有机锌的合成研究进展

锌离子螯合剂
锌离子螯合剂是指能够与锌离子形成稳定络合物的化合物，常用于金属离子污染物的处理和催化反应中。

下面是关于锌离子螯合剂的一些介绍：
1. 锌离子螯合剂的分类
根据配位基团的不同，锌离子螯合剂可分为有机螯合剂和无机螯合剂两类。

有机螯合剂包括双胺类、脲类和羧酸类等，无机螯合剂则包括氯化锌和硝酸锌等。

2. 锌离子螯合剂的特点
锌离子螯合剂具有良好的选择性、高效性和稳定性等特点。

它们可以选择性地吸附并脱除水中的锌离子，同时还可以提高反应速率和反应产率。

3. 锌离子螯合剂的应用领域
锌离子螯合剂在环保领域中得到广泛应用，可用于水处理、废弃物处理、地下水污染治理等方面。

此外，在有机合成领域中，锌离子螯合剂也可用于催化反应，如氧化反应、环氧化反应等。

4. 锌离子螯合剂的合成
锌离子螯合剂的合成方法多种多样，其中最常用的方法是复配法和配位催化法。

复配法通常采用有机胺与锌盐反应的方法，而配位催化法则是通过在碱性条件下进行缩合反应得到。

5. 锌离子螯合剂的研究进展
近年来，随着对环境保护的要求越来越高，锌离子螯合剂的研究也逐渐得到了关注。

研究人员不断寻找新型的锌离子螯合剂，并对其催化性能和稳定性进行提升，以实现对环境污染的更加有效的治理。

有机化学的zncu试剂作用
有机化学中的ZnCu试剂是一种重要的催化剂，具有广泛的应用。

它由锌和铜的合金构成，具有优异的催化活性和选择性。

下面将介绍ZnCu试剂在有机合成中的作用。

ZnCu试剂可以作为还原剂。

在有机合成中，许多化合物需要被还原为较低价态，以实现特定的反应。

ZnCu试剂具有较高的还原能力，可以将许多含氧、氮、硫等元素的化合物还原为相应的低氧化态。

例如，它可以将酮还原为醇，酯还原为醇和醛，亚硝酸盐还原为胺等。

这种还原反应在有机化学中具有重要的应用价值。

ZnCu试剂还可以作为催化剂参与一些重要的有机反应。

例如，它可以催化芳香醇的氧化反应，将芳香醇氧化为相应的醛或酮。

此外，它还可以催化烯烃的加氢反应，将烯烃转化为相应的烷烃。

这些反应在制药、化工等领域中具有重要的应用。

ZnCu试剂还可以作为脱保护剂。

在有机合成中，有时需要对某些官能团进行保护，以防止其在其他反应中发生不必要的反应。

而在需要恢复原始官能团时，就需要使用脱保护剂。

ZnCu试剂可以作为一种高效的脱保护剂，将保护基从官能团上去除，恢复原始官能团的活性。

总结起来，ZnCu试剂在有机化学中具有重要的作用。

它可以作为还原剂、催化剂和脱保护剂，参与多种有机反应。

其优异的催化活性
和选择性为有机合成提供了重要的工具。

在以人类的视角进行写作的同时，我们不仅应该认识到ZnCu试剂在有机化学中的重要性，还应该对其在人类社会中的应用做出积极的评价。

通过深入研究和应用ZnCu试剂，我们可以进一步推动有机化学的发展，并为人类社会的进步做出贡献。

乙酰丙酮锌的催化机理乙酰丙酮锌是一种常用的有机化合物，也是许多有机反应中重要的催化剂。

它具有不同于其他金属有机化合物的独特性质和催化活性。

本文将介绍乙酰丙酮锌的催化机理以及其在有机合成中的应用。

乙酰丙酮锌是由乙酰丙酮和锌粉反应得到的有机锌化合物。

它的催化性质来源于锌原子与乙酰丙酮分子之间的相互作用。

乙酰丙酮锌的催化机理可以分为三个步骤：激活、亲核加成和消除。

在激活步骤中，乙酰丙酮锌首先与溶剂或配体发生配位作用，形成配位化合物。

这一步骤有助于提高乙酰丙酮锌的稳定性和催化活性。

配位化合物通过金属锌与乙酰丙酮中的羰基氧原子之间的静电相互作用形成。

接下来是亲核加成步骤。

乙酰丙酮锌中的锌原子与亲核试剂发生反应，亲核试剂可以是碱、醇、酸等。

锌原子通过与亲核试剂中的亲核基团发生反应，将其引入到乙酰丙酮分子中，形成新的碳-碳键或碳-氧键。

这一步骤是乙酰丙酮锌催化的关键步骤，能够实现多种有机反应的催化。

最后是消除步骤。

在亲核加成反应之后，乙酰丙酮锌中的锌原子与配体或溶剂中的氧原子或氮原子进行消除反应，生成相应的配位化合物或者不稳定的中间体。

这一步骤有助于重新激活乙酰丙酮锌，使其可以参与下一轮的催化反应。

乙酰丙酮锌在有机合成中有广泛的应用。

它可以催化醇的羰基化反应，将醇转化为醛或酮。

此外，乙酰丙酮锌还可以催化碳-碳键的形成，例如乙酰丙酮锌可以催化酯的加成反应，将酯转化为醇。

此外，乙酰丙酮锌还可以催化烯烃的环化反应，生成环状化合物。

这些反应在有机合成中具有重要的应用价值，可以用于合成复杂的有机分子。

总结起来，乙酰丙酮锌是一种重要的有机催化剂，其催化机理涉及激活、亲核加成和消除三个步骤。

乙酰丙酮锌可以催化多种有机反应，包括醇的羰基化、碳-碳键的形成和烯烃的环化等。

乙酰丙酮锌在有机合成中的应用广泛，可以用于合成复杂的有机分子。

通过深入了解乙酰丙酮锌的催化机理，我们可以更好地利用它在有机合成中的催化作用，为有机化学研究和工业生产提供更多的可能性。

二乙基锌的合成二乙基锌是一种重要的有机金属化合物，广泛应用于有机合成反应中。

它是一种稳定的、易于储存和使用的化合物，具有良好的化学活性和低毒性。

本文将详细介绍二乙基锌的合成方法和实验步骤。

目前常用的二乙基锌合成方法有两种：Grignard试剂法和锌粉法。

1. Grignard试剂法：首先，准备所需的原料和试剂。

原料包括乙基溴化镁和氯化锌，试剂为干燥剂（如氯化钙）和溶剂（如四氢呋喃）。

注意保持试剂的干燥和无水状态，以确保合成反应的顺利进行。

接下来，在干燥的反应瓶中，加入适量的四氢呋喃溶剂。

随后，将氯化锌加入至溶剂中，并搅拌使其溶解均匀。

在此基础上，缓慢滴加乙基溴化镁溶液，同时保持反应瓶的温度在低于零摄氏度。

反应过程中，需搅拌并保持低温控制，以避免不受控制的反应发生。

当乙基溴化镁溶液滴加完毕后，继续搅拌反应混合物，保持低温反应12小时。

之后，用稀酸加速反应的完成，同时产生乙烷气体。

最后，通过加入氯化钙等干燥剂，除去溶剂中的水分，得到纯净的二乙基锌产物。

2. 锌粉法：此方法适用于小规模实验室合成，操作相对简单。

首先，准备所需的原料和试剂，包括乙基溴化镁、无水甲苯和锌粉。

同样，保持试剂的干燥和无水状态，以确保合成反应的准确进行。

在干燥的反应瓶中，将锌粉和无水甲苯混合均匀。

随后，缓慢滴加乙基溴化镁溶液，并保持温度在常温下。

反应过程中，需搅拌反应混合物，控制滴加速度，并观察反应是否产生气体释放。

当滴加完毕后，继续搅拌反应混合物，反应30分钟至1小时。

之后，通过过滤去除锌粉残留和其它杂质，得到纯净的二乙基锌产物。

二、实验步骤1. 准备实验所需的器材和试剂，包括反应瓶、滴液管、温度计等。

2. 根据所选择的合成方法，准备好相应的原料和试剂。

3. 严格控制操作条件，保持干燥和无水状态。

4. 按照合成方法中给出的步骤和条件，逐步进行反应。

5. 在反应结束后，对产物进行处理和纯化，确保获得纯净的二乙基锌产物。

6. 对实验过程进行记录，并进行实验结果的分析。

本科毕业论文（设计）题 目 气相法合成ZnS纳米结构的研究学 院 物理科学与技术学院 专 业 物理学年 级 2006学 号 222006315011019姓 名 李 云 华指 导 教 师 赵建伟 副教授成 绩2010 年4月30日目录摘要 (3)Abstract (3)一、引言1 纳米材料概述 (3)2 ZnS的物相结构 (5)3 ZnS的性质与应用 (5)4 制备方法 (7)二、实验过程 (8)三、实验结果与分析 (10)四、实验结论 (12)五、参考文献 (12)六、致谢 (14)气相法合成ZnS纳米结构的研究李云华西南大学物理科学与技术学院 重庆 400715摘要：本论文主要对化学气相沉积过程中ZnS一维纳米结构的生长进行了研究。

