Ион меди: Ион меди (II), ГСО 7255-96, диапазон 0,95-1,05

СОСТОЯНИЕ И ДОСТУПНОСТЬ ИОНОВ МЕДИ В СВЕРХВЫСОКОКРЕМНЕЗЕМНЫХ ЦЕОЛИТАХ

Цитировать:

Авалбаев Г.А. СОСТОЯНИЕ И ДОСТУПНОСТЬ ИОНОВ МЕДИ В СВЕРХВЫСОКОКРЕМНЕЗЕМНЫХ ЦЕОЛИТАХ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13720 (дата обращения: 28.06.2023).

Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

Приведены результаты исследования медьсодержащих образцов сверхвысококремнеземных цеолитов. Изучено влияние процесса адсорбции танана к уменьшению интенсивности спектров ЭПР Cu²⁺. Установлено, что СВКЦ, содержащие поливалентные катионы, могут выступать как катионы, так и акцепторные центры цеолитов.

АBSTRACT

The results of the study of copper-containing samples of ultra-high-silica zeolites are presented. The effect of tanane adsorption on the decrease in the intensity of Cu²⁺ ESR spectra has been studied. It has been established that UHSZ containing polyvalent cations can act as both cations and acceptor centers of zeolites.

Ключевые слова: Адсорбат, спектры ЭПР, танан, акцепторные центры, ионы меди.

Keywords: Adsorbate, ESR spectra, tanane, acceptor centers, copper ions.

Ионный обмен является простым и эффективным способом модифицирования цеолитных катализаторов. Катионные формы сверхвысококремнеземных цеолитов (СВКЦ) в настоящее время изучены мало, и данные о локализации, доступности, участии катионов в адсорбционно-каталитических процессах представляют значительный интерес.

В настоящей работе исследованы медьсодержащие образцы СВКЦ. Ион Cu²⁺ является классическим парамагнитным ионом. Спектры ЭПР его подробно изучены, их теория хорошо разработана[1, 2]. На основе анализа спектров ЭПР Cu²⁺ можно судить о состоянии ионов меди(изолированные ионы, ионные пары, высокие локальные концентрации ионов) и о характере их ближайшего окружения, а также о взаимодействии иона с молекулой адсорбата. В качестве адсорбатов мы использовали оксид азота (II) и стабильный нитроксильный радикал 2, 2, 6, 6- тетраметилпиперидин-1- оксил (танан).

Экспериментальная часть. В работе использованы СВКЦ с мольным отношением SiO₂/ Al₂O₃ = 55 и степенью обмена натрия на медь 60-65%. Дегидратацию образцов проводили 2 ч на воздухе и 2 ч в вакууме при 820-920 К. Адсорбцию танана и NO проводили в адсорбционно-вакуумной установке; дозировку осуществляли объемным методом. Спектры ЭПР регистрировали на радиоспектрометре типа РЭ-1306. Параметры спектров определяли путем моделирования на ЭВМ. При этом использовали специальную программу, позволяющую проводить реконструкцию спектров ЭПР хаотически ориентированных парамагнитных частиц с электронным спином ½ с учетом аксиально-анизотропного  g – тензора и аксиального тензора сверхтонкого взаимодействия. Наилучшие параметры экспериментальных спектров, полученные путем варьирования в широких диапазонах, приведены в таблице.

Обсуждение результатов. Спектр ЭПР гидратированного образца представляет собой асимметричный синглет (g ~ 2.15; ΔH ~ 200 Э). Вид спектра слабо зависит от температуры регистрации (77-290 К). Это позволяет предположить, что в СВКЦ в отличие от цеолитов типа Y [2] свободное вращение аквакомплекса меди затруднено.

Дегидратация образцов приводит к изменению вида спектра – появлению сверхтонкой структуры как параллельной, так и в перпендекулярной области (рисунок). Анализ параметров спектра ЭПР(таблица) показывает, что он соответствует суперпозиции спектров ионов меди Cu²⁺ в тетрагонально искаженном октаэдрическом окружении, локализованных в двух различных позициях. Концентрация одиночных ионов меди составляет ~ 80% от общей концентрации меди в образцах.

По уравнению Кивельсона – Неймана[3] рассчитана величина α² – степень ковалентности σ – связывания иона меди с окружением. Известно, что для ионной связи α²=1, для чисто ковалентной – 0,5 [4]. Полученные нами значения являются промежуточными и близки к литературным данным для цеолитов Y [4].

Процесс дегидратации медьсодержащих СВКЦ обратим: при адсорбции паров воды на дегидратированные образцы восстанавливается первоначальный вид спектра ЭПР.

