有机胺-多金属氧酸盐超分子化合物的合成、结构及其光、热变色性质研究

近年来随着纳米材料科学、功能材料科学和超分子材料科学等学科的交叉渗透和迅猛发展，设计合成新型的多金属氧酸盐超分子变色材料和研究其结构、性质及变色机理具有重要的理论意义和应用价值。 本文以光致变色材料和热致变色材料的合成、结构与性质的研究为主线，通过水热法和溶液法制备了一系列含氮有机分子多金属氧酸盐的超分子化合物。解析了它们的晶体结构并研究了它们的光致变色与热致变色性质。采用低温固相反应法制备了具有变色特性的纳米氨基酸多金属氧酸盐。主要研究结果如下： 利用水热合成法制备了乙二胺三钼酸盐晶体,发现乙二胺三钼酸盐不仅具有光致变色性质，而且具有热致变色性质。在 365 nm 的紫外光照射下乙二胺三钼酸盐的光致变色样品呈红棕色，而热致变色样品在 180～250 ℃ 之间为蓝黑色。紫外-可见漫反射光谱被用于表征它们的变色性质。FT-IR 和 XRD 的结果确定着色后的样品其晶体结构和钼氧阴离子的骨架不改变，只是发生了轻微的畸变。一系列的光致变色样品和热致变色样品的ESR谱分别保持着各自特征，但二者有明显的差别，这反映出该化合物的热致变色机理与光致变色机理可能有所不同。这一现象是被首次发现和提出的。 利用水热法成功地合成了1, 6-己二胺三钼酸盐及四钼酸盐超分子化合物。单晶X-射线揭示出1, 6-己二胺三钼酸盐是一个新的超分子化合物，在它的晶体结构中，平行于 a 轴的新的无限链[Mo3O10]2–是由扭曲的MoO6八面体通过共边和共角连接的。质子化的己二胺阳离子占据着由无限链[Mo3O10]2–形成的隧道，它们之间以较强的氢键相互作用，形成了一维网络结构。我们发现这两种晶体均展示了新颖的光致变色与热致变色性质。我们利用FTIR、XRD、ESR和XPS对它们的变色性质进行了研究与探索。 选用4, 4'-联吡啶这种线状双基刚性配体, 利用水热法合成了两种4, 4'-联吡啶多金属钼酸盐晶体：一种是化学式为C10H12Mo7N2O23化合物, 另一种是化学式为C10H12Mo3N2O11化合物。测定了前者的晶体结构。两种晶体同样地展示了光致变色和热致变色性质，但后一种化合物有着明显比前一种化合物敏感的光热变色性质。ESR谱揭示出在UV光照射和加热的条件下，两个化合物中的Mo (Ⅵ) 原子均能被还原成Mo(Ⅴ)原子，但仅后一种化合物通过光热着色后有自由基产生。这是否是造成二者光热变色性质差别的原因，有待于今后更深入的研究和探索。 我们利用水溶液法成功地合成了氨基酸多金属氧酸盐晶体。晶体结构分析表明：组氨酸硅钨酸盐基本结构单元由一个[SiW12O40]4–多阴离子和两个质子化的[H2His]2+有机阳离子靠两个氢键相互作用组成。这个化合物展示了一个新颖的三维网络结构。脯氨酸硅钨酸盐的晶体结构正在解析中。在光照或加热后，这两个化合物的颜色由白色变为蓝色。我们利用FTIR、XRD、Raman和ESR研究了它们的光热变色性质。 将低温固相化学反应制备纳米材料的方法应用于纳米氨基酸多金属氧酸盐的制备，选取Silverton型多酸与多种氨基酸反应合成了系列纳米氨基酸-杂多酸电荷转移化合物。苏氨酸((HThr)7PMo12O42•4H2O) 磷钼多酸盐为形状不很规则的二维纳米片，酪氨酸磷钼多酸盐((HTyr)7PMo12O42•5H2O) 为一维纳米棒，丝氨酸磷钼多酸盐((HSer)7PMo12O42•5H2O)和谷氨酸磷钼多酸盐((HGlu)7PMo12O42•4H2O)为零维纳米粒子。有机给体氨基酸的结构对 Silverton 结构杂多化合物的形成起模板剂的作用，从而导致形貌的差异。在紫外光照射下，这些化合物会从白色变成蓝色，且对光比较敏感。

