基于DMD的Hadamard编码模板改进设计与光谱数据修正方法研究

介绍了一种基于DMD的Hadamard变换成像光谱仪的物理模型。以7阶S矩阵为例进行论述,通过改进编码模板的设计方案,使所有色散光谱都能被严格编码为7段。提出了一种针对复原后光谱图像的修正方法,以7阶的S矩阵编码,最终可以获得6幅质量较高的光谱图像。如以n阶的S矩阵编码,最终可以获得n-1幅质量较高的光谱图像。实验结果证明了该方案的可行性和有效性。     

Pd-Sn双金属催化剂催化1, 3-丁二烯加氢反应的仲氢诱导极化研究

本文首先利用等体积共浸渍法合成了一系列Pd/Sn比（原子比）不同的Pd₁-Sn_x/Al₂O₃双金属催化剂,然后通过多相催化仲氢诱导极化（PHIP）技术研究了Pd-Sn/Al₂O₃双金属催化剂上1, 3-丁二烯选择性加氢反应.结果发现催化剂的Pd/Sn比会影响1, 3-丁二烯反应活性和丁烯选择性：随着Pd/Sn比的下降,反应中1, 3-丁二烯转化率降低,丁烯选择性提高.利用PASADENA（parahydrogen and synthesis allow for dramatically enhanced nuclear alignment）技术,发现Pd/Sn比的变化影响了1-丁烯与2-丁烯之间的异构化过程：随着Pd/Sn比的下降,1-丁烯异构化率降低,这是由于Sn组分含量的提高减少了表面暴露的Pd组分,使得催化剂反应活性降低;Sn组分含量的提高同时导致了Pd电子密度的上升,使得选择性还原产物丁烯更易脱附,阻止其进一步加氢生成丁烷,并抑制了1-丁烯异构化反应过程.     

铝离子在beta沸石晶化过程中对多形体A富集的影响

以四乙基氢氧化铵为有机结构导向剂,采用超浓水热方法,从氟离子体系合成出手性多形体A(简称A形体)富集的全硅beta沸石。在同样的初始混合物中引入铝源后,所合成的beta沸石中A形体含量明显降低,产物为普通的硅铝beta沸石。用粉末X射线衍射、元素分析、热重-差热分析、氮气吸附、扫描电子显微镜和固体魔角自旋核磁共振等表征手段对全硅beta沸石和硅铝beta沸石进行了详细的表征,并研究了其晶化过程。结果表明,铝源的引入可以加速beta沸石的晶化,得到的硅铝beta沸石晶体粒径明显减小。在硅铝beta沸石的晶化过程中生成了五配位铝物种,五配位铝物种可能是导致产物中A形体含量降低的原因。     

开放骨架磷酸铝AlPO4-12的晶化过程

以乙二胺为结构导向剂,在200℃加热物质的量组成为n_Al2O3:n_P2O5:n_en:n_H2O=1:1:2:226的初始混合物(en=乙二胺),合成了三维开放骨架磷酸铝化合物AlPO₄-12。用X-射线衍射、元素分析、pH测量、液体核磁共振以及电喷雾质谱研究了其晶化过程。依据质谱数据,开发了一个系统枚举在晶化过程中可能生成的小结构单元分子式的方法。研究发现在AlPO₄-12的晶化过程中经历了层状磷酸铝UiO-15和UiO-13中间相,液相中Al物种的浓度极低,在晶化过程中生成的小结构单元中P-OH逐渐增多,乙二胺分子逐渐质子化,在晶化过程中生成了磷酸铝的4元环和6元环。用电喷雾质谱研究晶化过程中的液相可以获得小结构单元的结构和组成信息。     

两个吡咯酰腙铜配合物的制备、结构及抗肿瘤活性

合成并通过X-射线单晶衍射表征了2个铜配合物[Cu(H₂L)₂(THF)] (1)和[Cu₂(L)Cl(CH3OH)]·H₂O (2) (H₃L=3,4-二甲基吡咯-5-甲酰基-2-甲酸乙酯-2-羟基-4-甲基苯甲酰腙)。结果表明在配合物1中, 中心金属离子与周围2个提供N₂O配位原子的酰腙阴离子和1个四氢呋喃分子配位, 具有扭曲的四方锥配位构型。然而, 在双核配合物2中, 酰腙配体脱去3个质子, 通过NO和N₂O₂O配位原子分别桥联2个具有平面正方形配位构型的铜中心。2个配合物对人肺癌细胞A549, 人食管癌细胞ECA109和人胃癌细胞SGC7901展现出显著的抗肿瘤活性。     

