电感耦合等离子体发射光谱仪高电离能元素进样系统的研制

设计开发了一套电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）高电离能元素进样系统.系统既保留了ICP-OES原有的检测功能，又利用超声波振动空化作用的物理方法与氢化反应的化学方法有机结合，有效增加单位体积内待测元素检测浓度，使高电离能元素的检测灵敏度在原有基础上提高3~5倍.系统的研制扩展了ICP-OES关于高电离能元素的检测功能.     

生物质再燃异相还原NO的分子模拟

基于密度泛函理论和过渡态理论,在分子水平上对焦炭异相还原NO以及碱金属钠的作用机理进行探究。结合单点能的零点能校正以及过渡态的虚频验证,发现钠能够有效促进焦炭对于第一个NO分子的吸附。尽管钠不能改变反应步骤,但可将焦炭异相还原NO决速步的活化能由121.04 kJ/mol降至100.62 kJ/mol;钠的存在使焦炭异相还原NO的指前因子增大且反应速率加快,增加了焦炭边缘的活性位点,强化了焦炭对于NO的异相还原性能。     

二氧化锰纳米颗粒调控的紫外可见吸收-荧光双通道传感器的构建及D-青霉胺的检测

以聚乙烯亚胺(PEI)同时作为模板和还原剂,基于原位氧化还原反应,一步法制备二氧化锰纳米颗粒(MnO₂ NPs),并对其形貌、组成、紫外可见吸收、催化氧化特性进行了表征。结果表明,MnO₂ NPs能够催化氧化邻苯二胺(OPD)为2,3-二氨基吩嗪(DAP),产生420 nm处的紫外可见吸收和560 nm处的荧光发射。D-青霉胺(DPA)中的活性巯基可与MnO₂发生特异性反应,还原降解催化剂,抑制其催化氧化活性,使得体系紫外可见吸收-荧光信号减弱甚至消失。基于DPA浓度与体系光谱信号变化的关系,我们建立了MnO₂ NPs介导的紫外可见吸收-荧光双通道传感DPA的新方法。荧光传感通道具有更好的线性范围和灵敏度,该方法线性范围为1~80 μmol·L^-1,检出限为0.54 μmol·L^-1。此外,MnO₂ NPs介导的荧光传感DPA应用于人体尿液样品分析中的回收率为98.31%~107.76%,证明了该方法的可靠性。     

Ce掺杂六方相WO3光催化剂的制备及其光解水制氢性能

采用溶胶-凝胶工艺制备了Ce掺杂六方相WO3光催化剂,Ce掺杂的摩尔分数分别为0、1;、2;、3;和5;.采用XRD和SEM表征了催化剂的结构,研究了Ce掺杂、热处理温度对WO3催化剂结构和光解水制氢性能的影响.结果表明:Ce掺杂提高了WO3催化剂的光催化活性.Ce掺杂摩尔分数为2;、热处理温度为400℃、催化剂用量为0.2g时,Ce掺杂WO3催化剂的光催化活性最好,光解水制氢速率为6.5,μmol/h.     

磷钨酸纳米ZSM-5复合催化剂的氧化脱硫反应性

采用浸渍法制备了纳米晶ZSM-5负载的磷钨酸复合固体催化剂,纳米晶ZSM-5上单独负载磷钨酸时,Keggin结构磷钨酸转变为Dawson结构多酸化合物,结合镍盐后Keggin结构保持不变。 以有机硫化物氧化脱硫为探针反应的研究结果表明,在低温(40 ℃)反应条件下,含二苯并噻吩有机硫组分的正辛烷模拟油品的脱硫率高达94.5%。     

基于混合型遗传算法的森林可燃物热解动力学参数优化方法

森林可燃物热解动力学参数的优化计算是构建综合热解模型的关键步骤。传统的基于梯度的优化方法收敛速度快但全局寻优能力不足,基于“生物进化理论”的遗传算法具有全局寻优能力但收敛速度慢。本研究首先探讨了单纯的遗传算法对初始值设置的依赖,发现设定合适的初始值能够稳定计算结果,加快算法的收敛速度。针对初始值未知的情况,本文提出了将单纯的遗传算法与迭代算法相结合构建混合型遗传算法的流程。然后以樟子松松枝为例,采用热重分析仪开展了森林可燃物热解实验。假设可燃物热解失重过程遵循三步一级平行反应模型,通过对比单纯遗传算法和混合型遗传算法的收敛过程,发现混合型遗传算法能够快速地获取全局最优的动力学参数,显著地提高遗传算法的优化性能。     

