峨山褐煤的分子结构和分子模拟

作为重要的化石能源，褐煤资源潜力巨大、分布广泛但综合利用率低。研究褐煤的分子结构模型，有助于预测褐煤在热解、液化和气化过程中的化学反应机理及反应路径，进而提高褐煤的综合应用水平。以云南峨山褐煤为研究对象，利用傅里叶变换红外光谱、13C核磁共振波谱及X射线光电子能谱等分析测试方法，获取了峨山褐煤的含碳、含氧及含氮结构参数。在此基础上，借助Gaussian 09计算平台，采用量子化学建模的方法构建并优化了峨山褐煤的分子结构模型。研究结果表明：峨山褐煤的芳碳率为39.20%，芳香碳结构主要为苯和萘，且芳香桥头碳与周边碳的比值χ_b为0.07；脂碳率为49.51%，脂肪碳结构主要为亚甲基，季碳和氧接脂碳；氧原子主要存在于羟基、醚氧、羰基和羧基结构中；含氮结构则以吡啶为主。基于元素分析、13C 核磁共振波谱分析，又经过热重实验消除褐煤中残余水分的影响后，计算出峨山褐煤的分子式为C₁₅₃H₁₃₇O₃₅N₂。依据分子式及分析结果计算出峨山褐煤的结构单元含量并构建出其初始结构模型，采用半经验法PM 3基组及密度泛函理论M06-2X/3-21G基组对初始分子构型进行优化。优化后的分子模型具有明显的三维立体特征，芳香环之间较为分散且在空间中排列不规则，芳香簇主要通过亚甲基、醚氧基、羰基、酯基和脂肪环连接，含氧官能团主要分布在分子边缘，脂肪族侧链较多。对优化后的分子模型进行振动频率计算进而获得了分子模型的模拟红外光谱，其与实验红外谱图吻合度良好，证明了峨山褐煤分子结构模型的准确性、合理性。分子结构模型的构建有利于直观地了解峨山褐煤的分子结构特征，从而有助于从微观分子角度研究峨山褐煤的宏观性质。同时，峨山褐煤分子结构模型可为其在热解、液化和气化等领域研究中提供理论指导。     

气相色谱结合分光光度计测定尿素醇解合成碳酸二甲酯产物

采用GDX-203色谱柱,热导检测器,异丁醇为内标,分析测定了尿素与甲醇合成碳酸二甲酯产出物中的原料甲醇(Me),产物碳酸二甲酯(DMC),氨基甲酸甲酯(MC),N-甲基氨基甲酸甲酯(NMMC)的含量.用对二甲氨基苯甲醛(PDAB)作显色剂,总吸光度差减去氨基甲酸甲酯吸光度后,测定产物中少量的尿素(Urea).分析的相对标准偏差低于3.5%,回收率在97%～103%.     

Construction of the Molecular Structure Model of the Zhaotong Lignite Using Simulation and Experiment Data

Aiming to better understand the physiochemical properties of lignite, we select Zhaotong lignite as object and adopt simulation and experiment data to construct its molecular structure. Firstly, the important parameters including carbon skeleton, valence state and functional group of the sample are obtained by ultimate analysis, 13 C NMR, XPS and Py-GC/MS. Results indicate that the ratio of aromatic carbon and aromatic bridge carbon to surrounding carbon of the sample are 40.32% and 0.14, respec...     

N,N-二甲基正辛胺/十六烷混合体系液液相变吸收SO2

为了克服传统脱硫工艺胺法脱硫中挥发的吸收剂污染空气以及吸收剂回收过程能耗巨大的缺点,开发了一种新型液液相变有机胺混合脱硫体系.将碱性较大的吸收剂N,N-二甲基正辛胺（DMOA）与沸点较高的溶剂十六烷混合形成均相溶液.其在吸收二氧化硫（SO₂）后自动分为两相,十六烷在上相,SO₂与DMOA反应的产物位于下相.上相十六烷可以直接进行循环利用,将下相溶液中的SO₂脱除即可实现DMOA再生.经核磁共振氢谱（¹H NMR）和傅里叶红外光谱（FTIR）表征发现,SO₂和DMOA的反应产物为电子转移产物.在压力为常压、温度为20℃的条件下,混合体系最多的摩尔吸收量为2.1 mol/mol,是同等条件下混合体系CO₂摩尔吸收量的38倍.该混合体系具有良好的循环吸收性能,在常压、120℃的条件下进行解吸操作基本可以完全循环再生DMOA.这些结果表明该混合体系用于吸收SO₂具有良好的前景.