基于二吡唑配体的镉配合物:温度诱导自组装、荧光和光催化应用

通过改变溶剂热反应温度,合成了2个结构不同的镉配合物[Cd₂（H₂ppty）₂（SO₄）₂（H₂O）₂]·3H₂O（1）和[Cd₂（ppty）（SO₄）（H₂O）₂]_n（2）（H₂ppty=3,5-bis-（1H-pyrazol-3-yl）-[1,2,4]triazol-4-ylamine）。进一步的研究表明,1和2的结构分别包含有双核和四核镉簇单元,呈现出零维和二维的结构。并且在室温下对2个配合物的荧光性质也进行了测试。固体紫外漫反射表明1和2的光学带隙分别为1.87和2.32 eV,因此它们对亚甲基蓝的光降解反应表现出了良好的催化活性。     

改性VOx/Al2O3催化剂催化氧化甲醇的固体核磁共振研究

采用固体核磁共振研究了NaOH 和HNO₃改性的VO_x/Al₂O₃上甲醇选择性催化氧化反应. 实验结果表明: 在甲醇的氧化反应中, 酸位对二甲氧基甲烷的生成起了重要作用. 与VO_x/Al₂O₃催化剂相比, 酸改性的VO_x/Al₂O₃上的强的Bronsted酸位对二甲氧基甲烷的选择性较高, 没有Bronsted酸位的碱改性的VO_x/Al₂O₃上生成的不是二甲氧基甲烷而是甲酸盐.     

18-C-6+mSA/mCS双极膜的制备及表征

18-冠醚-6(18-C-6)和聚乙烯醇(PVA)改性海藻酸钠(SA)制备了阳膜层(18-C-6+m SA),戊二醛(GA)和PVA改性壳聚糖(CS)制备了阴膜液(m CS),将阴膜液流延于上述阳膜层上,制备了18-C-6+m SA/m CS双极膜。红外谱图表明18-C-6与海藻酸钠已成功交联。分别从双极膜的氢离子渗透性能、溶胀度、I-V工作曲线、交流阻抗、热稳定性能等方面表征了双极膜的性能,实验结果表明,经18-C-6改性的双极膜具有较低的溶胀度,较低的工作电压和膜阻抗,较高的氢离子渗透性能和热稳定性,是一种性能优异的双极膜。     

透射光谱的水体亚硝酸盐含量模拟估算

亚硝酸盐是水体中重要的必测指标之一,对于水体质量的评估有着重要意义。但传统的检测方法操作复杂、受干扰因素多、测定时间长、不能及时反映水质变化、无法及时有效地预警突发水污染事件。鉴于此,探索准确、实时、环保的环境水体和饮用水中的亚硝酸盐含量检测办法具有重要意义。采用优级纯试剂配制10种浓度的亚硝酸盐氮标准溶液（0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10, 0.12, 0.14, 0.16, 0.18和0.20 mg·L-1）,采用OCEAN-HDX-XR微型光纤光谱仪扫描10次各浓度亚硝酸盐溶液在181.1~1 023.1 nm范围内的透射光谱,取平均值作为各浓度亚硝酸盐溶液原始透射光谱,之后以亚硝酸盐含量作为因变量,全波段原始透射光谱作为自变量,采用随机森林回归中特征变量重要性方法,筛选特征变量,再此基础上利用交叉验证法,挑选最为稳定的模型变量个数,建立亚硝酸盐优化随机森林反演模型。结果如下：(1）利用全波段建立的随机森林模变量解释率（var explained）=76.49%,均方残差（mean of squared residuals）=0.000 688;(2）随机森林变量重要性方法筛选对亚硝酸盐反演的敏感波段,其中195.1 nm重要性值最高,并利用留一交叉法发现,当利用19个光谱特征变量时随机森林模型的均方根误差最低,以筛选光谱特征变量建立的优化随机森林变量解释率（var explained）=83.45%,均方残差（mean of squared residuals）=0.000 552。变量筛选有效减少了光谱数据量,对优化模型的建立提供了基础;(3）对建立模型进行模型检验,其中全波段随机森林模型测试集R2=0.820 3,RMSE=0.03,检验集R2=0.979 3,RMSE=0.01,优化随机森林模型测试集R2=0.873 4,RMSE=0.022,检验集R2=0.979 8,RMSE=0.008,对比全波段随机森林模型与优化后随机森林模型后发现,优化随机森林模型测试集与检验集模型解释度、模型精度均要高于全波段随机森林模型,说明优化方法不仅可有效降低光谱维度,对于寻找亚硝酸盐光谱敏感波段,建立精度较高的亚硝酸盐反演模型有着积极意义。基于以上试验结果,提出了一种优化随机森林模型高光谱水质亚硝酸盐参数的反演方法,为水质亚硝酸盐参数动态检测提供了新方法。