紫外光谱法快速测定生物质乙醇/水水解液中糠醛和5-羟甲基糠醛含量

木质纤维类生物质水解过程中产生的可溶性木素、呋喃类化合物在紫外波长范围内均有吸收峰,且吸收峰相互叠加。研究提出了一种基于紫外光谱法快速测定生物质水解液中糠醛(F)和5-羟甲基糠醛(5-HMF)混合物(M)的方法。研究发现,M中5-HMF的含量百分率(W_(5-HMF))和最大吸收波长(λ_(max))存在良好的线性关系,R2=0.998 4。进一步研究表明M中W_(5-HMF)不变时,混合物浓度(cM)和吸光度值(A)之间也存在良好的线性关系,R2在0.998 6~1.000 0之间,且重现性均良好。因此,基于A,cM及λ_(max),W_(5-HMF)之间的良好线性关系,可以准确地检测出F和5-HMF的含量,其相对偏差、回收率及RSD分别为5.6%和3.7%,89%~96%,0.21%~0.85%。该方法简单、快捷、准确,适应于乙醇法精炼木质纤维类生物质水解液中F和5-HMF混合物的测定。     

水-四氢呋喃混合溶剂中硫酸氢钠催化生物质转化制备5-羟甲基糠醛及糠醛

报道了在水-四氢呋喃组成的混合溶剂中,采用硫酸氢钠催化各种生物质原料(玉米芯、玉米秸秆、麦秆、稻秆和甘蔗渣)制备重要的生物质基平台化学品5-羟甲基糠醛和糠醛的研究. 考察了反应温度(160～200 oC)、反应时间(30～120 min)、水与四氢呋喃的溶剂比例(1:1～1:10)和原料质量分数(2.4wt%～11.1wt%)等反应工艺的影响.在优化的工艺条件下(190 oC, 90 min, 10:1 THF:H₂O),转化玉米芯得到了47mol%的HMF和56mol%的糠醛. 此外,原料中的木质素也被有效地转化为有机溶木质素.     

一种检测木质纤维素原料中铁含量的三波长可见光谱法

建立了一种检测木质纤维素原料中铁含量的三波长可见光谱法。首先在选定的条件下采用酸水解法对样品进行预处理,然后进行1,10-菲罗啉显色并以基于416,510和700 nm波长处的吸光度检测的三波长光谱法来定量样品中的铁含量。结果表明：该方法能有效扣除酸水解样品生成的羟甲基糠醛、酸溶木素等产物以及基线漂移对测定结果的影响;与电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES法)的测定结果相比,该方法的相对误差小于5%。该方法操作简单、测定结果准确,适用于一般科研单位和生产企业对木质纤维素原料中铁含量的测定。     

用双波长可见光谱法快速测定半纤维素提取液中糖的含量

传统的Douglas比色法(间苯三酚-冰醋酸显色法)只能测定水溶性聚戊糖或戊糖,该研究对上述方法进行了改进,通过采用双波长技术实现对总糖和戊糖、己糖含量的同时测定。研究发现,425 nm是戊糖和己糖的等摩尔吸收波长,553 nm是戊糖的特征吸收波长,以上述二波长为基础大大简化了双波长法的计算公式。半纤维素提取液中干扰物质的光谱结果显示,提取液中的木素和葡萄糖醛酸对戊糖和己糖的测定结果都没有显著干扰。结果表明,该方法测定总糖和戊糖、己糖的含量都具有较高的精度和准确性,回收率为97.4%~101.9%。该方法简单、快速,非常适用于阔叶木和禾本科植物半纤维素提取液中混合糖含量的同时测定。     

纤维素快速降解并催化转化为5-羟甲基糠醛

采用类似室温离子液体的低温氯化锌熔盐为反应介质,在稀酸的催化下纤维素可快速降解为葡萄糖,而后通过补充二甲亚砜与不同的氯化物金属盐催化剂,可以实现葡萄糖转化为5-羟甲基糠醛, 并研究了其降解过程中的分子机制,探讨了不同金属催化剂的影响,最终得到的HMF的最大产率为53%．     

糠醛分子的拉曼光谱与红外光谱研究

本文报道了糠醛分子的正常拉曼谱(NRS)和红外吸收光谱(IRS),同时我们运用DFT(density functional theory,密度泛函理论)计算了FUR(Furfural)分子的振动光谱。理论结果很好的符合了实验数值。通过理论和实验数据的比较分析,对糠醛分子的特征振动模式进行了归属。     

普洱茶中茶褐素含量的紫外光谱法测定

在研究茶褐素的基本性质的基础上,建立了普洱茶中茶褐素的紫外光谱测定方法。结果显示,普洱茶中的茶褐素在270 nm下有特征性吸收,可采用270 nm作为茶褐素的紫外测定波长。试验建立了茶褐素标准品的制样方法和标准曲线,测定结果表明,所建立的方法操作简单,结果有一定的可信度,可用于普洱茶及其制品中茶褐素的分析测定。     