杯芳烃羧酸萃取稀土、钍与含杯配合物结构研究

本文以大环化合物杯芳烃羧酸为萃取体系，系统考察稀土元素在该体系中的萃取分离性能，比较了钍与稀土元素的萃取性质差异，从而为杯芳烃羧酸在该分离领域中的应用提供一定的实验数据，此外，采用无机水热合成制备了含杯[8]芳烃的三元超分子配位聚合物并表征其结构，具体研究内容如下： 1、 合成杯芳烃并进行化学修饰得萃取剂杯芳烃羧酸，采用熔点测定、元素分析、TG-DTA、FT-IR和1H-NMR等分析方法表征，并利用两相滴定法测定了杯芳烃羧酸的基本常数。 2、 研究杯芳烃羧酸-CHCl3/RE-HCl萃取体系碱金属离子、离子强度、酸度、温度和萃取剂浓度对Eu(III)的萃取分配比影响，并分析其萃取机理。在此基础上，探索杯芳烃羧酸的协同萃取性能，发现杯[4]芳烃羧酸与伯胺N1923的ABC酸碱耦合协萃体系对轻、中、重稀土有不同的协萃能力，协萃系数与原子序数呈“双峰效应”。 3、 在萃取热力学基础上，利用层流恒界面池研究杯[4]芳烃羧酸萃取Nd(III)的动力学性质，确定了萃取反应控制模式随条件不同有所变化，化学反应在相界面上进行，并获得了萃取反应速率方程。 4、 以杯芳烃羧酸-CHCl3/Th-HCl体系研究钍的萃取性能，考察了碱金属离子、离子强度、酸度、温度和萃取剂浓度对Th(IV)的萃取影响，比较其与稀土萃取性能的差异，并在此基础上进一步研究与伯胺N1923协同萃取钍的性能，分析了协同萃取反应机制。 5、 水热合成并表征了含磺化杯[8]芳烃，2，2’-联吡啶与镍的三元超分子配合物。磺化杯[8]在该配合物中呈“双-反向锥式”构型，分子间由氢键和C-H…π相互作用将四核Ni簇连接成三维超分子结构。

气相贝克曼重排新型固体酸催化剂研究

己内酰胺是一种重要的有机化工原料。采用环己酮肟的气相Beckmann重排的方法制己内酰胺可以解决传统的液相工艺中存在的副产硫酸胺、腐蚀设备和污染环境等问题。本研究的目的是开发出适合环己酮肟的气相Beckmann重排的固体酸催化新工艺。 首先，本工作用同位素标记的方法研究了Beckmann重排在固体酸B2O3/γ-Al2O3和TS-1上的反应机理。同位素标记后的产品采用质谱测量。通过与H218O交换氧，发现环己酮肟与H218O的交换在B2O3/γ-Al2O3和TS-1只能进行到一定程度，这暗示固体酸上腈中间体的解离不如经典的机理完全。提出了解离度(α)的概念，其定义为解离了中间体腈与总中间体腈之比。通过拟合实验数据和同位素标记的产品的计算公式，获得了B2O3/γ-Al2O3和TS-1上α 值分别为0.199和0.806的结果。 其次，采用对氧化铝表面合适氟化的方法，对氟化的氧化铝的性能进行研究。发现氧化铝表面氟化可以改善Beckmann重排的性能。氧化铝表面氟化可以消除其表面碱性位，说明了催化剂表面碱性位不利于Beckmann重排。而完全氟化的氧化铝的选择性不如某些固体酸如负载B2O3和Silicalite-1，暗示着表面酸强度也影响催化剂的选择性。同时，我们对适合气相Beckmann重排的催化剂进行了简单的筛选。发现一种稀土焦磷酸盐有可能是适合此反应的催化剂。 再次，研究了稀土焦磷酸盐催化剂上气相Beckmann重排。通过对一些稀土磷酸进行XRD,FT-IR,NH3-TPD和水接触角等表征，发现这类催化剂上表面的弱酸位以及合适的表面疏水是它们具有较好性能的原因。 再次，对焦磷酸铈催化剂的合成以及反应氛围进行了优化。发现优化的反应氛围为催化剂在pH在3~4时沉淀，在500~550度焙烧，在~350度反应，载气~80ml/min，空速在0.43h-1时反应，能保持转化率在98％以上，选择性在70％以上，8小时不失活。 最后，采用P123作为模板剂合成了一种新型的中孔稀土磷酸盐，这种稀土磷酸盐具有无序的虫洞形结构。应用这种新型的中孔稀土磷酸盐于酚类甲醇氧烷基化获得了较好的结果。与不加表面活性剂的材料相比，这种中孔稀土磷酸盐在低温下具有更大的活性并且其选择性不受损失。认为这种中孔的形态对催化性能具有好的影响。

