石英砂固体分散剂制样的裂解气相色谱法测定涤/毛纤维混纺比列

基于纵型微型炉裂解器的裂解气相色谱法(Py-GC)建立了涤/毛纤维混纺比例的测定方法。以石英砂为固体质量分散剂,将样品加入其中碾磨成粉末后称量进样,在550℃的裂解温度下得到相应的裂解色谱图,依据各自特征裂解谱图与释放气体分析曲线可识别涤纶与羊毛纤维;选择涤/毛二元混纺纤维裂解谱图上涤纶的特征裂解产物——联苯为定量峰,计算混纺纤维中涤纶的质量百分含量,进而推算出羊毛纤维的含量。样品和石英砂的最佳配比为0.02 g∶4 g,涤纶质量在0.0256~0.2048 mg范围内联苯的线性良好,相关系数R2=0.9952。对不同涤/毛混纺比例的实际样品进行了测定,相对标准偏差RSD<3%(n=3);本法与国标法所得结果的偏差小于5%。结果表明,本方法简便、准确,适合涤/毛二元混纺纤维混纺比例的质控分析。     

高分辨热裂解气相色谱/质谱法快速定性检测农产品中的单增李斯特菌

要在高分辨率热裂解气相色谱/质谱(HRPGC/MS)系统中采用选择离子检测法(SIM),建立了准确可靠、灵敏度高、快速简便的检测农产品中单增李斯特菌的方法.裂解条件:起始温度50℃;升温速率20℃/min,裂解室温度230℃;裂解温度650℃;裂解时间为10 s.气相色谱条件:载气为氦气;恒定流速0.9 mL/min;DB-WAXTER毛细管色谱柱;起始温度45℃;保持4min,以6℃/min的速率上升到100℃,然后以10℃/min上升到200℃,接着以12℃/min上升至250℃,并保持25 min.分流比为50∶1.EI离子源.选择色谱保留时间19.056 min,鉴别离子m/z 54,98,用于SIM检测.通过对单增李斯特菌、2种空白农产品和2种不同农产品污染单增李斯特菌的样品检测结果表明,HRPGC/MS方法检测不同黄瓜、牛肉农产品中单增李斯特菌,均能得到很好的反映.本方法分析时间缩短,用保留时间、质谱同时定性,消除了不同种类农产品杂质的干扰,结果准确可靠,选择性和重复性好,适于快速检测农产品中的单增李斯特菌.     

裂解气相色谱-质谱联用法分析聚醚酰亚胺的裂解产物

应用裂解气相色谱及质谱联用法研究了3种聚醚酰亚胺(PEIM′s)的裂解行为,并根据裂解产物的结构及其相对产率推断了裂解的机理。取3种PEIM样品置于石英裂解管中,分别在550℃,650℃,750℃条件下裂解,所得产物用气相色谱-质谱联用法分析。分析中采用DB-5毛细管色谱柱,电子轰击离子源(200℃,70eV)及在m/z 29～500范围内全扫描方式,并用NIST谱库进行检索和用归一化法计算峰面积进行定量。由试验结果可知:选择在750℃进行裂解较好,在此条件下获得主要裂解产物存在的更明显的信息,有利于对产物进行详细分析和鉴定。     

