CO_2捕集炭膜的前驱体结构设计及性能

从分子结构设计出发,合成了一系列新型刚性、高自由体积的聚酰亚胺炭膜前驱体,并制备了炭膜.采用热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究了不同聚酰亚胺前驱体的热分解特性及在热解炭化过程中化学结构、微结构的变化规律;测试了所制备炭膜的气体分离性能.结果表明,前驱体的自由体积分数显著影响炭膜的气体分离性能;聚合物结构越具刚性,自由体积越大,所得炭膜结构越疏松,极微孔道尺寸越大,越有利于气体分子在炭膜极微孔道中的渗透、扩散与传输.其中,刚性大体积基团芴基、酚酞cardo基团和六氟异丙基的引入能有效破坏分子链间的堆积,提高聚合物的自由体积,所形成炭膜的结构较疏松,均表现出优异的气体渗透性和分离选择性,超越了Robeson上限,解决了传统炭膜气体渗透性能低的问题.特别是采用羟基官能化聚酰亚胺前驱体制备的炭膜在保持较高气体分离选择性的同时,CO_2气体的渗透性高达24770 Barrer(1 Barrer≈7.5×10-18m2·s-1·Pa-1),可实现对CO_2的有效分离和捕集,展现出良好的商业化应用前景.     

电喷雾/光电离双源型小型离子阱质谱仪的研制

构建了一套电喷雾/紫外灯双电离源离子阱质谱仪系统,用于气体和液体样品的快速检测.仪器采用非连续大气压进样技术,通过夹管阀装置来同时完成电喷雾离子和中性气态样品的采集和传输.所配备的两种电离源适合不同的分析对象,在应用上具有一定的互补性,其中电喷雾源用于溶液中极性化合物的电离,而紫外电离源主要用于分析气态有机物.本研究选择了苯甲醚、甲苯、2,4-二甲基苯胺、精氨酸、利血平和阿斯巴甜等不同类型的样品,测试了仪器在使用不同电离模式下的工作性能.结果表明,电喷雾源和紫外光电离源可用于不同类型样品的电离,在分析2,4-二甲基苯胺时还能分别生成不同类型的分子离子.两种电离源在工作时互不干扰,既能单独使用,也能同时开启,可根据检测需求随意切换工作模式,获得更全面的样品成分信息.双离子源设计是扩展小型质谱仪应用范围的一种有效途径,这种方案不会明显增加仪器的体积,却能提供更多样化的分析功能,满足对不同类型样品的检测需求.     

支持向量回归在人体血红蛋白无创检测中的应用

采用线性渐变滤光片(Linear variable filter, LVF),优化设计高性能、便携式的人体血液成分近红外检测设备,研究了支持向量回归(Support vector regression, SVR)模型对人体血红蛋白(Hemoglobin, Hb)的预测能力及稳定性,以实现贫血疾病的无创诊断.无创采集100位志愿者食指前端光谱信息并划分定标集、验证集1和2.应用网格搜索方法优选惩罚参数与核函数参数c=5.28, g=0.33,用以建立稳健的SVR模型.随后,分别对验证集1和2中Hb水平进行定量分析.实验结果表明: 预测标准偏差(RMSEP) 分别为10.20 g/L和10.85 g/L,相对预测标准偏差(R-RMSEP) 为6.85%和7.48%,测量精度较高且SVR模型对不同样品的适应性较强,基本满足临床检测要求.基于SVR算法自行设计的LVF型近红外光谱检测设备在贫血症的无创诊断中有着良好的应用前景.     

氟固相萃取辅助的生物分子质谱分析新方法

氟固相萃取(Fluorous solid-phase extraction,FSPE)是一种基于全氟化合物之间氟-氟相互作用的固相萃取技术,通过在目标分子上进行氟标签衍生,利用高氟化固相吸附剂实现特异性的分离纯化.这一技术在有机合成、催化,以及化学和生物分离分析等诸多领域应用广泛.近年来,由于氟固相萃取和生物质谱技术之间良好的兼容性,两者联用结合的分析方法受到了研究者的广泛关注.本文在简要介绍氟固相萃取技术原理的基础之上,重点综述了其在生物质谱分析领域中的应用,并对其发展前景进行了展望.     