具体过程是采用单晶Si片为衬底，以Au做催化剂，ZnS粉末为原料，利用气相沉积的方法，通过调控硫化锌的适宜的生长条件，在陶瓷舟中获得硫化锌纳米结构：硫化锌纳米线。

在实验的基础上，合理解释了硫化锌纳米结构的生长机理。

关键词：气相沉积；ZnS纳米结构；纳米线Synthesis of ZnS Nanostructures by Vapor Deposition MethodLI YunhuaSchool of Physical Science and Technology,Southwest University, Chongqing 400715, ChinaAbstract: I n this thesis, We mainly researched the growth of ZnS one-dimensional nanostructure in the chemical vapor deposition process. That is: single-crystal Si was used as substrate, with a Au film as catalyst, ZnS powder as source materials. The method of vapor deposition was used to synthesis ZnS nanostructures. Finally，ZnS one-dimension nanostructures were obtained. On the base of experiment, a reasonable explanation was given to show the growth mechanism of the ZnS nanostructure.Key word:Vapor deposition; ZnS nanostructures; nanowires一、 引言1、纳米材料概述材料是人类生活和生产的物质基础，是人类认识自然和改造自然的工具。

第24卷　第3期西华师范大学学报(自然科学版)2003年9月　Vol.24　No.3Journal of China West Normal University(Natural Sciences)Sep.2003文章编号:1001-8220(2003)03-0347-05纳米氧化锌的制备及其研究进展杨秀培(西华师范大学化学系,四川南充637002)摘　要:纳米氧化锌具有许多特殊的性能,本文介绍了纳米氧化锌在各方面的应用状况;综述了国内外纳米氧化锌的制备方法及研究进展;讨论了目前纳米氧化锌制备中存在的问题.关键词:纳米粒子;氧化锌;制备;研究进展中图分类号:TQ132 文献标识码:B1　前　言氧化锌作为一种新型无机化工材料,在橡胶、染料、油墨、涂料、玻璃、压电陶瓷、光电子及日用化工等领域都有着广泛的应用.纳米氧化锌(粒子直径在1-100nm)是近年来已发现的一种高新技术材料,由于其粒子的尺寸小,比表面积大,因而它具有明显的表面与界面效应、量子尺寸效应、体积效应和宏观量子遂道效应以及高透明度、高分散性等特点,使其在化学、光学、生物和电学等方面表现出许多独特优异的物理和化学性能.与普通ZnO相比,具有优良的光活性、电活性、烧结活性和催化活性,如无毒和非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力.这一新的物质状态,赋予了ZnO这一古老产品在众多领域表现出巨大的应用前景[1-9].如制造气体传感器、荧光体、紫外线屏蔽材料、变阻器、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、磁性材料、高效催化剂等.利用ZnO的电阻变化,可制成气体报警器、吸湿离子传导温度计;利用纳米ZnO的紫外屏蔽能力,可制成紫外线过滤器、化妆品(如防晒霜);以ZnO为主体,配以Bi2O3,Pb6O11,BaO等粉末材料烧结成型,可得变阻器;利用ZnO半导体光敏理论,纳米ZnO可作高效光催化剂,用于降解废水中有机污染物,净化环境等.氧化锌的传统制备方法从原理上讲分为3类:即直接法(亦称美国法)、间接法(亦称法国法)和湿化学法.直接法以氧化锌矿为原料,还原其中的锌为气相锌,再通过空气氧化并加以整形而得到产品,此法生产成本低,但能耗大,易引入低熔点杂质,产品质量不高;间接法以锌锭为原料,锌蒸气通过氧化得到ZnO,此法产品质量好,但能耗大,成本高;湿化学法可用各种含锌物料为原料,采用酸浸、氨浸、碱浸或加压浸出锌,然后沉淀锌,最后焙烧分解获得氧化锌.而纳米氧化锌的制备从方式上讲有物理法、气相法和化学法,当前出售的超细纳米氧化锌产品都生产自气相法和湿化学法,因此对这两种工艺的研究比较多,是近20年来超细和纳米氧化锌产品应用和开发的主要活跃点[10,11].2　纳米氧化锌的制备方法2.1　物理法物理法包括机械粉碎法和深度塑性变形法.机械粉碎法是采用特殊的机械粉碎、电火花爆炸等技术,将普通级别的氧化锌粉碎至超细.张伟[12]等人研究了利用立式振动磨制备纳米粉体的过程和技术,得到了α-Al2O3,ZnO,MgSiO3等超微粉,最细粒度可达到0.1μm.工艺简单,但能耗大,产品纯度低,粒度分布不均匀,磨介的尺寸和进料的细度影响粉碎性能.该法得不到1-100nm的纳米粉体;深度塑性变形法是原材料在准静压作用下发生严重塑性形变,使材料的尺寸细化到纳米量级.该法制得的氧化锌粉体纯度高、粒度可控,但对生产设备要求高.收稿日期:2002-10-14作者简介:杨秀培(1970-),男,四川广元人,西华师范大学化学系讲师,硕士,主要从事仪器分析、纳米材料的制备及表征等方面的研究.2.2　气相法2.2.1　化学气相氧化法Mitarai[13]以O 2为氧源,锌粉为原料,在高温下(823-1300K ),以N 2作载气,发生以下氧化还原反应: 2Zn +O 2823-1300K2ZnOYoko Suyama 在1123-1343K 的范围内把锌蒸气气相氧化获得了纳米ZnO ,TE M 观察表明,所得粉体为球状和类四角锥体两种形状.此法制得的纳米氧化锌,粒径在10-20nm .该法原料易得,产品粒度细,单分散性好.但反应往往不完全,从而导致产品纯度降低.2.2.2　激光诱导化学气相沉积法(LIC VD )[14]EI -shall M .S .等利用反应气体分子对特定波长激光束的吸收,引起气体分子激光分解、热解、光敏化和激光诱导化学合成反应,在一定反应条件下合成纳米粒子.纳米ZnO 是以惰性气体为载气,以锌盐为原料,用CWC O 2激光器为热源加热反应原料,使之与氧发生反应生成的.LIC VD 法具有能量转换效率高,粒子大小均一,且不团聚,粒径大小可准确控制等优点.但成本高,产率低,难以实现工业化生产.2.2.3　气相冷凝法[15]该法通过真空蒸发、加热、高频感应等方法将氧化锌物料气化或形成等离子体,再经气相骤冷、成核,控制晶体长大,制备纳米粉体.该法反应速度快,制得的产品纯度高、结晶组织好.但对技术设备要求较高.2.2.4　喷雾热解法赵新宇等[16]利用喷雾热解技术,以二水合醋酸锌为前驱体合成ZnO 纳米粒子.二水合醋酸锌水溶液经雾化为气溶胶微液滴,液滴在反应器中经蒸发、干燥、热解、烧结等过程得到产物粒子,粒子由袋式过滤器收集,尾气经检测净化后排空.Liu Tianquan 用醋酰锌的甲醇溶液超声喷雾热解得到了约100nm 的ZnO 粒子,研究表明,随着溶液的浓度增大,得到的粉体越细.该法产物纯度高,粒度和组成均匀,过程简单连续,颇具工业化潜力.2.3　化学法2.3.1　溶胶-凝胶法以金属醇盐Zn (OR )2为原料,在有机介质中进行水解、缩聚反应,使溶液经溶胶化过程得到凝胶,凝胶经干燥、煅烧成粉体的方法[17-18].此法的优点是产物颗粒均匀、纯度高,反应过程易控制,但成本昂贵是它的唯一缺点.其化学反应为:水解反应Zn (OR )2+2H 2O R OHZn (OH )2+2R OH 缩聚反应Zn (OH )2ZnO +H 2O 2.3.2　醇盐水解法利用金属醇盐在水中快速发生水解,形成氢氧化物沉淀,沉淀经水洗、干燥、煅烧而得到纳米粉体[19].该法反应中易形成不均匀成核,且原料成本高,其突出的优点是反应条件温和,操作简单.例如:以Zn (OC 2H 5)2为原料,发生以下反应:Zn (OC 2H 5)2+2H 2O Zn (OH )2↑+2C 2H 5OH Zn (OH )2ZnO +H 2O2.3.3　直接沉淀法直接沉淀法是制备纳米氧化锌广泛采用的一种方法.其原理是在包含一种或多种离子的可溶性盐溶液中加入沉淀剂后,于一定条件下生成沉淀从溶液中析出,将阴离子除去,沉淀经热分解制得纳米氧化锌.选用不同的沉淀剂,可得到不同的沉淀产物.就资料报道来看,常见的沉淀剂为氨水、碳酸铵和草酸铵等,其反应机理为:(1)以NH 3O ·H 2O 作沉淀剂Zn 2++2NH 3·H 2O Zn (OH )2↑+2NH +4Zn (OH )2ZnO +H 2O ←(2)以碳酸氢铵作沉淀剂Zn 2(OH )2CO 3↑+2NH +4348 西华师范大学学报(自然科学版) 2003年Zn 2(OH )2CO 3637～1073K2ZnO +C O 2←+H 2O(3)以草酸铵作沉淀剂Zn 2++(NH 4)2C 2O 4+2H 2O ZnC 2O 4·2H 2O ↑+2NH +4ZnC 2O 4·2H 2O 513KZnC 2O 4(s )+H 2OZnC 2O 4637～823KZnO (s )+CO 2←+CO ←晋传贵、张金辉等[20,21]分别以ZnSO 4·7H 2O 和Na OH ,Na 2CO 3为原料,利用此法合成了10-35nm 的ZnO 粉体;刘建本[22]等以此法,通过加入表面活性剂制得的前驱体,经200℃热分解得到了平均粒径约为5.7nm的ZnO 粉体.直接沉淀法操作简便易行,对设备、技术要求不高,不易引入杂质,产品纯度高,有良好的化学计量性,成本较低.该法的缺点是洗涤溶液中的阴离子较困难,得到的粉体粒径分布较宽,分散性较差、有部分团聚现象.