988 resultados para 90-25-PC1
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本文较详细地回顾和评述了阴离子、自由基、阳离子和配位型活性聚合。研究了丁二烯在NdCl_3·3λ-PrOH-AlEt_3庚烷非均相体系中配位聚合的链转移规律。分别用Doi、键谷勤、上野治夫提出的三种动力学方法处理-70 ℃下聚合数据,都得相同的结论;聚合体系中不存在可检测出的链转移和链终止反应。产物微观结构规整(顺1.4含量99.4%以上),分子量分布较窄((M-bar)_w/(M-bar)_n = 1.75-2.45)。在这种条件下,实现了配位“活性”聚合。讨论了各种因素对活性聚合的影响。发现随聚合温度的升高,配位“活性”聚合对理想活性聚合有所偏离。而丁二烯在本体系中-70 ℃下的配位“活性”聚合是较理想的活性聚合。聚合反应速度和单体浓度呈一级关系。用Boucher和上野治夫二种方法求得-70 ℃下聚合时活性链浓度(活性中心浓度)结果相同([C~*]=(5 ± 0.7)* 10~(-5)克分子/升)。-70 ℃下聚合的稀土利用率α = 13.5%,聚合速率常数K = 4.1 * 10~(-7)秒~(-1)。用Natta方法计算了在30 ℃、-30 ℃和-70 ℃下聚合时,平均活性链寿命分别是8.5、90分钟和无穷大。-70 ℃下聚合。平均活性链寿命乙趋于无穷大,也证实了活性聚合的结论是正确的。估算了30 ℃和0 ℃聚合时,活性链对单体和对烷基铝的链转移常数(30 ℃下k_(trm)/k_p=1.15 * 10~(-5),k_(trAl)/k_p = 3.80 * 10~(-5)(克分子/升)~(1/2);0 ℃下,k_(trm)/k_p=0.62 * 10~(-5), k_(trAl)k_p = 1.72 * 10~(-5)(克分子/升)~(1/2))。30 ℃下,丁二烯聚合一天,封管室温放置72天,再加异戊二烯单体仍百分之百聚合以及丁二烯-异戊二烯嵌段共聚物的合成和表征,也都证明了在-70 ℃下聚合是按活性机理进行的。
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本文是以液态铝为阴极,在稍高于铝-钕合金低共晶点的温度下,熔盐电解制备铝-钕母合金。工作内容分两部分:I、在较低温度(660-700℃)下电解NdCl_3-KCl·NaCl熔体及氟化物添加剂对电解的影响,II、NdCl_3-KCl·NaCl-NaF及NdCl_3-KCl·NaCl-CaF_2熔体部分熔度图。本文第一部分,在30重量%NaCl_3-70重量%KCl·NaCl熔体中,首次于700℃下较系统地研究电解制备铝-钕母合金,电流效率达到78%,加机械搅拌时可达90%,大大超过熔盐电解制备金属钕的电流效率(50%)。但是,实验中看出纯氯化物熔体存在着下列缺点:1、造渣较多,2、当阴极电流密度高于0.75安培/厘米~2时,阴极上生成枝状物沉积;虽然机械搅拌能避免枝状物生成,但操作不便,搅拌棒材料不易解决。本工作的重点是通过添加氟化物改善熔体性能,提高电流效率。实验得出:何氯化物熔体添加氟化物,不仅能改善金属在熔体中的凝聚性能;还能增加熔体流动性、减少造渣、提高熔体稳定性,便于电解质的连续使用;特别是能促进Nd~(3+)离子被铝热还原,使Nd~(3+)离子被电化学还原的同时,伴随的化学还原作用加剧了,提高了钕的沉积效率。本工作还确定,多种氟化物均可作为添加剂,添加量为1%左右,便可得到满意的结果,而无需机械搅拌。实验证实,在熔盐电解制备铝-钕合金时,温度是一个重要因素。除电解质的温度外,阴极合金的温度也有影响,二者的温度愈低,愈有利于提高电流效率。当阴极合金温度不高于675 ℃时,电流效率最高。为配合熔盐电解制取铝-钕母合金,还研究了熔盐的部分物理化学性质。Nd~(3+)离子的析出电势测量结果表明,无论在纯氯化物熔体,还是加有少量氟化物的熔体中,钕在液态铝阴极上的析出电势都比在固态钼阴极上的低1伏左右;不论在液态或固态阴极上,也不论于纯氯化物或加有少量氟化物的电解质中,Nd~(3+)离子的析出电势均随其浓度的增加而下降;但氟化钠的加入使钕的析出电势升高了90毫伏。表面张力测量结果表明,氟化钠使熔体表面张力增大。第二部分,绘制了NdCl_3-KCl·NaCl-NaF及NdCl_3-KCl·NaCl-CaF_2两个熔体的部分熔度图。在实际电解所采用的浓度范围,即NdCl_3含量为10~30重量%时,向熔体添加NaF和CaF_2,对体系初晶点有不同的影响:加1%左右的NaF,体系初晶温度即达到最低点,而加CaF_2,需8%左右才能达到最低点。所得熔度图表明,往溶有10~30重量% NdCl_3的KCl·NaCl熔体添加1%左右的NaF或CaF_2,其初晶点均低于645 ℃,均适于作为在较低温度下电解制备铝-钕母合金的电解质。此外,在附录中还综述了熔盐电解铝-钕母合金的有关研究概况和主要研究方向。
