化学研究论文范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了4篇化学研究论文范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

1发展背景

化学发光是指某些化学反应中发出可见光的反应过程。化学发光体系有数种,但适用于化学光源的只有过氧草酸酯类化学发光体系。它以草酸酯、过氧化氢和荧光剂为主要成分,是迄今为止发现的一种最有效的化学(非生物)发光体系,量子产率高达20%～30%。

过氧草酸酯类化学发光最早发现于20世纪60年代。此后,20世纪70年代AmericanCyanamide公司的Rauhut等合成了一系列草酸酯。Rauhut等研究的主要目的是开发应急光源,并称之为“化学光源”(chemicallight),成为草酸酯获得实际应用的重要实例之一,并成功地研制和开发了发光棒。最初化学光源只是用于军事活动,后来逐步进入民用市场。使用这种冷光源可以杜绝因电火花或热光源引起火灾的可能性,也可用作紧急照明等。近年来,这种化学冷光源已日益流行于各大晚会上,具有很大的市场前景。另外,将应急光源与警报结合的紧急设施有利于人们在发生火灾时的逃生。

2化学光源的结构和组成

化学光源一般是由内外套管构成,外管的材质是聚乙烯塑料,内管是一个玻璃泡[1],不同的发光材料分别封装在内外管中。使用时将聚乙烯管折曲,使中间的玻璃泡破碎,两种液体一经混合立即反应,发出荧光。标准的化学光源持续发光2～20h。近年来化学光棒的构造也有一些改变,如Lexington&Assoelates公司发明的化学光棒里含有2种或以上的草酸酯,可发多色光。AmericanCyan-amide公司发明的化学发光器件只需转动就可产生化学发光。现在Omniglow公司还发明了一种化学发光器件,可连续发出不同颜色的光。

化学光源的组成主要包括二芳基草酸酯和氧化剂,通常的氧化剂为过氧化氢。当向体系中加入荧光剂,则产生很强的化学发光。此外,这一反应体系一般还包括一种或多种溶剂、催化剂和添加剂等。即在聚乙烯外管中放入草酸酯、荧光剂、溶剂,玻璃泡中封入过氧化氢、催化剂、添加剂。

3草酸酯类化学发光体系的发光原理

虽然草酸酯的化学发光经过了40多年的研究,但是至今它的发光原理也没有确定,其主要原因是反应的中间体活性较高、寿命短,无法直接获得检测,大多数人所认为的草酸酯类化学发光过程可用下列方程式表示[2]:

ArOCOCOArO+H2O2+荧光剂+催化剂=2CO2+2ArOH+荧光剂+hν

其发光机理可认为是:过氧化氢对草酸酯的羰基亲核进攻,生成双氧基环状中间体二氧杂环丁二酮,中间体分解将能量传递给受体荧光分子,使之处于激发状态,这种激发态分子从激发单重态回到基态,释放出光子即发出荧光。总的发光过程可用下式表示:发光效率是评价一个化学发光反应体系性能的重要参数。1摩尔分子发生化学发光反应如能产生1摩尔光子则化学发光效率为100%。过氧草酸酯化学发光的效率可用下式表示[3]:

QCL=YKI.YES.QFL

其中,YKI是关键双氧基环状中间体的产率,YES是激发态荧光分子的产率,QFL是荧光剂的荧光量子产率。由上可见,草酸酯的反应性能和荧光剂的荧光量子产率是决定其化学发光激发荧光效率的主要因素。采用具有较高量子产率的荧光剂将有助于提高化学发光的效率。

4草酸酯的种类及合成

草酸酯的化学发光强度和寿命主要取决于发光过程中的速率步骤,也就是过氧化氢与二芳基草酸酯的亲核进攻,以及随后2个取代基苯酚作为离去基团生成环状双氧基中间体的反应活性。一般芳基草酸酯分子中苯环上连有吸电的取代基,且该取代基的电负性越强,则越有利于酯的分解而形成环状过氧化合物。一个理想的草酸酯化学发光试剂还应在所用的有机溶剂(通常为邻苯二甲酸酯)中具有较好的溶解性(要求草酸酯浓度达到10-2～10-1mol/L)及稳定性。

