阴离子交换掺杂nature
水处理树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂,阳离子树脂又细分为钠型和氢型,钠型树脂将水中的钙镁离子交换成钠离子,使水变软.氢型树脂是将水中的钙镁离子交换成氢离子使水软化.阴离子树脂中含被可置换的氢氧根离子,能置换出水中的酸根离子。罗门哈斯离子交换树脂同时使用阴离子树脂和氢型阳离子树脂可以将水变为纯净水。
一、离子交换树脂基础介绍
离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类
(或再分出中强酸和中强碱性类)。
二、离子交换树脂的基本类型
(1) 强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基-SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3-，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。
(2) 弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团，如羧基-COOH，能在水中离解出H+
而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团，如R-COO-(R为碳氢基团)，能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱，在低pH下难以离解和进行离子交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
(3) 强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团，如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团)，能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。
这种树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
(4) 弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团，如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2，它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1～9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
(5) 离子树脂的转型
以上是树脂的四种基本类型。在实际使用上，常将这些树脂转变为其他离子型式运行，以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl作用，转变为钠型树脂再使用。工作时钠型树脂放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附，除去这些离子。反应时没有放出H+，可避免溶液pH下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备腐蚀等)。这种树脂以钠型运行使用后，可用盐水再生(不用强酸)。又如阴离子树脂可转变为氯型再使用，工作时放出Cl-而吸附交换其他阴离子，它的再生只需用食盐水溶液。氯型树脂也可转变为碳酸氢型(HCO3-)运行。强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后，就不再具有强酸性及强碱性，但它们仍然有这些树脂的其他典型性能，如离解性强和工作的pH范围宽广等。
三、离子交换树脂基体的组成
离子交换树脂(ionresin)的基体(matrix)，制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类，它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应，形成具有长分子主链及交联横链的网络骨架结构的聚合物。苯乙烯系树脂是先使用的，丙烯酸系树脂则用得较后。
这两类树脂的吸附性能都很好，但有不同特点。丙烯酸系树脂能交换吸附大多数离子型色素，脱色容量大，而且吸附物较易洗脱，便于再生，在糖厂中可用作主要的脱色树脂。苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质，善于吸附糖汁中的多酚类色素(包括带负电的或不带电的);但在再生时较难洗脱。因此，糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱色，再用苯乙烯树脂进行精脱色，可充分发挥两者的长处。
树脂的交联度，即树脂基体聚合时所用二乙烯苯的百分数，对树脂的性质有很大影响。通常，交联度高的树脂聚合得比较紧密，坚牢而耐用，密度较高，内部空隙较少，对离子的选择性较强;而交联度低的树脂孔隙较大，脱色能力较强，反应速度较快，但在工作时的膨胀性较大，机械强度稍低，比较脆而易碎。工业应用的离子树脂的交联度一般不低于4%;用于脱色的树脂的交联度一般不高于8%;单纯用于吸附无机离子的树脂，其交联度可较高。
有任何问题可以追问~~~
Ⅱ 陈学元的主要学术贡献
