高硫肥煤碳结构研究与光谱学表征

煤结构是煤化学的重要研究内容,优质肥煤在我国属于稀缺炼焦煤种。碳是煤结构的基本骨架,是构成煤中有机质及形成焦炭的主要元素。研究高硫肥煤中的碳结构对认知肥煤结构与性质,提高低品质炼焦煤利用效率具有重要意义。采集并制备山东东滩（DT）和山西水峪（SY）、霍州（HZ）、高阳（GY）四个矿区的肥煤样品,利用X-射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）以及 X-射线光电子能谱（XPS）对煤中碳结构进行谱学表征和联合解析,结合煤质分析结果,计算不同肥煤样品的碳结构参数。研究结果表明：SY,HZ,GY和DT四种肥煤的芳香度f_a-XRD依次增大,芳香层片的延展度L_c和堆垛高度L_a依次减小,山西煤的芳香碳结构层片在排列规整度和芳香环缩合程度上强于东滩煤。DT和GY煤中芳香烃结构主要以苯环五取代、苯环四取代和苯环三取代形式存在,SY与HZ煤中芳香结构以苯环二取代和苯环四取代为主。DT和GY煤含有较多的支链和较高的芳环缩合度。四种肥煤中脂肪结构均是以亚甲基为主,DT,SY,HZ和GY煤的亚甲基占脂肪结构的比例分别为46.27%,48.89%,44.21%和41.85%,煤中含有较多的烷基侧链。GY与DT煤中甲基含量略高于次甲基,SY和HZ煤则相反,这主要与不同煤样在成烃期间长脂肪族结构发生断裂的程度有关。SY,HZ,GY和DT煤的芳碳率分别为0.83,0.81,0.74和0.68,芳氢率分别为0.51,0.43,0.34和0.29,煤中芳构化程度依次减小,芳香环缩合度依次升高。DT和HZ煤的氧化程度较高,DT煤含有较多的C-O结构,判断DT煤中存在较多不易被热分解或不易起化学反应的非活性氧。     

MF气凝胶的制备和结构表征

 以三聚氰胺(M)和甲醛(F)为原料,经溶胶-凝胶和超临界干燥工艺制备出密度156.82 mg/cm³的MF气凝胶。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及比表面测定仪(BET)等测试手段研究了其结构和性能。XRD结果表明MF气凝胶是一种非晶材料;TEM和SEM结果表明MF气凝胶所有孔孔径均在10 nm左右;孔径分布及比表面积测试仪测得该气凝胶具有很高的比表面积（1 015.98 m²/g）,孔径大小主要为5~30 nm。所得MF气凝胶是一种具有nm量级3维网络结构的轻质多孔材料,有望在ICF实验靶中得到应用。     

新型三唑硫酮席夫碱的微波合成与结构表征

微波辐射条件下,以氨基均三唑硫醇与查尔酮为原料,通过亲核取代反应,制备了3-（4-氨基-5-巯基-3-对甲苯基均三唑-1-氮代）-1,3-二苯-1-丙酮（3）,（3）与系列芳香醛经缩合反应,合成了4种三唑硫酮席夫碱（4a-4d）.探讨了各实验因素对收率的影响,得到了优化的工艺条件：n（芳香醛）∶n（氨基三唑硫酮）=1∶1.1微波功率500W,催化剂冰醋酸2mL,反应时间4-7min,溶剂DMF,收率为65％-77％.利用IR、MS、1H NMR对目标产物进行了结构表征.     

气凝胶单元体模型结构参数与等效热导率研究

本文基于二氧化硅气凝胶的微观结构特点,运用小球构成的立方阵列单元体纳米孔隙模型,结合固相导热和气相传热的尺度效应,计算得到了一定尺寸范围内材料的等效热导率,分析了材料密度、颗粒接触面积、材料比表面积等因素对材料等效热导率的影响。结果表明:存在使气凝胶等效热导率取最小值的最佳密度;在一定的密度范围内,孔隙率一定时,材料的等效热导率随比表面积的增大而减小;颗粒间接触界面直径与固相颗粒直径的比值越大,等效热导率越低,在该比值一定时,气孔的尺寸和分布成为影响模型等效热导率的关键因素。     