Контакт дегидратированных образцов с сухим кислородлм приводит к уширению спектра ЭПР. Восстановление спектра после удаления кислорода свидетельствует о релаксационном механизме уширения, т.е. о физическом характере взаимодействия. Такому взаимодействию доступны практически все ионы меди СВКЦ.

При адсорбции оксида азота (II) спектр ЭПР Cu²⁺ также значительно уширяется, что указывает на доступность ионов меди взаимодействию с адсорбатом. Однако в этом случае взаимодействие не является чисто физическим. Так, при замораживании образцов (77 К) в атмосфере NO наблюдается малиновое окрашивание. Это свойство сохраняется и после удаления NO вакуумированием при комнатной температуре. После вакуумирования интенсивность спектра ЭПР Cu²⁺восстанавливается, однако в отличие от исходного этот спектр описывается единственным набором параметров (таблица), что указывает на изменение окружения ионов меди. Согласно литературным данным [5], эффекты, обусловленные обработкой NO, связаны с образованием ионов NO⁺ и NO₂^—.

Использование более крупного парамагнитного зонда (танана) позволило селективно изучить ионы меди, принадлежащие внешней поверхности  СВКЦ. Оказалось, что адсорбция танана приводит к уменьшению интенсивности спектра ЭПР Cu²⁺[6]. Однако полного изчезновения спектра меди после адсорбции танана не наблюдается даже в условиях избытка адсорбата. Не наблюдается при этом и уширения спектра ионов Cu²⁺. По-видимому, взаимодействию с тананом (кинетический диаметр ~ 11 Å) доступно неболее 2,0-2,5% всех наблюдаемых ионов меди, что, очевидно, соответствует доле ионов меди, расположенной на внешней поверхности СВКЦ.

Существенно, что при адсорбции танана на Cu СВКЦ наблюдается падение интенсивности не только спектра ЭПР Cu²⁺, но и спектра адсорбата. Первые порции адсорбированного радикала (~ 1-4×10¹⁷ спин/г) вообще не наблюдаются. Это позволяет предположить, что танан взаимодействует с ионами Cu²⁺. В таком случае следовало ожидать, что введение в систему более сильных оснований приведет к разрушению комплекса и восстановлению исходной интенсивности спектра Cu²⁺. Действительно, после адсорбции воды или пиридина наблюдается рост интенсивности как спектра меди, так и спектра танана.

Полученные резултаты показывают, что катионы Cu²⁺ в СВКЦ проявляют себя как акцепторные центры значительной силы. Представляло интерес выяснить, имеются ли в медьсодержащих СВКЦ координационно-ненасыщенные ионы Al³⁺—^{акцепторные центры, характерные для декатионированных СВКЦ. Ранее мы показали, что танан является чуствительным индикатором на акцепторные центры декатионированных СВКЦ, образуя с ними донорно-акцепторный комплекс[7]. Образование такого комплекса легко зафиксировать по появлению характерного мультиплетного спектра ЭПР[7]. При адсорбции танана на CuСВКЦ, дегидратированных при 820 К, мультиплетный спектр комплекса не наблюдали. Он появляется при повышении температуры дегидратации до 920 К, что указывает на взаимодействие танана с координационно-ненасыщенными ионами Al3+. Таким образом, в СВКЦ, содержащих поливалентные катионы, так и собственные акцепторных центров могут выступать как эти катионы, так и собственные акцепторные центры цеолитов – координационно-ненасыщенные ионы алюминия.}

Список литературы:

1. SandsR.H.  – Phys. Rev., 1955, 99, р. 1222.
2. Михейкин И.Д., Швец В. А., Казанский В. Б. – Кинетика и катализ, 1970, 11, с.  747.
3. Kivelson D., Neiman R. – J. Chem. Phys., 1961, 35 , р. 149.
4. Nicula A., Stamires D., Turkevich J. – J.Chem. Phys., 1965, 42, p. 3684.
5. Касаи А.Х., Бишоп Р. Дж. – В ки.: Химия цеолитов и катализ на цеолитах. М., 1980.
6. Лебедева О. Е., Лунина Е. В. – Материалы VI Всесоюз. совещ. “Комплексы с переносом заряда и ион-радикальные соли”. Черноголовка, 1984, с. 75.
7. Лебедева О. Е., Кязимова Е. В., Лунина  Е. В.  —  Деп.ВИНИТИ, № 8236-84 от 25.12.84.
8. Алюмосиликатный цеолит, способ его получения: патент Рос. Федерации №2500619;заявл.16.09.09; опубл.10.12.13,Бюл.№6.
9. Колесников И.М. Катализ и производство катализаторов.- М.: Издательство “Техника”, ТУМАГРУПП, 2004.-с.245-248.
10. Р.М.Мустафаева. Цеолитсодержащие катализаторы в процессах получения ароматических углеводородов.-Баку:2012.