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本文使用一套以32MHz自激振荡高频发生器为电源的电感耦合等离子体光源与1米光栅摄谱仪联用,用三重石英炬管、玻璃同心雾化器及双层雾室研究了浓度为0~90%的乙醇溶液对某些元素的原子线及离子线强度的影响,并探讨了产生影响的原因。我们观察到:1.随着乙醇浓度的增大,所有“硬线”(离子张及高电离电位元素的原子线)的强度都有所提高,而对“软线”(中等以下电离电位的元素的原子线),其强度先是下降然后再提高。2.在固定的观察高度上,用一套钒线组,以斜率法测得的激发温度先是随乙醇浓度增大而上升,然后下降。3.乙醇浓度对喷雾器的提取率和有效提取率均有影响,后者随乙醇浓度的增加而增大。我们认为,乙醇浓度对谱线强度的影响主要是由于对激发温度和有效提取率的影响所引起的。在实验中还发现当将不同浓度的乙醇溶液喷入等离子体中时,高频发生器的阳流、栅流和频率等参数都发生有规律的变化;阳流、栅流都随乙醇浓度的增加而增大;振荡频率则相反。估计这是由于等离子体的阻抗发生变化所引起的。当将不同链长的醇类以及其它有机溶剂喷入等离子体时,上述三参数也发生有规律的变化。实验表明,在一定浓度范围内,乙醇溶液可以改善某些元素的检出限。在以上研究的基础上,提出根据将各种酒(啤酒、葡萄酒和烧酒)喷入等离子体中时,相应的阳流、栅流、振荡频率以及粘度值,来大致估计酒中的乙醇含量,并在标准溶液中加入相同量的乙醇来补偿乙醇对ICP感应耦合等离子体发射光谱的影响,研究了酒中主要基体元素对待测元素的影响,进行了最佳工作参数的选择。提出不用预处理,直接将酒试样喷入等离子体中进行多元素的同时测定。对某些元素的测定结果与原子吸收的测定结果作了对比,两者有较好的一致性。
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[I] 等离子体聚四氟乙烯的ESCA表征 本研究采用外部电容耦合式聚合装置,频率为13.56MHz,合成了等离子体聚四氟乙烯(PPTFE)。应用ESCA表征了辉光压和非辉光压产物的结构,同时应用CNDO进到了理论计算。结果表明,在辉光压上非辉光压中制得的PPTFE结构差别很大。非辉光内淀积物结构亦现差异。辉光压内的PPTFE是高度支化交联的,在本实验的典型反应条件下,PPTFE的F/C比为1.42,Gs区五个峰确定归属后,各主要对应基团的相对组成约为:CF_3-21%、CF_2-32%、CF-22%、-C from | to | of — 20%,其余为少量的CFH、CH_2(II)、CH_2(I)。在非辉光压内可得到近於线线型的PPTFE,其F/C为2.08,端基CF_3约占15%,CF_2占78%,代表支化交联的基团CF、-C from | to | of -皆为零,另外应用X射线衍射法证实,在非辉光压中形成的PPTFE具有类似于聚四氟乙烯的(PTFE)结晶,这一实验结果至今未见文献报导。深入分析这一结果,并运用ESR、MS、~(19)F-NMR等表征手段,进一步提出四氟乙烯等离子体聚合反应机理。这方面在[II]中论述。本工作提出五类十三种模型化合物,并运用Siegbahn的电荷电位模型同时结合使用CNDO/2电子计算机程序;还运用Pauling价键模型,分别应用这两种理论方法,计算了PPTFE中ClS结合能位移(ΔEi),所得结果相近,从而为ClS区五个峰的归属提供理论依据。五个峰归属为:(1) 284.7(ev) - CH_2(I),(2) 287.0(ev) - -C from | to | of -、CH_2(II),(3) 289.0(ev) -CF、CFH,(4) 291.5(ev) - CF_2,(5) 293.6(ev) - CF_3。通过对模型化合物中ClS的ΔEi计算结果,推导出F作为α、β、γ位碳上的取代基对α位碳上IS电子结合能位移影响所产生的效应值,并初步总结出表达这种效应的经验式:ΔEi = aα + bβ + cγ式中α、β、γ分别为2.23 ± 0.08(ev)、0.27 ± 0.02(ev)、0.20 ± 0.02(ev),a、b、c为取代基F的个数。实验结果还证明,淀积位置、功率、压力、等离子气体如Ar、He、N_2等反应条件对PPTFE膜结构有影响,并应用能量梯度解释这种影响;另外发现,同功率、同压力但不同淀积位置上以及同淀积位置但不同功率或不同压力时的PPTFE膜结构所受能量梯度的影响。本工作根据等离子体聚四氟工烯结构的表征结果,并结合ESR、MS等有关分析数据,提出了PPTFE的结构模型。[II] 等郭子体聚四氟乙烯的反应机理 鉴于等离子体聚合反应的复杂性,目前对等离子体聚合反应机理争论较大,其焦点是:反应的活性中心是离子还是自由基;反应地点是在气相还是在反应体系的固体表面。本工作通过对等离子体聚四氟乙烯气相产物的研究证实:等离子体聚合反就是通过自由基历程,引发和初级链增长主要在气相,脱F和支化交联反应在表面上进行。聚合反应装置同[I]中所述,聚合条件是功率60瓦,压力1 * 10~(-1)乇。通过液氟冷阱收集气相生成物,然后制备成有机溶液和本体溶液。气相生成物的ESR分析结果表明,PPTFE膜中存在自由基浓度约在10~(18)自旋数/克,峰形为一条反对称吸收线,宽为175G,g值是2.005。气相生成物的丙酮、苯、环已烷、已烷等有机溶液的ESR谱相同,皆为20条精细结构分裂谱线。另外,通过一系列实验,检测了桔黄色本体溶液的ESR谱,终于得到具有160条超精细结构的分裂谱线,自由基浓度高达10~(20)自旋数/克。初步认为是几种自由基的混合物,固谱图十分复杂,目前解谱尚有困难,需进一步研究。等高子体气相生成物中有大量自由基并且得到其精细和超精细分裂谱线,这一实验结果至今未见文献报导。这个结果进一步证实了聚合反应的活性中心主要是自由基。考察了PPTFE膜的自由基在90 ℃时随时间变化的ESR谱,发现一开始衰减很快;研究了PPTFE膜的自由基在不同气氛下常温衰减情况,结果指出:辉光压和非辉光压的PPTFE膜中自由基在空气中衰减快,辉光压的PPTFE膜中自由基在真空中及单体气氛中衰减缓慢。气相生成物的有机溶液在90 ℃时随时间变化的ESR谱表明,各峰衰减速率不同,证实并非一种自由基,溶液的自由基能与吡啶反应生成棕红色物质,可能是吡啶盐。本实验用GC-MS联用对气相冷凝物本体溶液进行了分析,比文献上只用MS与聚合反应体系联用分析气相混合物的方法,对分析反应机理提供更为有说服力的实验结果。