陈学元研究小组一直致力于无机发光材料电子结构与性能研究，近五年来在稀土发光材料的控制合成、电子结构、光学性能及生物应用等方面取得了系列重要成果：
1）发光材料的电子结构和激发态动力学：实现稀土离子在宽禁带半导体纳米晶的体相掺杂和强荧光发射，TiO2:Er纳米晶的光谱性能和局域结构的研究结果 (Small 2011, 7, 3046) 入选 “2011中国光学重要成果”。以稀土离子为结构探针，通过低温高分辨荧光光谱揭示在稀土掺杂阳离子无序分布结构的晶体中普遍存在的结晶学位置对称性破缺现象 (Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1128) （化学领域ESI高被引频次论文）。
2）发光材料的光学性能：利用核壳结构实现Eu在水溶性NaGdF4纳米晶的上转换和下转换双模荧光 (Adv. Mater. 2010, 22, 3266)，论文入选 “2010中国光学重要成果” 和材料领域ESI高被引频次论文（他引220次）；利用中红外飞秒激光激发，在π共轭分子发光材料IPPS中实现五光子泵浦上转换受激发射，同时获净转换效率高达10.4%的三光子泵浦上转换受激发射 (Nature Photonics 2013, 7, 234，入选 “2013中国光学重要成果”) ；突破常温离子交换湿化学法制备高量子产率非稀土红色荧光粉技术，实现高显指低色温暖白光LED高光效输出(Nature Commun., 2014, 5, 4312)。
3）发光材料的生物应用探索：研制基于稀土氟化物和氧化物纳米探针的新一代荧光生物标记材料，并成功用于生物分子尤其是肿瘤标志物的异相和均相检测 (Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6306; 2013, 52, 6671; 2014, 53, 1252)，其中超小ZrO2基稀土荧光生物探针的研制(JACS 2012, 134, 15083)被美国C&EN和JACS Spotlights专栏评述。发展了基于KGdF4:Ln纳米探针的光/磁双模生物标记方法，实现TR-FRET生物检测和MRI成像(JACS 2012, 134, 1323)。8篇论文入选化学领域ESI高被引频次论文。
4）发光材料的先进测试平台研制：设计研制低温高分辨激光光谱仪和上转换量子产率测试仪等，自主研制了国际领先的光化学与光物理测试研究平台，发现许多新颖的光学性能；依托该平台与国内外伙伴小组合作，取得许多高水平成果，并发表在Science和Nature Mater等顶级期刊。
近五年来陈学元作为通讯作者已在Nature Photonics、Nature Commun.、JACS等发表SCI论文46篇，其中影响因子>10论文14篇，>3论文40篇，封面/封底/卷首彩页论文7篇（2篇被选为Angew. Chem. Int. Ed.和Chem. Eur. J.热点论文和Frontispiece）。论文近五年他引3200多次，其中9篇入选近十年化学、材料领域ESI高被引频次（top 1%）论文。出版《稀土纳米发光材料：从基础到生物应用》Springer专著1部，专章3篇。申请国内外发明专利27项（授权6项）。
Ⅲ 负离子粉可以用护肤品吗
负离子粉，是对能产生空气负离子的粉体材料的统称。负离子粉通常由稀土元素、电气石粉等物质组成。有利用稀土盐与电气石进行机械化学复合制得的；有以天然矿物电气石为主，经过超细化粉碎、凝胶法包覆改性、离子交换掺杂以及高温激活等手段制得的]；也有直接利用稀土矿粉或者稀土废矿渣提炼、研磨而成的[
有些使用负离子粉及含负离子粉的民用消费品生产单位，在未履行有关管理程序的情况下，通过网络等途径随意购买含放射性核素的物质用于民用消费品生，存在较大安全隐患。一般认为空气正离子使人感觉到不舒服，负离子有益于人体健康，空气负离子（主要是指空气中的负氧离子）的生物学意义已经被肯定证实。“这种天然产生的负氧离子，的确对人体健康有好处。含有较高浓度负氧离子的空气，还是优质旅游度假区的一大标志。”中科院生态环境研究中心副研究员赵利霞说，国内外的科研人员都曾以鸡等动物为实验对象，研究过负氧离子对生物体的作用。]专家表示，负氧离子主要通过作用于生物体的酶系统来发挥其生物效应，但具体的过程和机理，至今尚未完全阐明
Ⅳ cate的功函数很高，而且很难掺杂，请问目前采用什么工艺解决
通过共轭聚合物电解质的电荷掺杂得到了基于溶液法的掺杂薄膜。
参考资料：
【引言】
在制作高性能半导体器件的过程中，需要通过电极和半导体层间良好的欧姆接触注入最大的电流密度。要得到欧姆接触，就要求电极分别通过空穴和电子的注入得到高和低的功函数，这里所说的功函数，就是将电子从费米能级转移到真空环境中所需的最小能量。然而，要得到具有足够高或低功函数的导电层是极具挑战的，尤其是对基于溶液法的半导体器件。空穴注入的聚合物有机半导体具有有限但极高的功函数，不过制备具有极低功函数的电子注入材料还是很困难的。其中的关键问题就是去掺杂薄膜层的稳定以及抑制掺杂离子的迁移。
【成果简介】
近日，来自新加坡国立大学的Cindy G.Tang, Mervin C. Y. Ang, Kim-Kian Choo（共同通讯）在Nature上报道了一种通用的思路来达到去掺杂薄膜层的稳定并抑制掺杂离子的迁移。通过共轭聚合物电解质的电荷掺杂得到了基于溶液法的掺杂薄膜，其具有较宽的功函数（3.0-5.8 eV），并且，掺杂薄膜由于内部的离子交换形成了自补偿的重掺杂聚合物。聚合物骨架上的移动载流子因为共价连接的反离子而得到补偿。自补偿的掺杂聚合物仅仅在表面上像是自掺杂聚合物，其原因就在于掺杂电荷载流子的分离和自补偿，这使得可以通过使用更强的掺杂剂得到极高或极低的功函数。