中空纤维液相微萃取-高效液相色谱法测定纺织品中10种含氯苯酚类化合物

建立了中空纤维液相微萃取-高效液相色谱法测定纺织品中10种含氯苯酚类化合物的方法。系统地优化了影响萃取效率的因素,得到的最佳萃取条件为：萃取溶剂为正己烷,接受相NaOH溶液的浓度为0.10 mol/L,萃取时间为60 min,搅拌速度为600 r/min。在最佳萃取条件下,10种含氯苯酚在0.01～1.00 mg/L范围内线性关系良好（r>0.999）,10种含氯苯酚的检出限（信噪比为3）为0.01 mg/kg,富集倍数为95～101。在空白样品中添加0.01、0.05和0.1 mg/kg 3个不同水平的10种含氯苯酚类化合物,其平均回收率为78.8%～105.1%,相对标准偏差为0.3%～7.3%。研究结果表明该方法灵敏度高、简便、准确,可用于纺织品中含氯苯酚类化合物的测定。     

平面应变问题广义有限元法

结合广义有限元和理性有限元,针对平面应变问题提出一种广义四边形单元.该单元考虑泊松效应,以节点位移自由度约束弹性力学平面应变方程的半解析解,构造单元位移模式的附加项,较准确地反映真实位移场,提高了单元的计算精度.首先推导广义单元及其等参单元的形函数,之后设计分片试验和数值算例来验证单元的精度,数值算例表明,在规则和非规则网格下新单元计算精度均优于传统有限元和广义有限元.新单元精度高且易于程序实现,可应用于实际工程的结构分析.     

近红外光谱的李果实褐变鉴别方法研究

在采后冷藏过程中,李果实很容易发生褐变,这是影响其品质的重要因素之一。有关李果实褐变的传统检验手段绝大多数为破坏性检验,且主观性强、一致性差。为此,使用了近红外光谱的方法来实现对李果实褐变和非褐变的无损、快速鉴别。采集4 000～12 500 cm-1波长范围内的124个李果实样品(褐变样品70个,非褐变样品54个)的近红外漫反射光谱,基于主成分分析的马氏距离判别分析和反向传播人工神经网络定性鉴别模型,通过比较和考察上述模型对褐变样品和非褐变样品识别的准确程度,筛选出能够有效鉴别李果实褐变的新方法。结果表明：在对样品全波段光谱数据做主成分分析后,以前10主成分得分作为输入变量所建立起来的马氏距离判别分析和反向传播人工神经网络模型均能够对李果实褐变与否进行有效识别,且后者判别效果更佳,其校正集和预测集的判别正确率分别为100%和97.56%,对非褐变样品和褐变样品的判别正确率分别达到100%和98.57%。因此,采用近红外光谱分析技术并结合化学计量学方法能够对李果实是否褐变进行快速、无损、有效的鉴别。     

六边形晕斑图等离子体参数的光谱测量

在空气与氩气按比例混合组成的气体放电中,研究了由中心点和六边形晕组成的六边形晕斑图。从照片中观察六边形晕斑图结构,发现中心点和六边形晕的亮度有明显的差异,说明中心点和六边形晕可能处的等离子体状态不同。利用发射光谱法,详细研究了该六边形晕斑图结构的中心点和六边形晕的等离子体参数随压强的变化关系。实验根据氮分子第二正带系(C3Π_u→B3Π_g)谱线计算了中心点和六边形晕的分子振动温度;通过氮分子离子(391.4 nm) 与氮分子(394.1nm)谱线强度比,反映中心点和六边形晕的电子平均能量;利用氩原子696.5 nm(2P₂→1S₅)谱线的展宽,研究了电子密度。实验结果表明： 六边形晕斑图主要范围是氩气含量从60%～75%、压强从30～46 kPa。在相同的压强条件下,六边形晕比中心点的分子振动温度、电子平均能量均要高。随着压强从30 kPa逐渐升高到46 kPa,中心点和六边形晕的分子振动温度、电子平均能量是逐渐增大的。在相同的压强条件下,六边形晕比中心点的谱线展宽要大,且随着压强的升高而增加,表明电子密度随着压强的增大而升高。六边形晕和中心点的等离子体的状态不同,说明二者放电机制上的差异。进一步采用高速照相机对斑图的电流脉冲进行分脉冲瞬时拍摄,发现中心点是由先放电的体放电形成,而六边形晕是由放电晚于体放电的沿面放电形成。