结果表明,四氟乙烯等离子体聚合的气相生成物是直链的全氟烷烃(分子中碳原子数为C_3-C_8),还有含碳原子数为C_4、C_5、C_6、C_8全氟环烷烃,也可能是括分子链两端是自由基的直链全氟烷烃,还有二氟卡宾。从TFE等离子体聚合的气相中产生齐聚物及其结构特征,可以推断气相中发生了链引发反应和初级增长反应,引发反应的历程首先是TFE单体分子中π键断裂,其次是C~σ-C的σ键均裂,然后通过自由基的复合或诱导反应进行链的初级增长反应。还进行了气相生成物有机溶液的~(19)F-NMR分析,其结果初步看来与GC-MS的结果相一致。还探索了不同条件下在非辉光压内得到的PPTFE膜,进一步表明,在顺着气流方向的淀积位置上的膜结构是接近线型的。这个结果与用质谱、核磁的表征结果相符:从不用方面证实了上述反应历程。此外,通过对PPTFE及PTFE在Ar等离子体系中的刻蚀实验,表明了聚合膜上发生六量脱F反应。由这个结果并结合PPTFE膜及气相产物的结构表征,可以推测到PPTFE膜的支化,交联是通过表面反应进行的。综合四氟乙烯等离子体聚合反应机理的讨论,本论文建议了TFE的等离子体聚合反应历程模型。
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本论文“天然水中磷的状态分析”包括四部分内容:一、文献综述:对天然水中磷的状态分析方面的文献作全面的评述。二、乙基紫-杂多酸多无络合物分光光度测定水中磷和砷:建立灵敏、简便、快速测定E磷酸盐的方法。体系在非离子表面活性剂存在下,以磷钼杂多酸与碱性染料乙基紫形成缔合物,水相直接比色侧磷。该方法的摩尔吸光系数达到2.28 * 10~5升、摩尔~(-1)厘米~(-1) (15℃),0-3微光磷/25毫升符合郎伯-比尔定律;体系选用较低的钼酸盐用量。并加入混合还原剂(Na_2S_2O_3 + Na_2So_3)。同时消除硅砷二元素的干扰,降低试剂空白,增加稳定性,缩短显色时间;改变混合还原剂的加入次序可测定砷。三、天然水中磷的状态分析:基于建立的测定E磷酸盐的方法,对二聚、云聚、多聚磷酸采用90℃水语酸化水解,使之转变为E磷酸盐进行测定;天然水中以农药为主的溶解态有机磷,则采用二氯甲烷萃取,萃取液经浓缩、高压各中煮解转变成E磷酸盐进行测定。从而建立起单独测定天然水中有机磷的方法。四、乙基紫纯度及其与磷钼杂多酸多元络合物组成的测定和乙基紫退色机理初探:用离心薄层层析新技术除去乙基紫包含有机杂质,经元素有机分析,确定出乙基紫的纯度,以摩尔比法和连续浓度多更法测定乙基紫一磷钼杂多酸多元络合物组成。另外,根据乙基紫在硫酸介质和它在引入混合还原剂的硫酸介质中的退色行为和吸收光谱的差别,以及它的退色产物的性质、稳定性。结合文献和实验结果,提出乙基紫与硫酸及硫酸溶液中的硫代硫酸钠退色反应的可能机理,对实验现象进行了解释。与同类方法比较,水相比色达到本方法的灵敏度还不多见,且文献中使用乙基紫水相比色测磷达到的最高灵敏度(E)仅为1.13 * 10~5升摩尔~(-1)·厘米~(-1);用混合还原剂同时抑制硅砷的干扰,使乙基紫瞬间退色,降低试剂空白,增加稳定性,在文献中未见报导;改变混合还原剂的加入次序测定磷砷,在碱性染料杂多酸体系水相比色的条件下还是首次;光度分析法分离富集单独测定有机磷的方法也未见文献报导。
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本文以甲基萘钠作还原剂,在四氢呋喃溶剂中还原无水LnCl_3(Ln=Pr、Nd),制备了LnCl_2·2THF(Ln=Pr、Nd)。与文献报导的萘锂还原法比较,此方法不仅使产品收率有了很大提高,而且,产品纯度也相应地得到了改善。利用NdCl_2·2THF的强还原性,通过下列路线合成了一种新NdCl_2·2THF+CH_3C_5H_5 →~(-H_2) (CH_3C_5H_4)NdCl_2·THF —— (CH_3C_5H_4)Nd(C_5H_5)·THF型络合物,经元素分析、红外光谱分析、水解产物的色谱分析,确定该络合物的分子式为(CH_3C_5H_4)Nd(C_5H_5)_2·THF,这是第一个含混合配们体的络合物。我们进一步研究了LnCl_2·2THF(Ln=Pr、Nd)与C_5H_5Na的交换反应,分离得到了二种新化合物,其颜色分别为黄色和兰色。这二种络合物是热力学稳定的,分解温度约90℃,但是,它们对空气和水汽是极为敏感的,遇水剧烈反应,并生成氢气,经元素、红外以及水解产物的色谱分析,确定其分子式为(C_5H)5)_6Ln_2Na·8THF(Ln=Pr、Nd)。为了进一步确定其分子结构,我们对这两种络合物的晶体进行了X-光晶体结构分析,但是,由于这两种络合物极不稳定,给结构分析带来了困难,到目前为止已经测得它们均属单斜晶系、P2_1/n空间群及(C_5H_5)_6Nd_2Na·8THF的晶胞常数。此外,我们还详细研究了(C_5H_5)_6Ln_2Na·8THF(Ln=Pr、Nd)与环戊二烯、甲基环戊二烯、二氯甲烷、苄基氯及环氧丙烷的反应。实验结果表明(C_5H_5)_6Nd_2Na·8THF具有与NdCl_2·2THF相似的还原性,可直接与环戊二烯、甲基环戊二烯发生形式上的氧化加成反应,并且确证这种氧化加成反应是发生在(C_5H_5)_6Nd_2Na·8THF中的钕原子与甲基环戊二烯之间的,同时得到了(CH_3C_5H_4)Nd(C_5H_5)_2·THF络合物。(C_5H_5)_6Nd_2Na·8THF与卤化物的反应说明它与典型的+2价稀土有机络合物(C_5Me_5)_2Yb性质相似,可使C-Cl键断裂,使苄基氯发生偶联,生成◎-CH_2-CH_2-◎。(C_5H_5)_6Ln_2Na·8THF(Ln=Pr、Nd)与环氧丙烷的反应速度远大于(C_5Me_5)_2Sm·2THF,这说明(C_5H_5)_6Ln_2Na·8THF(Ln=Pr、Nd)比典型的+2价稀土有机化合物(C_5Me_5)_2Sm·2THF具有更强的还原性。