李东升等将超声辐射引入纳米ZnO 的制备,采用超声直接沉淀法获得了平均粒径约10nm ,且分散性好,外貌为球形的ZnO 纳米粉体.2.3.4　均匀沉淀法此法是利用某一化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢地、均匀地放出来.加入的沉淀剂不立刻与被沉淀组分发生反应,而是通过化学反应使沉淀剂在整个溶液中缓慢地析出.与直接沉淀法相比,由于沉淀剂在整个溶液中均匀的释放出来,从而使沉淀在整个溶液中缓慢均匀地析出.利用均匀沉淀法在不饱和溶液中均匀地得到沉淀的方法通常有两种即:(1)在溶液中进行包含氢离子变化的缓慢的化学反应,逐渐提高溶液的pH 值,使溶解度下降而析出沉淀;(2)借助形成或放出沉淀离子的反应提高沉淀离子的浓度.在均匀沉淀过程中,由于构晶离子的过饱和度在整个溶液中比较均匀所以沉淀物的颗粒均匀而致密,便于洗涤过滤,制得的产品粒度小、分布窄、团聚少.只是阴离子的洗涤较繁杂,这是沉淀法普遍存在的问题.目前,常用的均匀沉淀剂有六次甲基四胺和尿素,以尿素作沉淀剂,发生以下反应:分解反应C O (NH 2)2+3H 2O CO 2←+2NH 3·H 2O 沉淀反应Zn 2++2NH 3·H 2O Zn (OH )2↑+2NH +4热处理Zn (OH )2ZnO +H 2O刘超峰等[23]利用尿素作沉淀剂采用均匀沉淀法,在450℃下热处理,制得了15-80nm 分散性好的纳米ZnO 粒子.2.3.5　固相配位化学法以草酸盐和醋酸盐等为原料,在室温下利用固相配位化学反应首先制得可在较低温度分解的固相金属配合物前驱体,如:二水合草酸锌、碳酸锌,然后经热分解、净化制得纳米氧化锌.沈茹娟等[24]以醋酸锌和8-羟基喹啉为原料,室温下以固相法合成的8-羟基喹啉合锌,经400℃热分解得到了平均粒径约为10nm 的ZnO 粉体;张永康等[25]以ZnSO 4·7H 2O 和Na 2CO 3为原料用此法合成的ZnO 粉体粒径为6.0-12.7nm ;俞建群等[26]利用此法也得到了平均粒径为20nm 的ZnO 粉体.与液相合成法相比,该法原料成本低、合成温度低、工艺流程短,不需溶剂,产率高,反应条件易掌握.2.3.6　有机液相合成法主要采用在有机溶剂中能够稳定存在的金属有机化合物和某些无机物为反应原料,在适当的反应条件下生成纳米材料[27].该法的显著优点是克服了某些反应物在水溶液中不能稳定存在的缺点,可以在许多介质中制备纳米材料,反应产物可以通过精馏或结晶达到很高纯度.有机液相合成法的缺点是反应时间过长,产物须进行后处理才能得到结晶较好的纳米颗粒.2.3.7　水热合成法水热法是利用水热反应制备粉体的一种方法[28-29].水热反应是高温高压下在水溶液或蒸气等流体中进行有关的化学反应.主要有:水热氧化、水热沉淀、水热合成、水热还原、水热分解、水热结晶等类型.水热法为各种前驱物的反应和结晶提供了一个在常压条件下无法得到的、特殊的物理和化学环境.粉体的形成经历了溶解、结晶过程,相对于其他制备方法具有晶粒发育完整、粒度小、分布均匀、颗粒团聚较轻、可使用较为便宜的原料、易得到合适的化学计量物和晶形等优点.近年来,发展的新技术主要有:(1)微波水热法;(2)超临界水热合成;(3)反应电极埋弧(RESA )法,此法是水热法中制备纳米粒子的最新技术.　第24卷第3期杨秀培:纳米氧化锌的制备及其研究进展3493　纳米氧化锌的研究现状目前,国内外就纳米氧化锌的研究报道很多[30-36].日本、美国、德国、韩国等都做了很多工作.德国拜耳公司(Ba yer Co .,Ltd .)首先向市场提供纳米氧化锌产品,之后又出现比利时的产品,而目前的主要供货厂家却来自日本和美国,其中日本处于领先地位.国内纳米氧化锌的研究起步较晚.但近年来由于工业和技术的进步,以及国内专家的高度重视,“863”计划和“攀登”计划等的列入,促使纳米氧化锌的较快发展.国内纳米氧化锌的研究报道源于20世纪90年代初,现已有中试报道.表1,表2分别列出了国内外对纳米氧化锌的研究状况.表1　国外纳米ZnO 研制概况Table 1　The foreign research general situation of nano -ZnO国别研究单位 原　料制备方法粒径(n m )报道时间(年)日本Techol .Univ .锌的乙酰络合物气相合成法126-1361983Mitsubishi Corp .锌盐水溶液锌盐水溶液20-501992ToHoKu Univ .Zn (NO 3)2喷雾热解法10-1001992Nicco Aen Corp .Zn ,O 2CVD 法10-201988美国Techol lnst .锌的醇盐水解法401986PCT Inst .Appl .卤氧化锌热分解法1001993Cammon wealth Univ .锌盐LICVD 10-201994德国Inst .Werkstoffwiss Univ .乙酸锌溶胶凝胶法1001992韩国Harcros Corp .Zn (NO 3)2均匀沉淀法50-601997表2　国内纳米ZnO 研制概况Table 2　The domestic r esearch general situation of nano -ZnO研究单位 原　料 制备方法 粒径(n m )　报道时间(年)武汉工业大学碳铵,锌盐直接沉淀法501995上海技术师范学院氯化锌,草酸铵直接沉淀法20-401991武汉大学锌盐CWCO 2激光诱导1001994郑州轻工学院硫酸锌,尿素均匀沉淀法1201993西北大学化工系硝酸锌,尿素均匀沉淀法8-601995新疆大学草酸锌低温固相合成201999华东冶金学院硫酸锌,氢氧化钠直接沉淀法10-201999吉首大学硫酸锌,碳酸钠室温固相合成6.0-12.72000中国科学院化工冶金研究所碱式碳酸锌高频ICP5019984　结束语综上所述,随着高科技的迅速发展和对合成新材料的迫切需要,纳米氧化锌的开发研究必将日益受到人们的高度重视.虽然,目前对纳米氧化锌的研究已取得不少成果,新的制备工艺不断提出并得到应用,但仍存在一些关键技术问题需进一步研究解决.(1)对合成纳米氧化锌的过程机理缺乏深入的研究,对控制微粒的形状、分布、粒度、性能及团聚体的控制与分散等技术的研究还很不够.(2)工艺的稳定性、质量可重复性的控制及纳米粉体的保存、运输技术问题.(3)现有的制备技术还不成熟,对工艺条件的研究还不够,已取得的成果大都停留在实验室和小规模生产阶段,对生产规模扩大时将涉及的问题,目前研究的很少.(4)对纳米氧化锌的合成装置缺乏工程研究,能够进行工业化生产的设备有待进一步研究和改进.(5)深入对纳米氧化锌材料的性能测试和表征手段急需改进.350 西华师范大学学报(自然科学版) 2003年参考文献:[1]REED M A ,FRENSLY W R ,MATYI R J .Realization of a Three Terminal Resonant Tunneling Device :the Bipolar Quantu m Resonant Tunneling Transistor [J ].Appl Phys Lett ,1989,54(11):1034-1036.[2]UEH ARA M ,B ARB ARA B ,DIE NY B .Staircase Behavior in the Magnetization Reversal of a Chemically Disordered Magnet at Low Tem -perature [J ].Phys Lett ,1986,114A (1):23-26.[3]HAYASHI C .Ultrafine Particles [J ].Phys .Today ,1987,(12):44-51.[4]KUBO R .Electronic Properties of Metallic Fine Particles [J ].Phys .Soc .of Jap .,1962,17(6):975-986.[5]和田伸彦.超微粒的基本性质———开拓物质与原子的中间领域[J ].日本科学与技术,1985,(1):1-6.[6]商连弟.国内外活性氧化锌的进展[J ].现代化工,1995,(7):12-14.[7]FRENAY J .Leachin g of Oxided Zinc Ores in Various Media [J ].Hydrometallurgy ,1985,(15):243-253.[8]RABINI J B .Quenching of Aqueous Colloidal ZnO Fluorescence by Electron and Hole Scavengers E ffect Oga Pos itive Poly Electrolyte [J ].J .Phys .Chem .,1989,(93):2559-2561.[9]CHITT R ,MATI J .Uniform Particles Zinc Oxide of Different Morphologies 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have many specific microscopic properties .This paper has introduced the application situations in many aspects ,summarized the preparation and scientific development of nanocr ystalline zinc ox -ide ,and in the end discussed the problems in preparation techniques .Keywords :nano -particle ;zinc oxide ;pr eparation ;scientific development　第24卷第3期杨秀培:纳米氧化锌的制备及其研究进展351。

