基于NICE-OHMS技术进行大气压气样直接检测的理论分析

噪声免疫腔增强光外差分子光谱技术(NICE-OHMS)是目前世界上最灵敏的激光吸收光谱技术,其在低压环境中具有极高的探测灵敏度。然而当测量样品处于大气压时,NICE-OHMS系统的探测灵敏度会大幅下降。主要原因之一是大气压下获取最大NICE-OHMS信号幅度的条件与低气压下不同。通过对大气压NICE-OHMS理论进行分析,分析了影响信号幅度的参数,并通过数值模拟来寻找最佳的实验条件。本文着重讨论影响信号的主要参数包括光学腔腔长L,调制系数β,探测相位θ。其中,由于在NICE-OHMS中使用DeVoe-Brewer技术将调制频率ν_m锁定到Fabry-Parot(FP)腔的自由光谱区(FSR)。因此FP腔的腔长决定了ν_m,同时还作用于信号幅度S■。模拟结果显示,当腔长增大时,由于ν_m随之减小,载波和边带的光谱成分相互重叠部分增大,因此线型函数的幅度逐渐减小。而吸收信号幅度随着腔长的增加而逐渐增加,色散信号幅度先增大后减小,并且在腔长等于8 cm时达到最大值。调制系数β会影响频率调制后激光载波和边带的幅度大小,并且影响信号线型。随着腔长的增加,最大信号幅度对应的β值也随之增加。在相同腔长下,色散信号的最佳β值小于吸收信号,更容易使用电光调制器实现。最后分析了参数的可实现性,分析了不同种类激光器的频率调谐能力,压电陶瓷的扫描宽度等。以乙炔气体为例,大气压下NICE-OHMS的谱线半宽达到~3 GHz,而光谱覆盖范围大于10 GHz。分布反馈式半导体激光器(DFB)与外腔二极管激光器(ECDL)的频率调谐范围可以达到30 GHz以上,但是由于激光线宽宽,得到的PDH锁定性能欠佳。回音壁模式激光器(WGM)和掺饵光纤激光器(EDFL)线宽为百Hz量级,是目前高灵敏NICE-OHMS系统中常用的光源。但是WGM目前可以实现了5 GHz的激光频率调谐范围,而EDFL的外部电压可控制的调谐范围仅为3 GHz。使用精细度为55000的腔进行模拟,调制系数β=1,腔长大于8 cm时,可使用WGM激光器实现,腔长大于25 cm时,可以使用EDFL激光器实现。而对于在设计光学腔中常用的伸缩长度为25μm的PZT,随着腔长的增加,对应的腔模频移范围逐渐减小,在腔长为典型的40 cm时,扫描范围大于12 GHz。     

自动去浮渣装置设计及在浮上法中的应用

为了对浮上法中的浮渣进行有效去除,文章设计了一种自动去浮渣装置;该装置利用浮渣自身的特点和气压推动原理进行导引,使浮渣经导引后自动导向出渣口,进行排除或收集,这种装置是不耗能的,也是低成本的,它不但可以有效地脱除浮渣,而且可以有效地收集浮渣;该文还提出了对用电解法处理高浓度化工废水,得到的浮渣进行直接燃烧的建议,对节能和资源综合利用都是有益的。     

有机小分子催化合成高聚物的研究进展

综述了有机小分子催化剂在高分子合成上应用的研究进展,着重分析催化剂结构与催化效能、单体的选择性以及聚合物的性质之间的关系。     

碳酸乙烯酯合成碳酸二苯酯的GC-MS分析

以钛酸四丁酯催化碳酸乙烯酯与乙酸苯酯酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)。GC-MS定性分析表明,反应液中含主产物DPC,中间体2-乙酰氧乙基苯基碳酸酯(1),副产物乙二醇二乙酸酯、乙二醇苯醚乙酸酯和苯酚。1的结构经1H NMR,13C NMR,FT-IR和EI-MS确证。     

负载PbO催化剂对苯胺与碳酸二甲酯合成苯氨基甲酸甲酯的催化性能

 考察了几种负载PbO催化剂对苯胺(An)与碳酸二甲酯(DMC)反应合成苯氨基甲酸甲酯(MPC)的催化性能. 结果表明, PbO/SiO2对该反应表现出很高的催化活性. 当w(PbO)=3.6%, n(PbO)/n(An)=1%, n(DMC)/n(An)=5, θ=160 ℃和t=4 h时, MPC收率达到99.5%. PbO/SiO2容易从反应体系中分离,且可重复使用5次,催化活性基本保持不变,使用寿命较长.     

