CO2在气体水合物结构特性的固体核磁共振波谱与拉曼光谱实验研究

天然气水合物是蕴含着巨大能源潜力的非常规能源,2017年和2020年两次我国南海探索性试采的成功,加快了天然气水合物项目的进展。二氧化碳置换开采法,既能开发CH₄,又能封存CO₂。同时水合物法分离烟气中CO₂具有很好的应用前景,而CO₂在气体水合物的微观结构和特性尚不明确,实际应用存在一定的未知影响。为了考察其特性,利用13C固体核磁技术（NMR）和拉曼光谱（Raman）进行CO₂置换CH₄水合物、合成13CO₂-H₂-CP混合水合物实验表征,讨论CO₂在水合物中的定量问题,研究CO₂分子在笼型结构中的分布,探讨CO₂分子在气体水合物中的结构类型和特性。结果表明：（1）利用Raman费米低频共振1 277.5 cm-1峰积分得到CO₂在I型大笼（51262笼）的占有率为0.978 2,CH₄在Ⅰ型小笼（512笼）和大笼（51262笼）的占有率为0.059 3和0.009 5,水合数7.61,Raman费米高频共振1 381.3 m-1峰积分得到CO₂在51262笼的占有率为0.984 3,CH₄在512笼和51262笼的占有率为0.023 7和0.003 3,水合数7.70,CO₂几乎占满了大笼,CO₂气体的加入会导致水合物中,CH₄的大、小笼占有率均大幅度降低,置换后水合数略低于纯甲烷水合物,未标记的CO₂水合物在核磁中较难测出信号,CO₂气体置换后CH₄在小笼的占有率仅0.097 5,大笼占有率为0.317 2,两种方法差异主要原因为核磁的CO₂未出峰。（2）利用拉曼费米低频共振1 273.4 cm-1峰积分得到H₂、CO₂在512笼、CP在51262的占有率分别为0.124 8,0.304 2和0.997 8,水合数9.16;Raman费米高频共振1 380.6 cm-1峰积分得到H₂、CO₂在512笼、CP在51262的占有率分别为0.123 6,0.577 1和0.985 1,水合数7.12。13C标记CO₂分子在水合物中达到较好的固体核磁分辨率,首次确认CO₂在Ⅱ型小笼中的化学位移为124.8 ppm,计算得到CO₂的小笼占有率为0.783 1,CP的大笼占有率为0.971 8,水合数6.70,Raman高频频费米共振峰（1 380.6 cm-1）定量计算与13C NMR结果更接近。（3）对CO₂的13C NMR化学位移进行了归属,并结合Raman与13C NMR的对比分析,为CO₂水合物的13C NMR研究和拉曼定量提供参考。     

微波消解-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测生物质中的碱金属和碱土金属

为研究并解决测试生物质样品中碱金属和碱土金属含量的干扰,采用微波消解-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法对生物质中的碱金属和碱土金属钾、钙、钠、镁元素进行测定,考察了样品消解后不同的酸体系,共存元素干扰对钾、钠、钙、镁含量测定的干扰研究。经过研究表明,接近分析标准曲线酸浓度的样品干扰小,铅、铟、钛、锰元素对钠元素测定造成干扰,砷、铜、镉对钙元素测定干扰,铝对钾元素测定有干扰,镁测定不受共存元素干扰影响,运用干扰系数法可以减少共存元素对测定元素的误差。各待测元素标准曲线相关系数大于0.9996,检出限为0.0014~0.023 mg/L,玉米芯各元素的相对标准偏差为0.98%~1.9%,加标回收率为80.2%~106%;西瓜皮的各元素相对标准偏差为0.91%~2.3%,加标回收率为85.3%~106%。方法用于测定国家标准物质GBW07603,各元素结果均在标准值参考范围内。方法用于测定生物质中碱金属和碱土金属的结果,用t检验法与离子色谱测定值进行比对,结果无显著性差异。     

