铁精矿浮选脱硅过程中, 矿浆中的难免阳离子(Ca2+, Fe3+)对阴离子捕收石英的可浮性有重要影响, 而搞清难免阳离子对含石英等脉石矿物的活化机制, 对解决超纯铁精矿脱硅技术难题有重要意义。 目前关于捕收剂对石英吸附结构的研究较多, 而难免离子活化石英的吸附结构及吸附强弱发生机制研究较少。 因此, 采用红外光谱、 XPS检测手段对难免离子(Ca2+, Fe3+)活化石英浮选进行光谱学表征, 同时解析石英中含氧官能团及难免离子的赋存形式, 分析其活化机理。 红外检测结果表明, 在适宜的pH值条件下, Ca2+和Fe3+的加入, 对SDS捕收剂浮选石英均有活化作用, 而活化后的石英与SDS作用, 其间既包括物理吸附, 也包括化学吸附; 而且Fe3+活化作用下的Si-O特征峰红移波数大于Ca2+活化作用下的红移波数, 是由于Ca2+活化石英是单氧-硅键作用, 其键能小, 吸附弱, 而Fe3+活化石英是双氧-硅键作用, 其键能大, 吸附强。 XPS测试表明, Fe3+活化石英的结合能(Fe(2p)结合能为711.16 eV)强于Ca2+活化石英的结合能(Ca(2p)结合能为346.93 eV), 其Si(2s)和Si(2p)结合能化学位移量更大, 说明Fe3+活化作用下其化学吸附更稳定、 更致密, 且产生两个活性位点, 在石英表面生成稳定的Fe基六元环螯合物; 而对比Fe3+和Ca2+活化作用下的化学吸附不稳定、 不致密, 在石英表面生成Ca基链状络合物。 综合红外光谱、 XPS分析表明, Fe3+比Ca2+有更强的活化作用, 同时加强了药剂与石英表面的化学吸附和物理吸附, 更利于活化石英的浮选。

铁是一种必需的微量元素, 它在生命过程中起着重要的作用, 但是摄入过多的三价铁会使机体的载氧能力下降, 引起不稳定血红蛋白病以及高铁血红蛋白症等疾病。 无论是从人类健康还是环境保护角度出发, 探究简便、 快速、 灵敏度高和选择性好的检测Fe(Ⅲ)的分析新方法很有意义。 荧光分析是一种优异的分子光谱分析方法, 具有灵敏度高、 选择性强、 操作简单等特点, 在重金属离子的检测方面也取得了较好的进展, 目前利用荧光法测定Fe3+也有报道, 但有的灵敏度不高, 有的选择性不好, 有的试剂毒性较大。 报道了一种简单、 快速、 灵敏检测Fe(Ⅲ)的四甲基联苯胺(TMB)荧光分析新方法。 在pH 4.5 Tris-HCl缓冲液及35 ℃水浴条件下, H2O2氧化无毒易得的四甲基联苯胺(TMB)这一反应较慢; 当有痕量Fe(Ⅲ)存在时, 它催化过氧化氢(H2O2)氧化TMB生成具有较强荧光活性的TMB氧化产物(TMBox), 用激发波长280 nm激发, TMBox在405 nm处有一个较强的荧光峰, 且在一定的范围内, 随着Fe(Ⅲ)浓度的增大, 其荧光强度线性增强。 采用单变量变换法优化了荧光分析条件, 选择Tris-HCl缓冲溶液的pH为4.5, 其浓度为3.3×10-4 mol·L-1, TMB浓度为3.0×10-5 mol·L-1, H2O2浓度为6.0×10-6 mol·L-1, 在35 ℃条件下反应35 min。 在选定条件下, Fe3+浓度在0.027～400 nmol·L-1范围内, 随着Fe3+浓度的增大, 体系在405 nm处的荧光信号线性增强, 其线性方程为ΔF405 nm=2.31c+5.0, 线性相关系数R2为0.985, 其检出限为0.008 nmol·L-1。 考察了共存物质对测定200 nmol·L-1 Fe(Ⅲ)的影响。 结果表明, 当相对误差在±10%之内, 20 μmol·L-1的HCO-3, K+, SO2-4, NH+4, Mn2+, Na+, Cu2+, Al3+, Zn2+, F-, Mg2+, Ba2+, Ca2+, Co2+, NO3-, NO2-, 10 μmol·L-1的CO2-3, Cr6+, 2 μmol·L-1的Hg2+, BSA不干扰测定。 表明该法具有较好的选择性。 据此, 建立了一个简单、 快速、 灵敏高、 选择性高的测定Fe(Ⅲ)的荧光分析新方法。 按以下步骤制备了乳制品的样品溶液, 准确吸取1.4 mL乳制品加入600 μL乙酸(V/V=3％), 于10 000 r·min-1下离心3 min, 然后吸取离心上清液1mL加入48 μL 2.5 mol·L-1 NaOH定容至2 mL, 于10 000 r·min-1下离心3 min, 最后吸取1 mL上清液稀释至5 mL得到样品溶液。 然后采用该催化荧光分析新方法测定了牛奶样品中Fe(Ⅲ)含量, 结果令人满意, 其相对标准偏差为0.29%～0.41%, 回收率为94.6%～108.0%。

为了准确在线测量微生物燃料电池(MFC)内Fe3+的浓度，基于倏逝波原理研制了一种D形塑料光纤Fe3+浓度传感器。采用静电层层自组装技术，将含有Fe3+指示剂的材料组装在D形光纤表面，构成Fe3+敏感区。实验研究表明: 传感器的灵敏度、响应时间与敏感膜的厚度和指示剂的含量有关。当Fe3+敏感膜自组装层数为20层时，传感器对含Fe3+离子溶液浓度为0.01mol·L-1的响应时间约13min，最低检测极限达10-6mol·L-1，表明该传感器对Fe3+离子水溶液具有良好的光学响应性能。

碳量子点的光致发光性质不仅决定于尺寸还依赖于它的表面态，因此通过在碳量子点表面掺杂或嫁接不同元素与基团有望调节它的荧光发射行为。为了研究多种元素掺杂对碳量子点发光性质的影响，本文以对氨基苯磺酸为原料，通过水热法一步合成了氮、硫共掺杂的碳量子点。实验结果表明: 制备的碳量子点尺寸分布均匀，氮、硫分别以氨基和磺酸基团的形式存在于碳量子点的表面。与已有的报道不同，碳量子点展现出了非激发波长依赖的蓝光发射行为，三价铁离子可有效猝灭其荧光，铁离子浓度在0~10-3 mol·L-1范围内与碳量子点的荧光猝灭程度呈现良好的线性关系，检出限约为10-7 mol·L-1。制备的碳量子点对三价铁离子具有高选择性、高灵敏性以及较好的抗干扰能力，能作为三价铁离子检测的传感器。