几种稀土氟化物和氧化物纳米发光材料的制备、性能及其应用探索研究

目前，纳米材料已经应用于很多医药和生物领域，诸如临床诊断、药物传送、体内体外荧光标记等。稀土离子掺杂的纳米材料因其独特的发光性质已被认为是有前景的生物荧光标记，二氧化硅作为环境友好发光材料也受到越来越多的重视。本论文合成稀土离子掺杂的下转换和上转换发光纳米材料，并进行表面功能化，使之连接生物药物小分子，以期作为荧光标记。同时采用不同方法制备不同大小的二氧化硅球，并研究其发光性质。 采用多醇法成功地制备出结晶程度高的CeF3:Tb3+纳米粒子。氧化硅和胺基硅烷包覆使纳米粒子具有胺基功能化，然后通过SOCl2成功地活化生物素使之连接到纳米粒子上并随之与亲合素键合。胺基功能化的CeF3:Tb3+ 纳米粒子发光产生严重的猝灭，而生物分子与纳米粒子结合后发光得到很大程度上的恢复。生物功能化的CeF3:Tb3+ 纳米粒子能很好地分散在水中，为这些CeF3:Tb3+ 纳米粒子作为生物荧光探针奠定了基础。同时以P123为结构导向剂，介孔氧化硅成功地包覆CeF3:Tb3+ 纳米粒子。介孔氧化硅层存在部分有序的六方介孔体系和部分微孔结构，该复合物保持绿色荧光性质并具有相当大的孔容和大的表面积。布洛芬能载入复合物的孔道中，在24 h内释放完全。因此，这类复合物可以在靶向的药物传送体系中具有潜在的应用价值。 利用多醇法制备出NaYF4:Yb3+, Er3+ 纳米粒子。NaYF4:Yb3+, Er3+ 纳米粒子进行胺基功能化，并通过氧化寡糖链成功地活化亲合素，使之连接到胺基功能化的纳米粒子上。生物功能化的 NaYF4:Yb3+, Er3+纳米粒子仍保持较好的上转换发光性质，可以作为生物体系的荧光探针。另外用 P123作为结构导向剂和助表面活性剂PVP 或 TMB 成功地使NaYF4:Yb3+, Er3+ 纳米粒子包覆介孔氧化硅。外层氧化硅层有介孔结构。该复合物保持红色荧光性质，并具有大的孔容、表面积。布洛芬能载入复合物的孔道中，在12 h内完全释放。 通过高温溶剂法合成出YVO4:Eu3+ 纳米粒子。粒子结晶程度高，为椭球形状，长轴为80 nm，短轴为43 nm。YVO4:Eu3+ 纳米粒子的荧光发射跃迁主要源于5D0能级。FT-IR 谱和 XPS 谱表明纳米粒子表面的配体为油酸和油胺分子。Eu3+ (5D0 level) 寿命因表面有机配体的存在比体材料的寿命短。 成功地制备出不同大小的纳米至亚微米尺度且具有发光性能的单分散二氧化硅球，其尺寸随胺基浓度的增加而增大。烧结后粒子仍保持单分散性，但其尺寸缩小。烧结后的二氧化硅球含有C杂质。亚微米尺度的二氧化硅球的发射带最大值随氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）浓度的增加而红移，但是纳米尺度的二氧化硅球的发射带最大值红移更大。单分散二氧化硅球发光原因归于二氧化硅结构中存在的碳和氧缺陷。

完全疏水涂层的构建及应用研究

超疏水性表面是指水在固体表面的接触角大于150°的表面。这种表面具有很多独特的性质，如防污、防水、自清洁，防腐等。具有良好透光性的超疏水玻璃在很多交通工具如飞机、汽车等挡风玻璃及日常的建筑幕墙玻璃等方面具有广阔的应用前景。制备超疏水表面一般采用两种方法：一种是先在固体表面构建微细结构，再进行低表面能物质修饰；另一种是直接在具有低表面能材料表面构建微细结构。其中构建表面微细结构这一过程使得超疏水材料的制备过程更加繁琐，同时后续步骤有的还需要采用较昂贵的低能表面进行修饰，因而这些方法在实际大规模应用中缺乏可操作性。因此采用简单、快捷的方法直接制备超疏水表面是非常具有研究有意义的。 本文以常见的普通玻璃为基底，通过气液固扩散法，探索了一种采用简单的一步合成法直接在其表面制备出了具有完全疏水性的表面涂层。这种表面由无序排列的甲基硅氧烷聚合物纳米纤维构成，测试的水滴不能在这样的表面进行粘附，具有非常好的疏水性。同时采用FE-SEM、TG-DTA、FT-IR、Contact angle（CA）等手段对制备的涂层表面进行表征并对纳米纤维可能的形成机理进行了探讨，同时对其耐酸碱性、透光性、耐磨性等也进行了初步的研究。采用冷却这种完全疏水的涂层基底从空气中收集水分，发现这种完全疏水的材料比普通的基底材料具有更好的水分收集效率，因而有望将这种材料在除湿机以及空调上得到应用。