对于草酸酯的选择,Rauhut等已作了大量的开拓性工作,我国对开发新型草酸酯化学发光试剂也作了较多研究。现有报道的草酸酯种类达数10种,可是能够满足上述发光条件要求的只有几种,用于化学光源较好的草酸酯是双(2,4,62三氯苯基)草酸酯,双(2,4,52三氯262烷基羰苯基)草酸酯和双(2,42二氯262烷基羰苯基)草酸酯。

双(2,4,62三氯苯基)草酸酯在邻苯二甲酸酯中具有较小的溶解度,发光强度大,持续时间短,可通过调节组分配比达到所需要求,较适合于化学发光体系。双(2,4,52三氯262烷基羰苯基)草酸酯化学发光量子效率较高,在溶剂中具有较大的溶解度,适合于高强度的发光体系。双(2,42二氯262烷基羰苯基)草酸酯发光强度比前一种弱,持续时间长,适合于制造低强度长寿命的光源。系列中各种酯的化学发光性能无明显差异,但双(2,42二氯262异戊氧羰苯基)草酸酯易提纯,稳定性高。

5荧光剂的选择及合成

荧光剂的结构决定了化学发光的颜色和效率。选用不同的荧光剂可以得到特定颜色的化学光源,然而,这种选择还必须受到荧光分子在溶剂中溶解度,以及在碱性和氧化气氛介质中稳定性的约束;同时荧光分子的荧光产率也对化学发光效率有影响,浓度淬灭效应小,具有较高荧光产率的荧光剂将有助于化学发光效率的提高。荧光剂在体系中的浓度有一适当的范围,一般在10-2～10-4mol/L,浓度太大容易引起浓度淬灭,太小则光强不足。

过氧草酸酯类化学发光体系中使用的荧光剂,通常选用较稳定的稠合线性共轭芳烃[4]。较好的荧光剂为蒽的衍生物:9,102二苯基蒽,9,102二苯乙炔基蒽[5,6]及其取代衍生物[7～9]等。除此之外,还有萘[10]和聚酰亚胺[11,12]的取代衍生物。

AmericanCyanamide公司还发现在发光系统中加入可溶性苝类荧光染料,可在黑暗中发出白光或更高强度的有色光。如在含有蓝色荧光剂的发光组分中加入可溶性苝类荧光染料,就可得到白光。改变用量则可得到蓝色和白色至白色和粉红色之间的颜色。合适的可溶性苝类荧光染料包括N,N’2二(2,52二叔丁基苯基)23,4,9,102苝四甲酰亚胺。

6影响发光体系的因素

6.1催化剂和抑制剂

在双氧环状中间体的生成过程中,一些弱碱的加入可增加发光强度,提高量子效率,但也会降低发光寿命[13]。实际使用时,常用的催化剂为水杨酸钠。通过调节催化剂的加入浓度,可以使长寿发弱光的体系转化为短寿发强光的体系。相反,抑制剂的加入,可以抑制化学发光,使光能以较平稳的趋势长时间地释放。抑制剂通常是一些有机强酸或酸酐。

6.2氧化剂的结构及浓度

草酸酯化学发光体系一般选用无水过氧化氢作氧化剂。当H2O2浓度较高时,不利于化学发光强度的提高;但在较低的浓度下,发光衰减的速率也随之加快。理论上草酸酯与过氧化氢浓度之比应为1∶1,但一方面因为草酸酯比过氧化氢贵得多,另一方面过氧化氢易分解,所以在制备化学光源时,为使草酸酯完全发挥作用,过氧化氢一般稍过量一些。如果加入一些酚类化合物,如2,4,62三叔丁基苯酚,可抑制储存过程中过氧化氢的分解。

6.3溶剂

考虑到草酸酯、荧光剂溶解性及与H2O2互溶性方面的原因,过氧草酸酯化学发光体系一般采用邻苯二甲酸作为溶剂,也可用二甲酯,丁酯,叔丁醇或三乙基柠檬酸酯[14]等。当溶剂中有水分或其它杂质时,会对草酸酯溶液的稳定性有影响,使制备的冷光源保存期缩短。