催化动力学荧光分析新体系Fe(Ⅲ)-H2O2-糠醛缩7-氨基-8-羟基喹啉-5-磺酸的研究

本文对Fe(Ⅲ)催化过氧化氢氧化新试剂糠醛缩7-氨基-8-羟基喹啉-5-磺酸(简称F7A8Q5S)进行了研究,研究结果表明试剂F7A8Q5S本身荧光很弱,被氧化后呈现强荧光,其荧光峰为λex/λem=330/405(nm),Fe(Ⅲ)的含量在0.0～40.0μg·L-1范围内与荧光强度呈良好线性,检测下限为4.68ng·L-1,由此建立了新试剂F7A8Q5S催化荧光测定痕量Fe(Ⅲ)的新方法,方法用于铸造铝合金中Fe(Ⅲ)的含量测定,结果满意.     

绝缘油热老化时间及糠醛含量的近红外光谱快速预测方法

实现变压器油纸绝缘热老化的准确评估是保证电力设备安全运行的重要内容。近红外光谱在石油化工等领域的成功应用,为电气绝缘检测提供了新思路。在130℃、真空箱中进行加速热老化试验,共制备14组老化时间不同的油纸绝缘样品,并利用近红外光谱仪采集绝缘油的光谱,利用液相色谱仪检测油中糠醛含量。原始谱图中, 8 373, 8 264, 7 181, 7 076, 6 981, 5 855, 5 799和5 678 cm~(-1)处存在明显的吸收峰,具体分析了各吸收峰的归属。采用五点三次多项式Savitzky-Golay卷积平滑算法预处理原始光谱。采用iPLS方法选取关于老化时间的特征谱区为11 209～10 364, 9 087～7 818和7 390～4 424 cm~(-1),共1 320个波长点;同时,利用PCA提取该特征谱区的光谱信息,表明前7个主成分累计贡献率达99.78%。在上述基础上,建立了关于老化时间的PCR, PLSR, PCA-BP-ANN预测模型,表明采用共轭梯度算法的PCA-BP-ANN老化时间预测模型表现最优,其RMSEP为18.67,R~2为0.997 3。采用iPLS方法选取关于油中糠醛含量的特征谱区为9 107～4 424 cm~(-1),共1 210个波长点;同时,利用PCA提取该特征谱区的光谱信息,表明前4个主成分的累计贡献率达99.96%。在上述基础上,建立关于油中糠醛含量的PCR, PLSR和PCA-BP-ANN预测模型,表明采用共轭梯度算法的PCA-BP-ANN糠醛含量预测模型表现最优,其RMSEP为0.134 4,R~2为0.987 7。基于绝缘油近红外光谱的老化时间和油中糠醛含量评估具有可行性。     

Ni2+掺杂近化学计量比铌酸锂晶体的生长及光谱特性

以K2O为助熔剂,在较大的固液界面温度梯度条件下,应用坩埚下降法技术生长了初始Ni2 掺杂摩尔分数为0.5%的近化学计量比铌酸锂晶体。测定了晶体的吸收光谱,观测到由Ni2 离子在八面体中3A2g(F)→3T1g(P)、3A2g(F)→3T1g(F)、3A2g(F)→3T2g(F)能级的正常自旋允许跃迁所产生的381 nm,733 nm,1280 nm吸收峰和3A2g(F)→1T2g(D)和3A2g(F)→1E(D)能级的自旋禁戒跃迁产生的430 nm与840 nm吸收峰。从晶体紫外吸收边的位置初步估算其摩尔分数比x(Li )/x(Nb5 )为0.981。根据晶体分裂场理论和吸收光谱,计算了Ni2 在该铌酸锂晶体中的晶格场分裂参量Dq=781 cm-1、Racah参量B=1096 cm-1与C=4353 cm-1。研究了在不同激发波长下晶体在可见光波段的荧光特征,观察到500~630 nm的绿色与800~850 nm的红色荧光发射带,它们归结为1T2g(D)→3A2g(F)与1T2g(D)→3T2g(F)的能级跃迁所致。     

重金属氟化玻璃的光学特性研究

介绍含有镧、铈、铪、锆等重金属氟化玻璃（ＨＭＦ）的光学性质。光激发荧光的测量是在含有不同浓度金属铈（５％及８％）的氟化玻璃中进行的。在氟环境中,这种玻璃表现出很强的激发特性和发射荧光光谱。在激发光波长为２９０ｎｍ时,样品光谱峰值较宽并位于３１０ｎｍ处。相同元素构成的样品都有几乎相同的光谱,只有当玻璃中用锆代替铪时,其出射光强相当小。折射实验表明,含有铪、镧、铈的样品折射率都很低。同时还观察到,相同     