硫气单环和双环多炔化合物的分子设计及计算

硫氧单环和双环多炔化合物的分子;设计是以乙炔为基本单元,以硫或氧原子为连接元分别构建成单环或双环多炔化合物,利用Ｇａｕｓｓｉａｎ－９４程序在ＨＦ／６－３１Ｇ＊水平上进行分子构型的优化和频率分析,判断分子的稳定性。     

超分子化合物邻苯二胺草酸盐的合成及结构表征

邻苯二胺与草酸反应合成了一种新的化合物邻苯二胺草酸盐,采用元素分析,IR,对产物进行了表征,并采用X射线单晶衍射仪测定了该化合物的晶体结构,该化合物属单斜晶系,空间群P21/c,晶胞参数a=1.1428(2)nm,b=0.62170(12)nm,c=1.2845(3)nm,a=90°,β=103.50(3)°,γ=90°;V=0.8874(3)nm,Dc=1.483g/cm3,Z=4,F(000)=416,μ=0.121mm-1.该晶体结构的一个显著特点是:邻苯二铵的N(1)和N(2)原子各结合了一个氢质子H ,从而形成质子化阳离子,另一个特点是:邻苯二铵质子化阳离子与草酸根阴离子之间通过分子间氢键形成-维网状结构.     

铜基氧化物气凝胶的制备与表征

以CuCl2·2H2O为前躯体,环氧丙烷为凝胶促进剂,制得了铜基氧化物气凝胶。通过场发射扫描电镜、高分辨透射电镜、X射线衍射、红外谱图及N2吸附等方法,对气凝胶的结构进行了表征。结果表明：室温下合成的铜基氧化物气凝胶呈现3维网络状结构,其骨架由大量微小晶粒组成,颗粒粒径为几nm;随处理温度的升高,体系中的有机相逐渐被灼烧完全,气凝胶也由3维网络状结构转变为致密结构;气凝胶随温度升高不断变化,并最终生成氧化铜气凝胶。N2吸附结果表明气凝胶具有较高的比表面积,为386 m2/g。     

新方法构筑超分子β-CDP-PAN与表征

用分子自组装的方法制备电流变液分散相材料－超分子包结物β-CDP-PAN微粒,其特别是通过分子自组装可以改变介电微粒的微观结构,进而使包结物的电流变活性比主体（β-CDP）有很大提高。分别采用液相法、固相法和液固协同法制备了包结物,发现固相法和液固协同法具有操作简便、包结反应速度快及制备成本低等特点。用荧光分析、IR及XRD等手段对β-CDP-PAN的结构进行了表征,证实了客体PAN中极性较小的萘环进入了环糊精内腔。     

向列相液晶分子结构与黏度关系研究及BPNN-QSAR模型建立

用于光学、微波通信调谐等器件的向列相液晶材料需要具备高响应速度来实现应用需求.液晶器件响应速度与液晶的旋转黏度、液晶的双折射率等因素相关.微波器件用向列相液晶,常采用大π-电子共轭体系、大极性基团来提高液晶分子的双折射率和介电各向异性,实现宽相位调制量,也因此增大了液晶材料黏度,影响了微波器件的响应速度.本文以液晶黏度因素为主线,对本课题组设计合成的42种向列相液晶在25℃时的黏度用旋转流变仪进行测试,从液晶化合物的结构角度分析影响液晶黏度的因素.首次建立向列相液晶分子结构与黏度的BPNN-QSAR定量构效模型,模型测试组预测值跟真实值之间的相关系数q²=0.607>0.5,说明模型可用于液晶化合物的黏度性能预测,并对影响黏度性能的分子结构描述符进行了探讨.从实际应用出发结合本课题研究,设计了两个系列7个大双折射率液晶分子, BPNN模型测试黏度量度小于同类型分子,实验测试值与模型测试值相近.     

具有直线结构的三原子分子振动模型

给出了直线结构的三原子分子振动的一个模型,该模型通过角簧实现弯曲振动模式.建立了该模型的振动微分方程组.求解方程组得到了3个本征振动频率和对应的振动模式.就二氧化碳、羰基硫和氰化氢3个三原子分子,使用文献数据验证了所给出的模型.结果表明按该模型的3个振动频率与文献结果吻合良好.     

