红外光谱法测定CO在Ni/AL2O3催化剂上的吸附热和脱附活化能

本文介绍了用红外光谱(IR)和程序升温脱附原位红外(TPD-IR)技术测定吸附热(Q_a)和脱附活化能(E_d)的实验方法,并测定了CO在Ni/Al_2O_3催化剂上弱吸附线式态的吸附热和强吸附线式态的脱附活化能。结果表明弱吸附线式态的吸附热约为21kJ/mol,强吸附线式态的脱附活化能在10%Ni/Al_2O_3上约为84kJ/mol,在20%Ni/Al_2O_3上约为100kJ/mol。对本方法及实验结果进行了讨论。     

TD/GC-MS法分析燃放烟花爆竹产生的大气有机污染物

利用热脱附/气相色谱-质谱(TD/GC-MS)联用技术初步分析了实验室燃放烟花爆竹产生的大气有机污染物。将烟花爆竹在密闭的实验室里进行燃放,用装有Tenax-TA吸附剂的不锈钢采样管以200 mL/min流量富集,连接热脱附装置进行解吸,最后通过气质联用技术结合massworks软件综合定性,结果表明爆竹类鞭炮燃放过程中会产生3种大气污染物,分别是二氧化硫、二硫化碳和糠醛。烟雾型烟花燃放产生24种有毒大气污染物,分属于呋喃、醛酮、芳烃、醇酯和酚4类。     

HY沸石上的两种结构羟基的红外光谱研究

用红外光谱测定了碱度相近、构型不同的分子,如:氨、三乙胺和三正丁胺等及构型接近、碱度不同的分子,如:吡啶、2,6-二甲基吡啶和哌啶等在HY沸石的两种结构羟基上的吸附.通过升温热脱附的IR谱,观察了吸附分子的碱度和构型对质子酸强度的影响. 用红外光谱测定了HY沸石上HF和LF两种表面结构羟基吸附氨后的脱附热分别为22.2kcal/mol和18.9kcal/mol.     

环已胺在沸石分子筛上的吸脱附行为研究

本文以程序升温脱附(TPD)为主要实验手段,对环己胺在5种不同沸石分子筛上的吸脱附行为进行了研究。结果表明,沸石分子筛对环己胺有着较强的吸附作用,不同的沸石分子筛对环己胺的吸附能力受其结构和表面酸性特征的影响而异。有效吸附部位为与沸石分子筛表面酸性有关的弱化学吸附位;环己胺从不同沸石分子筛表面脱附的动力学与晶内扩散有关,其表观脱附活化能分别为:63.6kJ/mol(5A),68.6kJ/mol(13X),20.1kJ/mol(菱沸石),46.9kJ/mol(NaY)和47.3KJ/mol(ZSM-5)。     

利用热脱附/冷阱捕集提取土壤中挥发性有机物的条件研究

采用热脱附/冷阱捕集提取土壤中的挥发性有机物,以17种VOCs作为目标研究对象进行挥发性有机物的提取条件研究。试验确定的提取条件为:热脱附温度300℃,热脱附时间3 min,冷阱捕集温度–10℃。优化条件后添加水平为1 mg/kg的加标土壤样品测定结果在0.75～0.94 mg/kg之间,相对标准偏差为2.89%～7.16%。     

基于山梨酸钾衍生多孔碳修饰电极用于橙皮素检测

以有机盐山梨酸钾(PS)作为模板,在氮气氛围下进行一步热解处理,制备出一种衍生的三维互连的多孔碳材料(PSIPC)。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)及N_2吸附-脱附测试对该多孔碳材料进行表征。于不同热解温度下制备电极材料PSIPC-X(X=700、800、900℃),并采用滴涂法制备了山梨酸钾衍生多孔碳修饰电极(PSIPC-700/GCE、PSIPC-800/GCE及PSIPC-900/GCE),使用循环伏安法(CV)和差示脉冲伏安法(DPV)考察了橙皮素(HSP)在PSIPC-900/GCE上的电化学行为。结果表明,在最优条件下,HSP在该电极上的检测范围为0.05～15.0μmol/L,检出限为0.021μmol/L。该方法灵敏度高、检测范围广,可用于实际样品的检测。     