实验表明，基于溶液法的欧姆接触可以用于高效有机发光二极管、太阳能电池、光电二极管和晶体管，此外，还可应用在全载流子欧姆注入的聚芴中（一种宽禁带的蓝光聚合物有机半导体发光二极管基准物质）。此外，通过掺杂的聚合电解质作用，金属电极可以转变为高效的空穴或电子注入接触，这就使得双极场效应晶体管转变为p-沟道或n-沟道晶体管成为可能。这种研究方法不仅可以在有机半导体中形成欧姆接触，也可应用于其他半导体材料中，比如钙钛矿、量子点、纳米管以及二维材料。
Ⅳ 阳离子交换膜的作用
1、可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。
2、也可应用于甘油、聚乙二醇的除盐，分离各种离子与放射性元素、同位素，分级分离氨基酸等。
3、在有机和无机化合物的纯化、原子能工业中放射性废液的处理与核燃料的制备，以及燃料电池隔膜与离子选择性电极中，也都采用离子交换膜。
4、离子交换膜在膜技术领域中占有重要的地位，它对仿生膜研究也将起重要作用
Ⅵ 纯水的电导率是多少
在25摄氏度时的电导率：
一、工业纯水：
1、普通纯水：EC=1~10us/cm；
2、高纯水：EC=0.1~1.0us/cm；
3、超纯水：EC=0.1~0.055；
二、饮用纯水：
EC=1~10us/cm(国家标准)。
(6)阴离子交换掺杂nature扩展阅读
概念
纯水是具有一定结构的液体，虽然它没有刚性，但它比气态水分子的排列有规则得多。在液态水中，水的分子并不是以单个分子形式存在，而是有若干个分子以氢键缔合形成水分子簇( H2O)，因此水分子的取向和运动都将受到周围其他水分子的明显影响。对于水的结构还没有肯定的结构模型，目前被大多数接受的主要有3 种: 混合型、填隙式和连续结构(或均匀结构)模型。
相关指标
在我国桶装饮用水市场上，主要有纯净水、矿泉水、泉水和天然水、矿物质水等，由于矿泉水、泉水等受资源限制，而纯净水是利用自来水经过一定的生产流程进行生产，因此市场上老百姓饮用最多的还是纯净水，纯净水的质量和老百姓的生活有着密切的关系。为此，国家质量技术监督局于1998年4月发布了GB173233－1998《瓶装饮用纯净水》和GB17324－1998《瓶装饮用纯净水卫生标准》。在这两个标准中，共设有感观指标4项、理化指标4项、卫生指标11项。
感观指标
感观指标包括色度、浊度、臭味、肉眼可见物。这几个指标是纯净水质量控制中最基本的指标，其制定的标准值参照了饮用水（即自来水）的标准，而大多厂家生产纯净水的水源是自来水，又经过粗滤、精滤和去离子净化的流程，因此，一般纯净水都能达到国家标准所要求的数值。
理化指标
理化指标中较重要的是电导率和高锰酸钾消耗量。电导率是纯净水的特征性指标，反映的是纯净水的纯净程度以及生产工艺的控制好坏。由于生活饮用水不经过去离子纯化的过程，因此是不考察此项指标的。而对于纯净水来说“纯净”是其最基本的要求，金属元素和微生物过高，都会导致电导率偏高。所以，电导率越小的水越纯净。
高锰酸钾消耗量是指1L水中还原性物质在一定条件下被高锰酸钾氧化时所消耗的氧毫克数，它考察的主要是水中有机物尤其是氯化物的含量。GB17323－1998《瓶装饮用纯净水》中规定，饮用纯净水中高锰酸钾消耗量（以O2计）不得超过1.0mg/L。
如果高锰酸钾消耗量偏高，有可能水中有微生物超标，也可能是一些厂家为防止微生物超标而增加消毒剂ClO2的量，从而产生一些新的有机卤代物，在这种情况下，一般游离氯也会超标。
基本标准
高纯水的国家标准为：GB1146.1-89至GB1146.11-89[168]，目前我国高纯水的标准将电子级水分为五个级别：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级，该标准是参照ASTM电子级标准而制定的。
高纯水的水质标准中所规定的各项指标的主要依据有：
微电子工艺对水质的要求；
2.制水工艺的水平；
3.检测技术的现状。
反渗透机理
1、优先吸附细孔模型：弱点干态电镜下，没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。
2、溶解扩散模型：不认为有孔。
3、干闭湿开模型，上个世纪，1993年提出了“干闭湿开”反渗透模型，统一了两个最经典的反渗透机制模型，细孔模型，溶解扩散模型。
干闭湿开模型简述：膜干时收缩，孔闭合，电镜下膜“致密无孔”，称“干闭”；湿态时，膜溶胀，孔被溶剂撑开，生成动态活膜孔，叫“湿开”。合起来称“干闭湿开反渗透模型”。
Ⅶ 到底是喝纯净水好还是矿泉水好
喜欢喝矿泉水，因为矿泉水里面有很多矿物质，可以补充人体缺少的各种元素。
主要说专钙离子把钙离子是属矿泉水里面比较多的一种离子，是对于人体来说也是很重要，那种元素含量丰富，总量超过1000克，其中99%存在于骨骼和牙齿之中，仅1%左右分布在各种血液中，如果钙摄入不足会导致动脉硬化，高血压，结石和骨质松等疾病，因此矿泉水中含有大量的钙，而且钙在水中以离子状态存在，极易被身体所吸收，起到很好的补钙作用。
另外的话还有锶离子。是对人体的功能，主要是骨骼的行程密切相关的，为人体骨骼肌牙齿的正常组成部分，他以血管的功能及构造也有关系。及机制作用可能是斯在肠内与钠竞争吸收部位，从而减少人体对钠的吸收，增加钠的排泄，体内钠过多易引起高血压血管疾病等，而思能减少人体对钠的吸收，固然有预防血管疾病的制作用。