基于线性调频Z变换的差分吸收光谱数据处理方法研究

差分吸收光谱法(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)是一种常用的污染气体监测方法,对所监测的光谱数据去噪可以提高反演精度。可采用傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)滤波法滤除光谱数据中的噪声,但该算法本身会引入误差。提出一种线性调频Z变换法(chirp Z transform,CZT),通过对傅里叶变换之后的频谱进行局部细化,能够在保留傅里叶变换滤波法去噪效果的基础上,对算法的误差进行补偿,从而进一步提高反演精度。实验配置了SO₂及NO₂进行浓度反演,结果表明,直接采用相除法反演浓度时误差较大且很不稳定,线性调频Z变换法能够获得比傅里叶变换滤波法更高的反演精度。模拟了SO₂和NO₂混合气体实验,频谱分析结果表明FFT算法无法解决特征吸收结构被扭曲、削弱等问题,CZT算法能完成特定频段频谱的精细化重构。     

微孔材料理论模拟的进展与展望

微孔材料是指孔径小于2 nm的多孔材料, 被广泛应用于非均相催化、吸附、分离、储气等先进工艺中. 按照组成结构分类, 由于这些材料在元素组成及结构特征上的多样性, 因此原则上能够合成的此类材料数目巨大. 仅通过实验手段无法有效地对这些具有潜在应用价值的材料进行研究. 随着计算机资源与数值计算方法的迅速发展, 理论计算方法研究微孔材料不仅可以提供分子水平上对材料特性的认知, 而且可以从微观尺度上揭示实验机理, 有利于建立结构与性能的对应关系, 从而推动新型微孔材料的设计与开发. 综述了近年来针对各种类型微孔材料的理论研究方法及最新的理论研究成果. 指出了理论方法在微孔材料研究进程中存在的主要问题、发展前景及今后的研究方向.     

碱性金属修饰金属有机骨架材料MOF-5吸附位点及其常态下分离二氧化碳/甲烷的应用

利用“一步法”合成并表征了4种碱性金属修饰的金属有机骨架材料MOF-5(记作M-MOF-5,M=Li,Na,K,Mg)。 并应用理想溶液吸附理论(IAST)对样品吸附选择性进行计算比较。 结果表明,碱性金属掺入可以降低MOF-5材料骨架结构的“互穿”程度,同时,在常温常压下,M-MOF-5对CO₂/CH₄的吸附选择性相对MOF-5(选择性为3.79)有着显著提高,尤其是Li-MOF-5(选择性为7.39)。 此外,Li-MOF-5的CO₂捕获能力相对MOF-5也有提高。     

七水三氯化铈-碘化钠/二氧化硅-壳聚糖催化剂的制备及其在脱保护反应中的应用

分别以Y沸石、活性碳和二氧化硅-壳聚糖(SiO₂-CS)为载体、利用浸渍法制备了一系列负载型七水三氯化铈-碘化钠(CeCl₃·7H₂O-NaI)催化剂,考察了它们在叔丁基苯基醚的脱保护反应中的催化性能。 结果表明,SiO₂-CS为载体的催化剂呈现出良好的催化性能和较高的稳定性。 另外,在中性条件下,SiO₂-CS负载CeCl₃·7H₂O-NaI催化剂在叔丁基醚及1,3-二硫缩醛脱保护反应中呈现出较高的催化活性,从而避免使用强酸和强碱。     

QuEChERS-液相色谱-串联质谱法测定甜玉米及毛豆中32种磺酰脲类除草剂残留

建立了基于QuEChERS方法的液相色谱-串联质谱同时测定甜玉米及毛豆中32种磺酰脲类除草剂残留的方法。以提取液净化前后蒸发残渣质量及回收率为考察指标,评估了C18、氧化锆包覆硅胶(Z-Sep)/C18混合物、C18键合锆胶(Z-Sep+) 3种分散吸附剂对甜玉米的净化效果,结果Z-Sep/C18吸附剂的净化效果最佳。样品采用乙腈提取、无水硫酸镁及氯化钠盐析、Z-Sep/C18分散固相萃取净化;液相色谱以CSH C18色谱柱梯度洗脱分离,质谱分析采用电喷雾负离子电离、按时间表的多反应监测模式(Scheduled MRM),以基质匹配校准曲线外标法进行定量。32种农药在甜玉米及毛豆中3个添加水平(10、20、100 μg/kg)的回收率为80.0%~108.2%,相对标准偏差为1.2%~13.0%, 32种农药的定量限(S/N≥10)为0.2~5.0 μg/kg。方法简便、灵敏、环保,适用于甜玉米及毛豆中32种磺酰类除草剂残留的定性定量分析。     

