铅离子诱导金纳米粒子间的能量转移
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2021届高三化学三轮复习重难点强化 原电池的应用(一)练习1.2-萘酚()在生产环境中主要以粉尘、气溶胶形式存,可采用催化剂(2Ag@AgBr /mp TiO -,其中2mp TiO -为介孔二氧化钛,具有大的比表面积和渗透能力)条件下的光降解法除去环境中的该污染物,工作原理如图。
下列判断正确的是( )A.该除去方法中的能量转化只有化学能转化为电能B.2mp TiO -可加快2O 的失电子速率C.负极反应:D.该法降解144 g 2-萘酚时,装置吸收空气约为1288 L2.金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。
该类电池放电的总反应方程式为224M O 2H O4M(OH)n n n ++。
已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。
下列说法中不正确的是( )A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面B.比较Mg 、Al 、Zn 三种金属-空气电池,Al-空气电池的理论比能量最高C.M-空气电池放电过程的正极反应式:224M O 2H O 4e 4M(OH)n n n n n +-+++D.在M-空气电池中,为防止负极区沉积2Mg(OH),宜采用中性电解质及阳离子交换膜3.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl -KCl 混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能,此时硫酸铅电极处生成Pb 。
下列有关说法正确的是( )A. 输出电能时,外电路中的电子由硫酸铅电极流向钙电极B. 放电时电解质LiCl -KCl 中的Li +向钙电极区迁移C. 电池总反应为4242Ca PbSO 2LiClPb Li SO CaCl ++++D. 每转移0.2 mol 电子,理论上消耗42.5 g LiCl 4.一种热激活电池的基本结构如图所示,总反应为4224PbSO +2LiCl+CaCaCl +Li SO +Pb 。
第1章纳米过渡金属催化有机反应的进展纳米金属粒子一般是指1~50nm尺寸的粒子,在这个尺度内,其形状以及大小对该金属的性能有显著的影响。
其颗粒越小,分布于表面的原子越多。
有报道表明,当纳米粒子的直径为10nm时,有大约10%的原子在粒子表面,而当纳米粒子的直径小于1nm时,则100%的原子都在粒子的表面,这使其成为一种高活性的金属形态。
[1]因而,过渡金属纳米粒子用于催化有机反应近年来在国际上引起了极大的兴趣。
[2-6]近年来,各种形状或尺寸的纳米材料相继被制备出来,它们所具有的特殊性质,为催化剂的发展提供了新的思路。
纳米催化剂可通过化学、物理等方法进行制备。
无论采用何种方法,制备的纳米粒子都必须达到如下要求: 1)粒子形状、粒径及粒度分布可控;2)粒子不易团聚;3)易于收集;4)产率高。
纳米粒子由于其大小位于纳米级尺度,因此表现出了宏观物质不具备或在宏观物质中可被忽略的一些物理效应,例如:表面效应、量子尺寸效应、体积效应以及宏观量子隧道效应等。
纳米催化剂的表面原子的排列方式以及纳米粒子的晶态结构和形状对其催化作用有显著影响。
由于表面效应使得纳米催化材料的比表面积大、表面能高、晶内扩散通道短、表面催化活性位多,同时由于反应条件温和、催化性能优异而且易于与反应产物分离,具有高活性和高选择性,因此相对于常规催化剂而言,纳米催化剂在催化领域有着更为广阔的应用前景[7]。
加之反应结束后纳米粒子可以回收而且依然保持催化活性,所以可以重复使用,且其制作过程不污染环境,是一种环境友好的催化剂,从而具有常规催化剂所无法比拟的优点。
国际上已把纳米催化剂称为第四代催化剂[7]。
1.1纳米过渡金属催化剂的一般制备和稳定方法1.1.1 纳米过渡金属催化剂的一般制备方法过渡金属纳米粒子一般可由如下方法制备[8,9]:溶胶-凝胶法、浸渍法、微乳液法、离子交换法、水解法、等离子体法、微波合成法;金属盐的化学还原;零价金属配合物的热、光以及超声化学分解;有机金属化合物配体还原;气相沉积;以及高价金属的电化学还原等。
谈重金属铅在水体中的迁移与转化特征(武汉大学)一,前言铅是一种重金属,由铅组成的盐类大部分是不溶于水的,当水体中铅的浓度达到一定范围时就会对人体、渔业、农业灌溉等等都会产生极大的危害,铅在人体内富集可以使铅中毒。