Гидратированный ион — медь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Гидратированный ион меди () Си ( Н2О) 4 обладает светло-синей окраской, которая наблюдается в водных растворах солей меди ( II) и в некоторых кристаллогидратах. Металлическая медь не настолько активна, чтобы замещать ион водорода в разбавленных кислотах ( в ряду напряжений она занимает место ниже водорода; гл.
 [1]

Гидратированный ион меди ( П) Си ( Н20) обладает светло-синей окраской, которая наблюдается в водных растворах солей меди ( П) и в некоторых кристаллогидратах. Металлическая медь не настолько активна, чтобы замещать ион водорода в разбавленных кислотах ( в ряду напряжений она занимает место ниже водорода; гл.
 [2]

Гидратированные ионы меди имеют голу-бую окраску.
 [3]

Ионы хлора бесцветны, а гидратированные ионы меди имеют голубую окраску. Если же диссоциация неполная и часть молекул не распалась, раствор будет зеленым. Как известно, при смешивании голубой и желтой красок получается зеленая.
 [4]

Все рассматриваемые катионы бесцветны, за исключением гидратированного иона меди ( Си), сообщающего разбавленным водным растворам голубой цвет.
 [5]

Гидратированные ионы часто отличаются от негидратирован-ных даже по своим физическим признакам: например, ионы Си 1 1 белого цвета, тогда как гидратированные ионы меди [ Си ( ОН2) 41 имеют синий цвет; или другой пример: ионы Со темносинего цвета, а гидратированные ионы [ Со ( ОН2) 6 ] красного цвета.
 [6]

Действительно, было установлено, что при добавлении избытка гидроокиси аммония образуются новые ионные частицы темно-голубого цвета и они представляют собой медно-аммиачный комплекс Cu ( Nh4) 4, аналогичный гидратированным ионам меди CuftbO) с той разницей, что четыре молекулы воды заменены молекулами аммиака. Этот комплекс называют тетрамминмедь ( II) — комплексом, при этом слово аммин означает присоединенную молекулу аммиака.
 [7]

В комплексе [ Cu ( NHs) 4 ] можно заместить NHs водой и получить комплекс [ Си ( ОНг) 4 ] н; последний представляет собой, вероятно, гидратированный ион меди. Аналогично этому комплекс [ Ni ( Oh3) e ] H, который можно получить из соответствующего аммиачного комплекса, имеет строение гидратированного иона никеля. Гидратированные ионы, следовательно, являются комплексными ионами.
 [8]

Кривая комплексооб-разования для системы медь -. шмиак. | Зависимость концентрации гидратированного иона меди и комплексов меди с аммиаком от pi [ Nh4 ].  [9]

Как следует из рис. 49, при р [ МНз ] — 0 5 равновесие между аммиакатами меди различного состава практически полностью сдвинуто в сторону образования пентааммиа-ката, при p [ Nh4 ] 6 — в сторону гидратированного иона меди, а при p: [ Nh4 ] l 5 в растворе преобладает тетрааммиакат. При всех других значениях p [ Nh4 ] в растворе одновременно и в соизмеримых концентрациях присутствуют несколько комплексов различного состава.
 [10]

Гидратация иона Си2 в водных растворах происходит таким образом, что облака электронных пар четырех атомов кислорода, входящих в состав четырех, молекул воды, распределяются симметрично вокруг Си2, образуя плоскую фигуру. Гидратированный ион меди Си2 — 4Н2О придает раствору характерную голубую окраску. Изменение цвета в результате сольватации встречается довольно часто.
 [12]

Как и при анализе смеси катионов II и III аналитических групп, следует обратить внимание на окраску раствора. Вместе с окрашенными катионами III группы возможно присутствие в растворе гидратированных ионов меди [ Си ( Н2О) 4 ] 2, голубой цвет которых может быть маскирован ионами кобальта, хрома и некоторыми другими.
 [13]

Как и при анализе смеси катионов II и III аналитических групп, следует обратить внимание на окраску раствора. Вместе с окрашенными катионами III группы возможно присутствие в растворе гидратированных ионов меди [ Cu ( HzO) 4 ], голубой цвет которых может быть маскирован ионами кобальта, хрома и некоторыми другими.
 [14]

Никакой реакции не происходит: медь не вытесняет железа из его солей. Тотчас железо покрывается розовым слоем меди, а голубая окраска раствора, свойственная гидратированным ионам меди, постепенно исчезает, сменяясь зеленоватой окраской гидратированных ионов железа. Железо вытесняет медь из растворов ее солей. В растворе он полностью расщеплен на ионы меди и ионы кислотного остатка.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

Жидкостные термоэлектрики с ионами меди | Nature Materials

• Опубликовано: 11 марта 2012 г.