搅拌子固相吸附-热脱附-气相色谱/质谱/质谱法快速测定空气中多环芳烃

利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层的搅拌子作为大气被动采样器,建立了搅拌子固相吸附-热脱附-气相色谱/质谱/质谱联用法(SBSE-TD-GC/MS/MS)快速测定室内空气中多环芳烃的方法。在搅拌子表面涂渍标准样品,待溶剂挥发后放于脱附管内,在多反应监测模式(MRM)下,对多环芳烃子离子、碰撞能量、热脱附参数(脱附温度300℃,冷阱捕集温度-60℃和脱附时间6 min)等条件进行了优化,并建立标准曲线;以12种氘代同位素PAHs为内标,建立了多窗口下16种美国环保署优先检测多环芳烃的分析方法,方法回收率在45.1%~109%之间,检出限为0.020~0.054 ng。利用本方法对模拟燃煤前后室内大气中悬挂搅拌子中的多环芳烃进行了被动吸附与检测,燃煤前后室内大气样品中16种多环芳烃含量分别为4.24~5.32 ng和172~200 ng。     

环境舱-热脱附-气相色谱/质谱联用法测定软体家具面料中40种挥发性有机物

建立了同时检测软体家具面料中40种挥发性有机物的环境舱-热脱附-气质联用(ETC-ATD-GC/MS)检测方法。以Tenax TA吸附管吸附环境舱内不同面料中释放的挥发性有机物,经热脱附仪加热,将挥发性有机物脱附后随载气进入GC/MS进行定性和定量分析。考察了吸附管脱附温度、脱附时间,冷阱温度等不同参数对挥发性有机物的脱附效率的影响。结果表明,40种挥发性有机物在2~200 ng质量范围内呈良好的线性关系,相关系数在09949~0.9999之间,方法的检测限为0.011~0.277μg/m~3。方法回收率为88.0%~109.9%,相对标准偏差在1.5%~9.5%之间。方法适用于不同软体家具面料中挥发性有机物的定量分析。     

甲基官能化介孔固相微萃取涂层的合成与表征

采用一步法在碱性条件下以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,用正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)直接缩合制备了甲基改性的无机/有机介孔复合材料(Me-MCM-41),并用红外光谱(FTIR)、小角X射线衍射(SAXRD)、热重分析(TGA)、透射电镜(TEM)和氮气吸附-脱附等方法对样品进行了表征。结果表明,甲基成功键合至介孔材料孔道表面形成了无机/有机介孔复合体,该复合体不仅保持了MCM-41高度有序的的二维六方孔道结构,而且还具有较强的疏水性、较高的热稳定性,以及较大的比表面积、孔容和孔径。该材料作为固相微萃取的涂层与高效液相色谱联用对邻苯二甲酸二丁酯(DBP)具有较高的萃取效率。     

极性搅拌棒吸附萃取-热脱附-气相色谱/质谱法测定主流烟气捕集液中4种酚类物质

建立了极性搅拌棒吸附萃取-热脱附-气相色谱/质谱(GC/MS)法测定主流烟气捕集液中苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚4种酚类物质的分析方法。利用人工唾液收集主流烟气制备待测样品,样品用极性搅拌棒在室温下以900r/min吸附萃取60min;热脱附温度220℃,热脱附时间3min,冷阱温度-50℃进行热脱附后,通过GC/MS法进行分离检测。上述4种酚类物质在5~200μg/L范围内响应峰面积与其浓度呈良好的线性关系(r0.99),检出限在0.8~3.6μg/L之间,3个添加浓度(10、50、100μg/L)水平的平均回收率在82.8%~112.6%之间,相对标准偏差(RSD,n=5)为4.6%~12.2%。该方法操作简便,溶剂消耗少,灵敏度高,适用于烟气捕集液中苯酚、邻甲酚、间甲酚和对甲酚的分析检测。     