Vibrational properties of levulinic acid and furan derivatives: Raman spectroscopy and theoretical calculations

In this work, the Raman spectra of furan, furfuryl alcohol (FA), furfural, hydroxymethylfurfural (HMF), and levulinic acid were obtained in the 500 to 4000 cm⁻¹ spectral region at room temperature. Vibrational wavenumbers were calculated for these compounds with the B3LYP method using the 6‐31 + G(2df,p) basis set. The experimentally determined CC and C C wavenumbers for furan and furan derivatives were in good agreement with the calculated wavenumbers without scaling factor, while the calculated CO and C H wavenumbers at ∼1660 and 3000 cm⁻¹, respectively, showed larger deviations from the measured ones. The Raman spectra for furan and furan derivatives showed intense CC bands, whereas the levulinic acid spectrum showed intense C H vibrations with broad doublet CO bands. We also found that an empirical method based on the chemical structure similarities is able to predict the HMF Raman spectrum from the combined furfural and FA spectra. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

衰减全反射红外光谱法快速测定糠醛抽出油烃族组成含量方法研究

提出了一种衰减全反射红外光谱法快速测定糠醛抽出油烃族组成含量的方法,设计了一套重油烃族组成快速分析系统。实验收集了62个减压蜡油经糠醛精制后的抽出油样品,采用NB/SH/T0509-2010方法测定其饱和烃、芳烃含量,由差减法求得胶质和沥青质总含量。采用偏最小二乘法(PLS)分别建立了糠醛抽出油饱和烃、芳烃和胶质+沥青质含量的定量校正模型,其SEC分别为1.43%,0.91%和1.61%,SEP分别为1.56%,1.24%和1.81%,均小于NB/SH/T0509-2010方法规定的再现性误差,模型预测精密度小于标准方法的重复性误差要求。与现行标准方法相比,该方法速度快,操作简单,可显著提高糠醛抽出油烃族组成分析效率。该分析系统也可用于其他重油分析,具有很好的推广应用前景。     

甲醛功能化聚乙烯亚胺/曙红Y比率荧光法测定六偏磷酸钠

在微波辅助条件下,合成了甲醛功能化的聚乙烯亚胺(FPEI),在激发波长为340 nm时,FPEI的荧光发射波长470 nm,紫外灯下发蓝色荧光。在此激发条件下,曙红Y(Y eosin Y, EY)的荧光发射波长为540 nm,发绿色荧光。在酸性介质中,FPEI和 EY 通过静电作用形成FPEI/EY复合物,导致EY 在540 nm 的荧光显著猝灭,而FPEI本身的荧光只有微弱的降低。当加入六偏磷酸钠(SHMP)时,SHMP、EY与FPEI发生竞争结合,由于SHMP与FPEI表面质子化氨基的静电作用强于EY,EY从FPEI/EY复合物中释放导致540 nm荧光强度逐渐恢复。当SHMP与FPEI/EY 混合时,EY 540 nm荧光强度与FPEI 470 nm 荧光强度的比值(F₅₄₀/F₄₇₀)与SHMP浓度呈较好的线性关系,在紫外灯照射下体系的荧光由蓝色逐渐变为绿色,由此建立了FPEI/EY比率荧光快速测定SHMP的新方法。在最优条件下,线性范围为0.1~4.2 μmol·L-1,检出限(3σ)为38 nmol·L-1。该方法选择性好、简单、快速, 已成功应用于茶饮料中SHMP的分析检测。     

原儿茶酸和藜芦酸与生物大分子相互作用的光谱学研究

原儿茶酸(P)和藜芦酸(V)属于酚酸类化合物, 具有广泛的生理和药理活性。应用荧光光谱,紫外光谱等方法研究了P和V与鱼精DNA(fsDNA)的相互作用机理。紫外光谱显示P和V在190～230 nm(K吸收带)、230～270 nm(B吸收带)和270～310 nm(R吸收带)有3个较强的吸收带。在280 nm激发光波长时,位于338和334 nm处有强的荧光发射峰,其荧光发射峰在与fsDNA结合后发生明显的猝灭现象。P和V的stern-volmer猝灭速率常数分别1.03×1012和0.61×1012 L·mol-1·s-1,为静态猝灭机理。药物与DNA之间形成了复合物,结合常数分别为K_fsDNA/P=6.22×106 L·mol-1、K_fsDNA/V=1.57×104 L·mol-1。研究表明,V与DNA之间的结合比为1∶1,而P可以与DNA分子中的两个碱基发生结合,这与P分子中的两个酚羟基有关。P和V的结构对它们与DNA的结合方式有较大的影响。