• Хуили Лю ^1,2 ,
• Сюнь Ши ^1,3 ,
• Фанфан Сюй ³ ,
• Линьлинь Чжан 9001 0 3 ,
• Вэньцин Чжан ³ ,
• Лидун Чен ¹ ,
• Цян Ли ⁴ ,
• Ctirad Uher ⁵ ,
• Тристан Дэй ⁶ и
• …
• Г. Джеффри Снайдер ⁶  

Природные материалы
том 11 , страницы 422–425 (2012 г. )Процитировать эту статью

• 24 тыс. обращений

• 1535 цитирований

• 41 Альтметрический

• Сведения о показателях

Предметы

• Электронные свойства и материалы
• Термоэлектрика

Abstract

Усовершенствованная термоэлектрическая технология предлагает потенциал для преобразования отработанного промышленного тепла в полезную электроэнергию и безэмиссионный метод твердотельного охлаждения ^1,2 . Мировые усилия по поиску материалов с термоэлектрической добротностью zT , значительно превышающей единицу, часто сосредоточены на кристаллических полупроводниках с низкой теплопроводностью ² . Здесь мы сообщаем о Cu _{2− x} Se, который достигает zT 1,5 при 1000 K, что является одним из самых высоких значений для любых объемных материалов. В то время как атомы Se в Cu _{2− x} Se образуют жесткую гранецентрированную кубическую решетку, обеспечивающую кристаллический путь для полупроводниковых электронов (или, точнее, дырок), ионы меди сильно разупорядочены вокруг подрешетки Se и являются суперионными. с жидкоподобной подвижностью. Это экстраординарное «жидкостное» поведение ионов меди вокруг кристаллической подрешетки Se в Cu _{2− x} Se приводит к изначально очень низкой теплопроводности решетки, что обеспечивает высокую zT в этом простом в остальном полупроводнике. Это необычное сочетание свойств приводит к идеальному термоэлектрическому материалу. Результаты указывают на новую стратегию и направление для высокоэффективных термоэлектрических материалов путем изучения систем, в которых существует кристаллическая подрешетка для электронной проводимости, окруженная жидкоподобными ионами.

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение

Соответствующие статьи

Статьи открытого доступа со ссылкой на эту статью.

• Композитные эффекты для высоких термоэлектрических характеристик материалов на основе Cu2Se

  • Чжифан Чжоу
  • , Йи Хуан
  •  … Юань-Хуа Линь

  Связь с природой
  Открытый доступ
  27 апреля 2023 г.

• Обзор термоэлектрических охладителей на солнечных фотоэлектрических батареях, повышения производительности и последних достижений.

  • Джайдип Кайпрат
  • и Кишор Кумар В. В.

  Международный журнал по кондиционированию воздуха и охлаждению
  Открытый доступ
  28 февраля 2023 г.

• Сильный ангармонизм четвертой степени, сверхнизкая теплопроводность, сильное зонное вырождение и хорошие термоэлектрические характеристики в Na2TlSb.

  

  • Тонцай Юэ
  • , Иньчан Чжао
  •  … Чжэньхун Дай

  npj Расчетные материалы
  Открытый доступ
  04 февраля 2023 г.

Варианты доступа

Подпишитесь на этот журнал

Получите 12 печатных выпусков и онлайн-доступ

269,00 € в год

только 22,42 € за выпуск

Подробнее

Арендуйте или купите эту статью

Получите только эту статью столько, сколько вам нужно

$39,95

Узнайте больше

Цены могут облагаться местными налогами, которые рассчитываются при оформлении заказа

901 86 Рисунок 1: Кристаллическая структура Cu ₂ Se при высоких температурах (β-фаза) с кубической антифлюоритовой структурой. Рисунок 2: Термоэлектрические свойства низкотемпературной (α) и высокотемпературной (β) фаз в Cu _{2− x} Se. Рисунок 3: In situ HRTEM наблюдение фазового превращения в Cu ₂ Se. Рисунок 4: Высокотемпературная удельная теплоемкость Cu ₂ Se.

Ссылки

1. Белл, Л. Э. Охлаждение, обогрев, выработка электроэнергии и рекуперация отработанного тепла с помощью термоэлектрических систем. Наука 321 , 1457–1461 (2008).

