酯结构的杯[4]芳烃衍生物——25,27-二(2-(对乙氧羰基苯基)氨基)乙氧基-26,28-二羟基-5,11,17,23-四叔丁基杯[4]芳烃、25,27-二(2-(3-乙氧羰基苯基)氨基)乙氧基-26,28-二羟基-5,11,17,23-四叔丁基杯[4]芳烃和25,27-二(2-(4-(2-(二乙基氨基))乙氧羰基苯基)氨基)乙氧基-26,28-二羟基-5,11,17,23-四叔丁基杯[4]芳烃。新化合物的结构与构象经元素分析、IR、1HNMR表征证实。研究它们对K+、Pb2+等9种金属离子的萃取性能以及对氨基酸的分子识别作用。结果表明,新型杯[4]芳烃衍生物对过渡金属离子具有良好的萃取效果,对Fe2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+、Ag+的萃取率高达90%以上;同时与氨基酸也能发生很好的配合作用,能有效地识别氨基酸,对带芳环的氨基酸比脂肪氨基酸的识别效果更好。     

对叔丁基杯[4]芳烃乙酸萃取磷酸二氢铵溶液中Mg~(2+)的研究

通过考察对叔丁基杯[4]芳烃乙酸,以及与其它萃取剂形成酸加酸、酸加碱、酸加中性混合萃取剂对磷酸二氢铵溶液中Mg2+萃取分配比的影响,选出萃取Mg2+的适宜萃取剂对叔丁基杯[4]芳烃乙酸;通过考察杯芳烃及其衍生物分子结构同,研究了对叔丁基杯[4]芳烃乙酸从磷酸二氢铵溶液中萃取Mg2+的反应机理,通过考察溶液pH值对萃取平衡分配比的影响,证明了对叔丁基杯[4]芳烃乙酸萃取Mg2+符合阳离子交换机理;通过考察反应温度对分配比的影响,求得了萃取热焓为16.23 kJ·mol-1,自由能为-31.24 kJ·mol-1和熵变为138.40 kJ·mol-1·K-1.同时考察了萃取剂初始浓度、水相Mg2+浓度、相比等影响因素对萃取分配比的影响,得到了萃取Mg2+的适宜工艺条件;经用实际湿法磷酸的氨中和液实验,结果表明,在最佳工艺条件下,经过二级萃取,就可以制取优品级NH4H2PO4(MAP).     

新型钌多联吡啶配合物的合成及其对Hg~(2+)的选择性“肉眼”识别

将二唑引入联吡啶,合成了配体4,4′-二[2-(4-壬氧基苯基)-5-苯基-1,3,4-二唑基]-2,2′-二联吡啶(DPOD),经多步配位反应与RuCl3.3H2O反应制备相应的钌配合物Ru(DPOD)2(NCS)2,并通过红外光谱(IR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和元素分析对其进行了表征。对Hg2+、Zn2+、Pb2+、Co2+等金属离子的滴定实验表明,仅在Hg2+作用下,该配合物的MLCT态吸收由580 nm蓝移至566 nm,肉眼即可识别其溶液由墨蓝色变为粉红色。该配合物是一种较好的比色汞离子探针。     

杯芳烃衍生物修饰电极的电化学性能研究

采用5,11,17,23-四叔丁基-25,27-二羟基-26,28-二(乙氧羰基甲氧基)杯[4]芳烃(酯-杯[4]芳烃)-PVC膜修饰玻碳电极,研究了其对Pb2+的电化学行为。研究表明:该修饰电极在碱性条件中为不可氧化过程,在酸性条件下具有良好的电化学活性,对Pb2+具有很高的响应,在3.65×10-6～4.83×10-3mol.L-1范围内线性扫描溶出伏安峰电流与Pb2+浓度具有良好的线性关系,检测限为1.28×10-6mol.L-1。     

小球藻吸附水体中Cd~(2+)、Pb~(2+)和Cu~(2+)的试验研究

为了研究小球藻藻体吸附水体中Cd2+、Pb2+和Cu2+的情况,在检测了典型电子垃圾处理区水体中重金属Cd、Pb和Cu浓度的基础上,采用冷冻干燥的小球藻藻体在模拟重金属离子溶液中进行吸附试验。结果表明,水体中重金属Cu的浓度较高,Cd和Pb的污染程度较严重。藻体对于Pb2+的去除效果较好,去除率和去除量分别达到88.42%和13.262 4 mg/g;Cu2+的去除率较低,但去除量高达17.480 6 mg/g;Cd2+去除率较高,但去除量仅有0.433 7 mg/g。     