流动注射-共振瑞利散射法测定盐酸氯丙嗪和盐酸异丙嗪

在HCl介质中,12-钨磷酸(TP)分别与盐酸氯丙嗪(CPZ)和盐酸异丙嗪(PMZ)反应形成离子缔合物,导致溶液的共振瑞利散射(RRS)显著增强,并产生新的RRS光谱.它们的最大RRS峰位于359 nm (TP-CPZ)和346 nm (TP-PMZ),并且在一定范围内,CPZ和PMZ的浓度与散射强度呈线性关系,据此提出流动注射-共振瑞利散射 (FIA-RRS) 联用技术测定CPZ和PMZ的新方法,CPZ和PMZ的检出限分别为1.7和3.0 μg/L.实验优化了流动注射(FIA)参数和反应条件,并以灵敏度较高的CPZ为例,考察了共存物质的影响.本方法具有良好的选择性和重复性;用于药片和猪肝中CPZ的测定,结果满意.     

荧光光谱法研究法莫替丁-Pd(Ⅱ)-卤代荧光素染料的相互作用及其分析应用

采用荧光光谱法和吸收光谱法研究法莫替丁(FMTD)与Pd(Ⅱ)及卤代荧光素染料的相互作用.在pH3.2～4.1的NaOAc-HOAc介质中,FMTD与Pd(Ⅱ)形成螯合阳离子,它能进一步与二溴荧光素(DBF)、曙红Y(EY)、乙基伊红(EE)和荧光桃红(TCBF)等卤代荧光素(HF)类染料反应形成三元离子缔合物[Pd(FMTD)]·(HF)2,引起DBF,EY,EE和TCBF吸收光谱变化和荧光猝灭.离子缔合物的最大吸收峰位于541(DBF体系)、547(EY体系)、549(EE体系)、558(TCBF体系)nm,最大荧光发射波长(λem)在513～540nm范围,荧光猝灭程度(△F)顺序为DBFEYEETCBF.△F在一定的范围内与FMTD的浓度成正比,检出限为13.6～29.6ng·mL-1.据此提出了灵敏度高、选择性好、快速准确测定FMTD的荧光光谱新方法.可用于服用FMTD后尿药浓度的测定,为FMTD药代动力学研究提供借鉴.文中还对三元离子缔合物的组成、结构和荧光猝灭机理进行了讨论.     

勃姆石热转化过程的原位表征与分析

基于溶胶-凝胶工艺制备勃姆石,采用同步热分析技术并结合N2吸附-脱附技术分析其热物理化学变化行为,运用原位变温X射线衍射技术表征其热转化过程中的相变。结果表明:勃姆石在热作用下,首先失去物理吸附水,随着温度升高,210℃开始失去化学吸附水,310℃后逐步发生脱羟基失水反应,在此过程中随着水分的逐渐失去,其BET比表面积和孔径逐渐增大;400℃由正交晶系变为立方晶系γ-Al2O3,900℃之后部分γ-Al2O3转变为四方晶系d-Al2O3,1 060℃开始转变为单斜晶系θ-Al2O3,1 200℃时样品基本转变为斜方六面体晶系α-Al2O3。     

Hg(Ⅱ)与法莫替丁和阴离子表面活性剂三元混配物的共振瑞利散射、二级散射和倍频散射光谱及其分析应用

在pH 5.9 NaAc-HAc的缓冲溶液中,法莫替丁(FMTD)与Hg(II)形成五元环螯合阳离子([Hg(FMTD)]2+),再进一步与十二烷基硫酸钠(SLS),十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二烷基磺酸钠(SDS)等阴离子表面活性剂(AS)反应形成1: 1: 2的三元混配物([Hg(FMTD)(AS)2]). 此时,引起体系共振瑞利散射(RRS)、二级散射(SOS)和倍频散射(FDS)的显著增强. 最大的散射波长位于345~352 nm (RRS法)、544 nm (SOS法) 和352 nm (FDS法),3种散射强度(?I)的顺序均为SLS>SDS>SDBS,在一定范围内?I与FMTD的浓度成良好的线性关系,检出限为3.3~3.9 ng/mL (RRS法)、14.6 ~ 16.3 ng/mL (SOS法)和7.0 ~ 8.5 ng/mL (FDS法). 据此提出了灵敏度高、选择性好、快速准确测定FMTD的光散射新方法. 适用于注射液、血清和尿样中FMTD含量的测定. 文中探讨了[Hg(FMTD)(AS)2]的形成对吸收和RRS光谱的影响及引起RRS增强的原因.     