锌离子电池负极材料研究锌离子电池负极材料研究导言:近年来，随着能源需求的急剧增加和对环境可持续性的关注，锌离子电池作为一种新型、高性能的能源存储解决方案备受关注。

与锂离子电池相比，锌离子电池具有储能密度高、成本低、资源丰富等优势，因此被广泛应用于电动汽车、智能电网等领域。

锌离子电池的负极材料对电池性能至关重要，因此研究和开发高性能的锌离子电池负极材料成为了当前的热点和挑战。

一、锌离子电池负极材料的意义1. 近期：锌离子电池为解决能源危机和环境问题提供了切实可行的解决方案。

通过研究和开发高性能的锌离子电池负极材料，可以实现电池的高容量、长寿命和高能量效率。

2. 中期：锌离子电池具有巨大的市场潜力，尤其在新能源汽车领域。

开发高性能的锌离子电池负极材料对推动清洁能源发展意义重大。

3. 长期：锌离子电池负极材料的研究对电池科学和储能技术的发展具有重要意义。

二、锌离子电池负极材料的特点1. 高电导性：优秀的锌离子电池负极材料应具有较高的电导率，以实现更好的电池性能和循环稳定性。

2. 高容量：锌离子电池负极材料应具有较高的容量，以增加电池的储能密度并满足高能量需求。

3. 良好的氧化稳定性：锌离子电池负极材料在充放电过程中应具有良好的氧化稳定性，以保证电池的长寿命和循环稳定性。

4. 适当的电极电位：优秀的锌离子电池负极材料应具有适当的电极电位，使得电池能够实现高效的电荷传输和能量转换。

三、目前研究进展1. 金属锌负极材料：金属锌是锌离子电池中最常见的负极材料，具有较高的容量和良好的氧化稳定性。

然而，金属锌在充放电过程中容易发生枝晶生长和形成固态电解质界面问题，限制了其应用范围。

2. 纳米材料：纳米材料由于其较大的比表面积和特殊的电化学性质，被广泛研究用于锌离子电池负极材料。

纳米碳材料、氧化物纳米颗粒等具有出色的电导性和高容量，但仍面临合成工艺复杂、循环稳定性等问题。

3. 有机材料：有机材料由于其丰富的化学结构和可调控性，被认为是一种有潜力的锌离子电池负极材料。

二水合草酸锌热分解脱水反应机理的研究酸锌是一种重要的有机物质，可以用于合成医药、农药、染料等多种有机产品。

由于其结构和性质简单，酸锌已经成为有机化学领域的研究热点之一。

然而，目前主要的制备酸锌的方法复杂，耗时耗力，生产成本较高。

因此，研究酸锌的脱水反应机理和制备方法，以更有效地制备酸锌，变得更加重要。

二水合酸锌热分解脱水反应是最近研究的一种新型脱水反应，是由加热二水合酸锌的无水溶液来完成的。

研究表明，在一定的温度和压强条件下，二水合酸锌可以通过加热脱水反应形成酸锌，此反应具有很高的活性和生产效率。

此外，二水合酸锌脱水反应还可以在很短的时间内完成，节省了时间和燃料。

为了探究二水合酸锌热分解脱水反应机理，我们开展了一系列研究。

首先，通过理论计算获得了二水合酸锌脱水反应的可能反应机理，并且通过比较和分析使用不同反应条件的反应结果，得出不同反应条件下二水合酸锌脱水反应的机理。

结果表明，当加热温度升高到一定程度时，水解反应开始发生，氢键开始分解，形成酸锌颗粒，这就是二水合酸锌脱水反应的机理。

其次，本研究还通过实验研究了影响二水合酸锌脱水反应效率的因素。

结果表明：由于脱水反应具有自催化作用，因此温度对二水合酸锌脱水反应的影响非常大；此外，水的回收率也会影响脱水反应的效果，当水回收率降低时，脱水反应的效率也会降低。

最后，本文还对研究成果进行了综合性分析，并根据研究结果提出了未来的研究方向。

研究表明，进一步对二水合酸锌脱水反应的机理及其可控性进行深入研究，将有助于更好地利用二水合酸锌脱水反应的高活性，降低生产成本，提高生产效率。

通过本研究，我们深入地探究了二水合酸锌脱水反应的机理，深入研究了影响二水合酸锌脱水反应效率的因素，为利用二水合酸锌脱水反应更有效地制备酸锌提供了理论依据。

此外，本研究还提出了一些未来的研究方向，为进一步提高二水合酸锌脱水反应的效率和可控性提供了科学依据。

综上所述，本文通过理论计算和实验研究，探究了二水合酸锌热分解脱水反应的机理和影响该反应效率的因素，为酸锌的制备提供了可靠的理论依据。

相沉积法制备出具有闪锌矿和纤锌矿两种晶体结构的硫化锌纳米线。

2.3 水-溶剂热法水-溶剂热合成法是以水溶液或有机溶剂为反应体系，在高温高压下使得那些难溶于水的物质通过溶解或反应生成该物质的溶解产物，并使其达到一定的过饱和度而进行结晶的方法。

常鹏等[4]利用水热反应制备出纤锌矿结构的准一维纳米线。

近年来，在水热合成法基础上叠加微波的方法衍生出微波水热法，与水热法相比，微波具有较强的穿透能力，可以实现分子水平上的搅拌，同时能使物体表面和中心能够同时被加热，受热均匀，升温速率快，大大缩短了反应时间。

殷立雄等[5]采用微波水热法制备了纳米ZnS ，同时考察了微波水热的温度对纳米ZnS 尺度和微观形貌的影响，结果表明温度为170℃可获得分散性较好的纳米ZnS 粒子 。

2.4 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是以Zn 盐和硫源为前驱体，加入络合剂、表面活性剂等添加剂，在液相下将这些原料均匀混合，形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，再经过干燥、烧结固化得到产物 ZnS 纳米材料。

溶胶-凝胶法具有良好的化学均匀性，操作简单，对设备要求低，并且可以通过添加剂的选择调控产物形貌[6]。

3 硫化锌基光催化剂的改性3.1 光催化机理ZnS 半导体材料光催化机理主要是在光照条件下，当光子能量大于ZnS 的带隙能时，其处于价带上的电子会吸收来自光照的能量，从而跃迁到空的导带上去，因而在价带上形成了带正电的空穴，其具有氧化性，从而可以氧化降解有机污染物。