   Артикул
   КАС

   Google Scholar

2. Снайдер Г.Дж. и Тоберер Э.С. Сложные термоэлектрические материалы. Материя Природы. 7 , 105–114 (2008).

   Артикул
   КАС

   Google Scholar

3. Slack, GA в CRC Handbook of Thermoelectrics (изд. Rowe, DM) 407–440 (CRC, 1995).

   Google Scholar

4. Sales, BC, Mandrus, D. & Williams, RK. Наполненные антимониды скуттерудита: новый класс термоэлектрических материалов. Science 272 , 1325–1328 (1996).

   Артикул
   КАС

   Google Scholar

5. Christensen, M. et al. Предотвращение пересечения дребезжащих мод в термоэлектрических материалах. Материя Природы. 7 , 811–815 (2008).

   Артикул
   КАС

   Google Scholar

6. Poudel, B. et al. Высокие термоэлектрические характеристики наноструктурированных объемных сплавов теллурида висмута и сурьмы. Наука 320 , 634–638 (2008).

   Артикул
   КАС

   Google Scholar

7. Хсу, К.Ф. и др. Кубический AgPb м SbTe2+ м : Объемные термоэлектрические материалы с высокой добротностью. Наука 303 , 818–821 (2004).

   Артикул
   КАС

   Google Scholar

8. Heremans, J.P. et al. Повышение термоэлектрической эффективности в PbTe за счет искажения плотности электронных состояний. Наука 321 , 554–557 (2008).

   Артикул
   КАС

   Google Scholar

9. Пей, Ю. и др. Конвергенция электронных зон для объемных термоэлектриков с высокими характеристиками. Природа 473 , 66–69 (2011).

   Артикул
   КАС

   Google Scholar

10. Venkatasubramanian, R., Siivola, E., Colpitts, T. & O’Quinn, B. Тонкопленочные термоэлектрические устройства с высокими показателями качества при комнатной температуре. Природа 413 , 597–602 (2001).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

11. Винейс, С. Дж., Шакури, А., Маджумдар, А. и Канатзидис, М. Г. Наноструктурированные термоэлектрики: большой выигрыш в эффективности за счет небольших функций. Доп. Матер. 22 , 3970–3980 (2010).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

12. Rhyee, J. et al. Искажение Пайерлса как путь к высоким термоэлектрическим характеристикам в In4Se3− δ кристаллы. Природа 459 , 965–968 (2009).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

13. Пилигрим, В. К. и Моркель, К. Динамика частиц в зависимости от состояния в жидких щелочных металлах. J. Phys. Конденс. Материя 18 , R585–R633 (2006).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

14. Френкель, Дж. в Кинетическая теория жидкостей (ред. Фаулер, Р. Х., Капица, П. и Мотт, Н. Ф.) 188–249 (Oxford Univ. Press, 1947).

    Google Scholar

15. Траченко К. Теплоемкость жидкостей: подход из твердой фазы. Физ. Ред. B 78 , 104021 (2008 г.).

    Google Scholar

16. Криссафис, К., Параскевопулос, К. М. и Маноликас, К. Изучение фазового превращения Cu2- x Se с помощью исследования ДСК. Дж. Терм. Анальный. Кал. 84 , 195–199 (2006).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

17. Скоморохов А. Н., Троц Д. М., Кнаппб М., Быкулова Н. Н., Фюсс Х. Структурное поведение β-Cu2− δ Se ( δ =0, 0,15, 0,25 ) в зависимости от Температура изучена методом синхротронной порошковой дифракции. J. Alloys Compounds 421 , 64–71 (2006).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

18. Heyding, R. D. & Murry, R. M. Кристаллические структуры Cu1.8Se, Cu3Se2, α- и γ CuSe, CuSe2 и CuSe2II. Кан. Дж. Хим. 54 , 841–848 (1976).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

19. Oliveria, M., McMullan, R.K. & Wuensch, B.J. Монокристаллический нейтронографический анализ распределения катионов в высокотемпературных фазах α-Cu2- x S, α-Cu2- x Se и α-Ag2Se. Твердотельный ион. 28-30 , 1332–1337 (1988).

    Артикул

    Google Scholar

20. Borchert, W. Gitterumwandlungen im System Cu2– x Se. З. Кристаллогр. 106 , 5–24 (1945).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

21. Stevels, A.L.N. & Jellinek, F. Фазовые превращения в халькогенидах меди: I. Система медь-селен. Рекл. Трав. Чим. 90 , 273–283 (1971).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

22. Сорокин Г.П., Папшев Ю.В. М. и Оуш, П. Т. Фотопроводимость Cu2S, Cu2Se и Cu2Te. Сов. физ. Твердотельный 7 , 1810–1811 (1966).