间苯三酚-甲醛气凝胶及其碳气凝胶的制备与表征

以间苯三酚(P)和甲醛(F)为原料,经溶胶-凝胶、溶剂交换、超临界干燥和碳化等过程制备出了间苯三酚-甲醛气凝胶(PF)及其碳气凝胶(CPF)。测试结果表明气凝胶具有比较高的比表面积、是一种连续nm级3维网络结构的多孔材料;碳化后密度和平均孔径增大,比表面积基本无变化,且仍然维持气凝胶的网络结构。催化剂摩尔比决定气凝胶的微观结构,反应物质量分数控制着气凝胶密度。通过优化制备条件,可以制备出能满足惯性约束聚变(ICF)靶需要的不同结构和不同密度的气凝胶。     

间苯三酚-甲醛气凝胶及其碳气凝胶的制备与表征

 以间苯三酚(P)和甲醛(F)为原料,经溶胶-凝胶、溶剂交换、超临界干燥和碳化等过程制备出了间苯三酚-甲醛气凝胶(PF)及其碳气凝胶(CPF)。测试结果表明气凝胶具有比较高的比表面积、是一种连续nm级3维网络结构的多孔材料;碳化后密度和平均孔径增大,比表面积基本无变化,且仍然维持气凝胶的网络结构。催化剂摩尔比决定气凝胶的微观结构,反应物质量分数控制着气凝胶密度。通过优化制备条件,可以制备出能满足惯性约束聚变(ICF)靶需要的不同结构和不同密度的气凝胶。     

CUO分子结构与势能函数

用密度泛函理论的B3LYP方法,对铀原子采用14个价电子的准相对论有效原子实势及(6s5p2d4f)[3s3p2d2f]收缩价基集合,碳、氧原子采用6311G全电子基集合,应用Gaussian98程序对一氧化碳气体与铀表面相互作用的可能分子结构CUO(角形Cs和线形C∞v构型)分子进行几何优化计算,得到了稳定结构的几何构形、能量、谐振频率、力学性质和电性质,并用微观可逆性原理分析了其可能的离解极限.结果表明,势能函数等值势能面图能清晰地再现CUO分子的结构特征和离解能;铀原子与一氧化碳的反应是势垒较低、容易进行的反应 关键词： CUO 密度泛函理论 分子结构 势能函数     

PuNO分子结构与势能函数

本文运用密度泛函理论的B3LYP方法, 对钚原子应用LANL2DZ收缩价基函数, 氮、氧原子采用AUG-cc-pVTZ基函数, 分别对PuN, PuO, NO和PuNO体系进行了结构优化, 得到PuNO分子最稳构型为C_∞v (Pu-N-O), 电子态为⁶Σ^- (基态), 平衡核间距R_ON=0.12257 nm, R_NPu=0.22951 nm, 离解能D_e=8.10537 eV. 同时优化得到PuNO 分子存在两种亚稳态平衡构型分别为C_∞v (Pu-O-N), ⁶Σ^- (电子态)和C_s (O-Pu-N), A" (电子态), 以及分子体系相应的力学常数等. 拟合出PuN, PuO 和NO 分子的Murrell-Sorbie势能函数, 并使用多体项展式理论得到了PuNO分子的分析势能函数, 其等值势能图准确再现了PuNO分子最稳态构型及两个亚稳态构型的离解能和结构特性, 由此讨论了该分子体系的势能面静态特征.     

高光谱图像识别霉变花生的光谱特征分析与指数模型构建

霉变花生极有可能含强致癌物质-黄曲霉素,快速识别并分离霉变花生可从源头上阻止其进入食物链,并降低人类摄入黄曲霉素的风险。利用可见光-近红外高光谱数据,通过光谱分析确定能有效识别霉变花生的光谱特征或指数模型。共获取霉变花生样本253个,健康花生247个,并取其霉变(或健康)部位的均值光谱。在对光谱进行连续统去除后,首先对其求取了不同步长的一阶微分,并在可分性较优的光谱区域计算了Area_500～650指数;其次,用连续小波变换提取了光谱的形状和位置信息,并利用Index_cwt指数识别霉变花生样本。结果显示,指数Area_500～650的J-M距离为1.95,Index_cwt模型的J-M距离为1.99,表明霉变和健康花生在构建的指数模型Area_500～650和Index_cwt的特征空间可分性均较优。     

