酸碱脱灰对煤结构及其热解特性的影响

通过酸碱脱灰制备超纯煤,运用X线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、红外光谱(FTIR)和热重(TG/DTG)等分析技术研究酸碱脱灰对煤结构和热解特性的影响。研究结果表明:酸碱脱灰达到很好的脱灰效果,煤样灰分质量分数降低到0.5%以下;脱灰处理破坏煤中碳微晶结构,使煤中分子结构有序性减弱;脱灰煤中羟基和甲基、亚甲基脂肪烃类官能团含量减少,Si—O—Si和Si—O基团消失,酚、醚类含氧官能团含量显著增加;脱灰对低阶煤的分子结构影响较大;在热解过程中,脱灰煤的初始分解温度(ts)和最大质量损失温度(tmax)均向低温区推移;灰分脱除降低传质传热的势垒,有助于促进热解反应。     

氧化石墨的清洗工艺改进及其结构表征

采用改进的Hummers法制备氧化石墨,盐酸清洗之后,取代传统的水清洗方法,加入碱(NaOH)溶液中和溶液中的H+,直到溶液变为中性为止,真空冷冻干燥获得氧化石墨。利用红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)对氧化石墨的化学结构及性能进行表征。结果表明,碱洗氧化石墨的层间距为0.82 nm,石墨层间成功地插入了羟基(C—OH)、羧基(—COOH)、环氧基(C—O—C)等含氧官能团,Raman分析证实碱洗氧化石墨结构良好,微晶尺寸La=5.05 nm,SP~2平面域尺寸有微弱的增加,表明碱对氧化石墨有一定的还原性。该法简单容易,可快速制备氧化石墨,为氧化石墨的大量生产提供了一个新的途径。     

酸碱改性活性炭吸附水中乙酰水杨酸的行为与机理

采用硝酸(HNO_3)和氢氧化钠(Na OH)对活性炭表面进行改性,并考察其对乙酰水杨酸(ASP)的吸附性能。借助傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对改性活性炭结构特性进行表征,考察孔隙结构和官能团与吸附性能的关系,推断改性活性炭中对ASP起主要作用的官能团是含氧官能团。结果表明,两种改性活性炭对ASP均有良好的吸附效果;与Freundlich方程相比,吸附过程更适合用Langmuir方程来进行描述;也表明了活性炭对ASP的吸附属于单分子层吸附。改性后活性炭的最大吸附量可达到96.129 8 mg/g,且吸附过程更符合二级动力学方程。     

离子液体处理对煤微观活性结构的影响

利用X线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和红外光谱(FTIR)研究离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIm]BF4)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm]BF4)对煤中微观活性结构的溶解破坏作用.研究结果表明:离子液体处理煤中的矿物质质量分数降低,芳香层片直径减小,说明离子液体能够溶解除去煤中部分无机矿物质,并对微晶结构的脂族侧链有溶解破坏作用;[BMIm]BF4处理煤的结构有序程度提高,侧链支链等无序结构减少;离子液体处理煤中活性较高的羟基、醚氧键含氧类官能团和甲基、亚甲基脂肪烃类官能团的总体质量分数降低,芳环类C-H基团和C=C基团的活性也减弱.[BMIm]BF4对煤中各类微观活性结构的溶解破坏作用要明显强于[EMIm]BF4的破坏作用.     

中等变质程度煤中羟基的红外光谱分析

利用FTIR光谱分析及光谱分峰程序,对几种中等变质程度的煤样的红外光谱进行分析,六类羟基在我们所研究的中等变质程度煤中均存在,但是对于同一煤来说,六类氢键不一定同时存在于煤结构中。因此得出中等变质程度煤中含有少量的自由羟基和环氢键,主要羟基类型是OH—,πOH—OH,OH—醚氧以及它们的变化规律:羟基-π氢键随O/C比的减小而增大,醚氢键则先增大而后减少,羟基之间相互作用形成的氢键则先减小,而后增大,进而成减小趋势。     

碳纤维的电化学表面改性及其表面结构演变

采用电化学氧化法对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维进行表面改性,联用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱(XPS),表征了碳纤维表面物理化学结构。结合力学性能分析,评价了碳酸氢铵、氯化铵和硫酸铵三种电解质的改性效果,解释了碳纤维表面薄弱层产生的原因,分析了电化学改性碳纤维表面的机理。结果表明,在电化学改性过程中,碳纤维表面活性氧含量呈现梯形变化趋势,最高增幅达87.8%,而活性氮含量则不断增加直到饱和,可达到2倍增幅;相对于羧基等含氧基团,碳纤维复合材料(CFRP)层间剪切强度(ILSS)对胺基等含氮官能团更加敏感;当电解质中存在二价阴离子时,有利于减小碳纤维抗张强度的损失,甚至使其得到提高。     

硝酸改性竹炭理化性质变化的研究

采用质量分数分别为17%、34%和68%的硝酸溶液对竹炭进行8 h的表面改性处理,测定了改性前后竹炭的碘值、灰分和水分含量。结果表明:3种改性条件下竹炭的碘值和灰分含量均比改性之前有小幅度下降,而水分含量则比改性之前有明显上升,其中,以68%硝酸改性的竹炭其各项指标变化幅度最大。使用Boehm滴定法和傅里叶变换红外光谱FTIR对硝酸改性前后的竹炭进行了结构表征,结果发现硝酸改性后的竹炭表面含氧官能团数量有不同程度的增加;比表面积和孔径分析表明,硝酸改性后竹炭的比表面积显著下降,平均孔径显著增大;SEM-EDS分析表明硝酸改性后竹炭的表面粗糙程度增加,同时含碳量降低,含氧官能团数量增加;TG-DSC分析结果同样表明硝酸改性后的竹炭表面有大量水分子和表面官能团生成,进而造成失重率显著增加。     