线性低密度聚乙烯的官能化及其结构和性能研究

本文利用辐照产生的过氧化物作为引发剂，以丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸环氧丙酯（GMA）和马来酸酐（MAH）为接枝单体，研制了官能化线性低密度聚乙烯（LLDPE）。利用红外光谱（FT－IR）对接枝物进行了表征。线性低密度聚乙烯接枝丙烯酸在 1712 cm~(-1) 处的羰基吸收峰；线性低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸环氧丙酯在 1720 cm~(-1)和840、910cm~(-1) 处的羰基与环氧吸收峰；线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐在 1788和 1712cm~(-1)处的酸酐和羰基吸收峰均证明单体已经接枝到线性低密度聚乙烯分子链上。采用化学滴定法测定了官能化线性低密度聚乙烯的接枝率，并提出了其接枝反应的机理。系统研究了单体浓度、预辐照剂量、反应时间、反应温度等对接枝率和熔体流动速率的影响。研究结果表明，在一定工艺条件下，可以得到高接枝率，无凝胶的官能化线性低密度聚乙烯。通过以接枝单体特征基团的吸收峰（AA 1712 cm~(-1)、GMA 1720 cm~(-1)）与内标峰（1738 cm~(-1)）的强度比为纵坐标，以化学滴定法测得的相应单体接枝率为横坐标，得到了用红外光谱法测定接枝率的标准曲线。利用它可以方便、快速、准确地得到某一未知官能化产物的接枝率。用DSC研究了LLDPE及LLDPE-g-AA的热学性能。发现LLDPE-g-AA的ΔH_m下降，结晶温度升高大约4 ℃。这是由于在非极性的线性低密度聚乙烯分了链中引入了极性基团，使聚乙烯分子链的规整性下降，结晶缺陷增多，晶体的完善下降，从而使接枝物的ΔH_m下降，结晶度变小。等温结晶的结果表明，接枝物结晶速率大于纯 LLDPE的结晶速率，并且随接枝率的增加结晶速率加快。说明接枝到 LLDPE 分了链上的AA分子起到了成核剂的作用，从而使接枝物结晶速度加快。利用SEM观察LLDPE-g-AA 的球晶大小，发现 LLDPE-g-AA 的球晶尺寸明显减小，这进一步证实了前面的结论。测定了极性液体在不同接枝率的 LLDPE-g-AA 膜表面的接触角。发现随着接枝率的增加，接触角显著下降。采用 Zisman 作图法和接触角与表面张力的相关关系式得到了不同接枝率LLDPE-g-AA 的临界表面张力。并利用测接触角的方法计算了 LLDPE/LLDPE-g-AA 共混物的表面能。结果表明，共混物表面能随LLDPE-g-AA含量的增加而增加。用毛细管流变仪研究了官能化线性低密度聚乙烯的流变性能。结果表明，在剪切应力大于2.5×10~4 Pa时，其表现粘度比纯 LLDPE的小，流动性明显提高，加工成型性能得到了改善，且其表观粘度随AA含量的增加而减小，这说明接枝到 LLDPE分子链上的 AA 分子起到了内润滑剂的作用。官能化线性低密度聚乙烯的力学性能测试结果表明，其拉伸强度、模量和断裂伸长率没有显著的变化，这对于实际应用有着非常重要的意义。将官能化线性低密度聚乙烯与金属铝进行复合，测定了其剥离强度。结果表明：由于引入了极性基团，其与铝复合的剥离强度大大提高。接枝率、粘合时间、粘合温度和压力等均会对剥离强度产生较大影响。利用SEM 和 XPS对剥离表面进行了研究，发现剥离的铝表面有一个新的Al_(2p)峰，并且其谱图变宽。剥离铝表面O_(1S)结合能与纯铝表面及剥离 LLDPE-g-AA 表面的O_(1S)结合能不同，说明其处于不同的环境中。上述结果证明 LLDPE-g-AA 与铝在界面处可能发生了反应，从而使其剥离强度大大提高。

PZT/PVDF压电复合材料的制备和性能研究

一.用压电陶瓷锆钛酸铅PZT粉末作为功能相，压电聚合物聚偏氟乙烯 PVDF作为活性（基体）相，静态热压法将PZT与PVDF粉复合，制得了不同陶瓷含量的0-3连通的复合材料薄膜样品。用FT-IR，SEM和WAXD表征复合材料：发现低PZT含量的复合材料中PVDF主要以α型结晶存在；复合材料呈现不同的网络形貌，主要为海岛型结构；70%PZT的复合材料较其它组成更均匀。复合材料的X射线衍射强度发生了变化，说明PZT与PVDF之间存在强烈的相互作用。一定电场和温度下对复合材料进行电晕极化研究，随着陶瓷含量的增加，压电性d_(33)也增加，同时材料的柔顺性降低。极化后的压电复合材料的X射线峰强度比未极化的增强，衍射角向低角度移动。二.研究PVDF相的转变。将PVDF薄膜加热到200 ℃，迅速冷到137 ℃结晶，同时施加直流电场作用于PVDF薄膜上，与未加电场的薄膜比较。用IR、X-ray衍射和DSC表征了上述PVDF薄膜，表明极化后PVDF膜的晶型由α型转为β型，β晶含量提高了23%，熔点提高。PVDF的压电性与β型晶有关，含量高，有利于压电性能的提高。电晕极化的PVDF薄膜，其压电性随着时间的流逝有所减弱，一定时间后达到稳定。研制了不同的极化设备，开发了PVDF测量血压用的传感器，探讨了微机控制电晕极化的可行性。

