激光诱导击穿光谱在煤质检测中的应用现状

我国当前主要能源仍是煤炭资源,煤质快速检测有利于其清洁高效利用。激光诱导击穿光谱（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS）作为一种快速光谱检测技术,具有样品需求量小、制样简便、可多元素同时测量等优点,其在煤质快速检测中的应用潜力已得到广泛认可。本文从激光诱导击穿光谱仪器（实验室台式、在线式和便携式）的研发现状、激光诱导击穿光谱对煤质（金属元素、非金属元素和工业指标）的检测现状、煤质分析性能提升方法,以及激光诱导击穿光谱定量分析模型研究等方面介绍了近几年来LIBS技术在煤质检测中的应用现状及未来展望。     

铜催化的烯丙醇自由基胺化/1,2-碳迁移串联反应:一步构建含α-季碳中心的β-胺基酮（英文）

烯丙醇类化合物是非常重要的有机合成砌块.近年来,自由基或阳离子对烯丙醇类化合物的加成引发的1,2-碳迁移反应迅速发展,被认为是合成含α-季碳中心的β-羰基化合物最有效的策略之一.目前,烯丙醇的官能团化/1,2-碳迁移反应取得了很好的成果,各种官能团化反应,比如卤化、三氟甲基化、硫化、膦化和芳基化等,已经顺利实现.但是,烯丙醇类化合物的胺化/1,2-碳迁移串联反应研究较少.这可能是由于竞争的亲核胺化反应存在导致的.因此,发展烯丙醇类化合物的胺化串联反应值得期待.我们及其他课题组以N-氟代双苯磺酰亚胺(NFSI)作为有效的自由基氮源,实现了烯烃或炔烃的自由基胺化官能团化反应.研究表明,在铜催化温和条件下即可生成金属稳定的氮中心自由基物种.据此,我们认为,在温和条件下有效产生氮中心自由基是实现烯丙醇自由基胺化/1,2-碳迁移串联反应的关键.在前期工作基础上,本文利用NFSI及其衍生物作为有效的自由基胺化试剂,实现了铜催化烯丙醇类化合物的自由基胺化/1,2-碳迁移串联反应,直接构建重要的含α-季碳中心的β-胺基酮骨架.本文合成了24个不同官能团取代的β-胺基酮衍生物.反应中芳环上取代基的电子效应和空间效应表现并不明显.当芳基对位连有卤素、烷氧基、芳基、烷基时,或者邻位和间位甲基取代的1-(1-芳基烯基)环丁醇均可以与NFSI顺利反应,以中等至较高的产率得到相应的含α-季碳中心的β-胺基酮.氧杂环丁醇、取代的环丁醇类化合物,5元、6元及非环状的苯基烯丙醇类化合物均适用于该反应,生成相应的目标化合物.同时,我们也扩展了胺化试剂的范围,除NFSI衍生物外,单取代的NFHSO2Ph类型氮源也可以有效发生自由基胺化/1,2-碳迁移串联反应,生成目标产物.另外,扩大反应物的量至5 mmol,反应不受影响,仍能以90%的产率生成β-胺基酮衍生物.最后,通过控制实验捕捉到反应中生成的苄基自由基中间体,表明该反应经历氮中心自由基对烯丙醇烯烃双键的区域选择性加成引发的1,2-碳迁移串联反应.总之,本文以N-F试剂作为自由基胺化试剂,利用铜催化体系发展了烯丙醇类化合物的自由基胺化/1,2-碳迁移串联反应,一步合成了重要的β-胺基酮类化合物.该反应条件温和,底物适用范围宽泛,官能团兼容性较好,合成了一系列链状、环状及螺环的含有α-季碳中心的β-胺基酮衍生物.据我们所知,这是首例将NHFSO_2Ph类型N-F试剂作为自由基氮源的反应.     

气相色谱法同时测定白酒中的特征性香气成分

采用毛细管气相色谱法同时测定白酒中特征性香气成分。色谱柱为HP—Innowax（30m×0．32mmi．d．,0．5μm）．采用间歇式升温方式,检测器为氢火焰离子化检测器（FID）。在选定的色谱条件下,不同香气成分得到较好的分离。方法回收率为95．0％～104．0％,测定结果的相对标准偏差为0．4％～4．1％（n=4）,检出限为0．05—1．5mg／L。     

基于马氏距离和稀疏矩阵技术的LIBS煤质灰分分析

为了提高激光诱导击穿光谱(LIBS)定量测量煤质的精度问题,先对原始数据进行预处理,包括异常值剔除、基线校正,谱线筛选,再将LIBS与偏最小二乘回归法(PLSR)结合建立定量模型以应用于煤质灰分的分析。结果表明,经过预处理后训练样品的拟合度(R²)从0.9740提高到0.9841,均方根误差(RMSE)从0.9613降低到了0.7527,预测均方根误差(RMSEP)从2.2731降到2.0017,同时平均绝对误差(MAE)和平均相对误差分别从1.9747、0.1094降低到1.5572、0.0757。研究表明,基于马氏距离(MD)的异常数据剔除算法结合基于稀疏矩阵技术的基线估计与降噪算法(BEADS),能够在一定程度上能够改善数据的稳定性和光谱信噪比,有利于提高数据建模的预测精度。     