6.4提高发光强度及持续时间的其它方法

在发光体系中,加入适当比例的邻苯二甲酸二(十三)酯(DTDP)或已二酸二(十三)酯(DTDA),可以明显增强原发光体系的发光强度和发光持续时间。例如,在一种由AmericanCyanamide公司生产的绿色发光棒的化学液体(7mL)中分别加入410mLDTDP或DTDA,可使发强光的时间从原来的2h增加到20h。

加入少量的聚合物添加剂,如适量的聚苯乙烯[15],能明显增强化学发光,加入纤维素2乙酸2丁酸酯聚合物和聚环氧乙烷也能增强发光。

7不同颜色的化学发光组分

根据以上的内容,现介绍几种发不同颜色光的草酸酯化学发光体系[2,16]。

绿色化学发光,试剂A:邻苯二甲酸二丁酯作为溶剂,荧光剂二苯乙炔基蒽1.1mg/mL,草酸酯0115g/mL,还可以加入柠檬酸或聚苯乙烯,以改善发光效率;试剂B:80%邻苯二甲酸二甲酯+20%叔丁醇作为溶剂,浓缩H2O2(体积比为4125∶0.75);试剂A与试剂B体积比为1∶2混合,即可观察到发出绿光。

红色化学发光,试剂A:10mL罗丹明B(碱性)饱和溶液+160mL聚乙二醇400+2mL31%H2O2;试剂B:250mg双2(2,42二硝基苯苯基)草酸酯;向试剂A中加入粉末状的试剂B,摇动混合。蓝色化学发光,试剂A:250mg双2(2,42二硝基苯苯基)草酸酯+50mL邻苯二甲酸二乙酯+15mL二苯蒽;试剂B:25mL邻苯二甲酸二乙酯+215mL正丁醇+1.5mL31%H2O2;向100mL的试剂A中加入50mL试剂B,摇动混合。

黄色化学发光,试剂A:250mg双2(2,42二硝基苯苯基)草酸酯+50mL邻苯二甲酸二乙酯+110mg5,6,11,122四苯基萘;试剂B:25mL邻苯二甲酸二乙酯+2.5mL正丁醇+1.5mL31%H2O2;向100mL的试剂A中加入50mL试剂B,摇动混合。

8展望

化学光源现阶段的研究方向应该是提高发光的强度和寿命,以利于发挥更大的用途。长时间发亮的荧光棒可用于娱乐场合,而高亮度的荧光棒可在一些不宜用电或没有电的地方应急用,所以对过氧草酸酯化学发光体系作系统的研究是很有价值的。从原料的选择,各组分的配比到工业化生产都需要更进一步的探索。

参考文献

[1]熊振湖,刘玉茹,杨淑英.化学光源的研究与应用[J].天津城市建设学院学报1996,2(4):55-60.

[2]林金明.化学发光基础理论与应用[M].北京:化学工业出版社,2004.

[3]玉山江.过氧草酸酯的发光机理[J].新疆师范大学学报:自然科学版,2002,21(4):27-28.

[4]李斌,苗蔚荣.过氧草酸酯类化学发光激发荧光[J].化学通报,1996,6:32-36.

[5]雷丽红,雷春华.蒽类荧光染料的荧光性质以及其化学发光效应[J].光谱实验室,2001,18(6):703-705.

[6]李承志,廉世勋,吴振国等.中位取代蒽类染料的荧光及其化学发光性质[J].光谱实验室,2003,20(3):455-458.

[7]LeeChil2Won,JooSang-Woo,KoJaejungetal.Chemilumi-nescencepropertiesofcopolyesterscontainingredandbluechromophores[J].SyntheticMetals,2002,126(6):97-104.

[8]ParkHoon2Young,GeumNeri,KoJaejungetal.Chemilumi-nescencepropertiesofpolymericbluefluorophorescontainingdiphenylanthraceneunit[J].DyesandPigments,2002,54(7):59-66.

[9]KimDae2Wook,LeeChil-Won,JooSang2Wooetal.Chemilu-minescencepropertiesofpolyurethanefluorophorescontainingredandbluechromophoremoieties[J].JournalofLumines-cence,2002,99(10):205-212.

[10]CheonJong-Woo,LeeChil-Won,GongMyoung-Seonetal.Chemiluminescencepropertiesofbluefluorophorescontainingnaphthaleneunit[J].DyesandPigments,2004,61(4):23-30.