热裂解处理样品-气相色谱-质谱法应用于聚苯乙烯中聚氯乙烯的定性和定量检测

为了间接减少聚氯乙烯(PVC)中添加剂对环境和人体健康的危害,采用热裂解处理样品-气相色谱-质谱法对聚苯乙烯(PS)中的PVC进行了定性和定量检测。称取聚苯乙烯样品1.0mg置于样品舟中,按单击裂解模式在500℃条件下裂解。在裂解过程中,样品中的PVC首先脱掉其主链上的HCl,然后主链断裂并环化形成苯、苯乙烯、甲苯、茚、萘、苊、芴、蒽等芳香族化合物,裂解产物通过DB-5MS色谱柱分离,并进入质谱分析,得到各裂解产物的指纹谱图。在PVC阳性样品谱图中所得到的样品的裂解峰以及保留时间与PVC标准品所得的相同,可定性判定样品中存在PVC,且PVC的特征裂解峰的丰度比与PVC标准品的裂解峰的丰度比一致,说明样品中不存在干扰PVC测定的物质,此时,可通过测定裂解产物苯对PVC进行定量测定。用自行配制的工作曲线用样品制作工作曲线,测得PVC裂解产物中苯的峰面积与PVC质量在0.5～50μg之间呈线性关系,其检出限(3S/N)为106mg·kg~(-1)。对含PVC 20μg的工作曲线用样品测定6次,计算得相对标准偏差(n=6)为3.6%。对9个PVC阳性样品进行回收试验,测得其回收率在84.0%以上。     

裂解气相色谱-质谱联用法对香叶醇的热裂解产物分析

采用裂解气相色谱-质谱法(Py-GC-MS)研究了香叶醇热裂解性质。以氦气为载气,将香叶醇样品分别在不同温度(300,400,500,600,650,700,800℃)下进行热裂解,将热解产物直接引入气相色谱-质谱仪进行定性和半定量分析。结果表明:在700℃时香叶醇完全裂解,裂解产物可达87种。根据主要的裂解产物和其相对含量的变化对香叶醇裂解机理进行初步探讨,为香叶醇在卷烟中的作用评价提供重要的理论依据。     

裂解气相色谱法鉴别并测定涤纶纤维与天然纤维

应用裂解气相色谱法测定混纺织物中涤纶纤维与天然纤维的含量。将剪碎成小于2mm2小块的纤维样品(0.02g)与固体分散剂石英砂(4g)混合碾磨成均匀粉末后,称取一定量的样品混合物(其中涤纶纤维含量应小于0.21mg),置于色谱仪进样口上方的裂解器中,于550℃裂解。裂解物经Ultra ALLOY-5色谱柱(30m×0.25mm,0.25μm)分离。根据裂解色谱图所示,不同纤维的特征峰,对样品的纤维进行鉴定。涤纶纤维的线性范围在0.02~0.21mg之间。采用此法测定了织物样品中涤纶纤维的含量,所得测定值与溶解法测定值相符。用标准加入法做方法的回收试验,测得回收率为94.4%。     

新型潜香类化合物N-(2,3-吡嗪二甲酰基)-丙氨酸甲酯热裂解气相色谱-质谱分析

采用在线热裂解-气相色谱-质谱联用技术(Py-GC-MS)分析了潜香吡嗪类化合物N-(2,3-吡嗪二甲酰基)-丙氨酸甲酯的热裂解行为。首先通过对2,3-吡嗪二羧酸酰胺化反应合成了新型目标化合物N-(2,3-吡嗪二甲酰基)-丙氨酸甲酯,其结构经X射线单晶衍射(XRD),1H NMR,13C NMR,IR和HR-MS证实,然后在空气氛围中,对目标化合物分别在300,600,900℃下进行热裂解,并通过GC-MS对其挥发性热裂解产物进行定性和半定量分析。结果表明:1裂解形成了包括具有香味特征的吡嗪类、大茴香醇和大茴香醛在内的裂解产物共48种。不同温度下挥发性热裂解产物的类型和相对含量不同,300℃和600℃时相对含量最高的均为乙酸,而900℃时相对含量最高的为吡嗪,且与300℃和600℃裂解条件相比所形成的吡嗪类衍生物种类较多,相对含量较高。2在具有香味特征的裂解产物中,大茴香醇的相对含量随温度升高而升高,而大茴香醛和苯甲醛的相对含量则呈现随着温度升高而降低的趋势。基于目标化合物的热裂解产物的定性及定量变化情况,初步探讨了该物质可能的裂解机理。     