Al、Co和Mn掺杂对LiNiO2结构的影响

本文采用XRD和EXAFS研究Al、Co和Mn原子掺杂对LiNiO₂材料结构的影响。XRD结果表明掺杂材料具有与LiNiO₂相同的晶体结构，都属于R3m点群，但是晶胞略微缩小，LiNiO₂的层状结构得到改善,阳离子有序度增强。从EXAFS数据拟合结果可以看出，引入掺杂原子Al、Co和Mn减弱了Jahn-Teller畸变，使得NiO₆八面对称性提高。掺杂Al和Co使得第一壳层Ni-O配位键长减小，掺杂Mn原子影响不明显。Al、Co和Mn掺杂使第二壳层Ni-Ni配位键长减小，Co和Mn掺杂使得第二壳层局域有序度提高，而Al的引入使得第二壳层局域有序度降低。     

低温水热前驱物技术制备单晶PbS纳米片

以层状的铅(Ⅱ)-硫脲配合物为前驱体，在130 ℃反应12 h水热分解得到高产量的半导体单晶PbS二维纳米片，产品用XRD、TEM、SEM、ED、XPS进行了表征，单晶PbS纳米片的二维尺寸为0.6～3 μm，厚度为2～4 nm，沿着ab平面生长。紫外吸收光谱和光致发光光谱表明二维PbS纳米片的量子尺寸效应非常显著。对可能的生长机理进行了探讨。     

钙钛矿型LaxSr1－xNi1－yCoyO3光电催化活性研究

用甘氨酸-硝酸盐燃烧合成法, 制备La_xSr_1－xNi_1－yCo_yO₃复合氧化物的陶瓷粉末, 对钙钛矿氧化物进行了XRD结构分析. 在通氧或不通氧下测试氧还原和氧析出的循环伏安曲线. 结果表明: 该氧电极具有双功能催化特性, 但不完全可逆. 利用汞灯作为激发光源, 进行几种水溶性染料和五种混合染料光解实验, 利用紫外-可见、红外以及人工神经网络光度法研究La_xSr_1－xNi_1－yCo_yO₃的催化性能. 结果表明: La_xSr_1－xNi_1－yCo_yO₃ (x＝0.7, 0.9, 1; y＝0.3, 0.75)复合氧化物都具有较强光催化特性; La_xSr_1－xNi_1－yCo_yO₃的光催化活性高于La_xSr_1－xNiO₃, 这与B位离子(Ni^2—, Co^2－)的电子构型有关; Co^2＋的加入可使La_xSr_1－xNiO₃的光催化活性有所提高.     

基于糖皮质激素受体调节剂波尼松龙的定量构效关系研究

为了探讨糖皮质激素受体调节剂波尼松龙系列的结构和活性之间的关系,首次使用比较分子力场(CoMFA)和比较分子相似性指数分析(CoMSIA)方法对77个靶标分子建立三维定量构效关系(3D-QSAR)模型.在基于配体叠合的基础上,得到了最好的CoMSIA模型(Q2=0.504,R2ncv=0.849,SEE=0.283,F=56.365和R2pred=0.792).模型的三维等势线图分析说明了疏水性基团在R1取代基位置有利于提高活性,亲水性基团在R2取代基位置有利于提高活性.此外,分子对接分析结果显示了与波尼松龙形成一些氢键的氨基酸Asn564,Gln642,Thr739在糖皮质激素受体调节剂中有重要作用.本文得到的结果能够更好地帮助理解糖皮质激素受体调节剂作用机理,并为今后的药物设计与合成提供了新思路.     

微波消解电感耦合等离子体质谱法测定大气气溶胶中的铂元素

采用高压密闭微波消解系统消解样品,结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法,测定了上海市区大气气溶胶样品中Pt元素的含量。实验采用数学校正方法扣除HfO复合离子对Pt元素测定的干扰,用标准溶液模拟样和铂族元素标准物质检验方法的可靠性,其测定值与标准值相吻合。Pt、Hf的检出限分别为0.3 ng/L、3.0 ng/L;Pt和Hf的空白值分别为1.0±0.1 ng/L和29.0±1.0 ng/L。对采集的3个气溶胶样品的测定结果表明:上海市区大气气溶胶中Pt的平均含量为1.5±1.0 pg/m3,低于世界其他城市。     

大口径积分球光源绝对辐射定标技术研究

为了实现大口径积分球光源高精度绝对辐射定标,研究了基于钨带灯比对的光谱辐射亮度定标方法,通过同心圆扫描分析了空间光谱辐射均匀性定标方法,研制了绝对辐射定标装置,校准了出光口径为Ф300 mm积分球光源的光谱辐射亮度、亮度、色温值,实验验证光谱辐射亮度绝对定标的不确定度优于4%。