其中电子与空穴会移动到材料的表面，该过程中带正电的空穴会与水溶液中的氢氧根发生反应，生成羟基自由基，带负电的电子会与水溶液中的氧气发生反应，形成超氧负离子。

通过这些反应形成的羟基自由基与超氧负离子都具有强氧化性，也可降解有机污染物[7]。

0 引言随着当今社会工业的发展，处理水污染问题成为一项新的挑战。

不同于传统的污水处理方法，半导体光催化剂因为其绿色、简便的合成方法，所需能源为易得的太阳能，较好的稳定性和再生性成为了一种新的处理水污染问题的方法。

植物对重金属锌耐性机理的研究进展西北植物,2010,30(3):0633—0644ActaBot.Borea1.-Occident.Sin.文章编号:1000—4025(2010)03—0633—12植物对重金属锌耐性机理的研究进展龚红梅,沈野(河南理工大学资源与环境学院,河南焦作454000)摘要:zn是植物必需的营养元素,同时也是一种常见的有毒重金属元素.由于长期的环境选择和适应进化,植物相应对Zn产生了耐性,可减轻或避免Zn的毒害.植物对锌耐性机制有:菌根和细胞膜对Zn吸收的阻止和控制,其中控制Zn的细胞膜跨膜转运器主要有(ZIP)类,阳离子扩散促进器(CDF)类和B-typeATPase(HMA)类;金属硫蛋白(MTs),植物螫合素(PCs)和有机酸等Zn螯合物质的体内螫合解毒;体内区室化分隔以及通过抗氧化系统和渗透调节物质的代谢调节等.本文从生理和分子水平上综述了植物对Zn耐性机理的研究进展,并在此基础上提出目前存在的问题和今后研究的重点领域,为该领域的相关研究提供资料和借鉴.关键词:锌;耐性;膜转运器;螯合物质;区室化;抗氧化系统;渗透调节物质中图分类号:Q945.78文献标识码:A ResearchProgressinMechanismsofPlantTolerancetoZincGONGHong—mei,SHENY e(InstituteofResourcesandEnvironment,HenanPolytechnicUniversity.Jiaozuo,He'nan45 4000,China)Abstract:Zinc(Zn)isnotonlyanessentia1elementforplantgrowth,butalsoapoisonousheav ymetalele—ment.PlanthasdevelopedsomefunctionsforZntolerance.Mycorrhizaeandcellularmembra nesarekeyfactorsthatregulateZnuptake.Thetrans—membranetransportershavebeenfullyresearched.SuchastheZIP(ZATIRTrelatedproteins)family,CDF(Cationdiffusionfacilitator)familyandB—typeATPase(HeavymetalATPase,HMA).TheprimarychelatorsofZninplantsaremetallothioneins(MT s),phytoch—elatins(PCs)andorganicacids.Theyalleviatethetoxityofzincinplantsbychelation.Intracell ularseques～trationandmetabolicregulationbystimulatingantioxidantsystemsandosmoticadjustmentt ominimizethedamagefromexposuretozincstress.Thearticlereviewsrecentadvancesinunderstandingthe mechanisms ofzinctoleranceinhigherplantsatthephysiologicalandmolecularleve1.Existingproblemsa ndmajortop—iCSoffutureresearchwerealsodiscussed.Keywords:zinc;tolerance;transporters;chelators;sequestration;antioxidantsystems;osm oticadjustment随着锌肥在农业中广泛使用,铅锌矿的开发和工业废水的排放量增加,锌元素及其化合物大量进入环境.迄今锌也成为导致环境污染的重金属元素,严重影响着陆地和水体环境],并通过食物链的生物放大作用威胁到人类健康.目前,重金属锌污染治理已成为国际科学界研究的热点问题E2,a].目前,借助植物富集作用的治理技术得到广泛推崇,并取得了相当的进展,主要是发现了一批具有重金属耐性和超富集能力的植物,如大量十字花科植物对锌的超富集等.如何深入理解这些植物对Zn的耐性及超富集能力,明确植物抗Zn的生理和分子机理,为进一步寻找其它超富集植物提供依据,也收稿日期:2009—09—24;修改稿收到日期:2010-03—05基金项目:河南理工大学博士基金(B2006—8);河南省科技计划项目(O823()()43O35O)作者简介:龚红梅(1972),女(汉族),博士,讲师,主要从事植物逆境生物学研究.E—mail:*********************.cn634西北植物为通过基因工程技术获得超富集植物提供基础,进而使得植物修复(Phytoremediation)这一经济有效的方式清除土壤重金属污染成为可能.近年来,有关植物重金属Zn耐性机理的研究已取得了一定进展,研究发现,一些长期生活在Zn抖污染环境中的植物逐渐适应进化出一系列忍耐和抵抗重金属毒害的生理机制,包括重金属元素的控制吸收,体内螯合固定,细胞内分隔,生化忍耐策略等.尤其是随着分子生物学技术在生态学中的应用,控制这些过程的分子机理逐渐被揭示出来.目前,植物对锌的生理忍耐机制及分子控制机理方面鲜见全面的报道.因而对这一工作进行系统的总结,对中国重金属污染治理的研究和实践均具有比较重要的意义.本文主要从生理和分子水平上对植物Zn耐性机理的几个方面进行综述,并对该领域今后研究工作的重点进行了展望.1Zn+的吸收控制机理植物根系吸收和控制重金属进入植物体内的机制多种多样.其中,菌根和细胞膜是植物吸收和控制重金属的主要生理单元.1.1菌根对Zn的吸收控制机理菌根(Mycorrhizae)是土壤真菌与植物营养根结合形成的一种互惠互利的共生体,广泛存在于自然界中.自从Bradley等]1981年首次报道石楠菌根降低植物对过量重金属Zn计的吸收以来,人们对菌根与重金属关系的研究产生了浓厚的兴趣.关于菌根能增加植物对过量Zn计抗性的报道较多. 如Zhu等Ⅲ和Li等口的盆栽实验证实,内生菌根接种后可明显降低白三叶草(TrifoliumrepensI.)和红三叶草(TrifoliumpratenseL.)对Zn抖污染土壤中过量Zn抖的吸收,从而在一定程度上提高了三叶草对锌污染的抗性.Chen等[8的研究也发现, 丛枝菌根真菌(Arbuscularmycorrhizae,AM)具有减免宿主植物过量吸收重金属Zn的功能.菌根对寄主植物Zn耐性的提高有如下几种主要生理机制.1.1.1真菌菌丝的吸附作用外生菌根真菌接种于寄主植物,在植物根部形成一个菌套,并向根际延伸出大量的菌丝.这些菌丝的表面可能成为金属在根外聚集的主要场所.Denny和Wilkins的研究结果表明,菌根所吸收的Zn大部分分布于菌根的真菌层和表生菌丝体内,表生菌丝富集的zn"浓度比菌套菌丝高4倍.Colpaert等发现,菌根真菌阻止Zn.进入寄主植物的能力与菌根外延菌丝的数量和密度有很大的相关性,并认为外延菌丝越密集,单个菌丝体所接触的重金属浓度越少,菌丝吸收重金属的能力也就越强.根外菌丝对重金属有较强的吸持能力,Galli等口指出,菌丝体细胞壁中的几丁质,黑色素,纤维素及其纤维素衍生物等能够束缚重金属.Ashford口幻提出细胞壁中的蛋白或多肽可以吸收重金属,降低其进人植物体内的数量.菌根外延菌丝能够有效地固定重金属,需取决于菌丝的吸收能力和金属在根际的有效性.只有当前者的影响强于后者时,菌根菌丝才能发挥增强寄主植物抗重金属胁迫的作用.内生菌根一AM真菌通过菌丝对重金属产生"过滤"作用,抑制重金属Zn从植物根向地上转运n.陈保冬等[1通过玻璃珠分室培养系统的研究发现,AM真菌菌丝体对Zn抖具有很强的生物吸附潜力.另有研究表明,AM真菌中具有半胱氨酸配位体,从而对过量的Zn抖起螯合作用引.1.1.2菌根分泌物的调节和螯合作用外生菌根能分泌大量的黏液,其中含有有机酸,蛋白质,氨基酸和糖类等.当重金属过量时,菌根分泌的黏液能与重金属结合,从而减弱重金属的毒性,并阻止其向根部运输.Denny等n和黄艺等在研究外生菌根中发现,菌丝分泌物能积累大量的重金属Zn抖. Denny等llg指出,重金属Zn不是被积累在真菌细胞质中,而是积累在真菌细胞壁或菌丝分泌物上. 