[11]ShimJ2J,LeeC-W,GongM-S.Chemiluminescencepropertiesofperylene-containingpolymericredfluorophores[J].Syn-theticMetals,2001,124(10):435-441.

[12]ParkJae2Seok,LeeChil-Won,GongMyoung-Seon.Prepara-tionandchemiluminescencepropertiesofperylene–containingpolyimidesaspolymericredfluorophores[J].SyntheticMet-als,2003,132(1):177-184.

[13]支正良,杨绪杰,陆路德等.影响双(22丁氧羰基23,4,62三氯苯基)草酸酯化学发光体系的因素[J].应用化学,1998,5:77-79.

篇2

二、认真审题，仔细作答

做题前，一定要认真读题。如选择题，命题者常在其后面说明每一小题有一个还是有一至两个正确选项，千万不能凭想当然地都选一个选项了之。选择题通常要求选出正确的答案，但也有要求选择错误答案的。例如，下列玻璃仪器不能用来加热的是（）。①试管②量筒③烧杯④漏斗，如果忽略了题中的“不”字，选出的答案就会定错无疑。认真审题的另一层意思还在于要求大家一定要按题目的要求去做。如填空题及推断题，到底是要求填序号、填名称，还是用化学用语去表示等。此外，常见的含有装置图的实验题，本来只要求指出错误，你却偏偏答如何如何改正，这也是答非所问。

三、由易到难，珍惜时间

考场上的时间是有限的。拿到试卷之后，通篇浏览后，一般即可按试卷的先后顺序做题，可有些同学却上来就做计算题或占分多的题目，这样做实在是不可取的。正因为这些内容占分多，因而难度也就大，一旦做不出来，必定影响情绪。

甚至造成简单题的失分。所以希望大家要先做那些易答、易得分的题目。对于难题，可冷静地分析、审清题目的条件及要求，找出解题的关键，顺藤摸瓜，逐步攻克，若实在攻克不下，千万不可花去过多的时间，以免影响后面题目的解答。

对已答出来但无十分把握的题目，要留出些时间去检查，必要时可换换思路另解验证。

篇3

要在奥林匹克竞赛中获胜，平常就要注意精心选拔好尖子生。只有把那些思维敏捷、求知欲强、善于独立思考、有较强实验能力和好奇心的学生选，才能在竞赛中取得胜利。如我校学生姜维，她反应敏捷，基础知识掌握牢固，思路开阔，学习兴趣高，笔下快，我就将她定为竞赛候选人。结果她在这次竞赛中一举获得省级奖。

二、在平时教学中，注意开拓学生视野。

常言道：“根深则叶茂”。化学竞赛也一样，学生平时能吸取较多的知识营养，才能在竞赛中得心应手，获取好成绩。因此，我平时就十分注重开拓学生视野。例如，我在进行有关结晶水合物的教学时，启发学生知道如何测定酒精中是否含有水分的方法；在进行二氧化碳教学时，介绍用干冰进行人工降雨的原理；在复习置换反应时，介绍铝锅烧水变黑的道理。介绍这些知识，开阔了学生视野，增强了知识与实践的联系，参赛也就具有一定的优势。

三、教学中要注意运用启发式。

对于竞赛学生，要特别注意培养他们的思维能力，调动他们学习的积极性。要善于运用启发式，防止硬性灌输，如我在做铁的生锈实验时，先演示实验，然后启发学生回答，铁在什么情况下易生锈？学生通过动脑，就很容易得出在与水和空气都接触时易生锈的正确答案。在做水的电解实验时，让学生对产生的H2与O2的体积比为2∶1的现象进行观察，引导他们推断水的化学式。这样，既调动了学生思维的积极性，又培养了他们的解题能力，还使学生获得了成功的享受。

四、因材施教，强化辅导。

篇4

近些年来，随着除草剂品种的增多及化学防除技术在农业生产中的推广应用，化学除草已广泛应用于玉米生长的各个时期。而根据田间杂草分布、栽培技术及天气情况，选择合适的除草剂品种是解决玉米田杂草危害的关键，不但会降低农户的劳动强度与时间，而且会降低耕种成本，达到增产的目的。玉米田化学除草可根据玉米的生长期分为3个阶段。