国内外碳酸二甲酯酯交换反应催化剂研究进展

碳酸二甲酯（DMC）是一种重要的有机合成原料及中间体，DMC带有-CO、-COOCH3和CH3基团，可进行羰基化、甲基化、甲氧基化和羧甲基化反应，取代传统使用的有毒原料光气、硫酸二甲酯和甲基氯等。因此，1992年DMC在欧洲被登记为绿色无毒化学品，DMC可替代光气合成聚碳酸酯、碳酸二苯酯、异氰酸酯（TDI、MDI、HDI、IPPI）及烯丙基二甘醇碳酸酯（ADC）；也可用于合成氨基甲酸酯类农药（西维因）、苯甲醚、甲基芳胺等；此外，DMC具有高的含氧量（53．3％），可以用做汽油添加剂，能有效提高汽油的辛烷值；还具有与其它溶剂相溶性好，蒸发速度快的特点，适于在特种油漆、药物制造行业使用。因此，碳酸二甲酯是一种有广阔发展前景的化学品。     

熔融酯交换法合成聚碳酸酯的研究

采用熔融酯交换法,以碳酸二苯酯(DPC)和双酚A(BPA)为原料合成聚碳酸酯(PC).考察了乙酰丙酮(HACAC)类金属配合物催化剂的活性,以及催化剂活性与相应金属离子螯合配位作用的关系.以不同乙酰丙酮金属配合物为催化剂合成的PC的特性黏数([η])对相应金属离子二苯甲酰甲烷(DBM)配合物的稳定常数的对数值(lgβ1)作图,得到1个双火山型曲线,证明DPC与BPA的熔融酯交换缩聚反应是受乙酰丙酮阴离子的碱性作用和金属离子的螯合配位作用共同影响的.通过比较用各种催化剂合成的PC的性质,发现乙酰丙酮锂(LiACAC)是一种优良的催化剂,可以用来合成分子量超过40000([η]=0.710 dL.g-1)、低支化物(Fries产物)含量、低分散(PDI=2.12)的PC.以LiACAC为催化剂,考察了催化剂用量、反应物配比、酯交换阶段压力以及温度等条件对反应的影响.最佳反应条件为,LiACAC的用量为1.5×10-4mol/mol BPA、原料配比nDPC∶nBPA=1.08、酯交换阶段压力设在4000 Pa、缩聚反应阶段反应温度为260℃.     

热扩散法制备MoO3/SiO2催化草酸二甲酯和苯酚酯交换反应

采用热扩散法（TS）和等体积浸渍法制备了MoO₃/SiO₂催化剂用于草酸二甲酯和苯酚酯交换反应.结果表明,热扩散法制备的10%MoO₃/SiO₂-TS催化剂较等体积浸渍法制备的10%MoO₃/SiO₂-C催化剂具有更好的催化性能.运用X射线衍射、Raman光谱、X射线光电子能谱分析、吡啶吸附红外光谱、NH₃程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征,发现虽然两种方法制备的催化剂都只有弱Lewis酸中心,钼均以氧化钼单体形式存在,未形成解离和聚合,但是10%MoO₃/SiO₂-TS催化剂较10%MoO₃/SiO₂-C催化剂表面钼含量更高且MoO₃分散得更好.在苯酚用量为0.2mol,10%MoO₃/SiO₂-TS催化剂用量为1.2g,反应温度为180℃,草酸二甲酯与苯酚的摩尔比为2,反应时间为4h的优化条件下,苯酚转化率可达70.9%,甲基苯基草酸酯和草酸二苯酯的收率分别达63.1%和7.7%.     

表面修饰多壁碳纳米管负载二氧化钛的制备及催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应的性能

制备了表面修饰多壁碳纳米管负载TiO₂的催化剂,并将其应用于碳酸二甲酯与苯酚的酯交换反应. 采用X射线电子能谱、透射电子显微镜、低温N₂吸附-脱附和X射线衍射等对催化剂进行了表征. 结果表明,以低浓度的氨水（0.4%）代替去离子水作为沉淀剂时,制备的催化剂显示出更好的催化活性、分离性与重复使用性. 考察了TiO₂负载量、催化剂用量及反应时间对反应性能的影响. 在最佳反应条件下,苯酚转化率为42.5%,碳酸甲苯酯与碳酸二苯酯的总选择性达到99.9%以上. 经过4次重复使用后,催化剂的活性略有下降.     

硝基修饰MOF-5材料的制备及催化氨基甲酸酯热分解!

采用直接混合法在室温下制备了含硝基的金属-有机骨架材料MOF-5-NO2,并采用X射线衍射分析,红外光谱,N2等温吸附和扫描电子显微镜对其进行了表征.结果表明,MOF-5-NO2具有与MOF-5相似的晶体结构和表面形貌,二者都具有高比表面积及微孔特性,但由于硝基的吸电子效应,MOF-5-NO2比MOF-5具有更强的Lewis酸性,因而对氨基甲酸酯热分解制备异氰酸酯的反应具有良好的催化活性.在无溶剂条件下,MOF-5-NO2使苯氨基甲酸甲酯热分解的反应速度显著提高,催化剂转化频率达到ZnO的7倍以上;二苯甲烷二氨基甲酸苯酯热分解的中间产物减少,二苯甲烷二异氰酸酯的收率达到81.6%.