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一 . 本工作利用超声技术,研究和改进了原位产生零价钴,零价镍络合物催化马来酸二甲酯与二溴甲烷的环丙烷化反应。发现,超声波不仅能够加速反应催化中间体Co(COOCH_3)-CH=CH-COOCH_3)_2·(CH_3CN)_2. Ni(COOCH_3)-CH=CH-COOCH_3)_2·CH_3CN的形成,而且可显著缩短环丙烷化反应时间,提高反应收率。如Ni催化体系文献报导,反应24小时产率为33%。而在超声波辐照下6小时产率可达90%;Co催化体系在超声波作用下,半小时产率高达94%,而相应的文献值为63小时64%。因此,本工作为合成化工原料1.2-环丙烷酸二甲酯提供了方便,快捷的方法,并为改进其它负电子烯的环丙烷化反应,提供了依据。二 . 本工作发现:在MDF(N,N-二甲基甲酯胺)、乙脂混合溶剂中,原位产生零价钴络合物催化下,负电子烯(如马来酸二甲酯,丙烯酸甲酯等)与二氯甲烷也能发生环丙烷化反应,开辟了零价金属或零价金属络合物“催化”脆二卤代烷中价格最便宜,最易提纯和保存的二氯甲烷与烯烂较高产率环丙烷化的先例。根据实验现象初步提出了如下机理。
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本文通过LnCl_3·nTHF和[C_5H_4(SiMe_3)]Na反应得到了两类配合物[C_5H_4(SiMe_3)] LnCl_2·nTHF (Ln = Nd,Sm,Gd;n = 0,1,2)、[C_5H_4(SiMe_3)] LnCl_2·HCl·nTHF (Ln = Nd,Sm,Gd;n = 1,2)。通过元素分析、红外分析、质谱、核磁共振和热重分析确定了配合物的分子组成,特别是带氯化氢的产品在红外光谱中有1250 cm~(-1),835 cm~(-1),748 cm~(-1)自的三甲基硅基特征吸收峰。对氯化稀上进行了结构分析,结果发现LnCl_3·4THF (Ln = Sm,Gd)是与NdCl_3·4THF之间存在着变态关系。GdCl_3·4THF。晶体属单斜晶系,空间群为P21/C,晶胞参数为a = 30.765(7),b = 8.219(3),C = 17.534(3)A~·,β = 93.71(2)°;SmCl_3·4THF。晶体属单斜晶系,空间群为P21/C,晶胞参数为a = 30.921(13),b = 8.287(7),C = 17.665(8),β = 94.17(4)°。LnCl_3·4THF的单位晶胞中存在着八个分子,每对分子互相等同,但每对分子内部两个分子之间互不等同。SmCl_3·2THF·DME晶体属单斜晶系,空间群为P21/a,晶胞参数为a = 13.547(8),b = 8.607(4),C = 16.029(9)A°,β = 90.53(5)°。铲原子与三个氯原子。两个四氢呋喃中的氧原子以及DME中的两个氧原子键合,形成七配位的配合物,但是配位多面体不是理想的五角双锥,而是形成了比五角双锥(D_(5h))对称性更低的多面体(C_(3v))。它能看作是在正八面体的一个面的中心加上第七个原子的结果,而且这八面体主要受到决定上述那个面的三个原子伸展开的畸变。在制备C_5H_5SiMe_3时,如果不用减压蒸馏,而在常压下直接蒸馏,则得到的不是C_5H_5SiMe_3而是它的二聚体(C_5H_5SiMe_3)_2。用红外光谱和核磁共振确定了它的组成和结构,特别是在1650 cm~(-1)处出现(C_5H_5SiMe_3)_2的孤立双键吸收峰。用C_5H_5SiMe_3和Ee(CO)_5回流反应制得了[C_5H_4(SiMe_3) Ee(CO)_2]_2。经过元素分析,红外光谱,质谱,顺磁共振确定了配合物的组成,红外光谱中有桥羰基的吸收峰,质谱图中498的离子峰的出现标志着上述二聚体的存在。用[C_5H_5Fe(CO)_2]_2作为制备双金属配合物的原料,用Na/Hg并还原[C_5H_5Fe(CO)_2]_2。反应时间为6-7小时得到中间体[C_5H_5Fe(CO)_2]_2Na·4THF的深紫红色晶体。反应时间加长,中间体被破坏,反应到15小时时生成了[C_5H_5Fe(CO)_2]Na·TMEDA的黄色晶体,特别是中间体的获得及晶体结构的测定对我们解释反应的机理非常重要。[C_5H_5Fe(CO)_2]_2Na·4THF为单斜晶系,空间群为P21/n,晶胞参数为a = 10.155(5),b = 17.121(4),C = 18.667(6)A°,β = 97.61(3)°,V = 3216.9A°~3, 2 = 4。铁的配位数为七,钠的配位数为六,钠离子和桥连羰基氧以配位键结合,每个钠离子连结着两个[C_5H_5Fe(CO)_2]_2~-,而每个[C_5H_5Fe(CO)_2]_2~-又连结着两个钠离子,组成一个无限链状分子,键状分子间以Van de W力结合。[C_5H_5Fe(CO)_2]Na·TMEDA正交晶系,空间群为P_(2,2,2,)。晶胞参数为a = 6.001(4),b = 10.644(6),C = 24.214(11)A~·。α = β = r = 90°。z = 4 V = 1546·7A°~3,铁的配位数为五。钠的配位数为四,钠离子和羰基氧以配位键结合,每个钠离子连结着两个[C_5H_5Fe(CO)_2]~-,每个[C_5H_5Fe(CO)_2]~-又连结着两个钠离子,体系就是以这种连结方式或正负电荷交替的形式无限螺旋分子,每个链节存在着两个[C_5H_5Fe(CO)_2]Na·TMEDA分子,链节的长度为a轴的轴长,说明螺旋分子以a轴轴长向上平移。