PdCO分子结构与势能函数

用密度泛函理论的B3LYP方法,对钯原子采用LANL2DZ收缩价基函数,碳原子和氧原子采用AUG-cc-pVTZ基组,对PdC,PdO和PdCO体系的结构进行优化,计算表明：PdC分子基态为¹Σ⁺态,键长为R_e=0.17285nm,离解能为4.919eV.PdO分子基态的平衡核间距为0.18546nm,其电子态为³Π,离解能为2.455eV,并拟合得到Murrell-Sorbie势能函数;PdCO分子有两 关键词： PdCO 分子结构 势能函数     

高光谱的草本植物水分含量检测模型构建

基于高光谱开展植物水分盈缺检测是当前植物生理学研究的热点。羊茅草是我国北方草坪使用量最大的草本植物之一,其生长对水分需求量大,水分亏缺会使其叶片颜色、纹理、形态等物理特征和组织生理特性发生系列变化。开展基于高光谱的草本植物水分含量检测模型构建,可实现对羊茅草等草本植物水分盈缺状况的快速无损监测,利于全面、可靠的诊断草本植物水分状况并及时采取应对措施,为预测未来气候变化下北方常见草本植物生理响应及变化过程提供重要依据。以北方使用量最大的草本植物--羊茅草为例,采用盆栽控制实验法开展基于高光谱的植物水分含量观测模拟实验研究。实验在恒温恒湿培养箱中进行。经查阅有关文献,该实验共设置空气CO₂浓度(CX)(包括400和700 μmol·mol-1两个梯度)和土壤持水量(WX)(包括：100%田间持水量,40%田间持水量,20%田间持水量三个梯度)两个变量,共六种不同情景;在不同情景条件下,借助ASD Field Spec HandHeld光谱仪于每天10:00-14:00测定羊茅草叶片光谱反射参数,主要包括：光谱反射率(R_i)、一阶导数光谱(Dλ_i)、红边幅值(Dλr)、红边位置(λr)、红谷吸收深度(D)、红边面积(Sr)、光化学反射指数(PRI)、叶绿素指数(Rch)、归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、归一化光谱指数(NDSI)、比值光谱指数(RSI)、分形维数(Fd)等。通过采集不同情景下植物光谱反射参数,采用多元线性逐步回归分析、方差分析、数学统计模型构建等多种方法,探讨不同生境条件下羊茅草叶片水分含量与光谱反射率(R_i)、红边幅值(Dλr)、红边面积(Sr)等光谱参数之间的量化关系,筛选出可以用于检测羊茅草水分含量状况的最优光谱特征参数,并构建了基于高光谱的羊茅草水分含量检测模型公式。研究结果表明：归一化植被指数(NDVI)、叶绿素指数(Rch)、分形维数(Fd)与羊茅草叶片含水量之间相关性在99%置信水平上达到极显著水平(p<0.01),且对于不同土壤水分胁迫条件下的羊茅草长势分辨效果较好,是监测羊茅草水分含量的有效参数和最优参数。同时发现,羊茅草叶片水分含量(Y)与诸多光谱特征参数(X)之间具有良好的多元线性关系,拟合得到羊茅草水分含量检测模型公式为：Y=-0.125X_Rch+1.714X_NDVI-0.023X_Fd+0.018,相关系数平方(R2)达到0.89,通过F检验,模型检验达到极显著水平(F=15.588>7.21,p<0.01),说明建立的回归模型具备统计学意义,可以用于羊茅草水分含量检测。为快速便捷且准确无损的监测羊茅草受旱程度,指导大面积草坪灌溉和管理等提供;重要的技术支撑,对于丰富植被水分光谱探测研究具有重要理论与实践意义。     

近红外吸收带在高折射率光学塑料结构表征中的应用

我们合成了 MESDMA、TBBDA、TDGDMA等光学塑料单体 ,并用它们聚合成光塑料。用红外光谱法对它们进行表征 ,对一些吸收谱带的吸收和结构的关系进行了讨论 ,得出了一些规律     

PBBs分子多光谱效应3D-QSAR模型构建及其在分子修饰中的应用

多溴联苯(PBBs)作为一种添加型阻燃剂,可从产品中缓慢释放出来,并在环境介质和生物体中富集并产生危害,红外和紫外光谱可以对PBBs进行检测,具有检测迅速、无二次污染、操作简单等优点.结合功效系数法综合PBBs红外振动和紫外吸收两种光谱效应,构建兼具双光谱效应的CoM FA模型,根据模型三维等势图设计红外、紫外光谱增强...