醛肟基杯[4]芳烃衍生物的合成及性能研究

利用盐酸羟胺与杯[4]芳烃二醛衍生物的亲核加成反应,设计并合成了下沿含醛肟基团的新型杯[4]芳烃衍生物,经1HNMR、MS和元素分析等表征确证其结构,测定了醛肟基杯[4]芳烃衍生物对系列金属阳离子的液液两相萃取性能,实验结果表明醛肟基杯[4]芳烃衍生物对软酸类金属阳离子具有较好的配位性能,特别是对Hg2+和Ag+的萃取率分别达到39.2%和35.6%。     

含氨基乙酸酯苯并咪唑杯[4]芳烃荧光分子探针的合成及光谱性能

以4-(N,N-二乙氧酰甲基)氨基苯甲醛和邻苯二胺为原料,首先得到了2-[4-N,N-二(乙氧酰甲基)氨基苯基]-1H-苯并咪唑。再将得到的苯并咪唑与5,11,17,23-四叔丁基-26,28-二羟基-25,27-二丁氧基杯[4]芳烃反应,合成了含氨基乙酸酯苯并咪唑杯[4]芳烃荧光分子探针L,并采用红外和核磁对所合成的化合物进行了结构表征和确认。通过紫外和荧光光谱实验研究表明,探针L在甲醇溶液中对Al3+具有选择性识别性能,且不受其他金属离子的干扰;当Al3+物质的量浓度增加到探针浓度的5倍时,探针L的荧光强度降低到最低值。Job's曲线确定了探针与Al3+之间形成物质的量比为1∶1的金属配合物。     

杯芳烃合成研究进展

杯芳烃是一类超分子主体化合物,主要有杯[4]、杯[6]和杯[8]芳烃的杯芳烃衍生物、杯芳烃聚合物及杯芳烃配合物等。介绍了不同杯芳烃及其衍生物的合成工艺的研究进展。     

改性海泡石对废水中Pb2+、Hg2+、Cd2+ 吸附性能的研究

用盐酸溶液对海泡石进行处理和在450℃灼烧,制备出改性海泡石。在动态条件下,研究了改性海泡石对重金属离子Pb2+、Hg2+、Cd2+的吸附效果及吸附条件。同时探讨了改性海泡石对重金属离子Pb2+、Hg2+、Cd2+的吸附机理。含Pb2+、Hg2+、Cd2+的冶金废水经改性海泡石吸附后,重金属离子含量显著低于国家排放标准。     

用主成分回归法同时测定Zn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)和Cu~(2+)的研究

使用聚类分析对不同缓冲体系下Zn2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+的吸光度光谱数据分析,通过数量化的方法确定pH值=6.0的最佳缓冲体系。通过单因素实验分析确定缓冲溶液用量为5.0ml、显色剂用量为3.0ml、环糊精用量为2.0ml及最佳显色时间10min。绘制Zn2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+的标准曲线,结果表明其具有良好的线性范围和线性加和性。应用主成分回归法计算含有干扰离子的待测水样中Zn2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+的浓度,并计算出平均回收率为109.64%、92.77%、98.18%、102.28%,相对标准偏差为11.48%、11.12%、6.34%、4.72%。     

两个Pb(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)配合物晶态荧光材料的合成、结构及性质

采用水热法合成了单核Pb(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)配合物[Pb(phen)4]·(H2L1) (1)和[Cd(phen)2Cl2]·(H3L2)(2)(phen=1,10-邻菲罗啉,Na2H2L1=4,5-二羟基苯-3,5-二磺酸钠,NaH2 L2=间苯二甲酸-5-磺酸钠).通过X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱确定了两个配合物的结构和组成.中心离子分别是八配位和六配位的,呈双帽三棱柱和八面体构型.含磺酸基配体没有与中心离子配位.室温下配合物1和2均具有荧光发射峰,分别在423 nm和430 nm,荧光寿命分别为3.67 ms和0.35 ms.     