微波消解-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定生物质中的碱金属和碱土金属

为研究并解决测试生物质样品中碱金属和碱土金属含量的干扰,采用微波消解-电感耦合等离子体发射光谱(IC P-O ES)法对生物质中的碱金属和碱土金属钾、钙、钠、镁元素进行测定,考察了样品消解后不同的酸体系,共存元素干扰对钾、钠、钙、镁含量测定的干扰研究.经过研究表明,接近分析标准曲线酸浓度的样品干扰小,铅、铟、钛、锰元素...     

盐酸丁卡因-赤藓红反应体系的吸收光谱及分析应用

建立一种测定盐酸丁卡因的分光光度新方法。 在pH=4.0的Britton-Robinson（BR）缓冲溶液中,盐酸丁卡因（TC·HCl）与赤藓红（ET）形成1∶1的离子缔合物,导致溶液的吸收光谱变化,除在516 nm处产生明显的褪色作用外,并在558 nm处出现增色现象。 TC·HCl在0.1×10^-6~7.2×10^-6 g/mL范围内其质量浓度与褪色波长和增色波长处的吸光度变化值均呈良好的线性关系。 褪色法和增色法的摩尔吸光系数（ε）分别为3.30×10⁴和2.22×10⁴ L/(mol·cm)。 当用双波长叠加法时,ε值为5.52×10⁴ L/(mol·cm)。 研究了适宜的反应条件和分析化学性质,并结合量子化学AM1法讨论了反应机理。 方法用于人血清及尿样中盐酸丁卡因的含量测定,回收率在98.1%~103.3％之间。     

离子色谱仪检定及整机性能不确定度评定

介绍电导检测器离子色谱检定方法。采用氯离子标准物质,使用泵流量设定值误差、流量稳定性、基线噪声、基线漂移、最小检测浓度、线性相关性、整机性能定性定量重复性等参数对离子色谱仪进行检定。同时用5 μg/mL氯离子为检测离子,结合JJF 1059.1–2012 《测量不确定度评定与表示》对整机性能不确定度来源进行考察。结果表明:在置信区间为95%时(包含因子k=2),氯离子的质量浓度为(4.94±0.35)μg/mL。经不确定度分析,标准工作曲线拟合引入的不确定度最大,其次是样品的重复随机测试过程。     

材料孔隙率测试方法的研究

孔隙率是材料研发和使用过程中重要参数之一.不同材料的孔隙率发挥的作用不同.结合气体膨胀置换法和振动堆积法研究了不规则可浸湿和不可浸湿的块状材料、粉末材料的孔隙率测试方法.试验结果表明,气体膨胀置换法测试不规则可浸湿材料的外观体积与常规排水法的测试结果一致,所以运用该方法来测试不可浸湿的块状材料,解决了不可浸湿的块状材料外观体积的测试瓶颈.振动堆积法测试粒径小的粉末样品的近似外观体积,解决了粉末样品外观体积无法测试的问题.基于理想气体状态方程,通过测试两个已知体积样品仓的压强值,从而分别计算出不规则可浸湿、不可浸湿的块状材料和粉末材料的真实体积.通过真实体积除以外观体积,计算得出了扣除材料内部孔隙和颗粒间孔隙后的百分比,即样品中非孔隙的百分比,再用100%减去非孔隙百分比,从而建立了材料孔隙率计算方法.