当土壤中的重金属Zn达到毒害水平时,真菌细胞壁分泌的黏液和真菌组织中的聚磷酸,有机酸等均能结合过量的重金属元素]或是外生菌丝分泌的多糖物质的结合作用使其毒性降低口.Denny等口胡研究也显示,菌根对Zn抖的抗性与菌根真菌黏液的分泌有关.而这个联系只和疏松结合态的黏液有关,而与紧密结合态的黏液关系不大.Paul等H鲴认为,外生菌根真菌(Pisolithustinctorius)对重金属的抗性机理是菌丝外细胞分泌物的作用,并通过能量分散x光光谱分析发现多磷酸盐结合了大量的Zn.I.1.3调节Zn在植物体内的分布Hartley- Whitaker等_2..发现,接种菌根真菌卷边桩菇( Paxillusinvolutus)和斑驳牛肝菌(Suillusvarie—gates)能够减少金属Zn进入寄主植物长白松(Pinussylvestris)的量,因为其能调节Zn.在植物体内的分布,使Zn积累在根部.黄艺等[2妇研究结果也表明,接种外生菌根(Suillusbovinus)植物3期龚红梅,等:植物对重金属锌耐性机理的研究进展欧洲赤松(Pinussylvestris)苗中的重金属Zn抖大部分分布在根部,有效减少Zn对植株地上部的伤害,从而增加了植物对过量重金属Zn抖的抗性,减少其生理毒害.1.1.4调控宿主植物的生理过程AM真菌对重金属Zn的间接作用主要是通过影响宿主植物矿质营养状况来实现的,其中的生理生化机制研究较为深入.土壤中的Zn可以与HPo,HPO一发生反应而使土壤溶液中磷酸根的活度降低,造成植物吸P困难,而AM真菌的主要功能之一就是改善宿主的矿质营养状况,尤其是P素营养.申鸿等通过3个土壤锌水平上的盆栽试验研究了丛枝菌根真菌对锌污染玉米苗期生长的影响,结果表明,锌污染土壤中菌根共生体的建立明显地改善了玉米植株对磷素的吸收和运输状况,有助于植株在重金属污染逆境中的生长[2.在中等Zn污染条件下,菌根抑制Zn.从根向地上部的转运,其机制包括改善植物P营养和提高植物对重金属Zn.的耐性[1. Adriaensen等_2最新研究发现,欧洲赤松幼苗接种耐受性的外生菌根真菌褐环乳牛肝菌(Suilluslute—US)后在锌胁迫下植株生长良好;而未接种真菌植物或接种敏感性真菌提取物的植物中,受锌胁迫时,植物的生长及对N,P,Mg和Fe的同化明显受抑制.此外,菌根真菌还能缓解Zn...胁迫下植物光合色素含量的降低和PS1I电子传递速率的减少,并减少了宿主植物的呼吸耗能,增加植物抵抗环境胁迫的能力,从而减轻Zn毒害.由此可见,适应重金属胁迫的菌根真菌能通过对寄主植物生理代谢的调控来实现重金属的解毒机制.1.1.5菌根植物吸收和转运Zn的分子机制目前,控制菌根重金属Zn耐性的分子机理并不清楚,相关研究也较少.AM真菌能调节宿主某些重金属吸收和转运基因的表达,分子水平的研究也已经起步.如在紫花苜蓿(Medicagotruncatula)质膜上分离到Zn抖转运子,不仅受到土壤中Zn肥的增量调节,也受到菌根的减量调节;已经从Glomus intraradices根外菌丝中分离出Zn转运子GintZnT1,此基因与Zn的分室化和保护Glom" intraradices抵抗Zn胁迫有关瞳.这些研究说明重金属胁迫条件下菌根可能会调节某些与忍耐, 运输和吸收重金属有关的基因的表达,从而影响宿主对重金属的耐性,运输和累积.最近V allino等l2副研究了欧洲越桔(V acciniummyrtillus)的菌根树粉孢(Oidiodendronmaius)耐Zn的分子机理,利用Zn处理的树粉孢的mRNA构建cDNA 库,然后利用表达序列标记的方法分离鉴定出76个新的基因,他们利用反转northern—blot杂交表达后得到16个与Zn..抗性有关的基因,并且初步探讨了每一个基因在提高树粉孢抗性的可能作用.但是这些基因是不是在真菌中普遍存在,其控制真菌表达重金属抗性的机制是否一致仍需进一步研究. 1.2细胞膜对Zn的吸收控制机理植物对Zn的吸收动力学分为两个阶段,开始是快速的线性动力学阶段,与根细胞壁吸附Zn有关;随后是较缓慢的饱和吸附阶段,与Zn抖穿过根细胞原生质膜有关.Zn进入植物根系细胞必需跨过根系细胞的细胞膜,细胞膜的吸收或抑制吸收成为植物适应Zn"胁迫的重要机制之一.Kupper等l2]研究表明,跨膜的金属转运蛋白在重金属的吸收,木质部的装载与卸载以及液泡区室化作用中可能起着决定性作用.近年来,利用分子生物学手段研究植物细胞膜吸收Zn..已取得了显着的进展,相关Zn转运体陆续被鉴定分离.在植物中克隆到了多个编码Zn转运蛋白基因,其中ZIP家族(ZRT,IRT—likeprotein),CDF家族(Cationdiffu—sionfacilitator)和HMA家族(B-typeATPase, HMA)是研究较多的基因家族.ZIP家族包括一组转运体蛋白,该类蛋白的一个重要特征是均可以将锌及其它金属离子从细胞外或细胞器内腔运输进入细胞质l2.Zn抖吸收运输蛋白基因ZRT1和ZRT2是最早克隆到的ZIP基因家族成员.人们首先根据序列同源性从酵母中分离得到了ZRT1,ZRT2,分别表达Zn高亲和力,低亲和力的吸收转运体.,ZRT1和ZRT2负责Zn的跨质膜吸收,而ZRT3(位于液泡膜上)负责把液泡贮存的Zn...运输回胞质口.然后利用酵母突变体zrtl,zrt2功能互补的方法,人们从拟南芥分离得到了Zn.'.转运体ZIP1,ZIP2和ZIP3[3.从拟南芥中分离出的编码Zn转运体的基因(ZIP1,ZIP2和ZIP3)在酵母中的表达可以使原来因缺Zn抖而生长受阻的酵母突变体恢复生长l_3.ZIP1,ZIP3主要在根中表达,并受Zn缺乏条件的诱导,这意味着它们在Zn被植物从土壤中吸收的过程中发挥作用.ZNTI基因是从超积累植物遏蓝菜(Thlaspicaerulescens)中克隆到,属于ZIP基因家族并与拟南芥(Arabidopsisthaliana)中的ZIP4基因高度同源.ZNT1在遏蓝菜的高量表达与zn的有效性无关,这可能是它超吸收Zn.的636西北植物主要原因l_3.ZIP1,ZNT1,ZNT2基因是从超积累植物遏蓝菜中分离并克隆的3个zn抖转运蛋白基因,这3个Zn转运蛋白基因在遏蓝菜中的表达量要明显高于Thlaspiarvense,根系中Zn.转运蛋白基因的表达量与遏蓝菜富集Zn.的能力呈正相关;ZIP1的过量表达可能有助于提高植株对Zn的耐性『3.最近在A.halleri中还发现ZIP成员AhZlP6_3和AhZIP9[3参与Zn的积累.CDF家族的许多成员专一性地将锌或其它金属离子从细胞内转运到胞外或细胞器内.最先在酵母(Saccharomycescerevisiae)中发现了CDF家族的两个成员ZRC1和C0T1基因.ZRC1和CoT1蛋白是Zn区室化相关蛋白,可以把Zn.运输到液泡中,从而起到解毒的作用_3.植物中目前研究最多的是拟南芥,已发现至少1O个CDF家族成员. V anderZaal等口在拟南芥中克隆到一种与ZNT1类似的ZA T1(Zn抖一trasnsporterofArabidopsis thaliana)基因,这种基因的表达不受Zn控制,它在拟南芥中的超量表达被证实和Zn抗性有关.后来ZA T又被命名为MTP1(metaltolerancepro—tein)蛋白,是一种普遍存在的金属离子转运体,它可以把锌区室化或排出细胞外.Desbrosses—Fon—rougeL4叩等研究也表明拟南芥MTP的存在增强了其对锌的耐性.在拟南芥中还发现了一种金属耐受蛋白MTP3,当野生型植物被置于高锌而无毒害作用的浓度下时,在特定的根毛区表皮细胞上会强烈诱导MTP3的表达.用RNA干涉沉默MTP3导致细胞对锌高度敏感.实验证明,在野生型拟南芥中,MTP3蛋白起着基本的锌耐受和隔离的作用.从耐Zn/Ni毒性的遏蓝菜属(Thlaspi goesingense)中克隆的MTP1在酵母中过量表达,可以在功能上互补zrt缺失突变体对Zn的敏感,也证实了CDF家族的基因在高锌耐性中的作用_4.最近Chenl4等在豆科模式植物蒺藜苜蓿(Medica—gotruncatula)的研究中发现CDF家族锌转运体一MtMTP1,其cDNA的开放阅读框能编码一个含107个氨基酸,分子量为45kDa的蛋白,且Mt—MTP1在zrc1和cotl双缺失的芽殖酵母突变体中表达时,可以提高酵母耐受锌的能力. B—typeATPase是一种通过水解ATP进行跨膜运输的运转蛋白,它也被称作重金属ATP酶(HeavymetalATPase,HMA).几种不同的HMA基因最近相继被报道,HMA2和HMA4是拟南芥中8个P—ATPase家族成员中的2个_4.HMA2是Zn抖的高亲合转运体,它是植物向体外排出Zn的控制单元之一【4,同时它通过向胞外主动排出(Activeefflux)过量的重金属离子来提高植物的Zn抖耐性[4,研究表明其结合和运输重金属离子的能力与C末端的氨基酸残基和N末端的氨基酸延长结构有关_4.HMA4可以赋予细胞对锌的耐受性,经GUS染色显示,这些基因编码产物定位在植物根和芽的维管束中,并且HMA2和HMA4也被证明是细胞膜蛋白.