高密度烃燃料四氢环戊二烯三聚体的合成及热裂解

以双环戊二烯为原料,经D-A反应及催化加氢合成了高密度烃燃料四氢环戊二烯三聚体(THTCPD).该三聚体的密度为1.082 g/cm3,体积热值为47.5 MJ/L,闪点为120℃,凝固点为48~49℃.采用裂解器与色谱-质谱联用技术,对THTCPD的热裂解进行了在线监测,结果表明温度对裂解反应影响较大.对裂解产物的结构进行了分析,产物以甲烷、乙烯、丙烯、环戊烯、环戊二烯、苯和甲苯为主.依据产物结构及单分子自由基反应模型,推测得到了9种路径的裂解机理.采用X3LYP法进行了各自由基的热力学计算,得到各反应路径的相对能量及路径比.通过不同温度下的裂解转化率,计算得到热裂解反应动力学方程,经线性拟合得到活化能Ea=6.67×104kJ/mol,指前因子A=133.75.     

TDI桥联β-环糊精的结构表征

本文利用TDI桥联β-环糊精样品，由裂解后小分子产物相对量随裂解温度变化的F-t曲线分析样品的热稳定性，并用IR和PyGC/MS法对环糊精样品及其裂解产物进行鉴定，研究表明环糊精样品已实现了成功桥联，其裂解产率陡变区间位于410℃至490℃之间。     

不同裂解条件对天冬酰胺主要裂解产物的影响

采用在线裂解气相色谱-质谱联用技术(Py/GC-MS)对不同条件下天冬酰胺的主要裂解产物进行分析,并通过裂解同位素标记样品,计算主要含氮裂解产物中的同位素比例,推测其形成途径,研究裂解条件对主要裂解产物形成的影响。结果表明:温度对天冬酰胺裂解影响较大,主要裂解产物在低温和高温下生成量变化较大。300℃时,马来酰亚胺和琥珀酰亚胺为主要的裂解产物,300～600℃时生成量显著增加,600～900℃时马来酰亚胺生成量缓慢增加而琥珀酰亚胺逐渐降低;随着温度升高,酸类和酰胺类物质生成量持续增加;腈类和吡咯类物质在高温下生成量明显增加。此外,温度对含氮裂解产物的形成途径也有较大影响。马来酰亚胺、乙酰胺在低温下N主要来源于标记的酰胺N,而在高温下主要来源于未标记的氨基N。氢氰酸、乙腈和丙烯腈中的N原子均主要由未标记的氨基转变而来,且随着温度升高,这种生成途径所占比例越高。而裂解气氛和裂解时间对天冬酰胺主要裂解产物的生成量及途径影响较小。     

热解产物逸出行为研究中新型内标释放装置的建立及其应用

实验在流动载气-液滴微萃取(GF-LDME)技术的基础上增加了液滴托附装置,设计并建立了内标物释放和热解产物富集的新型联用装置,使内标物和热解产物在相同条件下完成液滴的萃取和富集,实现了各温度段间目标热解产物相对含量的纵向比较。实验利用热重模拟咖啡生豆的烘焙过程,同时利用联用装置结合气相色谱-质谱研究了咖啡生豆在热重程序升温过程中发生的热解反应及其热解产物的逸出行为。热重条件:初始温度为50℃;以10℃/min升温至500℃;空气为载气。结果表明,在100~400℃范围内共发现13个热解产物,在280~300℃温度段,逸出量达到峰值的热解产物包括羟基丙酮、吡啶、糠醇、γ-丁内酯和正戊醛;在300~320℃温度段,逸出量达到峰值的热解产物包括乙酸、苯酚、2-环戊烯酮和愈创木酚。建立的联用装置在热解产物的逸出行为研究中具有明显优势。     

