Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tính chất peroxydaza của phức chất Ni2+ với HCO3- và Lumomagnezon

Xúc tác có vai trò hết sức quan trọng trong các lĩnh vực: Công nghiệp, kỹ thuật, khoa học và đời sống. Hiện nay, hầu hết sản phẩm thu được từ các xí nghiệp hoá chất hiện đại trên thế giới đều phải dựa trên cơ sở xúc tác (đồng thể và dị thể). Ngoài ra, xúc tác còn thể hiện vai trò đặc biệt quan trọng trong thế giới hữu sinh (ngời, động vật, thực vật). Đề tài đã nghiên cứu tính chất peroxydaza của phức chất Ni2+ với HCO3- và Lumomagnezon.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tính chất peroxydaza của phức chất Ni2+ với HCO3- và Lumomagnezon Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi ----------------------------------------------- LuËn V¨n Th¹c SÜ Khoa HäcTÝnh chÊt peroxidaza cña phøc Ni2+ - HCO3- - Lumomagnezon Ngµnh: hãa lý thuyÕt vµ hãa lý M· sè: 62 44 31 01 Ph¹m ThÞ Minh ThóyNgêi híng dÉn: GS.TSKH. NG¦T. NguyÔn V¨n XuyÕn Hµ Néi 2005 Lêi c¶m ¬n Sau mét thêi gian häc tËp vµ nghiªn cøu t«i ®· hoµn thµnhb¶n luËn v¨n nµy. LuËn v¨n ®îc hoµn thµnh víi sù híng dÉntËn t×nh cña GS.TSKH.NG¦T NguyÔn V¨n XuyÕn, TS. Ng« Kim§Þnh, sù gióp ®ì cña c¸c ®ång chÝ c¸n bé gi¶ng d¹y khoa m«itrêng trêng ®¹i häc Hµng H¶i ViÖt Nam, tæ sinh ho¸ trêng®¹i häc Y Khoa H¶i Phßng, sù céng t¸c cña c¸c ®ång nghiÖp bém«n M«i Trêng trêng §¹i Häc D©n LËp H¶i Phßng. T«i m·i m·i ghi nhí sù híng dÉn, gióp ®ì vµ céng t¸c ®ã.T«i xin göi tíi c¸c thÇy gi¸o, c¸c ®ång chÝ, c¸c ®ång nghiÖp lêic¶m ¬n ch©n thµnh vµ s©u s¾c nhÊt cña t«i. Hµ Néi, th¸ng 11 n¨m 2005 Häc viªn Ph¹m ThÞ Minh Thuý Mét sè ch÷ viÕt t¾t trong luËn v¨nSL: c¬ chÊt cã tÝnh liganSr: c¬ chÊt cã tÝnh khöIn: chÊt øc chÕSubstrate(S): c¬ chÊt SWS: tèc ®é qu¸ tr×nh oxy ho¸ c¬ chÊt SLm: LumomagnezonPhen: o- phenantrolinDipy: §ipirydinβ: tû sè nång ®é ®Çu cña ligan vµ ion kim lo¹i ([L]0:[Mz+]0)Ac: axit AscorbicHq: Hy®roquinonPa: ParanitrozodimetylanilinC2H5OH: rîu etylicH4L: axit citricD: mËt ®é quang∆D: biÕn thiªn mËt ®é quang. MỤC LỤCMỞ ĐẦU…………………… ………………………………………………. …1CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN………………………………………………….11.1. Vai trò của sự tạo phức đến tính chất xúc tác của ion kim loại chuyển tiếp Mz+…………………… ……………………1 1.1.1. Đặc điểm cấu trúc electron của các kim loại chuyển tiếp và ion các kim loại chuyển tiếp……………………………….……4 1.1.2. Vai trò của ion kim loại chuyển tiếp trong phức chất xúc tác……………………………………….