嵌段共聚物/金纳米杂化材料的制备及其非线性光学性能

非线性光学材料由于在信息技术中的应用前景而成为人们研究的热点，虽然有机材料有较高的光吸收和光学非线性，但由于其热稳定性和光稳定性差，难以实用化。利用金属纳米颗粒所具有的非线性光学效应制备有机／无机纳米杂化材料为解决这些问题开辟了新的方向。本文以两亲性的嵌段共聚物在选择性溶剂中形成的胶束为模板制备嵌段共聚物／金纳米杂化材料和嵌段共聚物／聚毗咯／金纳米杂化材料，使用TEM, UV一vi：吸收光谱、FT一工R以及WARD等手段对这些材料进行了表征。研究发现，使用紫外线还原法得到的杂化材料中金纳米颗粒尺寸分布窄、颗粒间排布规整；通过调整无机物前体加入的量得到不同粒径的金纳米颗粒(2一6nm）；以不同的嵌段共聚物为模板可以实现对杂化材料中纳米颗粒尺寸和间距佩狗控制。在所制得的嵌段共聚物／聚砒咯／金纳米杂化材料中，极微小的金颗粒被反应中所生成的聚毗咯包裹。聚毗咯层的存在可以改变金纳米颗粒表面和附近的电场性质，这种材料可能具有很好的非线性光学性能。

毛细管电泳电化学发光的研究

毛细管电泳以其强大的分离能力日益受到重视，特别是成功完成人类基因组计划的测定工作，随着微全分析系统的深入研究，毛细管电泳的理论和技术在各方面都需要突破，其中毛细管电泳检测器是制约发展毛细管电泳更广泛地用于实际工作的因素之一。本论文以发展新型的毛细管电泳电化学发光检测技术为出发点，在以下几个方面作了研究。1．三联吡啶钌在玻碳电极上的阴极电化学发光我们首次发现了一种新型的基于溶液中氧的还原引发的三联毗淀钉（TBR）阴极电化学发光，结果表明，这种阴极电化学发光的发光电位仅为-0.4V，从而大大地降低了电化学发光的激发电位。所有能够增强阳极电化学发光的物质如三丙胺（TPA）都能够增强阴极电化学发光。阴极电化学发光光谱证实，阴极发光是激发态的TBR跃迁回到基态所产生的发光行为，我们认为在电极上氧还原所产生的活性氧氧化了TBR分子和发光增强剂从而导致了阴极发光。一些不能够增强阳极电化学发光的物质如柠檬酸，也能够增强阴极电化学发光，从而扩展了电化学发光的检测范围。采用阴极电化学方法对TPA和柠檬酸根的检测结果表明，对TPA在1*10~（-7）-1*10~（-5）M之间的检测呈较好线性相关性，相关系数为0.9994，最低检测限（S/N＝3）为7.5*10-8M，对柠檬酸根在1*10~（-5）-1*10~（-4）M之间呈较好的线性关系，相关系数为0.999，最低检测限（S/N＝3）为1.2*10~（-6）M。2．毛细管电泳直接电化学发光离柱检测技术的研究研究在没有场分离器的情况下高压电场对电化学发光检测器的影响。基于此目的我们采用75件m内径的毛细管为分离柱，300μm直径的铂丝为工作电极，以不同电导率的溶液作为电泳流动相。在高压电场的影响下，动态循环伏安和与此相对应的电化学发光表明电泳电流并不会引起电化学发光信号的淬灭，高压电场只会导致电化学发光激发电位向更正方向的偏移。进一步的研究表明，毛细管与工作电极之间的间距是影响电化学发光信号和理论塔板数的重要因素。基于以上的认识，我们发展了无需电场分离器的毛细管电泳一电化学发光检测系统，从而大大地简便了毛细管电泳一电化学发光检测系统。以三丙胺（TPA）作为分析对象，对该系统进行了表征，该系统对TPA的检测在1*10~（-10）-1*10~（-5）mol/L之间的线性相关系数为0.998，峰高的相对标准偏差为5．6％，检测限（S加＝3）达到5.0*10~(-11)mol/L。采用这一方法对尿样中的利多卡因进行了分析，在5.0*10~(-8)-1.0*10~(-5) mo/L之间的相关系数为：0.998，最低检测限（S/N＝3）为2.0*10-8mo／L。3．毛细管电泳一固态电化学发光检测器检测的研究我们首次报道将TBR固定在聚苯乙烯磺酸-溶胶-凝胶-接枝共聚物构成的膜中，采用旋涂的方法涂敷在铂电极的表面，制备用于毛细管电泳的固态电化学发光检测器，以TPA和脯氨酸作为研究对象表征了毛细管电泳-固态电化学发光检测系统的特征，该系统可以稳定工作24小时，完全可以满足实际应用的需要。采用该系统实现了对TPA和脯氨酸的同时检测，对TPA和脯氨酸检测的相对标准偏差分别为8.7％和7.5％，分离的理论塔板数分别为70000和16000，对TPA和脯氨酸的测定的最低检测限分别为0.002μM和2μM。4．离散小波分析去除毛细管电泳电化学发光检测信号的噪音毛细管电泳电化学发光检测信号因为TBR与溶液中的氢氧根的化学发光反应使得信号的噪音变得很大，从而影响了峰的定量，降低了检测灵敏度。这里我们采用离散小波'分析技术去除电泳中的噪音。对一些典型的小波基如HaaroDaublets，Coiflets和Symmlets去除噪音的效果作了比较。各种不同的计算阀值的方法和确定阀值的技术导致的去噪结果的差异作了比较。结果表明，采用Symmlet 4小波基和启发式无偏向风险估算法-软阀门确定阀值是最优的去噪方案，采用这一策略对毛细管电泳电化学发光电泳信号的去噪结果表明，噪音成功地得到了去除，同时电泳的峰型和轮廓得到了保留，该去噪技术明显地优于通常的SG和FT去噪技术。5．毛细管电泳柱端电化学发光同时检测尿样中的曲马多和利多卡因曲马多和利多卡因是手术中常用的镇静剂和麻醉剂，部分药物以原形从肾脏排除，我们研究了简单、快速的采用毛细管电泳柱端电化学发光同时检测曲马多和利多卡因的方法。我们使用25μm内径的毛细管作为分离柱，由于使用的毛细管内径很小，从而大大地降低了分离电压对检测器的影响，因此毛细管与电化学发光检侧器直接连接而无需电场分离器。使用300μm直径的铂盘电极作为工作电极，使得在毛细管的出口有足够的氧化态的TBR存在。为消除尿样中的离子强度对分析造成的影响，样品在分析前经萃取分离，以TPA为内标，采用两步萃取寻去对尿中的曲马多和利多卡因的测定回收率分别为94-96％和93-97％。在1.0*10-7to 1.0*10-4的浓度范围内曲马多和利多卡因的检测的线性相关系数为0.998，检测的相对标准偏差分别为2.9％和2.7％，对尿中曲马多和利多卡因测定的最低检测限（S/N=3）分别为6.0*10~(-8)mol/L和4.5*10~(-8)mol/L。应用该方法对临床两例术后病人尿样中的曲马多和利多卡因的代谢进行了测定。6．毛细管电泳电化学发光检测尿样中的利血平提出了一种快速、简便的毛细管电泳电化学发光法测定尿样中的利血平的方法。我们以25拼m内径的毛细管为分离柱，不用场分离器直接与300μm直径的铂二〔作电极连接，为提高检测的灵敏度和克服尿样中的离子强度对检测的影响，我于门采用场放大电动进样的技术用于毛细管电泳的直接进样和分离，样品不经任何预处理。由于利血平是中性分子，采用毛细管区带电泳不能将利血平与中性的干扰物分离出，因此我们在电泳流动相中加入十二烷基磺酸钠（SDS），成功地将利血平与中性干扰物质分离开。该方法对尿样中的利血平检测范围在l*10~(-6)~(-1)*10~(-4)mol/L 比的线性相关系数为0.996，相对标准偏差为4.3％，最低检测限为7.0*10~(-8)mol/L。

