一种生物柴油代用品在HZSM-5分子筛催化剂上的催化热解

为了深入了解生物柴油在ZSM-5沸石上的催化反应机理,在常压的流动反应器中进行了生物柴油代用品丁酸甲酯在氢型ZSM-5(HZSM-5)催化剂上的热解和催化热解. 热解产物使用气相色谱-质谱法定性和定量测量. 动力学模型和实验表明,气相中氢提取反应是热解过程中丁酸甲酯分解的主要途径,但在HZSM-5上,丁酸甲酯则主要通过解离生成烯酮和甲醇消耗;与无催化反应相比,丁酸甲酯在HZSM-5上的初始分解温度降低了约300 K. 并且通过Arrhenius方程获得了在催化热解和均相热解条件下丁酸甲酯消耗的表观活化能. 明显降低的表观活化能证实了HZSM-5对丁酸甲酯热解的催化性能. 此外催化剂的活化温度对HZSM-5的某些催化性能具有一定的影响. 该研究对进一步的实际生物柴油燃料的催化燃烧具有一定的指导意义.     

胸腺嘧啶低能量VUV光解离路径的实验和理论研究

利用同步辐射真空紫外光电离质谱和理论计算研究了胸腺嘧啶的光解离反应路径, 通过改变光子能量得到不同的质谱信号, 光子能量在12.0 eV时主要的碎片有m/z=98 (C₄H₆N₂₄O⁺)、97 (C₄H₅N₂O⁺)、84 (C₃H₄N₂O⁺或C<     

十六烷酸甲酯氢提取反应速率常数研究

氢提取反应作为燃料消耗的主要反应路径在燃烧过程中占据非常重要的地位.本文采用一种基于能量的分块方法(GEBF)将CCSD(T)-F12a/cc-pVTZ应用到十六烷酸甲酯(C_(15)H_(31)COOCH_3)与氢原子发生的氢提取反应高精度能垒的计算中,并基于此分析了M06-2X/6-311++G(d,p)方法计算的反应能垒的精确性.然后采用过渡态理论计算反应速率常数,计算结果显示在C_(15)H_(31)COOCH_3+H体系中,靠近酯基的α位点的氢提取反应不再占据主导地位,氢提取反应倾向于发生在离酯基较远的亚甲基位点,而较难发生在靠近酯基的部分位点和两个甲基位点上。我们分析发现,大分子中数量众多的低频振动对于速率常数的计算有很大的影响,因此为了得到更精确的速率常数,应该将大分子的低频振动处理为分子内阻尼转动。     

酪胺和多巴胺VUV光电离/解离的实验和理论研究

利用同步辐射真空紫外光电离质谱和理论计算对中性酪胺和多巴胺分子的光诱导解离过程进行研究．在较低光子能量下,通过近阈光电离仅得到母体离子信号．当增加光子能量到11.7 eV甚至更高时,从酪胺和多巴胺分别得到四个清晰可辨的碎片离子信号．另外通过测量母体离子的光电离效率曲线,酪胺和多巴胺分子的电离能分别为7.98和7.67 eV(实验误差为±0.05 eV)．结合理论计算建立这两个分子的详细碎裂路径,包括相似的胺乙基消除路径．其中碎片C₇H₈O₂^+·(m/z=124)和C₇H₈O^+·(m/z=108)的生成认为来自McLafferty重排,该过程经历分子内的γ氢迁移诱导的β开裂反应． 另外,C7-C8键直接开裂可以生成CH₂NH₂⁺(m/z=30)碎片离子,并且该过程和McLafferty重排为主要的裂解路径.     

2-糠酸甲酯与羟基反应动力学的理论研究

糠酸甲酯是随着2,5-呋喃二甲酸二甲酯新合成方法的发展而发展起来的一种新型可再生生物燃料. 本文用CCSD(T)/CBS//M062X/cc-pVTZ方法研究了糠酸甲酯与羟基自由基之间的势能面,包括夺氢反应和加成反应. 确定了异构化和分解反应生成的初级自由基. 结果表明,支链甲基上的夺氢反应是主要的反应通道,呋喃环上的OH加成具有明显的压力依赖性. 本文提出的速率系数为糠酸甲酯燃烧机理的改进提供了重要的动力学数据,为进一步研究实际燃料的燃烧过程奠定了良好的基础.     