    Google Scholar

23. Hampl, E. F. Jr & Grove, C. Термоэлектрическая композиция, патент США 3,853,632 (1974).

24. Охтани, Т. и др. Физические свойства и фазовые переходы βCu2- x Se (0,20≤ x ≤0,25). J. Alloys Compounds 279 , 136–141 (1998).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

25. Чатов В. А., Йорга Т. П., Инглизян П. Н. Ионная проводимость и диффузия меди в селениде меди. Физ. тех. Полупроводн. 14 , 807–809(1980).

    КАС

    Google Scholar

26. Бойс, Дж. Б. и Хуберман, Б. А. Суперионные проводники: переходы, структуры, динамика. Физ. 51 , 189–265 (1979).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

27. Такахаши Т., Ямамото О., Мацуяма Ф. и Нода Ю. Ионная проводимость и кулонометрическое титрование селенида меди. J. Solid State Chem. 16 , 35–39 (1976).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

28. Кашида С. и Акаи Дж. Исследования структуры Cu2Se при комнатной температуре с помощью рентгеновской дифракции и электронной микроскопии. J. Phys. C 21 , 5329–5336 (1988).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

29. Слэк Г. А. Теплопроводность неметаллических кристаллов. Физика твердого тела. 34 , 1–71 (1979).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

30. Каппс Дж. , Дримиотис Ф., Линдси С. и Тритт Т. М. Значительное улучшение безразмерной термоэлектрической добротности бинарного Ag2Te. Фил. Маг. лат. 90 , 677–681 (2010).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

31. Гаскоин, Ф. и Меньян, А. Переход порядок-беспорядок в AgCrSe2: новый путь к эффективным термоэлектрикам. Хим. Матер. 23 , 2510–2513 (2011).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

32. Chalfin, E., Lu, H. & Dieckmann, R. Диффузия катионных индикаторов в термоэлектрических материалах Cu3Mo6Se8 и «β-Zn4Sb3». Твердотельный ион. 178 , 447–456 (2007).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

33. Снайдер, Г. Дж., Кристенсен, М., Нишибори, Э., Кайлат, Т. и Иверсен, Б. Б. Неупорядоченный цинк в Zn4Sb3 с термоэлектрическими свойствами фононного стекла и электрон-кристалла. Материя Природы. 3 , 458–463 (2004).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

Ссылки на скачивание

Благодарности

Эта работа частично поддерживается грантами Национального фонда естественных наук Китая (NSFC) (51121064 и 50825205), Шанхайской комиссией по науке и технологиям (программа Pujiang № 11PJ1410200 и программа Шанхай Главный научный сотрудник субъекта с № 09XD1404400) и Международной партнерской программе CAS/SAFEA для творческих исследовательских групп. FX выражает благодарность за поддержку Национальной программы фундаментальных исследований Китая (программа 973) в рамках проекта 2009CB939904 и грантов NSFC (60936001). CU выражает признательность за поддержку Исследовательского центра по преобразованию солнечной и тепловой энергии, финансируемого Министерством энергетики (DOE) под номером DE-SC00000957. Г.Дж.С. признает поддержку со стороны AFOSR-MURI. К.Л. признает поддержку со стороны Министерства энергетики США, Отдела фундаментальной энергетики, материаловедения и инженерии по контракту №. DEAC0298Ч20886.

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Ключевая лаборатория CAS материалов для преобразования энергии, Шанхайский институт керамики, Китайская академия наук, Шанхай 200050, Китай

   Huili Liu, Xun Shi & Lidong Chen 90 057

2. Высшее образование Китайской академии наук, Пекин 100049, Китай

   Хуили Лю

3. Государственная ключевая лаборатория высокоэффективной керамики и сверхтонкой микроструктуры, Шанхайский институт керамики, Китайская академия наук, Шанхай 200050, Китай

   Xun Shi, Fangfang Xu, Linlin Zhang и Wenqing Zhang

4. Отдел физики и материаловедения Брукхейвенской национальной лаборатории, Аптон, Нью-Йорк 11973, США

   Qiang Li

   9000 6

5. Факультет физики, Университет Мичиган, Анн-Арбор, Мичиган 48109, США

   Ctirad Uher

6. Департамент материаловедения, Калифорнийский технологический институт, Пасадена, Калифорния 91125, США

   Тристан Дэй и Г. Джеффри Снайдер

Авторы

1. Huili Liu

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

2. Xun Shi

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

3. Fangfang Xu

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Академия

4. Linlin Zhang

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

5. Wenqing Zhang

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

6. Lidong Chen

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

7. Цян Ли

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

8. Ctirad Uher

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

9. Tristan Day

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

10. G. Jeffrey Snyder

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

Contributions

H.L. и X.S. готовили образцы и измеряли термоэлектрические свойства. FX, WZ, L.C., Q.L., G.J.S. и К.У. провел обсуждение экспериментальных данных. FX и Л.З. выполнили измерения и анализ ПЭМ. Т.Д. и Г.Дж.С. выполнены измерения скорости звука при комнатной температуре. HL, XS, LC, QL, C.U. и Г.Дж.С. написал и отредактировал рукопись.

