氧与次溴酸反应理论研究

用密度函数理论(DFT)对氧原子与次溴酸HOBr在势能面上的反应进行了研究,用B3LYP方法计算了势能面上各驻点物种的参数、能量等.结果表明:O与HOBr在势能面上有两个通道,简单可概括为摘H和摘Br反应,两通道的产物相同,均为HO、BrO.计算出反应热为42.3kJ/mol,根据等链反应特点,得到HOBr的生成热为-41.4kJ/mol.     

质子转移反应质谱在线检测痕量挥发性有机物*

质子转移反应质谱是近年来兴起的一种痕量挥发性有机物在线检测技术,它可以在秒量级的时间内获得ppt量级的探测灵敏度,已经广泛的应用在环境污染监测、医学诊断、食品成分和质量检验等领域。本文介绍了它的工作原理和装置结构,给出了一些痕量挥发性有机物检测的例子,以及作者实验室使用该技术检测挥发性有机物的初步研究结果,并对该在线检测技术的发展方向进行了展望。     

大气挥发性有机物实时在线监测的双极性质子转移反应质谱仪研制

大气中挥发性有机物(VOCs)能参与光化学反应,导致臭氧和气溶胶等二次污染物的产生,实时精准地监测VOCs对于大气污染成因研究具有重要意义。在质子转移反应质谱(PTR-MS)研究基础上,本工作研制一套用于大气VOCs实时在线监测的双极性质子转移反应质谱仪(Dipolar proton transfer reaction mass spectrometer,DP-PTR-MS)。相比单一反应离子H_3O~+的常规PTR-MS,DP-PTR-MS中有正负3种反应离子(H_3O~+、OH~-、(CH_3)_2COH~+),可根据实际检测需要选择切换,提高定性能力,并有效扩展检测范围。其中,H_3O~+反应离子用于检测质子亲和势大于H_2O的VOCs;OH~-反应离子可与H_3O~+反应离子配合识别VOCs,还可用于检测CO_2等无机物;(CH_3)_2COH~+反应离子可在排除干扰的情况下准确检测NH_3。利用6种标准气体测定DP-PTR-MS检出限和灵敏度,结果表明,DP-PTR-MS对甲苯的检出限为7×10~(-12)(V/V),对氨气的灵敏度为126.0 cps/10~(-9)(V/V)。利用DP-PTR-MS对合肥市区大气VOCs开展连续78h实时在线监测验证实验,结果表明,DP-PTR-MS可对大气中10~(-12)(V/V)量级VOCs进行长期实时在线监测,可作为大气污染成因研究和痕量VOCs排放监测的重要工具。     

溴代烷烃与活性氮的反应发光研究

在流动余辉装置上, 利用N₂空心阴极放电制备活性氮, 研究了活性氮与溴代烷烃(CHBr₃、CH₂Br₂、C₂H₅Br、C₄H₉Br) 反应的化学发光.上述所有反应中, 在550～750 nm波段均观察到了较强的NBr (b¹Σ+→X³Σ^-)跃迁发射谱. 同时在活性氮与CHBr₃和CH₂Br₂的反应中, 在流动管下游还观察到了CN (A²π, B²π→X²Σ⁺)的发射谱. 验证性的实验表明, 激发态NBr (b¹Σ⁺)是由二步过程形成: N(⁴S)与溴代烷烃反应生成NBr (X³Σ^-), 再通过N₂ (A ³Σ_u⁺)分子能量转移到激发态NBr (b¹Σ⁺); 而激发态的CN是通过N(⁴S) + CBr→CN(A, B) + Br过程形成的.     

F原子与I2的化学发光反应

在流动余辉实验装置上，首次在F／I2体系中观察到比较强的IF（B-X）的发射光谱，计算了IF（B）的振动布居，发现在低振动能级（ν′＜5）布居满足玻尔兹曼分布，而在高振动能级布居则明显增多，和以前在F原子与碘合物反应时观察到的IF（B）的振动布居非常相似，结合实验中观察到IF（B-X）跃迁强度与F原子的浓度的二次方成正比，认为该体系中IF（B）是由激发态的I（2P1/2。）与基态的F（2P3/2）通过三体碰撞复合产生.     