由上述分析可知,从植物体根部到茎叶部的各类质膜和液泡膜界面上,金属运载蛋白的种类决定了运载Zn的专一性和方向性,而运载蛋白的密集度决定着Zn跨膜运输的速度及其在膜内的累积量,由此决定了Zn在植物体内的非对称分布与积累.但响应植物体zn.状态的金属运载蛋白基因的分子调控机制还了解甚少.2Zn+在植物体内的螯合机理Zn抖通过根系运转器以及其它途径进入植物细胞后,通过螯合作用固定金属离子或者降低其生物毒性是植物对细胞内重金属解毒的主要方式.植物中已经发现的螯合物质主要有金属硫蛋白(Met—allothioneins,MTs),植物螯合素(Phtochelatins PCs),有机酸(Organicacid)以及氨基酸(Amino acid).2.1金属硫蛋白(MTs)金属硫蛋白(MTs)是由Margoshes和V allee首次在马.肾中提取出的一种重金属结合蛋白,之后又陆续在高等植物中发现MT—like蛋白及其基因. MT是一类低分子量的富含半胱氨酸的多肽,可通过胱氨酸残基上的巯基与重金属结合形成无毒或低毒络合物,清除重金属毒害作用.植物中第一个被分离出来的MTs是小麦EC(EarlyCyslabeled)蛋白,它是从成熟胚胎里面分离出来的,可以结合Zn+l.随后大约有5O余种编码MT的Mt—like基因在不同的植物中被发现[5.Nathalie等l_5【]研究表明,MTs能够通过巯基与金属离子结合,从而降低重金属离子的毒性,它在植物对Zn抖的解毒过程中起着重要作用.MT2能部分缓解聚球藻属(-sPf^0fDccs)zn抖的突变体smtA因缺乏MT表现出的Zn超敏感症状[5.根据Cys残基位置的不同,高等植物MT—like基因推测产物(MT—like蛋白)可分为1型和2型,1型中Cys残基的唯一形式为Cys—Xaa—Cys,而2型3期龚红梅,等:植物对重金属锌耐性机理的研究进展637 的N一末端结构域Cys残基有3种形式:CysCys, Cys—Xaa—Cys和Cys—Xaa—Xaa—Cys.Ma等.在重金属耐性植物紫羊茅(Festucar"6rCV.Merlin)中克隆到mcMT1基因的全长cDNA,测序后证实此基因属于1型.将mcMT1基因转入酵母MT基因缺失突变株中发现,mcMT1的表达增加了酵母细胞对重金属Zn.等的抗性,从而证实了mcMT1基因的表达产物具有抗重金属的功能.目前尽管已经证实MT基因存在于许多种植物中,但大多数植物对重金属都不表现耐性,它们在植物中的表达产物和功能仍然不清楚.2.2植物螯合素(PCs)Grill等l5首次在Cd胁迫蛇根木(Rauvolfia serpentina)的植物细胞中分离得到植物螯合素(PC).研究证实,PC是一种由半胱氨酸,谷氨酸和甘氨酸组成的含巯基螯合多肽,分子量般为1～4kD,结构多为(—Glu—Cys)n-Gly(n一2～11).由于其巯基含量高,对重金属的亲和力大,能够螯合多种重金属离子,使重金属离子失去活性.目前,在玉米(ZeamaysI.)和小麦(TriticumaestivumI.)等多种植物中均发现PC的存在,但高等植物中分离得到的PC大多数为镉离子结合物,而有关锌抗性与PC关系的研究较少.Grill等朝在对蛇根木(R. serpentina)细胞悬浮培养物的研究中发现,Zn是一种潜在的PC合成诱导剂;Klapheck等在高等植物中也发现Zn诱导的PC合酶|5;植物细胞在重金属处理几秒钟后,就会诱导PC的产生,而且细胞质中低分子量的PC一金属复合物可以被运输到液泡中.另有研究表明,ABC转运蛋白(ATP—bindingcassettetransporter)也可能介导Zn—PC复合物的转运l_5.Martinez等将小麦PC合成酶基因TaPCS1转入烟草从而提高其对Zn的抗性. PCs与Zn络合的金属离子还有激活酶活性的功能.在所有的PC—Zn复合物中,Zn"一[(7一Glu—Cys)2-Gly]有较强的激活碳酸酐酶/加氧酶的能力.在PCs与重金属耐性机理的研究中,对镉抗性机制模式研究较为深入,但关于PCs对Zn抖的解毒机理目前仍缺乏相应的研究.综上所述,有关金属硫蛋白(MTS)和植物螯合素(PCs)对重金属Zn的解毒作用已有报道,但在超富集植物中还未发现MTs和PCs的显着作用.一些报道认为PCs与Zn的超富集无关.PCs与MTs对植物体超富集重金属能力的作用还有待更深入的研究.2.3小分子螯合剂小分子螯合剂不仅可通过形成络合物或沉淀来降低体内自由金属离子浓度,而且与金属离子的吸收,转运有关.植物可产生多种重金属离子的配位结合物,除了以上介绍的MTs,PCs之外,还有很多小分子化合物,这些物质包括草酸,马来酸,组氨酸, 烟酰胺等.该类分子在重金属Zn代谢中的作用是重金属抗性以及累积机制的一个重要方面.有研究表明,柠檬酸与Zn.的积累,抗性相关,马来酸是胞质中Zn.的结合体.Salt等]利用x射线吸收光谱分析遏蓝菜体内Zn的结合基团,发现地上部的Zn.主要与柠檬酸结合,其余依次为游离的水合阳离子,组氨酸结合态,细胞壁结合态和草酸结合态;木质部的Zn.主要以水合阳离子形态运输(占79%),其余的与柠檬酸结合.Zhao等对拟南芥(Arabidopsishalleri)的研究也表明,当Zn抖浓度从1/zmol?L增加到1000/~mol?I时,其根系苹果酸和柠檬酸含量分别增加4倍和6倍,柠檬酸对Zn有较高的亲和力,可能是Zn..超积累植物体内的锌螯合基团.3Zn+在植物体内分隔机理重金属进入植物体后,植物必需将其从细胞质中排出以避免重金属毒害,其去除重金属的主要机制有排出体外和细胞内区室化.区室化已经被大多数研究者认为是一种有效的解毒途径,把Zn.运输到代谢不活跃的器官或亚细胞区域从而达到解毒的目的.3.1区室化作用植物把吸收的重金属积累在体内一定的部位,避免其进人细胞质,从而减轻该重金属对植物的直接毒害,细胞壁和液泡是植物积累重金属的主要场所.研究认为,植物细胞壁是Zn抖进入细胞的第一道屏障,Zn沉淀在细胞壁上能阻止更多的离子进入细胞原生质体而使其免受伤害.Nishzono发现l6,蹄盖蕨属(Athyriumyokoscense)所吸收Zn抖的7O～90都积累于细胞壁上,以离子形式存在或直接结合在细胞壁物质上.Kupper等胡证明A.halleri能累积Zn,且Zn.在根部主要以Zn抖磷酸盐形式累积在表皮细胞的细胞壁中.重金属在细胞壁中被果胶(pectin)和半纤维素所束缚,阻止了其渗透到原生质体中产生毒害作用.植物将重金属离子区隔化入液泡是降低细胞中重金属离子水平,提高植物对重金属耐受性的重要638西北植物机制.研究表明液泡是Zn的积累场所l_6.经Zn处理的紫羊茅(Festucarubra)分生组织细胞中液泡大量增加[70];胞饮小泡能够将Zn抖从细胞外区室中转移到液泡中,生长于Zn抖污染土壤中的Cardaminopsishalleri的液泡中就发现了大量Zn的聚积_7.遏兰菜(Thlaspicaerulescens)表皮细胞中Zn抖相对含量与细胞长度呈线性正相关, 显示表皮细胞的液泡化促进了Zn的积累__2. Zhao等[7利用能量弥散X射线微量分析技术(EDXMA,energydispersiveX—raymicroanaIysis)和单细胞汁液提取技术(SCSE,singlecellsapex—traction)研究发现,超富集植物遏兰菜叶片累积的zn抖有8o是水溶性的,其中6o的Zn抖贮存在叶片表皮细胞的液泡中;P和S则偏于分布在叶肉细胞,这样避免了与Zn的共沉淀可能引起的缺P症状,从而增强了植物对Zn的超富集能力.同时发现Zn的累积与液泡或液泡膜面积的大小呈正相关,从而解释了另一Zn外超富集植物A.halleri叶肉细胞比叶片表皮细胞含有更多Zn的缘故,因为该植物叶肉细胞具有较大的液泡.另外,叶片表皮细胞的表皮毛也能富集大量的重金属,如Zn超富集植物A.halleri的表皮毛的基质中含有丰富的Zn,Kupper等还.发现该植物表皮毛内有显着的亚细胞区域化,Zn.积累在表皮毛基质中一狭窄的环形区域内.3.2液泡区室化作用的分隔机理液泡是植物中主要的分离贮藏重金属的部位,对液泡膜上转运系统的研究进一步支持了金属耐受性的液泡机制.V erkleij等胡通过对麦瓶草(Silenevulgaris)的Zn'.耐性和敏感品种液泡膜小囊的分离,发现耐性品种Zn.通过液泡膜进入小囊是敏感品种的2.5倍,从而证实液泡膜在重金属离子区室化分隔中起着重要作用.有研究证明,液泡膜的Zn升运输能力和膜运转器有关,其中研究较多的是阳离子扩散促进器.有关此类跨膜转运器的研究在本文细胞膜部分已做了综述.如前面提及的拟南芥MTP1可以将Zn隔离到液泡中.后来Kobae及其同事在拟南芥的根和悬浮培养细胞中发现MTP1定位在液泡膜上L7.据最新报道,植物体内还存在一种锌内流转运体MHX,Western印迹显示MHX定位在液泡膜上,A.halleri叶片中的MHX蛋白水平比A.thaliana叶片中高很多.研究证实了MHX表达受转录后调控,金属离子被贮存于根中液泡里,从而避免在叶片中的超积聚J.4抗氧化系统的防御作用重金属胁迫与其它形式的氧化胁迫相似,能导。