Pyrolysis Process of Plant Fibers北大核心CSCD

The natural plant fiber has a large molecular weight and complex structure and composition,and its thermal cracking products and the composition distribution are also more complex. The fast pyrolysiscomprehensive two-dimensional gas chromatography with time-of-flight mass spectrometry（Py-GC×GC-TOF/MS）,thermogravimetry-Fourier transform infrared spectroscopy（TG-FT-IR）,and in situ Fourier transform infrared spectroscopy（in situ FT-IR）methods were used to study the thermal pyrolysis process of six different natural fibers. The distribution of thermal pyrolysis products of different fibers under different pyrolysis temperatures was investigated and the product form was fully discussed. The research results show that the products of fiber pyrolysis mainly include alcohols,aldehydes,ketones,acids,esters,hydrocarbons, dehydrated sugars and CO2,etc. The types of pyrolysis products of different natural plant fibers are obviously different,and the main product types obtained are all different. At the same time,the results of in situ infrared spectroscopy and mass spectrometry show that pyrolysis products are closely related to the pyrolysis temperature. The results of in situ infrared experiments show that when the pyrolysis temperature is lower than 100 °C,the adsorbed water on the surface of the fiber structure is desorbed,but the fiber structure does not change significantly. When the pyrolysis temperature range is 100~200 °C,the temperature has little effect toward the pyrolysis process. When the temperature exceeds 300 °C,the fiber pyrolysis reaction intensifies and the surface structure changes significantly,and the main products are aldehydes and ketones. © 2022, Science Press (China). All rights reserved.     

Online upgrading of organic vapors from the fast pyrolysis of biomass

The online upgrading process that combined the fast pyrolysis of biomass and catalytic cracking of bio-oil was developed to produce a high quality liquid product from the biomass. The installation consisted of a fluidized bed reactor for pyrolysis and a packed bed reactor for upgrading. The proper pyrolysis processing conditions with a temperature of 500℃ and a flow rate of 4m3·h-1 were determined in advance. Under such conditions, the effects of temperature and weight hourly space velocity (WHSV) on both the liquid yields and the oil qualities of the online catalytic cracking process were investigated. The results showed that such a combined process had the superiority of increasing the liquid yield and improving the product quality over the separate processes. Furthermore, when the temperature was 500℃, with a WHSV of 3h-1, the liquid yield reached the maximum and the oxygenic compounds also decreased obviously.     

升温速率对生物质热解的影响

稻壳、稻秆及麦秆是中国主要的农业废弃物,如何综合、有效地利用这些农业废弃物进行资源化研究显得十分必要。热解是热化学转化中最为基本的过程,是气化、液化及燃烧过程的初始和伴生反应,对热解的分析有助于热化学转化过程控制及高效转化工艺的开发。目前,国内外对生物质及其组分的热解已有大量的研究,但对中国主要的农业废弃物稻壳、稻秆及麦秆的研究较少。本研究利用热重和红外联用技术深入研究了升温速率对三种典型生物质热解气体产物的影响,并对生物质的热解动力学及热解气体产物的析出规律进行实时在线分析。     

糠醛渣热解特性的研究

以糠醛渣为研究对象,应用热重分析法,以高纯氮气为载气对其进行了详细的热重分析试验。结果表明糠醛渣热解随温度升高经历五个不同阶段,表现了糠醛渣热解的复杂性。通过对5 ℃/min、20 ℃/min、50 ℃/min和80 ℃/min的升温速率及不同粒径下的失重曲线进行的对比表明,随着升温速率和粒径的增大,糠醛渣热解的初始温度增大,热解向高温侧移动。最后根据实验数据建立了热解动力学模型,并对数学模型进行了求解,得到了糠醛渣热解反应的动力学参数,表明糠醛渣热解属三级反应。     

废弃印刷电路板材料裂解产物的高分辨裂解气相色谱-质谱分析

采用高分辨裂解气相色谱-质谱法(PyGC-MS)分析了FR-4型印刷电路板粉末样品的裂解产物。在氦气氛围中,分别在350,450,550,650和750 ℃下对印刷电路板粉末样品进行热裂解,并通过毛细管气相色谱-质谱对裂解产物进行分析,研究了不同裂解温度下裂解产物分布以及主要裂解产物的产率与裂解温度的关系,根据热分解产物的组成,探讨了热分解反应机理。     

