应用红外光谱研究脱灰对伊敏褐煤结构的影响

对伊敏褐煤的原煤和脱灰煤进行了红外光谱分析,并通过分段分峰拟合分析了脱灰前后伊敏煤结构的变化。结果表明,脱灰处理对煤中有机结构会产生一定影响。对脂氢和羟基氢键有机结构影响较小,脱灰后,脂氢结构中CH2不对称伸缩振动没有变化,CH伸缩振动明显减少,而CH2对称伸缩振动和CH3不对称伸缩振动略有增加;羟基氢键结构中羟基N羟基、自缔合羟基氢键以及羟基π氢键的强度有所降低,而环氢键和羟基醚氢键的吸收强度有所增加;对芳香结构和含氧官能团的影响较大,芳香结构由原煤中的苯环三取代占主导地位转变为脱灰煤中的苯环三和四取代;含氧官能团中烷基醚和脂肪羧酸脱灰后吸收峰的强度明显减弱,这是由于水解反应导致的,而酚羟基和羧酸脱灰后吸收强度明显增强。     

13C-NMR分析混合酸处理脱灰对永兴褐煤结构的影响

运用煤的结构化学理论和固态 ¹³C-NMR的研究方法,对比分析了永兴褐煤在混合酸处理脱灰前后碳组成的变化。研究表明,混合酸处理脱灰对永兴褐煤中脂肪碳和芳香碳两者比例分配的影响并不大,但对季碳、环内氧接脂碳、芳香桥碳和羧基碳的破坏作用比较明显;在芳香桥碳锐减的同时,芳甲基的比例非但没有减少反而略有增加,表明永兴褐煤中的双环及多环结构被破坏为单环结构,芳香簇的尺寸变小了,这是混合酸处理脱灰对永兴褐煤结构最重要的影响。     

红外光谱在金属蛋白和金属酶结构研究中的应用

金属蛋白和金属酶结构与功能关系的研究,是生物无机化学的一个重要研究课题。随着研究的深入,各种现代实验技术逐渐被应用于这一领域研究中。自从1966年 J.O.Alben和 W.S.Caughey 第一次应用红外光谱研究一氧化碳合血红蛋白开始,红外光谱在金属蛋白和金属酶结构研究中得到了广泛应用,并取得了其它实验技术所得不到的大量有意义的信     

高纯碳研究：Ⅰ.含氟酸对煤和石墨的脱灰效果

以含氟酸为脱灰剂对煤和石墨提纯以制取高纯碳。考察了脱灰过程中酸浓度、脱灰温度和时间对脱灰效果的影响,提出了含氟酸脱灰制取高纯碳的最佳工艺路线。结果表明,含氟酸是良好的煤和石墨的脱灰剂,能有效地脱除煤和石墨中的各种矿物质组分。其中,HF酸对Si,Al,Fe组分有显著的脱除效果,H_2SiF_6酸对除Si以外的其它组分均有显著的脱除效果,特别是对Ca,Mg组分的脱除效果尤为突出。本文还通过对脱灰产品中矿物组分的组成分析,初步讨论了含氟酸脱灰过程机理。     

月桂胺盐酸盐结构相变机理的红外光谱研究

月桂胺盐酸盐晶体的红外光谱研究表明,标题化合物两个结构相变的起始温度分别为327和339K。在327K以下晶体中分子以TT构象存在并以分子链相互平行的叉指状形式填充,339K以上分子以TG构象和部分GTG'构象存在并以非叉指状的六方形式填充,在327～339K之间则是一个分子构象由有序到无序、链填充由叉指状到非叉指状转变的中间过渡相。     

傅立叶变换红外光谱对灰指甲组织结构的研究

对健康指甲和灰指甲的红外光谱特征吸收峰进行了指认,并对其相应官能团的吸收峰进行了对比分析.结果表明,灰指甲增厚、变脆的原因系α-角蛋白螺旋结构遭到破坏,肽链伸展并发生断裂,形成了不同化学环境的氨基酸,同时蛋白质分子的有序排列也发生了改变.     

高纯碳的研究 Ⅱ.煤和石墨的深度脱灰

考察了煤和石墨中矿物质组分在含氟酸脱灰过程中的变化情况，以及不同酸和不同脱灰方式对矿物质组分的脱除效果。由此，探讨了煤和石墨中矿物质的 组成和含量对含氟酸脱灰制取高纯碳效果的影响。有明，HF酸对高硅低钙含量的煤和石墨有显著的脱灰交果；而H2Si F5酸对低硅高钙含量的煤脱灰效果较好，但对石墨效果较差。本文还进一步讨论了含氟 酸脱灰过程的机理。     

