论文部分内容阅读
电荷（包括电子和离子）在液/液（或油/水）界面上的转移反应是自然界最基本的物理化学过程之一。采用电化学方法研究液/液界面上的电荷转移现象及其规律的学科称之为液/液界面电分析化学。液/液界面电分析化学研究在过去的几十年中得到快速发展，在萃取机理、化学传感、相转移催化、药物释放和传递、太阳能转换、离子及分子检测、模拟生物膜研究等领域都有重要应用。本文研究了两种新的分子量较大的冠醚加速离子在液/液界面上的转移反应过程，并以此加速转移反应为基础探讨了支撑在玻璃管尖端的液/液界面的位置的问题;尝试了对玻璃双管进行内壁硅烷化，在一根玻璃双管上支撑两个相同或不同的液/液界面的研究。主要研究内容包括： ⑴研究了微米管尖端支撑的液/液界面的位置。本文采用两种新的冠醚:3,3，6,6-tetrakis[p-(n-dodecyloxy)benzoyloxymethyl]dibenzo-18-crown-6(简称为1-DB18C6或 L1)和3，6-bis{3"，4"，5"-tris[p-(n-dodecyloxy)benzyloxy]benzoyloxymethyl} benzo-15-crown-5(简称为1-B15C5或L2)，研究其在水/1,2-二氯乙烷(W/DCE)体系中分别加速钾离子和钠离子的反应过程，得到以下信息:两个冠醚和两种碱金属离子的络合比均为1∶1，反应机理均为界面络合与界面离解（TIC/TID）过程;两个冠醚在1,2-二氯乙烷溶剂中的扩散系数分别为:(2.21±0.01)×10-6 cm2·s-1和(1.15±0.02)×10-6 cm2·s-1，络合常数logβ分别为:4.11±0.03和6.26±0.07。然后，利用在1,2-二氯乙烷溶剂中有较小扩散系数的L2加速钠离子转移这个反应的计时安培实验来证实微、纳米管尖端支撑的液/液界面体系中界面的位置是和管口相平的，即由于管子尖端处巨大的表面张力的作用管内水溶液是不会凸出管外的，管外有机相没有伸进管内。 ⑵对玻璃双管进行内壁硅烷化，在一根玻璃双管上支撑两个相同或不同的液/液界面的研究。发展了对双通道微米管（双管）进行内壁硅烷化的方法。研究了尖端膜部分的去硅烷化问题，并用实验进行了验证。内壁硅烷化后的双管两个通道内注入有机相，管外水相，可以在一根玻璃双管上建立两个独立的液/液界面，它们可以是相同的（例如，两个界面均为W/DCE），也可以是不同的（例如，一个界面是W/DCE，另外一个是水/硝基苯界面）。对于相同的界面，双管的两个通道内注入不同浓度的二苯基-18-冠-6(DB18C6)，研究同时进行的加速钾离子转移的行为，两个通道循环伏安图的峰电流之比和管内DB18C6的浓度比一致，峰电流和理论计算一致，进一步证明可以在一根玻璃双管上构建两个独立的界面;采用加速离子转移(FIT)和简单离子转移(IT)反应对相同或不同的界面体系进行了表征。该工作为研究复杂体系提供了可能。