染料的生物污泥吸附

综述了活性污泥、厌氧污泥、干污泥、不同方法失活的污泥等对42种染料的吸附结果,并对生物污泥吸附过程中适用的吸附等温线进行了总结,同时讨论了pH、温度、染料初始浓度、干污泥的粒径、离子强度、生物污泥有无活性等因素对生物污泥吸附的影响,并对今后的研究重点进行了展望。     

亚稳态SO(c1Σ－,v’=0)的猝灭动力学

在流动余辉装置上, 研究了SO(c¹Σ^－)的猝灭动力学过程. 获得了SO₂, O₂, CO₂, N₂, He, CS₂, CH₃OH, C₂H₅OH, C₃H₇OH, C₄H₉OH, CH₃COCH₃, C₆H₆, CH₂Cl₂, CH₂Br₂, CHCl₃, CCl₄等16种分子与SO(c¹Σ^－)发生猝灭反应的速率常数. 初步分析表明: 醇类分子C_nH_2n+1OH(n=1, 2, 3, 4)中的C—H键的数目与其对SO(c¹Σ^－)的猝灭速率成正比; CO₂, N₂等非极性无机小分子对SO(c¹Σ^－)的猝灭作用不明显, 强极性分子SO₂对SO(c¹Σ^－)的猝灭作用较强. 卤代烷烃中的卤素原子的大小对SO(c¹Σ^－)的猝灭过程发挥着较重要的作用; 而氯代烷烃中氯原子的个数与猝灭速率之间的关系不明显.     

活性氮与SO2和SOCl2的传能反应

在流动余辉装置上, 研究了活性氮与SO2和SOCl2之间的反应过程. 在280～500 nm, 观察到了SO2( A1A2,B1B1→X1A1 )和SO2(a3B1→X1A1)的发射光谱. 对比由Ar(3P0,2)与N2碰撞反应产生的纯N2(A3Σu+)与SO2、SOCl2之间反应的实验结果, 可以说明, N2(A3Σu+)在活性氮与SO2的反应中是主要的能量载体, 它与SO2的直接能量转移反应形成了激发态的SO2(A1A2, B1B1); 在活性氮与SOCl2的反应中观测到的激发态SO2(a3B1), 则可能主要是通过N(4S)与SOCl2反应生成的N2O(X1Σ+)和N2(A3Σu+)与SOCl2反应生成的SO(X3Σ－)之间的化学反应过程产生.     

Nα-磷酰化二肽甲酯的氧化和氧化中电子转移的研究

用纳秒级脉冲辐解动态吸收光谱法研究了Ｂｒ２－自由基引发Ｎ－（Ｎ－二异丙氧基磷酰化甲硫氨酰）色氨酸甲酯的氧化和电子转移过程，结果表明：Ｂｒ２－自由基同步氧化Ｎα－磷酰化二肽中的甲硫氨酸和色氨酸部位，并发生由色氨酸向含硫三电子键自由基的分子内电子转移过程，求算了有关动力学参数，推导了氧化和电子转移机理     

电解液阴极大气辉光放电原子发射光谱检测水硬度

在自制的电解液阴极大气辉光放电原子发射谱(ELCAD-AES)装置上,研究了钙镁标准溶液的特征发射光谱,定量检测了Mg和Ca的含量,两元素的检出限分别为0.2mg/L和0.8mg/L。通过准确性和加标回收实验,以及与乙二胺四乙酸二钠盐络合滴定(EDTA滴定)法测量结果的比较,证明了ELCAD-AES方法测量水硬度的可靠性。测定了沸腾前后的自来水和地下水,以及湖水中Mg和Ca的含量,获得了这些水样的硬度。所建立的ELCAD-AES方法可用于水体硬度或金属元素的快速在线监测。