……5 1.1.3. Ảnh hưởng của sự tạo phức đến tính chất xúc tác củaMz+………..7 1.1.4. Chu trình oxi hoá - khử thuận nghịch…………………………….11 1.1.5. Mối liên hệ giữa nhiệt động học sự tạo phức chất và xúc tác………12 1.1.6. Khả năng tạo thành phức trung gian hoạt động…………………..14 1.1.7. Cơ chế vận chuyển electron trong phản ứng xúc tác bằng phức chất…………………………….161.2. Xúc tác phân hủy H2O2 bằng phức chất (quá trình catalaza)………….19 1.2.1. Các hệ Mz+- H2O2………………………………………………...20 1.2.2. Các hệ Mz+- L- H2O2……………………………………………..211.3. Xúc tác oxy hóa cơ chất bằng H2O2 (quá trình peroxydaza)………..25 1.3.1. Các hệ Mz+- H2O2-S………………………………………………25 1.3.2. Các hệ Mz+- L- H2O2-S (Sr,SL)…………………………………...26 1.3.3. Mối quan hệ giữa quá trình catalaza và peroxydaza ……………301.4. Vấn đề hoạt hóa phân tử O2 , H2 O2 bằng phứcchất…………….…….32 1.4.1. Hoạt hoá O2 bằng phức đa nhân LnMmz+…………………………..32 1.4.2. Hoạt hoá H2O2 bằng phức đa nhânLnMmz+………………….…….37 1.4.3. Nhận xét chung…………………………………………….…….38CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……………………. 412.1. Các hệ xúc tác được chọn để nghiêncứu………………………………...412.2. Hoá chất và dụng cụ thiết bị thí nghiệm………………………………...412.3. Các phương pháp nghiêncứu…………………………………………….442.4. Phương pháp tiến hành nghiên cứu các quá trình xúc tác……….…….48CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢOLUẬN………………………………...503.1. Nghiên cứu sự tạo phức trong các hệ H2O - Lm (a) H2O - Ni2+ - Lm (b) H2O - Ni2+ - Lm - HCO3- (c)……………………………….50 3.1.1. Phương pháp phổ hấp thụ electron phântử………………….…….50 3.1.2. Phương pháp dãy đồng phântử……………………………………52 3.1.3. Phương pháp đường cong bão hoà………………………………...53 3.1.4. Xác định hằng số bền của phức [NiHL]+………………………….553.2. Sơ bộ nghiên cứu sự tạo phức xúc tác trong các hệ H2O - Lm - H2O2 (1) H2O - Ni2+ - Lm - H2O2 (2) H2O - Ni2+ - HCO3- - Lm - H2O2 (3) H2O - Ni2+ - HCO3- - Lm - O2 (4) ………………………..553.3. Động học qúa trình xúc tác oxy hoá Lm trong hệ H2O - Ni2+ - HCO3- - Lm - H2O2 (3)………………………...58 3.3.1. Ảnh hưởng của pH đến hoạt tính xúc tác của hệ (3)………………58 3.3.2. Ảnh hưởng của β đến hoạt tính xúc tác của hệ(3)………………...62 3.3.3. Ảnh hưởng của [Ni2+]0 đến hoạt tính xúc tác của hệ (3)…….…….65 3.3.4. Ảnh hưởng của [H2O2]0 đến hoạt tính xúc tác của hệ(3)………….69 3.3.5. Ảnh hưởng của [Lm]0 đến hoạt tính xúc tác của hệ (3)…………...73 3.3.6. Biểu thức động học của quá trình peroxydaza trong hệ (3)……….763.4. Cơ chế nguyên tắc của quá trình xúc tác oxy hoá Lm trong hệ H2O - Ni2+ - HCO3- - Lm - H2O2 (3)…..……………………..75 3.4.1. Ảnh hưởng của chất ức chế axit Ascorbic (Ac) đến hệ (3)….…….77 3.4.2. Ảnh hưởng của chất ức chế Hyđroquinon (Hq) đến hệ(3)….…….80 3.4.3. Ảnh hưởng của chất ức chế Paranitrozođimetylanilin(Pa) đến hệ (3)……………………………………………………….....83 3.4.4. Ảnh hưởng của chất ức chế rượu etylic (C2H5OH) đến hệ(3)…….87 3.4.5. Xác định hằng số tốc độ phản ứng kLm +OH*……………………….90 3.4.6. Sơ đồ nguyên tắc của phản ứng peroxydaza xúc tác bởi phức chất của Ni2+ với Lm và HCO3- …………………93 ...