煤与混合废塑料共热解固体产物中氯的赋存形态及在燃烧时的释放特性

通过红外光谱、热重 质谱及燃烧 水解实验，研究了煤与废塑料共热解固体产物中氯的赋存形态及在燃烧过程中氯的释放特性。结果表明，温度低于600℃热解的半焦中存在有机氯化合物；600℃以上热解的半焦（或焦炭）中氯主要以无机盐类存在。燃烧过程中氯的释放率与燃烧温度，煤与废塑料共热解的温度以及共热解时废塑料的加入量有关。燃烧温度越高，氯的释放率越大，900℃燃烧时，氯的释放率都在94%以上；在同一温度燃烧时，热解温度越高，氯的释放率越低。400℃热解的半焦最高释放率达99.86%，而1000℃热解的焦炭的最高释放率为94.35%。     

固体热载体热解淮南煤实验研究

自制处理量为1 kg煤的间歇式固体热载体热解装置,以淮南烟煤为原料,石英砂作热载体,对该煤进行热解特性评价实验。考察了热载体初始温度700 ℃～900 ℃、反应 4 min～16 min、煤粒径及热载体与煤的质量比5～9对热解产物产率和性质的影响。结果表明,提高热载体初始温度,气、液产率增加;延长反应时间和提高热载体比例,气体产率有所增加;热载体初始温度对热解气组成影响显著。提高热载体与煤的质量比和热载体初始温度,可以抑制半焦对热解反应器内壁的黏附。     

热解重油加氢裂化制取高芳潜石脑油的研究

以哈密热解焦油重质馏分悬浮床加氢裂化后的轻质油为原料,对其性质进行了分析,轻质油保留了煤的基本单元结构特点,富含芳烃类和环烷烃类化合物,氮含量较高;采用200 mL固定床精制-裂化串联装置,对轻质油原料进行了加氢裂化制取石脑油的研究;反应压力15 MPa下,考察了不同温度对加氢裂化反应的影响。结果表明,适宜的裂化段温度为390℃,此温度下,180℃馏分转化率为53.69%,氢耗5.13%,180℃石脑油收率56.8%,裂化后石脑油主要以C_(6-9)类烃类物质为主,其中,环烷烃含量为71.99%,芳烃含量3.13%,芳潜值70.1;以最佳工艺条件下产出裂化石脑油为原料,进行了催化重整制取BTXE的研究,采用石油系中间基石脑油作为对比,裂化石脑油重整后BTXE类物质总产率为55.85%,较石油基石脑油生成量高25.53%,彰显了煤基油的优势和特点,验证了煤热解重油裂化石脑油是制取BTXE类物质良好的原料。     

基于裂解气质联用分析的生物质逐级热解研究

为探究生物质快速热解反应历程,利用裂解气质联用仪对生物质进行逐级热解实验,考察在不同温度区间热解液体产物组分的分布规律。实验结果表明,生物质的化学组成和热解温度区间对热解液体产物都有重要影响。桉木在25℃~400℃热解液体产物较少,主要是吡喃和芳香类化合物,其中5,6-二氢-4-羟基-吡喃-2-酮相对峰面积随温度升高而降低;在450℃~500℃热解液体产物种类和产量均较多,主要以酮类和芳香类化合物为主。玉米芯热解规律和桉木的相似,但在25℃~350℃主要以呋喃类化合物为主,主要热解液体产物是2,3-二氢-苯并呋喃和2-甲氧基-4-乙烯基苯酚,在400℃~450℃热解液体产物以酮类化合物为主。生物质主要化学组分在不同温度区间热解得到不同液体产物,对其进行选择性热解,能够有效实现生物质资源的综合利用。