捷联惯导系统的空中标定方法

从工程实用和维护的角度出发,提出了一种针对机载捷联式系统的空中标定方法。该方法依据捷联惯导系统级标定的基本原理,使用卡尔曼滤波作为估计手段,惯性器件常值漂移、刻度系数误差及惯导系统基本误差项作为状态量,依据外部GPS信息作为观测基准,通过设定的飞行机动动作对各待标定误差项进行激励。仿真卡尔曼滤波结果表明,依据飞机实际运动过程设计的简单飞行轨迹即可以实现对所有误差项的有效激励,各误差项随飞行过程进行逐步收敛。这种系统级空中标定方法不需要飞机作特殊的机动动作,在实际工程中易于实现,且经过一个架次的飞行就可以对惯导系统进行一次标定补偿。     

用动光弹性法研究材料引入的分配层对应力波传播的影响

本文用动态光弹性模拟试验分析方法，观察和分析研究了材料不同的分配层对应力波在结构中传播的影响，比较分析了冲击荷载产生的应力波在洞室结构顶部的传播及相互过程，得到指定点处的应力—时间关系曲线，为结构震塌机理的进一步的研究和防护结构的改进提供参考。     

高放废物处置库选址中低渗透介质地质研究的几个问题

低渗透介质是阻碍有害物质在地下迁移良好的天然屏障, 因此成为高放废物处置库围岩类型的首选。本文通过对高放废物处置库选址中地质研究的回顾, 阐述了低渗透介质地质研究的特点, 对地质参数测定、取样、水流模拟、地球化学模拟进行了重点介绍。     

反应性高分子抗菌剂的合成及对棉织物的抗菌整理

通过三元共聚将马来酸酐活性基团引入大分子链中,制备了两个系列的反应性高分子抗菌剂poly(DMAEMA-BC/AAm/MAn)和poly(DMAEMA-DB/AAm/MAn),并用FT-IR对合成的反应性高分子抗菌剂进行了结构表征,用酸碱滴定法测定了其酸值,通过平板活菌计数法测定了反应性高分子抗菌剂的抗菌活性,并表征了它们的抗菌活性对抗菌时间与浓度的依赖关系。通过热整理工艺将三元共聚物与棉织物反应,制得抗菌织物。之后,通过改良振荡烧瓶法测定了抗菌整理后棉织物的抗菌效果,并进一步考察了织物抗菌效果的耐洗性。研究结果表明,少量的马来酸酐(单体摩尔比5%)有助于提高共聚单体的反应活性,共聚物中含少量马来酸酐时,抗菌活性增强。用马来酸酐单体摩尔比5～35%的poly(DMAEMA-BC/AAm/MAn)或5～25%的poly(DMAEMA-DB/AAm/MAn)整理的抗菌织物均具有良好的抗菌效果,且前者经过100次水洗,后者经200次水洗后,仍表现良好的抗菌效果。     

多孔载体上纯相MgAPO-36和CoAPO-36分子筛膜的合成与表征

<正>分子筛膜具有与常见气体和溶剂分子大小相当的规则孔道结构,良好的热稳定性和催化性能,可用于强化气体混合物分离[1-2]和膜反应过程[3-4]。到目前为止,沸石分子筛膜(如BEA、LTA和MFI型)和磷铝分子筛膜(如AEI、AFI和CHA型)相关的研究工作均有大量报道[5],但ATS型磷酸铝分子筛薄膜的合成与应用研究仍未见公开报导。     

染料敏化光催化还原水制氢

光敏化效应最早可追溯到大约170年前.早在1839年,Becquerel等人将氧化铜或卤化银涂在金属电极上,他们发现该电极在可见光照射下能够产生光电压[1].1887年,Vienna大学的Moser教授等人在卤化银电极上涂上染料赤藓红(erythrosine)的实验结果进一步证实了染料的光敏化效应[2].然而,直到德国科学家Tributsch等人在20世纪60年代阐释了染料吸附在半导体上并在一定条件下产生电流的机理,这一现象才引起广泛关注[3,4].