虎眼万年青化学成分及抗癌药与DNA相互作用的电喷雾质谱研究

首先，对虎眼万年青中化学成分进行了分离提取研究，采用柱层析和薄层层析等方法，并利用电喷雾质谱技术跟踪洗脱流分，首次从虎眼万年青氯仿提取物中分离得到两个新化合物。其一为单菇内酷loliolide，通过FT－ICRMS高分辨质谱、IR和NMR等手段对其结构进行了确定，并通过IHNMR和旋光法确定了其绝对构型。此外，还利用电喷雾多级串联质谱（ESI一MSn）技术对其质谱裂解规律进行了系统研究，其分析结果与NMR解析结果完全一致，建立了该类化合物结构解析的简便、快速的质谱新方法；另一化合物为生物碱类化合物，采用电喷雾多级串联质谱技术对其质谱裂解规律进行了详细研究，并对其结构进行了初步推断，进一步的NMR结构确定正在进行中。其次，对虎眼万年青多糖成分进行了分离提取研究，并结合体外抑瘤活性评价实验，确定了两种具有抑瘤生物活性的多糖成分OC一2一1一c和OC一2一卜d。并通过SDS凝胶电泳和糖基组成分析，初步证明了虎眼万年青中的活性多糖成分为阿拉伯半乳糖蛋白（AGPs），为进一步研究虎眼万年青抗肿瘤活性提供了基础数据和理论指导。此外，还对虎眼万年青中的微量元素及其溶出率进行了初步的研究，研究结果表明，其水煎液中Cu/Zn比值明显低于癌症患者血清中的Cu/Zn比值，因此，虎眼万年青可能有助于调节癌症患者体内的Cu、Zn平衡，从而达到抗癌目的；而虎眼万年青中Se、Ge含量很低，不能作为两种微量元素的药用来源。为了进一步研究抗癌药物的作用机理，我们采用电喷雾质谱技术，对三种临床疗效较好的抗癌药物与DNA相互作用进行了系统的研究，确定了复合物的化学计量比及其结合的特异性，并利用竞争实验方法，研究了抗癌药物的相对结合强度。质谱实验结果与液相行为完全一致，其中抗癌药物米托葱醒为首次利用质谱进行研究。最后，采用电喷雾质谱技术，对硝酸盐离子簇合物进行了详细研究，发现了双电荷簇合物离子，并且在离子簇合物中还发现了魔数规律的存在。利用电喷雾多级串联质谱技术，研究了双电荷簇合物离子的质谱裂解规律，并对其稳定性进行了分析。此外，还讨论了溶液浓度和毛细管温度对离子簇合物形成的影响规律。