用LnCl_3·nTHF和[C_5H_5Fe(CO)_2]Na反应制得了[C_5H_5Fe(CO)_2] LnCl_2·nTHF (Ln = Nd, Sm, Gd; n = 1, 2),用[C_5H_5Fe(CO)_2] LnCl_2和[C_5H_4(SiMe_3)]Na或用[C_5H-4(SiMe_3)] LnCl_2和[C_5H_5Fe(CO)_2]Na得到[C_5H_5Fe(CO)_2] [C_5H_4(SiMe_3)] LnCl·nTHF (Ln = Nd, Sm, Gd; n = 0, 1, 3),配合物[C_5H_5Fe(CO)_2] LnCl_2·nTHF及[C_5H_5Fe(CO)_2] [C_5H_4(SiMe_3)] LnCl·nTHF中存在着2000 cm~(-1)左右的终端羰基吸收峰及1766 cm~(-1)左右的桥连羰基吸收峰。说明稀土和铁之间是以羰基相连的。在TOTOE质谱仪上,配合物[C_5H_5Fe(CO)_2]Gd~·Cl·THF出现[C_5H_5Fe(CO)]GdCl_2、[Fe(CO)_2] Gd~+Cl_2的离子峰,配合物[C_5H_5Fe(CO)_2]-[C_5H_4(SiMe_3)] GdCl·THF出现[C_5H_5Fe(CO)_2] [C_5H_4]Gd~+Cl、[C_5H_5Fe(CO)_2]Gd~+Cl·[C_5H_4C(SiMe_3)] Gd~+Cl等离子峰。所有稀土有机配合物都溶于四氢呋喃、苯,对空气和水敏感。
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本文研究了碱土金属锶、钙与新型显色剂2-(4-氯-2-苯膦酸)-7-(2, 6-二溴-4-氯苯基)-1,8-二羟基-3,6-萘二磺酸(简称DBC-偶氮氯膦)的显色反应及其在分析上的应用。研究结果提出了两种高选择性的测定锶、钙的新方法。本文研究出的新分析方法在实际样品的分析中收到了令人满意的结果。本文还研究了碱土金属元素与五种多卤代偶氮氯膦类试剂的显色反应性能,对反应的机理和配合物的结构方面的问题作了一些研究及探讨。通过对几种多卤代偶氮氯膦类试剂与碱土金属显色反应的研究。筛选出较好的显色剂,并对寻求更好的碱土元素显色剂提出了一些建议。本论文分五个部分,现分述如下:1. 一种新的测定锶的高选择性光度法的研究:本文利用武汉大学化学系最近合成的新显色剂DBC-偶氮氯膦进行了锶显色反应及其在分析上应用的研究。研究结果表明:锶与DBC-偶氮氯膦在酸性条件下可形成一种十分稳定的兰色配合物,该配合物在630nm波长处有最大吸收。摩尔吸光系数为ε=6.0*10~4l·mol~(-1)·cm~(-1)配合物中Sr:DBC-偶氮氯膦=1:2。在丙酮、Na_2SO_4、EDTA等存在下,并采用双波等分光光度,有效地消除了钡、钙的干扰及在此条件下其他共存的三十余种离子的干扰。本文还进行了显色酸度,配合物稳定性的试验,利用本方法进行了海水,氧化镁试剂和硅铁锶合金中锶的直接测定,结果较为满意,与其他方法进行对照,结果相符,加入试验的回收率一般为99-102%。方法灵敏,简便,选择性好,快速和不需要任何分离过程。2. DBC-偶氮氯膦与钙显色反应的研究及其在高纯氧化钇中钙的测定的应用:本文利用DBC-偶氮氯膦进行了钙显色反应的研究。并将此显色反应于高纯氧化钇(Y_2O_3>99.99%~99.999%)中的ppm级的钙的测定。本文进行了钙与DBC-偶氮氯膦生成的配合物的吸收光谱,显色反应酸度范围,显色剂的用量,配合物的稳定性,配合物的组成及干扰组分的消除等方面的研究。研究结果表明:钙在弱碱性条件下可与DBC-偶氮氯膦形成一种兰色的配合物,该配合在625nm处有最大吸收。表观摩尔吸光系ε=2.8*10~4l·mol~(-1)·cm~(-1)。配合物的组成是Ca:DBC-偶氮氯膦=1:1。在DTPA-Zn存在下较大量的氧化钇和铁等三十余种离子不干扰测定。方法线性范围较宽。配合使用偶氮氧化BN-TBP(磷酸三丁酯)-环乙烷体系进行一次简单的粗分离后,成功地测定了高纯氧化钇中的微量钙,此方法是目前已见报导的分光光度法中,在测定高纯氧化钇中微量钙方面最简便的方法。用此方法测定的削钢中微量钙,也得到满意的结果,加入试验回收率较好。方法灵敏、简易、选择性较好。3. 新型显色剂DBC-偶氮氯膦的提纯和鉴定:本文提出了一种分离提纯新型稀土显色剂DBC-偶氮氯膦的方法。通过利用国产离心薄层层析仪。在硅胶G和CaSO_4做的薄板上,以甲醇和二氯甲烷作展开剂,分离了杂质。然后用PMBP环乙烷萃取了其中引入的钙,提纯后的试剂经过分析鉴定,纯度在94%以上,其中钙量低于空白值(原子吸收法测定)。方法产率在90%以上,用提纯后的试剂进行了红外光谱,元素分析,热失重分析,得到了试剂组成及结构,与试剂合成单位所提出的一样,并用层析法,光度法检查了纯度,比较了粗品与纯品的吸收曲线和对碱土的灵敏度。4. 碱土金属与多卤代偶氮氯膦类试剂的显色反应的研究:本文研究了钙、锶、钡分别与五种多卤代偶氮氯膦类试剂(2,6-二溴-4-氯偶氮氯膦,2,4,6-三溴偶氮氯膦,2,6-二溴-4-磺酸偶氮氯膦。2,4,6-三氯偶氮氯膦,2,6-二溴-4-硝基偶氮氯膦)显色反应。记录了各显色反应的吸收光谱。试验了各元素与各种试剂显色的酸度范围,测定了各种配合物的组成,进行了各种试剂对碱土元素的选择性的试验。比较了几种试剂对碱土的灵敏度。研究结果表明:TB-偶氮氯膦和DBC-偶氮氯膦是较好的碱土试剂,从灵敏度,选择性和显色酸度来看,这两个试剂都优于其他几种试剂。DBN-偶氮氯膦性能较差。研究还指出,钙只有在碱性条件下才能与这几种试剂较好地显色。酸性条件下碱土元素与几种试剂都形成1:2配合物。钙在碱性条件下与试剂形成的是1:1配合物。本文对试剂结构与其性能方面的关系进行了讨论。对进一步合成新的碱土试剂提出了一些看法。5.碱土金属与DBC-偶氮氯膦显色反应机理及配合物结构的探讨:本文研究了DBC-偶氮氯膦在不同酸度下的存在形式,质子化情况及反应中的质子释放情况。测定了钙、锶、钡与其形成的配合物的稳定常数。利用红外光谱、激光拉曼光谱、核磁共振谱等对所生成配合物的结构进行了研究。根据实验结果和有关的分子轨道理论。配位场理论对配合物的结构进行了讨论。提出配合物的结构式及空间构型。本文还对显色反应机理和配合物成键情况进行了初探。本文的研究工作。为进一步开展水溶液中配合物结构的研究和显色反应机理的研究起了抛砖引玉的作用。