高灰煤中矿物质及碳结构的振动光谱分析

利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱和X射线衍射(XRD),分析了广西合山煤(GX)和平顶山煤(PD)及其酸洗煤的矿物质组分和碳结构。FT-IR谱图显示,GX和PD原煤的高岭石含量最为丰富,其次是石英和方解石,由二阶导数红外谱图发现,煤中还存在云母、蛇纹石、石膏和碱性长石。此外,从FT-IR谱图出现的三个层间水OH伸缩振动峰(3 695、3 651和3 619 cm^-1)判断煤中高岭石的结晶度不高。酸洗煤的FT-IR和XRD分别显示出清晰的芳香C=C官能团峰(1 600 cm^-1)和微晶碳(002)衍射峰;原煤的FT-IR和XRD都表明,矿物质完全掩盖了碳的信息。尽管如此,原煤及酸洗煤的拉曼谱图显示出清晰的缺陷碳峰(D峰)和石墨碳峰(G峰),而矿物质的信息完全被信号更强的碳峰掩盖。酸洗处理对煤的碳结构有较弱的影响,酸洗煤的碳结构有序度略低于原煤。     

褐煤中水分的原位漫反射红外光谱研究

采用漫反射红外光谱(DRIFT)法,以140℃时褐煤的单光束图为背景研究了两种褐煤中的水分.结果表明,褐煤中水分的含量与光谱图相应区域的积分面积呈线性关系;在计算煤中水分形成的氢键键能的基础上,讨论了水分与煤表面间的氢键相互作用;根据DRIFT谱,将煤中的水分分为游离态的水与以弱氢键与煤表面结合的水和与煤形成强氢键的水.低于80℃时主要脱除前者,而高于80℃则主要脱除后者.     

邻溴苯甲酸电化学脱溴反应的原位红外光谱研究

采用循环伏安法研究了水溶液中邻溴苯甲酸在不同电极上的电化学还原脱溴反应,与Ti和C电极相比,Cu电极对邻溴苯甲酸有较好的电化学还原活性。同时采用电化学原位红外反射光谱对其反应机理进行了系统分析,结果表明：邻溴苯甲酸在Cu电极上的电还原脱溴反应是一个脱溴加氢的过程,邻溴苯甲酸在电极表面首先得到一个电子变成邻溴苯甲酸自由基负离子;然后脱去溴离子得到苯甲酸自由基,该自由基再得到一个电子变成苯甲酸负离子;最后加成氢质子得到最终产物苯甲酸,这一产物已经通过恒电流电解实验得到了进一步的证实。     

FT-IR/PAS investigation of solid fuels and catalysts

Coal and catalysts are examples of substances of great technical importance, whose knowledge has advanced for many years empirically. They are considered as disordered and complex materials. FT-IR/PAS suggests models closer to the real systems as the samples can be examined as they are: coal with the same sampling procedure as for ASTM analysis and catalysts during catalysis without manipulation. Some examples are reported.     

酸洗对桦甸油页岩矿物质以及有机结构的影响

基于FT-IR和XRD技术研究了逐级酸洗对桦甸油页岩矿物质以及有机结构的影响。结果表明,采用HCl/HF酸洗方法可以有效去除黄铁矿以外的矿物质,但盐酸处理破坏油页岩中高岭石的立体框架结构。油页岩中有机质以脂肪族结构为主,存在形式为无序非晶态聚合体且变质程度较低。酸洗处理对油页岩有机大分子结构影响很小,但对有机结构产生了一定的影响。盐酸处理主要影响含氧官能团和苯环结构,会生成大量羧酸并破坏苯环的多环结构,但对脂肪族化合物的影响较小。氢氟酸处理主要对脂肪族化合物产生影响,破坏脂肪链的桥键结构,脂肪链断裂变短,进而使样品中脂肪族化合物含量降低。盐酸和氢氟酸处理均会破坏油页岩的羟基官能团,尤其对自缔合羟基氢键影响最大。     

先锋褐煤热溶及热溶物红外光谱表征

利用高温热溶装置研究了不同溶剂中先锋褐煤热溶性能,并对热溶物和热溶残煤分别进行了红外光谱表征。结果表明,先锋褐煤以化学交联大分子结构为主,非共价键缔合低分子化合物含量较低;虽然高温热溶可以显著提高热溶效率,300℃甲苯和四氢萘溶剂中热溶率达到20.7%和21.3%,但是以热断裂煤结构中的非共价键作用,促进低分子化合物溶解为主;300℃热溶过程中不存在明显热解反应,供氢溶剂及氢键型溶剂作用不明显;先锋褐煤热溶物中含有丰富的脂肪结构和羧酸酯,羟基和芳香结构含量较低;热溶溶剂明显影响热溶物结构与组成。
     

FT-IR和SEM用于煤阶对煤催化加氢气化影响的研究

基于加压固定床反应器研究了不同煤阶的煤催化加氢气化效果,对比了煤阶对催化剂添加量、甲烷释放速率以及产品气组成的影响。原煤及气化残渣采用FT-IR和SEM进行表征分析。研究结果表明,不添加催化剂情况下,随着煤阶的升高原煤气化反应性降低,低阶煤的甲烷释放分为两个阶段;加入催化剂之后,3种煤中以神府烟煤的反应性最好,遵义无烟煤和云南褐煤反应性较差。SEM和FT-IR表征结果表明,高阶煤颗粒表面更加光滑、煤结构致密,而煤中的脂肪族结构以及芳香结构振动峰强度随煤阶的降低而升高,催化剂的加入使得脂肪结构吸收峰明显加强。这些差异导致不同煤样催化加氢气化反应活性不同。     