伴随着社会上出现的一系列铅污染问题,例如儿童铅中毒、孕妇铅中毒等,科学家对铅的了解和研究进一步的加深。
水圈与大气圈和岩石圈共同组成了生物圈,可见水环境的重要,铅在水体中的迁移与转化也必然随之成为社会的焦点问题。
二,铅在水体中的存在形态关于铅元素在水体中的存在形态,一般按其总量分为“可溶态”和“颗粒态”,一些+2价铅和+4价铅离子都是可溶态的,可溶态的铅毒性较大,可以为人、生物直接吸收,储积性强。
悬浮物和沉积物中的铅是颗粒态的。
三,铅在水体中迁移转化的类型和规律和其他重金属一样,铅在水体中不能为生物所降解,只能产生各种形态之间的相互转化、分散和富集,这就是铅的迁移与转化,按照其运动的形式可以分为机械迁移转化、物理化学迁移转化、生物迁移转化。
⑴对于铅的机械迁移转化,主要是铅在水体中被包含于矿物质或是有机胶体中,或是被吸附在悬浮物上,以溶解态或是颗粒态的形态随水流迁移转化。
⑵铅在水体中的物理化学迁移转化主要分为沉淀作用、吸附作用和氧化还原作用。
在此笔者详细的讨论一下其转化过程。
从高中的知识我们知道铅盐的溶解度都非常小,在偏酸性的水体中Pb 的浓度被PbSO 和PbS等限制着,水体中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,Pb +SO ─PbSO (沉淀),Pb +S ─PbS(沉淀),生成的PbSO ,PbS不溶于酸;在偏碱性的水体中铅的浓度受Pb(OH) 的限制,Pb(OH)─Pb + 2OH ,此反应是可逆的,水中OH 较多,使得平衡向逆向移动,又水解反应Pb +2H O─Pb(OH)+H ,OH 中和H 使得平衡向正向移动。
另外铅离子在水体中会发生络合反应生成一些络合物,所以铅通过沉淀作用可以使铅在水体中的扩散速度和范围得到限制。
金催化金属转移反应研究2016-06-15 13:45来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部金催化金属转移反应实例转移金属化(transmetalation或transmetallation)是一种配体在金属原子间发生转移的有机金属反应。
该反应典型的形式为M1-R+ M2-R' → M1-R' + M2-R,R和R'包括但不限于烷基、芳基、炔基、烯丙基、卤素或拟卤素基团。
鉴于热力学和动力学因素,这一反应通常是不可逆的。
热力学上,金属的电负性有利于反应的进行;动力学上,涉及的两种金属如存在空轨道,也有利于反应进行。
转移金属化包括不同的类型,即氧化还原-转移金属化和氧化还原转移金属化/配体交换。
转移金属化过程中,金属-碳键被激活,新的金属-碳键形成。
转移金属化通常应用于催化剂、主族元素化合物合成和过渡金属化合物的合成。
上海有机所刘元红课题组在所发展的金催化的吲哚/炔、呋喃/炔以及氮杂环丙烷/炔等的串联反应基础之上,最近发现2-三丁基锡基呋喃可以作为一类优秀的金属转移试剂,从而实现金催化的1,6-二炔-4-烯-3-醇环化/金属转移反应,高效地合成了2-三丁基锡基萘酮类产物。
研究结果表明反应经历了由Sn到Au和由Au 到Sn的金属转移反应过程。
通过呋喃锡与阳离子型金络合物的当量实验分离得到的二金物种直接证明了金属转移反应的发生,同时也揭示了金催化的反应体系中可能广泛存在此类二金中间体。
该反应无需其它金属协同催化,仅在单一金催化剂的作用下就可以很好地实现金属转移反应。
该工作不仅拓展了金催化的反应模式,对于金催化的其它金属转移反应的研究也具有一定的启示作用(Angew. Chem. Int. Ed. 2012,51, 6181)。
压轴题05电化学原理电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸,是高考每年必考内容,通常会以新型二次电池为载体考查原电池原理与电解原理。
试题以新型电源及含有离子交换膜的原电池、电解池为背景,通过陌生电化学装置图,在复杂、新颖的研究对象和真实问题情境下,主要考查电极反应式的正误判断与书写,电池反应式的书写,正负极的判断,电池充、放电时离子或电子移动方向的判断,电极附近离子浓度的变化,电解的应用与计算,金属的腐蚀与防护等,体现了对电化学知识基础性、综合性、创新性和应用性的考查。
一、选择题:本题共20小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.(2022·湖北·统考高考真题)含磷有机物应用广泛。
电解法可实现由白磷直接制备()2Li P CN ⎡⎤⎣⎦,过程如图所示(Me 为甲基)。