新葵酸锌催化机理概述说明以及解释1. 引言1.1 概述新葵酸锌是一种重要的催化剂，广泛应用于有机合成领域。

随着对新葵酸锌催化机理的深入研究，人们对其在反应中发挥的作用和影响因素有了更清晰的认识。

本文旨在对新葵酸锌催化机理进行概述、说明和解释，并通过实验结果和数据分析来支持这一机理。

1.2 文章结构本文主要由五个部分组成：引言、新葵酸锌催化机理概述、新葵酸锌催化机理说明、解释新葵酸锌催化机理的实验结果和数据分析以及结论和展望。

1.3 目的本文的目标是系统地介绍新葵酸锌催化机理，并深入分析其在反应中扮演的角色。

通过阐明不同组分之间相互作用、锌配体与底物之间影响因素以及活性位点和过渡态结构等关键要素，我们能够更好地理解该催化剂的工作原理。

此外，文章还将探讨与实验结果相关联以证明新葵酸锌催化机理的有效性。

最后，我们将总结研究成果，并探讨新葵酸锌催化机理在实际应用中的意义和挑战。

以上是引言部分的内容，希望对你撰写长文有所帮助。

2. 新葵酸锌催化机理概述：2.1 新葵酸锌的定义和性质新葵酸锌是一种金属有机化合物，化学式为Zn(C6H5COO)2。

它是一种白色固体，可溶于有机溶剂如乙醇和二甲基甲酰胺。

新葵酸锌具有较高的热稳定性和光稳定性。

2.2 催化机理学的基础知识介绍催化机理学是研究催化反应过程中催化剂如何促进反应速率的科学。

它涉及到催化剂与反应物之间的相互作用、产物形成过程以及中间过渡态的结构描述等方面。

在催化机理学研究中，通常通过实验数据支持理论假设，揭示催化活性位点和关键过渡态的结构特征。

2.3 新葵酸锌在催化反应中的应用新葵酸锌在有机合成领域中被广泛应用于各种重要反应中，例如C-C键形成、氧代硷基添加、叔碳通过选择性生成等。

催化反应中，新葵酸锌可以提供良好的催化活性，促进目标产物的合成。

这种催化剂具有良好的可再生性和高效率，在许多有机转化反应中展现出优异的催化活性。

以上是对于“2. 新葵酸锌催化机理概述”部分的详细内容描述。

硬脂酸锌生产工艺硬脂酸锌是一种重要的有机锌化合物，广泛应用于橡胶、油墨、涂料等行业。

本文将介绍硬脂酸锌的生产工艺。

硬脂酸锌的生产通常分为两个步骤：硬脂酸的制备和硬脂酸锌的合成。

首先是硬脂酸的制备。

硬脂酸是从植物或动物的脂肪中提取得到的。

常见的原料有棕榈油、花生油、牛油等。

制备硬脂酸的方法有物理法和化学法两种。

物理法主要是通过脂肪的压榨和萃取来得到硬脂酸。

首先将脂肪经过融化、破碎、加热的处理，使其脱水，去除杂质。

然后通过压榨或溶剂萃取得到脂肪酸混合物。

接下来，通过蒸馏分离和结晶，得到纯净的硬脂酸。

化学法主要是通过皂化反应得到硬脂酸。

将脂肪与碱溶液反应，生成皂液。

然后用酸将皂液酸化，得到硬脂酸。

最后，通过蒸馏和结晶，得到纯净的硬脂酸。

接下来是硬脂酸锌的合成。

硬脂酸锌的合成主要是通过硬脂酸与氧化锌反应得到。

具体的合成方法有湿法和干法两种。

湿法合成是将硬脂酸与氧化锌悬浮在溶剂中，加入络合剂和催化剂后进行反应。

反应过程中，溶剂起到催化剂的作用，促使硬脂酸与氧化锌发生络合反应。

反应结束后，通过蒸馏和结晶，得到硬脂酸锌的成品。

干法合成是将硬脂酸和氧化锌直接混合，并在高温下进行反应。

在反应过程中，硬脂酸和氧化锌发生化学反应生成硬脂酸锌。

反应结束后，通过过滤和洗涤，得到硬脂酸锌的成品。

需要注意的是，硬脂酸锌的生产过程中需要控制反应的温度、时间和溶剂的用量，以保证产品的质量和产率。

此外，还要注意安全生产，避免发生事故。

总结一下，硬脂酸锌的生产工艺包括硬脂酸的制备和硬脂酸锌的合成。

硬脂酸的制备可以通过物理法和化学法来实现，而硬脂酸锌的合成则有湿法和干法两种方法。

在生产过程中需要严格控制各项参数，确保产品的质量和产率。

同时，也要注重安全生产，避免事故的发生。

硬脂酸锌作为一种重要的有机锌化合物，在橡胶、油墨、涂料等行业有着广泛的应用前景。

2008-2009有机化学进展（2）——有机合成化学有机合成化学是有机化学的中心研究领域，有机合成化学的发展状况代表着一个国家的有机化学的研究水平。

与有机反应比较，我国有机合成化学，特别是复杂化学结构的天然产物的合成研究一直落后于西方发达国家。

近二十年，由于有机合成化学面临研究工作周期长、发表学术论文的难度大和难以适应我国的学术评价标准要求等原因，此研究领域的研究工作状况更是每况愈下。

可喜的是在艰难的学术生态环境下，还是有少数有机化学家坚持从事有机合成化学的研究，并取得了理想的成就。

1 大环合成上海有机所陈庆云院士课题组首次利用锌粉还原β-四(三氟甲基)-meso-四苯基铜(Ⅱ)卟啉，得到了具有相对稳定的20π电子非芳香体系的isophlorin，产物结构通过了单晶衍射的确认，从而首次以实验结果证实了半个世纪前有机合成大师Woodward在研究叶绿素合成时提出的具有20 π电子的N,N’-二氢卟啉(N,N’-dihydroporphyrin or isophlorin)的假想结构(J. Am. Chem. Soc.,2007, 129:5814)。

F3 F333Zn,DMSOr.t.,1hF3F3332 天然产物全合成(1)疫霉菌性激素α1 四川大学药学院秦勇教授通过全合成确定了疫霉菌性激素α1的绝对立体化学。

这一在国际上处于领先地位的结果由秦勇、完成互补性工作的日本东京农大Yajima教授及承担生化实验的名古屋大学屈建华博士3人作为相同贡献的通讯联系人合作发表(Nature Chem. Biol.,2008, 4:235)，发表后即获英国皇家化学会Chem. World和Synform (SYNFORM, 2008/06, A70, published online: 20.06.2008, DOI: 10.1055/s-2008-1078523)等刊的报道和评述，认为该工作揭示了一个70多年的科学疑案。