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聚偏氟乙烯(PVF_2)是一种半结晶高聚物,具有α、β、γ、δ等结晶类型。由于β相结晶具有偶极子定向排列的特点,与PVF_2的压电性和热释电性密切相关,因此人们对于获得PVF_2的β相结晶怀有极大的兴趣。本论文主要对PVF_2与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混促进PVF_2的β相晶的形成和PVF_2低温率火得到β相晶的机制两方面,在前人工作基础上,进行了一些新探讨。使用的测试手段有富利叶红外光谱法,电子显微镜技术,广角X射线衍射方法,偏光显微镜等。将PVF_2及具有不同组成的PVF_2/PMMA共混物,在0 ℃ ~ 120 ℃的湿度区间内进行淬火,并在120 ℃退火24小时。结果表明,PVF_2及PVF_2/PMMA重量比大于等于70/30时,低温淬火得到大量的PVF_2β相结晶,在较高的温度淬火得到PVF_2的α相结晶。PVF_2样品β相结晶生成的临界淬火温度约为30 ℃;PVF_2/PMMA共混物,PVF_2的β相生成的临界淬火温度为40 ℃左右。改变PVF_2的分子量及用PBMA代替PMMA与PVF_2共混,淬火结果不受影响。观察到的另一个结果是,在退火过程中,PVF_2样品的β相结晶和α相结晶都有增长,但二者的相对比例变化不大;而PVF_2含量大于等于70%的共混物,β相结晶含量有较显著的增长,由退火前的90%左右,增长到退火后的的98%左右。说明PMMA在PVF_2/PMMA共混物低温淬火样品的退火过程中,对PVF_2β相结晶的增长有促进作用。用电子显微镜观察上述各种条件下生成的PVF_2结晶形态结构,PVF_2及PVF_2含量大于等于70%的共混物,在临界淬大温度以上淬火得到α相球晶;在临界淬火温度以下淬大观察到β相微晶。PVF_2低温淬火得到β相结晶,高温淬火得α相结晶,更高的温度淬火得到γ相晶。使我们形成这样的概念,PVF_2的各种晶型具有各自的最大结晶速度温度区间。为了验证上述概念,将PVF_2及其PVF_2/PPMA共混物在液氮中淬火,使之成为玻璃态的无定形物,然后分别缓慢升至室温,迅速移至140 ℃或170 ℃的甘油介质品等温结晶,分别得到β,α或γ相结晶。用电子显微镜观察其结晶形态结构,并探讨了β相结晶及α相结晶分别与PVF_2的上玻璃化温度Tg(u)和下玻璃化温度Tg(l)的关系。从而对低温淬火过程中,β相结晶的生成机制进行了进一步的讨论。
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本论文采用不同的流动注射分析流路和技术对流动注射-分光光度法测定痕量元素进行了研究。建立了锌合金中铜、多种合金中稀土总量的快速测定及高灵敏的催化光度分析痕量锰的分析方法。(一)锌合金中铜的流动注射分光光度分析 研究了和种显色条件和仪器参数对灵敏度和分析速度的影响,并进行了选择。建立了以高选择性的BCO(双环已酮草酰二腙)为显色剂的单流路流动注射-分光光度分析方法。方法具有简便、快速(每小时分析90个样、精度高特点,用于锌合金实际样品分析的结果与常规分光光度法一致。测定的线性范围为0~10ppm Cu(II)。(二)合并带法流动注射分析合金中稀土总量 采用高灵敏和高选择性的DBC-偶氮氯膦的显色剂,结合经济的流动注射合并带技术,对多种合金中的稀土总量的快速测定进行了研究,分别提出了合金中轻、重稀土总量的分析方法。实验表明,方法简便、快速(每小时可测120个样以上),节省试剂、灵敏度高,适用性广(目前已用于铝、锌和镁合金中稀土总量的测定)。分析结果的精度和准确度都令人满意。(三)停流法-催化动力学分析痕量锰 采用停流技术,研究了各种条件对锰催化高碘酸钾与孔雀绿反应体系的影响,提出了痕量锰的催化动力学高灵敏分析方法。方法具有操作极为简便、灵敏、快速(5个样次/小时)选择性好等优点。水样中PPb级的Mn(II)可以不经预浓缩直接测定。分析结果的精密度和标准加入回收实验都较满意。测定的线性范围为0-7.2PPb Mn(II)。