Авторы переписки

Переписка с
Сюнь Ши или Лидун Чен.

Заявление об этике

Конкурирующие интересы

Авторы не заявляют о конкурирующих финансовых интересах.

Дополнительная информация

Дополнительная информация

Дополнительная информация (PDF 642 kb)

Права и разрешения

Перепечатки и разрешения

Об этой статье

9 0084 Эту статью цитирует

• Композитные эффекты для высоких термоэлектрических характеристик материалов на основе Cu2Se

  • Чжифан Чжоу
  • Йи Хуан
  • Юань-Хуа Линь

  Связь с природой (2023)

• Экстремальный фононный ангармонизм лежит в основе суперионной диффузии и сверхнизкой теплопроводности в аргиродите Ag8SnSe6

  • Qingyong Ren
  • Mayanak K. Gupta
  • Jie Ma

  Природные материалы (2023)

• Сильный ангармонизм четвертой степени, сверхнизкая теплопроводность, сильное зонное вырождение и хорошие термоэлектрические характеристики в Na2TlSb.

  • Тонцай Юэ
  • Иньчан Чжао
  • Чжэньхун Дай

  npj Расчетные материалы (2023)

• Электронное происхождение необычных тепловых свойств полупроводников на основе меди: большой фононный ангармонизм, вызванный s-d-связью

  • Кайке Ян
  • Хуай Ян
  • Хуэй-Сюн Дэн

  Наука Китая Физика, механика и астрономия (2023)

• Квазиклассический перенос электронов и фононов из первых принципов: применение к слоистым термоэлектрикам

  • Андерсон С. Чавес
  • Микеле Пиццокеро
  • Эфтимиос Каширас

  Журнал вычислительной электроники (2023)

CopperGREEN™ Зонд для обнаружения ионов меди

Серия MetalloFluor™

[зонд для обнаружения ионов меди]

495-540 нм：Зеленый

Медь является одним из микроэлементов, необходимых для живых организмов. Медь является важным кофактором активности ферментов цитохрома с, супероксиддисмутазы и тирозиназы. CopperGREEN — это флуоресцентный зонд для обнаружения Cu ⁺ , который представляет собой преобладающее окислительно-восстановительное состояние меди во внутриклеточной восстанавливающей среде.

Доступен через Merck KGaA (Дармштадт, Германия) как:
SCT041 BioTracker™ Green Copper Dye  

Продукты

Код №	наименование товара	Размер	Мерк № кат.	Merck ( Миллипор / Сигма Олдрич ) Название продукта
GC902	CopperGREEN™	50 нмоль × 5	SCT041	BioTracker Green Copper Dye

• Связаться с нами
  
• Покупка

Загрузки

• Протокол

• Паспорт безопасности

• Запрос общего каталога
  

• Информация о продукте

  Меднозеленый™
  Информация о продукте

  Распечатать

  Принцип реакции CopperGREEN

  CopperGREEN — бесцветный материал, практически не флуоресцентный. Когда CopperGREEN хелатирует ион Cu ⁺ , он легко разлагается с образованием флуоресцентного материала с максимумом возбуждения ~480 нм и максимумом испускания 510 нм. Флуоресценция остается после легкой фиксации, поскольку ее реакция необратима. Он не реагирует с другими микроэлементами в клетках, включая Cu 9. 0010 2+ , Mn ²⁺ , Co ²⁺ , Ni ²⁺ , Fe ⁺ , Fe ²⁺ , Zn ²⁺ .