1玉米播后苗前进行封闭处理

在这一阶段主要是小麦收割后或地表进行整理完毕，杂草出土较少或未出土，已经进行玉米播种后可采用封闭处理。应用的除草剂以酰胺类、均三氮苯类除草剂为主，比如乙草胺、异丙草胺与阿特拉津的混剂。目前市场上表现较好的除草剂有惜玉、棒米笑等，其作用机理是通过地表喷雾，让药液在地表表面形成1层厚1cm的药土层，在杂草出土时碰到药土层，经幼芽或幼茎吸收，达到杀死杂草的目的。因此，应用以上产品进行杂草防除时要求在较长一段时间内不要破坏地表，喷药时应倒退行走，做到喷洒均匀；否则可能影响药效。

玉米田苗前除草受天气、土质、地表情况、使用技术及用量等因素影响较大，经常药效表现不稳定。但是玉米做封闭处理对于玉米的生长起关键作用，作物前期与杂草争肥争水的能力弱，需要一个相对良好的环境才能得到有效成长，同时更大程度上限制了杂草的出土，为后期杂草防除效果提供有力保障。但有些杂草在玉米播后苗前已有小部分出土，此时可以配合天闪（200g/L水剂）进行综合除草（即封杀结合），可以控制出土和未出土的杂草，但需要注意的是天闪应在玉米播种后立即使用。

2玉米苗后早期进行茎叶处理

如果由于农时或天气原因等影响了前期用药，或者因为天气、麦茬等原因造成封闭不好，在玉米苗后早期出土的一些杂草，也能够进行化学防除，从而控制早期的田间杂草，比如烟嘧磺隆系列产品。具体品种有玉农乐、金玉老、玉米见草杀、玉之盾等，同时根据田间杂草情况也可与盾隆（氯氟吡氧乙酸）等产品混用扩大杂草谱，防治阔叶杂草。

由于玉米田间杂草品种的不同，以及各品种的农药针对的标靶杂草不同，所以需要选择合适的除草剂品种。

如烟嘧磺隆对香附子与禾本科杂草效果理想，而对阔叶杂草效果较差；盾隆对阔叶杂草效果好，对禾本科杂草效果差，要根据田间杂草情况选择合适产品来进行杂草防除。

在玉米苗后茎叶处理全田喷雾时，首先要注意的是用药安全。进行苗后用药因用药不当会出现药害现象，如白化、矮化、卷心等症状出现（首先需分辨是否是因病虫害引起的）。发生药害的原因一般有以下几点：一是增大用药量；二是在高湿、高温环境下用药；三是与其他产品混用；四是用药时间不对或玉米品种受限制。以烟嘧磺隆为例，施用时期为玉米苗后二至七叶期，不能用于甜玉米、制种田玉米等，不能与有机磷类农药混用，用药前后7d内不能使用有机磷类农药等，所以在使用玉米苗后产品时，在向经销商询问的同时，应用时更需要阅读产品标签的内容，以确保能正确用药。相对苗前封闭性除草来说，苗后用药受环境影响较小，是未来玉米田除草的方向。

在农业生产实践中，苗后除草剂的使用可以采用顺垄喷雾，这是一个比较成熟的使用技术。在国内很多地方都有比较成功的范例。主要的好处有以下几点：首先玉米田苗后顺垄喷雾能最大限度地降低除草剂对较为幼嫩的玉米叶片的伤害；其次除草靶标是生长在田间的杂草，田间漫喷，玉米的着药面积更大，不仅浪费药液，更重要的可能会降低防除效果，顺垄施药能够解决这个问题，从而提升除草效果。

3玉米中期封行以前定向处理

因前期用药不理想或雨水过多新生杂草又产生危害，此时仍可以使用天闪或玉米见草杀、金玉老等产品进行定向喷雾，这时玉米已经较高（60~80cm高），采用行间定向喷雾，既可保护作物，又能除掉所有杂草，天闪（200g/L水剂）属灭生性除草剂，在应用中需注意不要将产品喷到作物上，在使用时应加喷雾防除罩。影响天闪药效的主要原因是产品在配制时用水的清洁度问题。为了提高药效需要用纯净的水配药，不要使用河水、井水等含杂质较多的水，应使用自来水，在阳光充足的条件下，天闪见效迅速，几个小时即可看到杂草死亡。