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膜蒸镏是以蒸气压差为驱动力的新的膜过程,与基它膜过程相比,其优点是在常压和适中的温差条件下进行,并可以处理极高浓度的溶液。本工作首先用聚偏氟乙烯为膜材料制备疏水性微孔膜,研究了用于膜蒸镏的PVDF膜孔结构控制问题,用三元相图讨论了各种制膜因素如:添加剂用量、分子量;聚合物浓度,混合溶剂比;凝固浴组成与温度对膜 孔结构的影响。本工作对每一条件形成的膜的断面都做了扫描电镜图示分析,归纳了膜孔结构随条件变化的规律,同时也讨论了这些制膜因素与膜蒸镏性能的关系。研究结果表明,控制添加剂PEG分子量在1000左右,PEG/PVDF在20/80左右,固含量在10~12%之间,Ac-DMF混合溶剂 Ac/DMF > 40/60(或纯DMF溶剂),无需蒸发时间,凝固浴组成:水/乙醇 < 7/3(δ在18.0左右),凝固浴温度40 ℃左右,能够得到较好的适合于膜蒸镏的憎水微孔PVDF膜。我们还研究了膜后处理问题,用红外光谱定量分析添加剂含量,通过添加剂含量对水、乙醇浸泡、酸煮和乙醇-水萃取等处理方法进行了评价。其次,我们对用辐照法或等离子体法在通用纤维素类膜上接枝或镀上憎水单体使亲水膜憎水化进行了研究。研究结果表明,CA膜辐照接枝苯乙烯时,Pyd/St控制在10/90左右较好,并能够得到适用于膜蒸镏的改性憎水膜。等离子体法镀膜要注意镀层均匀性。我们还着重研究了凝固浴组成对PVDF膜孔结构的影响,确定了选择凝固浴介质的物化原则,建立了凝胶介质溶解度参数与孔结构的定量关系。认为:r_f = A (δ - δ')~2 + B δ > δ'时膜为指状孔结构,δ < δ'时膜为海绵状结构。我们还讨论了PVDF膜的一些蒸镏特性,结果表明,海绵状或具有较小指状孔结构的PVDF膜,不易被润湿,适合于膜蒸镏。
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锗与人体的生理活动密切相关,有关资料表明,有机锗化合物对人体的多种疾病,尤其是癌症具有高效、低毒的特点,从而使锗化合物的合成,药理研究成为一个新兴的、引人注目的领域。在本论文中,我们建立了一套锗及其形态分析的新方法,并提出了氢化物发生一银语胶光度法连续测定砷和锗、微量硒测定的新方法,探讨了锗、砷、硒三种氢化物的性质及测定锗,砷时其它石生成氢化物元素的干扰和消除方法。本论文的工作分为以下六部分。一、微量锗测定新方法的建立微量锗的测定,从目前资料来看,主要采用苯基荧光酮一表面活性剂、碱性染料-锗钼杂多酸和氢化物发生-原子吸收连用的方法,对于使用显色剂的各种测定手段,都不同程度的存在着选择、重现性差及操作繁琐的缺点;原子吸收测定锗,原子化效率不高,条件要求较为苛刻。所以,我们的工作旨在寻求一个简便、快速、灵敏度高、选择性好的测定锗的新方法。通过试验,我们采用硼氢化钾将溶液中锗以锗化氢的形式发生出来,用硝酸银、有机溶剂,动物胶的混合溶液吸收,锗化氢与硝酸银溶液反应形成黄色的溶胶显色,在425nm处有最大吸收,成功的建立了测定微量锗的新方法。新的方法将锗化氢的发生、吸收、富集、显色在一个系统中同时进行,达到简便、快速的要求,灵敏度高,表观摩尔吸光系数为7.32 * 10~4 l·mol~(-1)·cm~(-1),对岩矿、土壤等固体样品的测定,检测下限为0.05ppm,对水样的测定,检测限可达2PPb,通过对三十多种离子的干扰试验表明,绝大部分离子均不干扰锗的测定,选择性好,对水、土壤、植物样品,煤飞灰等样品进行测定,取得令人满意的结果。二、锗的形态分析方法的研究锗的形态分析还未见有作者进行系统研究,这方面的工作几乎还是一个空白。以医学界人士研究发现,在促进人体的新陈代谢,治疗各种疾病上,有机形态的锗起着更加积极的作用,随着锗的有机药物的合成,对药物中的锗进行形态分析就愈来愈重要。我们在试验中发现,热的稀硝酸介有效的将无机形态锗以样品中浸取出来,并在确定的柠檬酸铵(PH5.5)的缓冲液中被硼氢化钾还原至GeH_4,用氢化物发生-银溶胶光度法测定。同时,有机形态锗则在此稀硝酸中保持稳定,且在所采用的氢化物发生条件下,不能被还原至 GeH_4,故不在两种形态锗共存时,进行无机锗的测定,利用湿法消解,使样品中锗全部转化为无机形态,测定锗的总量,差减法而可求得有机锗的含量。本文对固体,液体样品中锗的形态分析分别进行了讨论,对固体样品的浸取条件进行了详细研究。用该方法进行锗的形态分析,不仅灵敏度高,选择性好,而且具有较高的重视性和稳定性。对无机形态锗和锗总量测定的回收率分别为95-105%。90-100%,并成功的对某些药物,水及合成样进行了分析。三、含锗样品消解条件的研究本文研究了多种湿法消解体系,对含锗样品消解过程中存在着的回收率低,稳定性差的原因做了较为详细的探讨,经过试验证明,在常用的湿法消解体系中,加入氢氟酸的作用并不是为了防止锗的挥发,常用的酸HNO_3, H_2SO_4, HClO_4在消解过程中并不会引起锗的挥发损失,引起的回收率降低的主要原因是硅胶的吸附,而加入F~-使回收率提高是因为F~-使硅胶以SiF_4形式挥发而使锗的吸附得以解析所改。对生物样品的消解,本文提出了HNO_3-HClO_4-NH_4F-(NH_4)_2MoO_4新的消解体系。体系对样品消解完全、回收率高(90-105%),对各种加标样品及实际样品消解测定,稳定性,准确性均令人满意。四、氢化物发生一银溶胶光度法连续测定砷和锗锗砷同属可生成氢化物元素,将它们在一个系统中同时发生出来,吸收显色测定,将使实际样品的分析更加简便,快速。为同时发生两种氢化物,我们选择了各种强酸、弱酸、缓冲液作为反应介质,以柠檬酸铵缓冲液和草酸铵介质为最佳,并确定了介质的数值酸度PH 5.5-6.0。在这种条件下,锗砷可被充分发生出来。利用A_3H_3 GeH_4的极性及还原能力的差异,使气体通过两支串镁的,盛有不同硝酸银溶液的吸收管,先得A_3H_3吸收显色,GeH_4不被吸收而导入第二个吸收管吸收,达到两种氢化物分别吸收、两个元素连续测定的目的。本方法操作简便,反应快速、灵敏度高,锗砷标准曲线参数分别为Ge {r = 0.9997 a = 0.0047 b = 0.207 A/μg As { r = 0.9996 a = -0.0011 b =0.309A/μg对水样的测定,锗,砷检测限分别达到2PPb和1PPb。利用这种方法,成功的进行了GSD,GRD,煤飞灰等复杂样品及水样的分析。五、氢化物发生-硒化银溶胶法测定微量硒硒做为人体必需的微量元素之一,既参与人体的各种代谢,必不可少,摄入过量则又有害,硒的生物学效应及环境毒性方面研究的迅速进展,要求人们简便快速、准确灵敏的进行种样品中微量硒的分析。