   

  Спектр флуоресценции и свойства реакции

  Название продукта	цель	реакция	Абс. макс. (нм)	FL макс. (нм)
  Медно-ЗЕЛЕНЫЙ	Медь +	необратимый	~480	510

   

  При реакции с Cu ⁺ интенсивность его флуоресценции при 510 нм увеличивается более чем в 100 раз по сравнению с до реакции ( осталось ).
  Свойства реакции показывают, что CopperGREEN реагирует с ионами Cu ⁺ при молярном соотношении 1:1. Реакция занимает ~ 90 минут для насыщения. ( справа )

   

  • ( осталось ) Спектры флуоресценции 5 мкМ CopperGREEN до и после реакции с Cu ⁺ . CopperGREEN подвергали реакции со 100 мкМ [Cu ^I (CH ₃ CN) ₄ ]PF ₆  при 37°С в течение 2 часов в буферном растворе 50 мМ HEPES (pH 7,2), 2 мМ глутатиона. , и 0,5% ДМСО в качестве сорастворителя.
  • ( справа, вверху ) Интенсивность флуоресценции 1 мкМ CopperGREEN в зависимости от концентрации Cu ⁺ , которая была измерена с помощью ридера микропланшетов с длиной волны возбуждения 470 нм, длиной волны испускания 510 нм, шириной полосы возбуждения 9нм, ширина полосы излучения 20 нм. Коппергрин реагировали с помощью [CU ^I (CH ₃ CN) ₄ ] PF ₆ при 37 ℃ в течение 2 часов в буферном растворе 50 мм HEPES (pH 7,2), 2 мм глютатион и 0,1% ДМСО в качестве сорастворителя.
  • ( справа, внизу ) Динамика реакции 1 мкМ CopperGREEN с 100 мкМ Cu ⁺ . Флуоресценцию измеряли с помощью флуоресцентного спектрофотометра с длиной волны возбуждения 470 нм, длиной волны испускания 510 нм.
  •  

  Специфичность реакции

  Повышение флуоресценции наблюдается в присутствии иона Cu ⁺ , но не в присутствии других микроэлементов, присутствующих в биологической среде. Увеличение флуоресценции также не наблюдается в присутствии активных форм кислорода.

   

  • Флуоресценцию 1 мкМ CopperGREEN в 0,05 М буфере HEPES (рН 7,2) измеряли после инкубации со следующими реагентами при 37°С, 120 мин. Использовали либо ионы металлов в концентрации 20 мкМ, дополненные 2 мМ глутатиона, либо реагенты, генерирующие АФК, как описано ниже. В Cu ²⁺ , глутатион не использовали.
  • Интенсивность флуоресценции измеряли при 510 нм с возбуждением при 470 нм с помощью считывающего устройства для микропланшетов.

  Условия генерации АФК

  • H ₂ O ₂ : 300 мкМ H ₂ O ₂
  • OCl ^－ : 300 мкМ NaOCl
  • ^・ OH: 20 мкМ Fe(ClO ₄ ) ₂ , 200 мкМ H ₂ O ₂
  • нет: 0,05 М буфера HEPES (pH 7,2) в качестве контроля.

• Пример визуализации живых клеток меди

  CopperGREEN™
  Пример визуализации живых клеток меди

  Распечатать

  Пример визуализации живых клеток с использованием CopperGreen

  Флуоресцентное изображение CopperGREEN (зеленый) было наложено на изображение ДИК.

  клеток HeLa, культивированных в культуральной среде (DMEM + 8% FBS, пенициллин и стрептомицин) с добавлением 200 мкМ CuCl ₂ дважды промывали PBS, содержащим 200 мкл ЭДТА, для удаления внеклеточных ионов меди. Затем клетки реагировали с 5 мкМ CopperGREEN при 37 ℃ 5% CO ₂ в течение 3 часов. Для наблюдения флуоресценции среду заменяли HBSS для снижения фона.

  ※ Чтобы уменьшить неспецифическое окрашивание, добавьте в среду 10 мМ NH ₄ Cl или 100 нМ бафиломицина А1 за 30 минут до окрашивания и во время окрашивания. Эта обработка ингибирует подкисление лизосом и уменьшает неспецифическое окисление CopperGREEN в кислой среде. (10 мМ NH ₄ Cl был использован в приведенном выше примере.)

Ссылка

Y. Kao, L.C. Huang, S.Y. Hsu, S.M. Huang, D.Y. Hueng (2022)
Biomedicines 10 : 887 DOI: 10.3390/biomedicines10040887 90 057

X. Wang, W. X. Wang (2021)
Окружающая среда. Загрязн. 292 : 118296 DOI: 10.1016/j.envpol.2021.118296

Д. Ким, С. Б. Ким, Дж. Л. Рю, Х. Хонг, Дж. Х. Чанг, Т. Дж. Ю, С. Джин, Х. Дж. Пак, К. Хан , Б. Х. Ли , JH Choi, HW Yoo, JH Kim, DH Woo (2020)
Cells 9 : 872 DOI: 10.3390/cells72

H, Mizutani, Y.