碳纳米管内N2吸附行为及等量吸附热的GCMC分子模拟研究

碳纳米管及石墨烯具有高比表面积、高化学稳定性以及高耐蚀性等优点,被认为是一种理想的吸附材料。分子模拟技术的发展和应用丰富了人们对吸附机理研究的方式,而简单气体吸附体系的吸附机理研究对吸附理论的发展有着重要的推动作用。本文以单壁碳纳米管（SWCNT）-N₂吸附体系为研究对象,首先通过透射扫描电镜和氮气吸/脱附测试对所选用碳纳米管的微观孔形貌及吸/脱附等温线进行了表征,然后根据对应孔径参数采用巨正则蒙特卡罗方法对该体系的吸附过程进行了分子模拟,并详细研究了碳纳米管孔径和温度对该体系吸附行为的影响。结果显示,SWCNT孔径越小,吸附能力则越强;孔半径为0.746nm的SWCNT的吸附体系发生凝聚相变的临界温度为66K。通过对等量吸附热进行计算发现,孔半径0.746、1.15、1.56和1.83 nm的SWCNT-N₂吸附体系对应的初始固-液等量吸附热分别为10.9、9.2、8.6和8.4 kJ/mol。67.5K时,孔半径1.56和1.83 nm的吸附体系的等量吸附热有热峰出现。     

汽车内部装饰材料挥发性苯系物的热脱附/气相色谱-质谱法测定

建立了热脱附/气相色谱-质谱测定汽车内部装饰材料中苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯、苯乙烯等挥发性苯系物的方法.将样品密封于采样袋中,充入5 L纯氮气,置于80 ℃恒温烘箱中加热2 h后,用采样泵抽取1 L气体经过Tenax-TA吸附管,通过热脱附/气相色谱-质谱联用仪对吸附管中苯系物的种类及含量进行测试.研究了样品处理的温度、时间对测试结果的影响.方法检出限0.9 ～1.2 ng/L,测量线性范围0.01 ～3.00 μg,回收率52% ～74%,相对标准偏差4% ～5%.     

功能型单层石墨烯的热剥离法制备及其超电容性能

以氧化石墨(GO)作为前驱体,在两种不同热剥离温度下制备了两类功能型单层石墨烯.其中第一类功能型单层石墨烯通过在较低温度及空气气氛下热剥离GO制备;第二类功能型单层石墨烯通过在氮气保护下高温热剥离GO得到;利用氮气吸附-脱附方法测定了两类样品的比表面积,利用电化学测试方法分析了其超电容性能.结果表明,通过低温热剥离的方式即可以有效剥离GO;两类样品均具有较高的BET比表面积.低温热剥离GO所制备的功能型单层石墨烯在2 mol/L KOH体系中的最大比电容值约为220 F/g;而通过高温热剥离GO所制备的功能型单层石墨烯虽然同样具有较高的BET比表面积,但其最大比电容值下降至约150 F/g.这表明通过低温热剥离GO所制备的功能型单层石墨烯具有更优异的超电容性能.     

环戊烷和环己烷在silicalite-1分子筛上的热脱附行为

采用智能质量分析仪(IGA)及TG/DTG法研究了环戊烷和环己烷在硅沸石silicalite-1上的热脱附行为。当环戊烷在silicalite-1上吸附量小于4 m/uc时,TG/DTG曲线表明环戊烷在silicalite-1上存在一个脱附过程。吸附量大于4 m/uc,TG曲线显示热脱附过程明显分为两个阶段,DTG曲线中出现两个明显的脱附峰,彼此分离。环己烷在silicalite-1上只存在一种脱附过程,DTG曲线只出现一个脱附峰。从环戊烷和环己烷的热脱附曲线中也可看出,随着吸附量的增加脱附峰温逐渐向高温方向偏移。     

Cd2+和Ni2+在粉煤灰上的吸附特性

考察了粉煤灰对Cd2+和Ni2+的单组分吸附和双组分吸附性能。结果表明,粉煤灰可有效吸附水溶液中的Cd2+和Ni2+,去除率随pH升高而增加。吸附约60min后趋于平衡。粉煤灰对Ni2+的吸附容量高于Cd2+。单组分吸附平衡符合Freundlich模型和Redlich Peterson (R P)模型。双组分吸附时,Ni2+和Cd2+之间存在明显的竞争吸附效应;随干扰离子浓度升高,竞争吸附效应增强。不同模型拟合结果表明,双组分吸附平衡符合Freundlich竞争吸附模型。脱附实验表明,Cd2+比Ni2+易于脱附;0.1mol/L HCl、0.1mol/L HNO3 和0.05mol/L H2SO4的脱附效果接近,对Cd2+脱附率>60%,对Ni2+脱附率>35%。     