氯化原位接枝反应合成酐化CPE及结构表征

本硕士论文主要工作是利用氯化原位接枝反应对高密度聚乙烯（HDPE）进行氯化及醉基化。对上述反应体系的反应机理，产物的化学结构、链结构、反应条件对MAH接枝率（GD％）的影响以及物理机械性能等进行了详细的讨论。采用FT-IR和~1HNMR方法对氯化原位接枝反应的配化产物CPE-g-MAH进行了表征。二者均证明了MAH单体接枝到氯化聚乙烯主链上，证实了氯化原位接枝反应的可行性。并用~1HNMR，结合EI-Ms电喷雾质谱表征了氯化原位接枝共聚物CPE-g-MAH的链结构。反应过程中，主链及支链均被氯化。氯化原位接枝共聚物CPE-g-MAH凝胶含量的测定结果表明，在氯化原位接枝过程中没有交联反应的发生。论文中还研究了醉化CPE的合成过程。主要针对反应条件对MAH接枝率（GD％）的影响进行了详细的讨论，包括氯化原位接枝的温度模式、MAH单体量、氯气流量、氯含量等对MAH接枝率（GD％）的影响。同时探讨了氯化原位接枝反应历程。考查了氯化原位接枝MAH体系和氯化HDPE林系自由基浓度随时间变化的情况。接枝产物的硫化特性曲线表明：由于MAH的引入，聚合物主链上连接有酸配基团，使得氯化原位接枝共聚物CPE-g-MAH可以通过官能团之间相互反应而交联成为可能。随着MAH接枝量的升高，接枝率上升使得HDPE大分子链上带有更多MAH接枝点，CPE-g-MAH可硫化的程度相应提高。接枝产物的力学性能测试结果表明：随着MAH接枝率的增加，材料的拉伸强度上升，而材料的扯断伸长率、硬度等力学性能下降。

纳米复合聚合物电解质的电化学研究

聚合物电解质在制备高能密度全固态铿电池、光电化学器件、气体传感器和电化学半导体等器件显示了重要的应用前景，成为近期的研究热点之一。然而，人们目前对聚合物电解质中离子传输、导电机理及电极界面动力学等问题的了解有限，这严重阻碍高性能聚合物电解质的研究和开发。本论文研究工作主要集中在纳米复合聚合物电解质中离子传输和导电机理的研究，内容和创新点表现在以下几个方面：1、设计制备了形状可控的纳米级金微带电极和铂、碳纤维微盘阵列电极。操作相对简单，在普通实验室中就可以制备，电极通过研磨就可以重复多次使用。2、选择四种不同分子量的PEG作为聚合物本体，杂多酸纳米粒子作为添加剂，和铿盐组成了有机一无机纳米复合聚合物电解质。用微盘电极的计时电流方法求出了杂多酸纳米粒子在聚合物电解质中的扩散系数，利用DSC技术和FT-IR光谱解释了离子之间相互作用的机理和电导率提高的原因。3、合成出不同侧链长的梳状丙烯酸铿／甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚醋聚合物电解质。用DSC，TGA和交流阻抗研究了纳米SiO2掺杂的梳状聚合物电解质的电化学和热力学性质。给出了铿离子在纳米复合聚合物电解质中随纳米SiO2含量变化的传输模型。黑抉巍一淤呱4、将聚环氧乙烷，盐和多壁碳纳米管掺杂在一起，制备出一种离子一电子混合导电的聚合物电解质纳米杂化薄膜。用贫流阻抗和DSC技术表征了杂化薄膜的导电性质和热力学行为，给出了体系的等效电路，解释了电导率增加的原因。5、将多壁碳纳米管和碳微珠分别和室温离子液体混合制备了两种无机／有机的纳米复合材料：多壁碳纳米管／离子液体和碳微珠／离子液体。利用交流阻抗技术研究了无机／有机的纳米复合材料的导电机理。用这两种复合材料制备的酶电极可以获得酶的直接电化学，且能够催化O2和H2O2的还原。