下列说法正确的是A .生成()21molLi P CN ⎡⎤⎣⎦,理论上外电路需要转移2mol 电子B .阴极上的电极反应为:()---42P +8CN -4e =4P CN ⎡⎤⎣⎦C .在电解过程中-CN 向铂电极移动D .电解产生的2H 中的氢元素来自于LiOH 2.(2022·辽宁·统考高考真题)某储能电池原理如图。
下列说法正确的是A .放电时负极反应:()()-+3242433Na Ti PO -2e =NaTi PO +2NaB .放电时-Cl 透过多孔活性炭电极向4CCl 中迁移C .放电时每转移1mol 电子,理论上4CCl 吸收20.5mol Cl D .充电过程中,NaCl 溶液浓度增大3.(2023·浙江·高考真题)在熔融盐体系中,通过电解2TiO 和2SiO 获得电池材料()TiSi ,电解装置如图,下列说法正确的是A .石墨电极为阴极,发生氧化反应B .电极A 的电极反应:2228H TiO SiO 8e TiSi 4H O=+-++++C .该体系中,石墨优先于Cl -参与反应D .电解时,阳离子向石墨电极移动4.(2022·重庆·统考高考真题)硝酮是重要的有机合成中间体,可采用“成对间接电氧化”法合成。
第40卷第7期2012年4月广州化工Guangzhou Chemical Industry Vol.40No.7April.2012BODIPY 类荧光染料的研究进展洪雪华,生瑜(福建师范大学化学与材料学院,福建福州350007摘要:BODIPY (氟化硼二吡咯类荧光染料作为一类新兴的荧光染料,因其良好的光物理性质,在过去的二十年内得到广泛的研究。
对BODIPY 的中心骨架进行官能化,可形成一系列衍生物用于环境监测和生物科学等领域研究。
文章主要对近年来有关BODIPY 的官能化及作为荧光探针、荧光标记、光敏剂的应用加以综述。
关键词:BODIPY ;官能化;荧光探针;荧光标记;光敏剂中图分类号:O626.13文献标识码:A文章编号:1001-9677(201207-0065-05作者简介:洪雪华(1986-,女,硕士研究生,研究方向:功能高分子材料。
通讯作者:生瑜(1966-,男,研究员,博士,研究方向:高分子功能改性。
Progress on the BODIPY Fluorescent DyesHONG Xue -hua ,SHENG Yu(College of Chemistry and Materials Science ,Fujian Normal University ,Fujian Fuzhou 350007,ChinaAbstract :As a new fluorescent dye ,dipyrromethene boron difuoride (BODIPY was investigated intensively over the last two decades due to their excellent photophysical properties.Functionalization of the BODIPY core would form a series ofderivatives ,which can be used in the fields of environmental monitoring and biological sciences ,etc.Functionalization method of BODIPY dyes and their used as fluorescence probes ,fluorescence labels and photosensitizer in recent years were reviewed.Key words :BODIPY ;functionalization ;fluorescence probe ;fluorescence labeling ;photosensitizer荧光分析法具有灵敏度高、选择性高、方法简便快捷、试样用量少等优点,已经被广泛的应用于生物、化学、医药、卫生、农业、环境保护等领域中。
2024全国高考真题化学汇编化学反应与能量转化章节综合一、单选题1.(2024甘肃高考真题)化学与生活息息相关,下列对应关系错误的是物质性质用途A次氯酸钠氧化性衣物漂白B氢气可燃性制作燃料电池C聚乳酸生物可降解性制作一次性餐具D 活性炭吸附性分解室内甲醛A .A B .B C .C D .D2.(2024江苏高考真题)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是A .HCl 制备:NaCl 溶液2H电解和2Cl HCl 点燃B .金属Mg 制备: 22Mg OH MgCl 盐酸溶液Mg 电解C .纯碱工业:NaCl 溶液2CO 323NaHCO Na CO △D .硫酸工业:22O H O2224FeS SO H SO 高温3.(2024湖北高考真题)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。
舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是A .发蓝处理B .阳极氧化C .表面渗镀D .喷涂油漆4.(2024甘肃高考真题)某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是A .电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积B .电极2是阴极,发生还原反应:-2-2O +4e =2OC .工作时2-O 从多孔电极1迁移到多孔电极2D .理论上电源提供-2mole 能分解21molH O5.(2024吉林高考真题)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的-Cl 并制备Zn ,流程如下“脱氯”步骤仅Cu 元素化合价发生改变。
下列说法正确的是锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)离子2+Zn 2+Cu -Cl 浓度 -1g L 1450.031A .“浸铜”时应加入足量22H O ,确保铜屑溶解完全B .“浸铜”反应:+2+22222Cu+4H +H O 2Cu +H +2H OC .“脱氯”反应:2+-Cu+Cu +2Cl 2CuClD .脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn6.(2024山东高考真题)以不同材料修饰的Pt 为电极,一定浓度的NaBr 溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制2H 和2O ,装置如图所示。
铅离子诱导金纳米粒子间的能量转移
2016-09-01 13:31来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部
铅离子诱导金纳米粒子间的能量转移铅污染是一种分布广泛的重金属污染,它能导致人体肾脏损伤和智力发育迟滞。
因此,发展简单灵敏的实时监测环境中Pb2+污染的方法意义重大。
目前,基于脱氧核酶的铅离子传感器由于其高灵敏度和高选择性被广泛地用于测定水中Pb2+。
例如Lu等利用脱氧核酶建立了一系列比色法和荧光共振能量转移法用于测定Pb2+。
Pb2+脱氧核酶是由一个酶及底物链构成,当Pb2+存在时,脱氧核酶可以催化底物链发生特异性的水解断裂。
这一特性常被用来控制纳米粒子聚集和荧光共振能量转移供受体之间的距离。
在这些方法中,灵敏度和选择性都较好,但是由于所用脱氧核酶发生特异性水解断裂的过程需要严格的反应条件,使得操作过程比较复杂。
研究发现,Pb2+由于具有与G-四链体结构空腔尺寸适合的离子半径(r =0.129 nm)以及与碱基的强配位作用,能与富含G碱基的寡聚核苷酸链形成稳定的G-四链体结构。
近来有研究报道,凝血酶适配体(Thrombin-bindingaptamer,TBA,5′-GGT TGG TGT GGT TGG-3′) 就可以选择性地与Pb2+形成G-四链体。
刘春等人在TBA DNA的5′端修饰上荧光染料FAM作为能量供体,未修饰且带负电荷的金纳米粒子作为能量受体。
在自由缠绕状态下,TBA由于其单链DNA结构暴露出碱基,碱基易与AuNPs形成Au N 共价键,因而与AuNPs之间具有强烈的亲和力,使得TBA很容易被吸
附到金纳米粒子表面。
通过TBA在金纳米粒子表面的吸附,修饰于TBA上的FAM染料分子可以靠近金纳米粒子,发生从FAM到金纳米粒子表面的能量转移,使得FAM染料的荧光被猝灭。
当加入Pb2+后,TBA由于含有9个G碱基,它们能与Pb2+特异性结合,使TBA从自由缠绕结构转变为G-四链体。
由于G-四链体中暴露在外的是带负电荷的磷酸盐骨架,它们与带负电荷的金纳米粒子之间能产生强烈的静电排斥力,显著增加了TBA上携带的染料分子与金纳米粒子之间的距离,减弱了染料分子与金纳米粒子之间的表面能量转移,体系的荧光信号得到恢复。
在一定范围内,形成四链体的程度与Pb2+加入浓度成正比,使得体系的荧光强度也与Pb2+浓度成正比,据此建立了基于表面能量转移的分析方法用于定量测定水中的Pb2+的方法。