FT-IR差谱法测定改性聚苯乙烯组成

本实验利用NICOLET 7199 FT-IR仪器,采用二次扣减法完成了低含量聚丁二烯改性的聚苯乙烯样品组成的定量分析。当苯乙烯含量在90～95%范围以内,标准误差小于±0.3%时,苯乙烯含量相对误差小于1%,丁二烯含量相对误差小于10%。     

石灰岩对褐煤模拟地下气化残焦物化性质的影响

基于煤炭地下气化过程中石灰岩可能影响煤焦的组成和结构,借助煤炭地下气化模拟实验系统对不同石灰岩掺量(质量分数为0-30%)的褐煤进行水蒸气气化,并采用低温N₂吸附-脱附、XRD和FT-IR等分析手段研究石灰岩对褐煤模拟地下气化残焦的组成、比表面积及孔结构特征、微晶结构和表面官能团等物理化学性质的影响。结果表明,石灰岩对煤焦的元素组成有较大影响。石灰岩可促使煤焦中的微孔向中孔发育,增大煤焦的比表面积和孔容积;当石灰岩掺量从0增加到30%时,煤焦的比表面积增大21.91%,介孔率增加21.49个百分点。XRD分析表明,钙的存在破坏煤焦的芳香结构,使煤焦无序化程度增加,晶面间距(d₀₀₂)增大,抑制煤焦的石墨化发展倾向。FT-IR分析表明,石灰岩存在下,煤焦的羟基官能团减少。     

Thermal degradation of polyesters by simultaneous TG-DTA/FT-IR analysis

A combination system of thermogravimetric/differential thermal analysis (TG-DTA) and Fourier-transform infrared absorption spectroscopy (FT-IR) was described. This simultaneous TG-DTA/FT-IR technique gave spectroscopic and weight loss information about the thermal degradation process of engineering polyesters; poly(ethylene terephthalate)(PET) and poly(butylene terephthalate)(PBT). The evolved gases from PET were benzoic acid, carbon dioxide and carbon monoxide, while those from PBT were terephthalic acid esters and benzoic acid esters.

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Zusammenfassung Es wird ein kombiniertes System aus TG-DTA und FT-IR beschrieben. Mit dieser simultanen TG-DTA/FT-IR-Technik wurden spektroskopische und Massenverlustangaben über die thermische Zersetzung technisch wichtiger Polyester, namentlich von Poly(ethylenterephthalat) (PET) und Poly(Butylenterephthalat) (PBT) ermittelt. Die aus PET freigesetzten Gase waren Benzoesäure, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid, die aus PBT freigesetzten Gase hingegen Terephthalsäureester und Benzoesäureester.

     

In Situ Monitoring of Selective Catalysts on Urethane Formation by FT-IR Spectroscopy

A number of tertiary amines and organotin catalysts for the phenyl isocyanate- 1,2-propylene glycol reaction were investigated by using in situ FT-IR. The reaction rate of each hydroxyl group, which is defined as the ratio between the rate constant of the secondary hydroxyl group and the rate constant of the primary hydroxyl group, is described with a second-order equation. The influence of different catalyst concentrations as well as the reaction temperature is discussed. It is observed that the selectivity depends on temperature but not on concentration, and stannous octoate is the most effective catalyst. The thermodynamic parameters were determined for the catalyzed reactions, primary and secondary hydroxyl groups being differentiated.     

Effect of calcination temperature on structure and characteristics of calcium oxide powder derived from marine shell waste

Marine fishery wastes such as bivalve shells, crab shells and cuttlebone are rich in calcium. Calcium carbonate derived from these materials can be transformed into calcium oxide by calcination, which is used in a wide variety of applications (e.g., biomaterials for bone and teeth implants and drugs). In this study we analyze the effects of calcination temperatures (550 °C, 700 °C and 900 °C) on characteristics and elemental composition of calcium oxide derived from shells of four marine species collected in Thailand: oyster (Saccostrea cucullata), green mussel (Perna viridis), blue swimming crab (Portunus pelagicus), and cuttlefish (Sepia brevimana). The XRD patterns indicated the complete transformation of calcium carbonate into calcium oxide, observed by the changes of diffraction angles at 900 °C for all calcined samples, except cuttlebone, which was calcined successfully at 700 °C. Likewise, the FT-IR results revealed changes of functional groups at the same calcination temperatures. In addition, ICP-OES showed the effects of calcination temperature on elemental contents: major elements (Ca, P and K) increased in all samples, and some minor elements increased in blue swimming crab shell (Zn and Cu) and oyster shell (Fe) as a result of increasing the calcination temperature. This study demonstrates the optimum calcination temperature of calcium oxide production from four types of marine wastes that might be benefit for the chemical compound production industry.