新型超支化聚合物的合成和表征

超支化聚合物是一类高度支化的具有三维椭球状立体构造的大分子。由于具有传统线形聚合物所没有的低粘度、高流变、良好的溶解性及大量末端官能团等物理化学特性，近年来已成为高分子科学界研究的一个热点。十多年来，人们在合成方法、表征手段、应用及理论研究等方面取得了可喜的成就。但是，目前超支化聚合物的发展还存在着合成方法和所合成的聚合物种类有限，成本较高及结构可控性差等问题。设计合成了五个系列的新型ABx单体，二经基苯氯代苯酞亚胺、二乙酞氧基苯甲酸苯酞亚胺、三乙酞氧基苯酞胺酸，二经基苯基联苯酰胺酸和多轻基烷基联苯酞胺酸，再分别通过缩聚反应一步成功制备了新型芳香超支化聚醚酞亚胺、芳香超支化聚酷酰亚胺，可降解的超支化聚酷酞胺、芳香和半芳香超支化聚酯酞胺。通过傅立叶红外光谱（FT）、核磁共振波谱（NMR）凝胶渗透色谱（GPC）、热差（DSC）和热重（TGA）等分析手段，详细研究了它们的结构和性质，这些聚合物都具有较低的粘度、良好的溶解性和热稳定性。末端基团的种类和性质在很大程度上影响聚合物的性质。通过小角X一射线散射仪和紫外一可见光谱研究了由天然原料制备的超支化聚酷酞胺的降解行为。设计了由商品化原料，二梭酸酐（AAA，型）与二乙醇胺归32型）、脂肪二梭酸配与多经基伯胺（CBx型）和二酸（Az型）与多轻基伯胺一步合成超支化聚合物的新方法，成功地合成了二十四种不同结构的新型超支化聚酷酰胺。通过FTIR、NMR和DEPT NMR、GPC、基质辅助激光解析时间飞行质谱（MALDI-TOF-MS）、DSC和TGA等分析手段，详细研究了它们的结构和性质。这些聚合物都具有较低的粘度、良好的溶解性。

稀土苯多酸络合物的合成及其性质的研究

苯多酸作为配体，因有多个可参与配位的羧基，因此，可以和稀土离子生成不同配比而结构特殊的化合物，同时这类化合物具有一系列有趣的性质。本论文选择1,2,4,5-苯四酸（H_4L），1,3,5-苯三酸（H_3L_I），1,2,4-苯三酸（H_3L_(II)）和1,2,3-苯三酸（H_3L_(III)）作为配体，合成了除P_m以外的十四个镧系元素和Y的络合物。对于稀土和均苯四酸的络合物，除得到了文献曾报导过的4:3组成外，还合成了一个新的系列，其组成为1:1的络合物：Ln·HL·nH_2O(Ln = La-Gd，Er，Y)和Ln·L·NH_4·nH_2O(Ln=Eu，Tb-Lu)。培养出了未见文献报导的稀土Er与均苯四酸络合物的单晶，晶体结构分析指出其组成为[ Er·L·3H_2O]·NH_4·4H_2O，中心离子和配体形成八配位络阴离子，呈畸变的四方反棱柱结构。对所合成的稀土苯多酸络合物（除稀土和1,2,3-苯三酸络合物外），进行了热分析研究，结果表明这类络合物具有很高的热稳定性，空气中，除Ce外，其分解温度均大于420 ℃。指出了络合物热分解机理，对于绝大部分稀土苯多酸络合物。分解分两步进行，第一步络合物脱水，第二步分解为氧化物。镧的苯多酸络合物其分解过程经碱式碳酸盐（LaO）_2 CO_3，最后分解为La_2O_3。络合物DTA分解峰温随稀土原子序有规律地变化，且不同的苯多酸系列络合物呈类似的变化规律，变价元素处于曲线峰谷的位置。测定Ln_4L_3·nH_2O系列络合物的脱水热及脱水和分解表观活化能。系统地研究了络合物在4000-100cm~(-1)范围内的FT-IR光谱，通过对羧基反对称和对称伸缩振动的分析，指出了络合物中羧基的可能配位形式。对组成为Ln·HL·nH_2O(Ln=La-Gd，Y)，Ln·L·NH_4·nH_2O (Ln=Tb-Lu)，LnL_I·nH_2O (Ln = La-Ho)和LnL_(II)·nH_2O (Ln=Pr-Tm)的络合物，指认了Ln-O链伸缩振动，其振动频率随稀土离子总角动量量子数呈类似“斜W”效应的变化。对于Ln_4L_3·nH_2O，LnL_I·nH_2O和LnL_(II)·nH_2O络合物，随着配体的不同，羧基反对称和对称伸缩振动频率差ΔV以ΔV_(1,3,5)BTA > ΔV_(PMA) > ΔV_(1,2,4)BTA的规律变化。研究了Eu和Tb苯多酸铬合物的萤光相对亮度及其萤光光谱，对Tb络合物，其萤光相对亮度随配体结构的变化有如下变化规律：PMA > 1,2,4 BTA≥1,2,3 BTA > 1,3,5 BTA。Tb的PMA络合物由于其发光强度较大，有可能在实际中得到应用。