巧借二氧化碳气体扩散探究微粒运动性

借助于二氧化碳气体的扩散性,选用澄清石灰水、石蕊试纸、燃着的木条、二氧化碳(或氧气)数字传感器等检验物品,设计出多个"探究微粒运动性"的实验,并达到了现象明显、绿色环保、新颖有趣、真实可信等效果。     

二氧化氮溶于水定量实验的设计与研究

设计了NO2溶于水的定量实验。实验发现,把装满NO2的试管倒立于水中,待数分钟后试管内液面基本稳定,此时管内液体上升的体积远大于试管容积的2/3,若等待时间足够长(14 h),液体可充满整个试管。进一步研究表明,造成这种现象的可能原因,一方面与制取NO2时浓硝酸的饱和蒸气压有关,另一方面与NO自身溶于水并与水溶氧反应有关,还与NO能溶于稀硝酸有关,而与NO2的二聚无关。液体能充满整个试管可能应与氧气在水中的扩散有紧密关系。     

Supercritical CO2 Assisted Impregnation of Ibuprofen on Medium-Chain-Length Polyhydroxyalkanoates (mcl-PHA)

In this work, we propose the utilization of scCO₂ to impregnate ibuprofen into the mcl-PHA matrix produced by Pseudomonas chlororaphis subs. aurantiaca (DSM 19603). The biopolymer has adhesive properties, is biocompatible and has a melting temperature of 45 °C. Several conditions, namely, pressure (15 and 20 MPa) and impregnation time (30 min, 1 h and 3 h) were tested. The highest ibuprofen content (90.8 ± 6.5 mg of ibuprofen/g_PHA) was obtained at 20 MPa and 40 °C, for 1 h, with an impregnation rate of 89 mg/(g·h). The processed mcl-PHA samples suffered a plasticization, as shown by the decrease of 6.5 °C in the T_g, at 20 MPa. The polymer’s crystallinity was also affected concomitantly with the matrices’ ibuprofen content. For all the impregnation conditions tested the release of ibuprofen from the biopolymer followed a type II release profile. This study has demonstrated that the mcl-PHA produced by P. chlororaphis has a great potential for the development of novel topical drug delivery systems.     

Surface characterisation and electrochemical behaviour of porous titanium dioxide coated 316L stainless steel for orthopaedic applications

Porous titanium dioxide was coated on surgical grade 316L stainless steel (SS) and its role on the corrosion protection and enhanced biocompatibility of the materials was studied. X-ray diffraction analysis (XRD), atomic force microscopy (AFM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray analysis (EDAX) were carried out to characterise the surface morphology and also to understand the structure of the as synthesised coating on the substrates. The corrosion behaviour of titanium dioxide coated samples in simulated body fluid was evaluated using polarisation and impedance spectroscopy studies. The results reveal that the titanium dioxide coated 316L SS exhibit a higher corrosion resistance than the uncoated 316L SS. The titanium dioxide coated surface is porous, uniform and also it acts as a barrier layer to metallic substrate and the porous titanium dioxide coating induces the formation of hydroxyapatite layer on the metal surface.     

La-Ce-TiO_2纳米光催化剂的溶胶-微波法合成、谱学表征及其活性研究

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-微波法(Sol-Microwave Method)合成了镧和铈共掺型纳米TiO2粉体(La-Ce-TiO2),借助XRD、XPS和UV-Vis等测试手段对其进行了表征,并以甲基橙为模型污染物考察了掺杂量对样品光催化活性的影响规律.XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2,且稀土元素镧和铈掺杂后纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;XPS分析表明,镧和铈掺杂后样品表面存在大量的氧缺位;UV-Vis吸收光谱表明,所得粉体在400 nm以下均有连续宽化的吸收带,且La和Ce掺杂后样品对光的吸收显著增强,这足由于La(Ⅲ)-O荷移跃迁以及Ce(Ⅳ)f→d跃迁和Ce(Ⅳ)-O荷移跃迁所致;光催化实验表明,La和Ce共掺杂能显著提高纳米TiO2的光催化活性,其中当La(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)掺杂量分别为2%和0.04%时,纳米TiO2光催化剂具有较高的催化活性,自然光照射下光催化氧化处理卷烟厂蒸叶车间废水,效果较好,废水COD去除率达到86.11%.