功函数、AES和TDS研究CO在Ag-Pd合金上的吸附

在超高真空条件下,用功函数测量、俄歇电子能谱(AES)、程序升温热脱附(TDS)等方法,分别研究了CO在富银和富钯合金表面上的吸附与脱附。结果表明,CO的吸附导致了合金表面功函数的增加。室温时,CO在Ag—Pd合金上仅存在一种吸附态,对应的脱附发生在410K附近,脱附活化能为104kJ/mol。研究结果还表明,CO在富银合金表面的吸附导致了体相钯原子向表面的迁移。     

CO气体分子在金属氧化物SrO(001)表面吸附和脱附机理

研究了高纯度金属氧化物SrO粉末表面吸附C¹⁸O后在程序升温热脱附过程中的脱附反应规律,讨论了CO气体分子在SrO(100)表面吸附和脱附之间的关系及机理.SrO吸附C¹⁸O后,在升温过程中可通过氧的同位素交换生成C¹⁶O而脱附,同时伴随少量C¹⁸O的直接脱附,并与C¹⁶O具有相近的脱附活化能.C¹⁶O的脱附量随C¹⁸O气体暴露量增加而增加,但当气体覆盖度超过一定值后,脱附量趋于定值.脱附峰值温度随气体暴露量的增加而下降.     

氨基功能化介孔吸附剂的一步合成及其重金属吸附性能

以聚甲基含氧硅氧烷(PMHS)、正硅酸乙酯(TEOS)和氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)作为反应前驱体,在无需传统结构导向剂的溶胶-凝胶体系中制备了介孔结构发达的氮基功能化凝胶吸附剂,并采用元素分析、固体核磁共振、傅里叶红外光谱、低温氮气吸附/脱附、透射电镜和热重分析等手段对产物结构性能进行了表征.氮气吸附和透射电镜测...     

Suwannee河腐植酸光化学生成溶解无机碳的研究

溶解有机质矿化为溶解无机碳是全球碳循环中的一个重要过程.利用模拟太阳光对Suwannee河腐植酸的光氧化过程模拟,研究了溶解氧浓度、模拟太阳光波长范围和铁浓度对溶解无机碳产量的影响.研究表明,基于前24 h空气饱和的无机碳矿化速率4.40μmol/(L.h),氧气饱和条件下照射增加1.56倍,氮气饱和条件下照射下降36%.UV-B,UV-A和可见光部分分别占溶解无机碳产量的31.8%、32.6%和25.6%.当加入20μmol/L铁络合剂DFOM时(初始样品Suwannee河腐植酸铁含量为5.46μmol/L),溶解无机碳产量下降55.6%.     

热脱附-气相色谱-质谱法同时测定工作场所空气中10种醇类和醚类化合物的含量北大核心CSCD

通过对比填充不同吸附剂的不锈钢吸附管对10种醇类和醚类化合物的吸附能力,优化热脱附条件,考察不同色谱柱和样品保存时间对测定结果的影响,提出了热脱附-气相色谱-质谱法同时测定工作场所空气中10种醇类和醚类化合物含量的方法。用填装Tenax GR的吸附管采集气体样品,采集完成后将吸附管两端封好,设置一次热脱附温度为220℃,二次热脱附温度为240℃,吹扫时间为4 min,进样时间为50 s,在上述条件下进行热脱附,脱附的气体进入气相色谱仪,采用DB-624毛细管色谱柱分离目标物,并用配电子轰击离子源的质谱仪在选择离子监测模式下检测。结果显示:10种醇类和醚类化合物的质量在10~300 ng内与其对应的峰面积呈线性关系,检出限(3.143s)为0.5~1.9 ng;对空白样品进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率为70.5%~125%,测定值的相对标准偏差(n=6)为1.0%~20%;方法用于实际样品分析,正丁醇、异丁醇和仲丁醇被检出,检出量依次为0.013,0.007,0.008 mg·m^(-3)。