正丁烷和异丁烷低压热解的产物鉴定及质谱分析

利用同步辐射真空紫外光电离质谱技术研究了正丁烷和异丁烷在流动反应器中的低压热解,实验温度为823～1823 K. 通过扫描光电离效率(PIE)谱探测并鉴定了20多种热解产物,特别是多种自由基和同分异构体. 在质谱分析的基础上讨论了正丁烷和异丁烷热解的不同特性,从而为丁烷同分异构体分解路径的讨论提供了实验依据. 通过讨论可以发现,丁烷的同分异构体结构对它们的主要分解路径具有强烈的影响,从而导致了它们质谱和PIE谱的差异,如不同的主要产物和丁烯产物结构等. 此外与正丁烷热解相比,异丁烷热解在较低的温度下即可生成苯,这与后者中炔丙基和C4物种等苯前驱体的生成得到了加强是密切相关的,也为解释支链烷烃碳烟生成趋势高于直链烷烃的现象提供了实验线索.     

异补骨脂素热解实验和理论研究

利用同步辐射真空紫外光电离质谱技术,在不同光子能量下,研究了异补骨脂素(C₁₁H₆O₃)的低压热解,探测了不同温度下异补骨脂素的热解产物及其与前驱体的比例. 实验结果表明,异补骨脂素的主要热解产物是CO及其依次消去CO的产物(C₁₀H₆O₂和C₉H₆O). 利用密度泛函理论计算异补骨脂素的解离途径,并利用过渡态理论计算了竞争通道的反应速率常数. 通过实验和理论的结合,确定了异补骨脂素主要解离路径和相应产物的分子结构.     

低压富燃预混甲苯火焰的动力学模型研究

发展了包含209个物种和1139个反应的甲苯燃烧模型,并对甲苯在4.0kPa下的富燃预混火焰的化学结构进行了数值模拟. 结果表明本模型能够很好地预测主要火焰物种以及与甲苯向最终产物演化过程相关的中间体的浓度变化. 通过生成速率分析和敏感度分析,得到了在富燃火焰条件下甲苯分解和氧化的主要路径. 结果显示,甲苯在富燃火焰中主要分解为苄基、苯和苯基,而它们又经过解离或氧化过程进一步生成环戊二烯基和炔丙基,并最终生成一氧化碳.      

Photoionization and Dissociative Photoionization Study of Cholesterol by IR Laser Desorption/Tunable Synchrotron VUV Photoionization Mass Spectrometr

介绍了一种将红外激光解吸/真空紫外光电离质谱技术应用于分析胆固醇的新方法. 由于近阈值单光子电离作用,可以在低能量下只产生纯净的胆固醇分子离子峰;增加光子能量则可以使碎片离子峰大量出现. 为了验证碎片离子的归属,利用商用高分辨电子轰击电离-飞行时间质谱仪分析并指认了胆固醇主要的碎片峰. 此外,采用量子化学从头算的方法研究了胆固醇母体离子和碎片构型,并讨论了部分主要的光解离机理     

卡培他滨、5''-脱氧-5-氟胞苷和5''-脱氧-5-氟尿苷的真空紫外光电 离、光解离

利用红外激光解吸/真空紫外光电离质谱方法, 研究了核苷类抗癌药物卡培他滨及其代谢物5'-脱氧-5-氟胞苷和5'-脱氧-5-氟尿苷的光电离、光解离过程. 较低光子能量下, 可在质谱图上观察到分子离子峰及少量碎片离子, 增加光子能量使碎片离子峰大量出现. 另外对三种核苷的特征碎片, 如(M- H₂O)⁺、(Base+H)⁺、(Base+2H)⁺、(Base+30)⁺、(Base+60)⁺及戊糖离子进行了归属,并对可能的解离路径进行了讨论. 利用量子化学从头算方法研究了三种核苷可能的脱羟基过程及相应能量.