2-羟基-2-二茂铁基丙胺过渡金属配合物的合成与表征

采用2-羟基-2-二茂铁基丙胺与Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)反应合成了5个新的配合物,经元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱、差热-热重分析和摩尔电导对配合物的结构进行了表征,确定配合物的组成为M(FcA)Cl2.nH2O(M=Ni,Cu,Zn,Hg,n分别为5,2,1,0;Cd为Cd(FcA)2Cl2.2H2O),FcA为2-羟基-2-二茂铁基丙胺。     

两种杯[4]芳烃化合物对天然橡胶耐热氧老化性能的影响及抗氧化机理

将含乙氧基甲基侧链的杯[4]芳烃-1和含硫醚基及正己基侧链的杯[4]芳烃-2作为抗氧剂加入天然橡胶(NR)中,研究其对NR硫化胶物理性能和耐热氧老化性能的影响,并分析其抗氧化机理。结果表明:杯[4]芳烃-1和杯[4]芳烃-2(用量均为1份)对NR硫化胶的物理性能影响均不大,均可有效提高NR硫化胶的耐热氧老化性能;添加杯[4]芳烃-2的NR硫化胶耐热氧老化性能与添加抗氧剂2246S的NR硫化胶相当,优于添加杯[4]芳烃-1的NR硫化胶,这主要归因于杯[4]芳烃-2与NR良好的相容性以及酚羟基与硫醚基的协同抗氧效应。     

N-(p-二甲基氨)苯甲酰氨基-N′-苯基硫脲对金属离子的识别与荧光传感

设计合成了用于识别金属离子的ICT双重荧光传感器———N-(p-二甲基胺)苯甲酰氨基-N′-苯基硫脲(DMABATUB)分子,在乙腈中它对Hg2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+等有灵敏的双重荧光响应,而对Hg2+尤为灵敏。其CT带发射减弱,而LE带发射增强。实验表明,DMABATUB与金属阳离子之间通过电子转移形成了1∶1的配合物。配合物的形成诱导、调节了受体分子内电子给体/受体的氧化还原电位,影响了ICT荧光体的光物理性质,从而实现对金属离子的荧光传感与识别。     

对叔丁基杯[6]芳烃与黑索金的配合研究

对叔丁基苯酚和甲醛在KOH催化下制备对叔丁基杯[6]芳烃。用荧光光谱法研究了对叔丁基杯[6]芳烃与黑索金(RDX)在溶液中的相互作用,结果表明对叔丁基杯[6]芳烃与RDX在溶液中存在较强的配合作用,RDX的激发峰发生明显红移,荧光强度增强,主客体间发生了包合作用。通过对叔丁基杯[6]芳烃-RDX配合物的发射光谱与紫外光谱分析,确定了在DMF溶液中对叔丁基杯[6]-RDX配合物的化学计量比为1∶1,稳定常数为325.70。     

25,26,27,28-4羟基杯[4]芳烃合成工艺改进研究

研究了以三氯化铝为催化剂,5,11,17,23-4叔丁基-25,26,27,28-4羟基杯[4]芳烃(1)与苯酚进行烷基转移反应生成25,26,27,28-4羟基杯[4]芳烃(2),对其进行了工艺改进。确定最佳工艺条件为:催化剂与(1)的摩尔比为6∶1,反应时间1.5~2 h,室温反应,取消氮气保护,得率达到83%。     

对叔丁基杯[4]芳烃巯基吡啶衍生物的合成

以对叔丁基苯酚为起始原料,通过缩合得到对叔丁基杯[4]芳烃,再对其下沿酚羟基进行化学改性,得到具有化学活性的杯[4]衍生物中间体,该中间体与具有活泼氢的2-巯基吡啶反应制得新的含N、S杯芳烃衍生物,总收率14.4%。     

啤酒酵母吸附去除水中Cd~(2+)的影响因素

生物吸附法是一种经济有效的处理大规模低浓度重金属废水的生物技术,其中啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是具有实用潜力的生物吸附剂。本文研究了啤酒酵母对Cd2+吸附效果的主要影响因素,结果表明pH值对Cd2+会产生较大的影响,非固定化和固定化啤酒酵母对Cd2+吸附的最佳pH值都为4,过高和过低均不利于吸附的进行。水中常见的K+、Ca2+、Na+、Mg2+四种离子在低浓度时对Cd2+的吸附无显著影响,但当其浓度高于5mg/L时会影响吸附,其影响顺序为K+Na+Ca2+Mg2+;Zn2+、Fe2+、Cu2+、Pb2+对Cd2+的吸附效果影响顺序为Pb2+Zn2+Fe2+Cu2+;当Cu2+浓度≥50mg/L时,啤酒酵母对Cd2+不产生性吸附,而对Cu2+产生专性吸附。