本文在0.2NH_2SO_4-2%硒石酸介质中,用硼氢化钾宁将Se(IV)以H_2Se形式发生出来,用硝酸银-阿拉伯胶溶液吸收,形成硒化银溶胶显色,建立了硒化氢发生-硒化银溶胶光度法测定微量硒的新方法,本方法不仅反应快速、操作方便,而且具有较高灵敏度和选择性,显色后的溶液在 246nm处有最大吸收,检测限为0.04PPM。本文探讨了硒化氢发生、吸收显色的各种影响因素,确定了最佳条件。用于进行硒酵母、人发、米、尿等样品中微量硒的测定,并且与其它方法所得结果进行了对照,结果完全一致。六、测定锗,砷,硒时共价氢化物元素的干扰及消除可生成氢化物元素之间的干扰是采用氢化物发生技术分离测定元素的主要干扰因素之一,由于各元素性度接近,这种干扰往往很难消除。许多文献却提到这种干扰问题,但对消除干扰却缺乏有效方法,这就使复杂样品中这些元素的测定遇到很大困难。本文采用氢化物发生-银溶胶光度法对锗,砷,硒三种元素氢化物的性质进行了试验,探讨了它们在酸性,中性,碱性水溶液中的稳定性及与变价离子、氧化剂反应的能力,得出:三种氢化物的稳定性为GeH_4 > A_3H_3 > H_2Se,而其还原能力则与上述顺序正好相反。基于氢化物的稳定性及还原能力的差异,我们提出了测定锗,砷时消除其它共价氢化物元素干扰的简便,有效方法,对锗的测定,采用U形管中填充浸润KIO_3酸性溶液脱脂棉的方法,发生出来的气体通过U形管,可方便的消除其它七种共价氢化物元素的干扰,具有高效性。测定微克锗, As~(5+), As~(3+), Sb~(3+) Pb~(2+), Bi~(4+), Sn~(2+)的允许量可达毫克级,百倍于Ge(IV)的Te~(4+), Se~(4+)也不产生干扰。对砷的测定,则采用U形管中填充浸润乙醇胺的DMF混合液的脱脂棉的方法消除干扰,1000-5000倍量的Pb~(3+), Bi~(3+), Sn~(4+), Sn~(2+), Sb~(3+), 15-100倍的Ge~(4+), Se~(4+), Te~(4+)不干扰砷的测定。
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结果证明:1、结构与形态:(1)HPPA膜的顺式含量明显低于普通PA膜,最高不超过90%,且随催化剂Al/Ti比的降低而显著下降。改变催化剂的加热回流时间不影响所得含量可高达93.1%。另外,HPPA在快速拉伸过程中发生顺反异构化反应。(2)不管是顺式HPPA还是反式HPPA膜,其ESR谱线都为全对称的Loren tzian线型。(3)通过X-ray及电子衍射研究了HPPA的结晶及晶体结构,顺式HPPA的结晶度在76-80%范围内,反式HPPA膜的结晶度在72%左右。(4)在所选用的十种溶剂范围内,所得HPPA膜的形态都为微纤维结构,且与普通PA相比,纤维束堆积的比较紧密。2、物体机械性能与致密性:(1)HPPA膜具有较高的致密性,表观密度最高可达0.819/cm~3,N_2透过系数可下降到3.2 * 10~(-11)Jcm~3(STP)/cm~3·S·cmHg,且拉伸后的致密性更高。(2)通过改变催化剂回流时间及溶剂种类研究了HPPA膜强度的变化。(3)HPPA膜的热稳定性与普通PA相似,分解温度为460 ℃,并在130 ℃和320 ℃的DTA曲线上观察到顺反异构及结晶峰。(4)在所选溶剂范围内,所得HPPA膜对氧的吸收速率都明显低于普通PA膜,即具有较好的氧化稳定性。
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本论文对流动注射在分光光度法中的应用进行了研究。结合流动注射分析的基本特点,建立了药品中抗坏血酸、稀土铝合金中的稀土总量的快速测定方法;采用RE-(CDBC-CPA)、Ba-(DBC-CPA)、和Ge-SAF-CTMAB三体系,探索了流动注射分光光度法在提高测定选择性上的可能性;可用交替注入法同时测定了矿石中的铁和钛;基于Gd、y的速差动力学差异测定了二者混合稀土中的单一稀土。1.“铁(Ⅲ)-邻菲啰啉溶液体系流动注射分光光度法测定药品中的抗坏血酸“一部分,基于抗坏血酸对高铁定量还原成亚铁后与邻菲啰啉显色,试验了流路参数及显色条件对反应的影响,建立了片剂、注射剂中抗坏血酸的快速测定方法。本方法体系简单,操作快速、方便。“反相流动注射分光光度法测定稀土铝合金中的稀土总量”一部分,基于稀土与DBC-CPA的快速显色反应,确定了适宜的流路参数及显色条伯,在此条件下,可能只需一种混合稀土标液就可对不同配份的样品进行分析,从而简化了手续,样品测定结果满意。2.“反相流动注射分析光度法测定的选择性”一部分,采用R_E-(CBC-CPA)、Ba-(DBC-CPA)、和Ge-SAF-CTMAB三体系对流动注射分光光度法提高测定选择性进行了试验。实验结果表明,选取适宜的条件,可以抑制干扰。对于待测组分反应快而干扰组分反应慢的体系,采用少量低浓度的显色剂,可降低干扰组分的干扰程度。本文中,在选定的条件下,三体系的选择性均有不同程度的提高。3.“交替注入流动注射分光光度法同时测定岩矿中的全铁和钛”一部分,以钛铁试剂为显色剂,抗坏血酸为预还原剂,采用交替注入的方法,快速测定了岩矿中的全铁和钛,样品分析结果满意;“流动注射速差动力学分光光度法同时测定Gd、y混合稀土中的单一稀土“一部分,基于Gd、y的三氯偶氮胂配合物在CyDTA存在下褪色速率的不同,选 用同一长度不同内径的反应线圈,试验了流路参数及显色条件对二者配合物褪色速率的影响,推导了计算二者各自含量的公式,对于不同配比(1:8到8:1,以氧化物计)的Gd、y混合样品,测定结果较为满意,回收率在90-110%之间。