活性炭表面酸化改性对催化聚丙烯成炭的影响

通过硝酸氧化处理对椰壳类活性炭(AC)进行酸化改性,研究酸化条件(温度、时间、浓度)对AC酸值的影响,并考察不同酸值的AC对PP(聚丙烯)/NiO/AC复合材料成炭的影响。采用比表面积及孔径分析仪考察改性活性炭的比表面积及孔结构;以Beohm滴定实验、X射线光电子能谱(XPS)表征改性AC表面含氧官能团种类及含量;用马弗炉、扫描电镜(SEM)考察不同酸值的AC和NiO协效催化聚丙烯成炭及成炭结构。实验结果表明:硝酸处理后,AC比表面积和孔结构均有所变化;酸化条件对AC表面酸性官能团的含量影响显著,改性后表面酸性官能团含量明显增加,酸性官能团主要为—COOH、—CO和—OH;AC表面酸性官能团的增多促进了聚丙烯自身成炭能力,改善了残炭结构。     

大豆球蛋白的红外和Raman光谱分析

利用Fourier变换红外光谱(FTIR)和激光Raman光谱研究大豆球蛋白的结构, 并对大豆球蛋白的红外光谱和Raman光谱的特征峰进行指认, 计算Raman费米共振\%I\%850/830的比值. 结果表明: 红外光谱和Raman光谱的酰胺Ⅰ带去卷积和曲线拟合获得二级结构, 其中β 折叠结果差异较小, α 螺旋、 β 转角和
无规卷曲结果差异较大（p<0.05）; 红外光谱在1 618,1 682 cm^-1处的吸收峰归属于大豆球蛋白的分子间和分子内聚集, 拟合峰面积百分数分别为11.1%和9.5%; 包埋和外露的酪氨酸残基占酪氨酸残基总量的14%和86%.     

改性活性炭吸附二氯乙烷性能

为探讨改性活性炭吸附有机气体性能的影响,商业活性炭分别经过1 mol/L的硝酸、盐酸、硫酸,600,700和800℃处理.通过Boehm滴定、傅式转换红外光谱(FTIR)、比表面积分析仪对活性炭样品的物化性质进行测试.以二氯乙烷为吸附质进行吸附实验研究,结果表明:酸改性样品的表面酸性官能团数量增加,热改性样品的表面碱性官能团数量增加;热改性比酸改性更有效的优化活性炭的孔结构;增大活性炭的理论有效孔容是提高二氯乙烷吸附量的有效途径,表面官能团的增加可以促进活性炭对二氯乙烷的吸附作用.     

Efficient photo-assisted Fenton oxidation treatment of multi-walled carbon nanotubes

In this paper,a new and efficient way to oxidize and functionalize the multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) has been developed by using a combination of ultraviolet (UV) irradiation and Fenton oxida-tion process,namely UV/Fenton oxidation treatment. Comparing with conventionally individual Fenton oxidation treatment of MWNTs,UV/Fenton combined treatment improved the etching rates and effi-ciencies and hence reduced the time for surface modification of MWNTs,which was proved to be an effective method in etching and functionalizing CNTs. The formation of new functional groups,struc-tural changes and thermal stability during oxidation period were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR),Raman spectroscopy and could be clarified by thermogravimetric analy-sis (TGA),which showed that it was under UV irradiation conditions that MWNTs could be rapidly functionalized with hydroxyl,carbonyl and carboxyl groups in the presence of Fenton reagents,origi-nating from the increase in the gross HO· concentration and the existent synergetic effect when using UV irradiation combing with Fenton oxidation process. Introduction of such new oxygen-containing functional groups was attributed to attacks of HO· on defect sites and unsaturated bonds of C=C in the MWNTs sample,which should play an important role in accounting for the FTIR and Raman spectral changes.     

分光光度法测定Fenton反应产生的羟基自由基

基于水杨酸可以捕获羟基自由基（·OH）生成2,3-二羟基苯甲酸和2,5-二羟基苯甲酸,在波长510nm处有最大吸收的原理,建立一种用分光光度法检测Fenton反应产生的羟基自由基（·OH）的方法．通过对反应体系影响条件的优化,筛选出最佳反应物配比和最佳实验条件,并对其稳定性进行检测．在此基础上。测定抗氧化剂对羟基自由基（·OH）的清除率．结果表明：该体系反应灵敏、稳定性高,可作为抗氧化剂的筛选方法之一.     

山茱萸多糖PFCA Ⅲ抗氧化性能研究

研究了山茱萸多糖PFCAⅢ的抗氧化性能。利用烘箱法研究多糖对油脂的抗氧化活性，结果表明水提山茱萸多糖PFCAⅢ可有效抑制植物油氧化；利用Fenton反应检测多糖PFCAⅢ对羟基自由基(·OH)的清除作用，当清除率达50%时所需浓度为430mg/L；通过邻苯三酚自氧化反应检测PFCAⅢ对超氧阴离子自由基(O₂^-·)的清除能力 ,当PFCAⅢ的添加浓度为100mg/L时清除率为21.5%。     

螺旋藻多糖及其硫酸酯清除羟自由基的活性

螺旋藻粗多糖经阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和乙醇分级，获得多糖级分Sl，S2，S3。通过硫酸化修饰，合成相应的硫酸酯化多糖SL1，SL2，SL3．并用BaCl2—明胶比浊法确定硫酸基的含量，红外光谱法确定硫酸酯健在1240，810和620cm^-1处存在强的特征吸收峰．通过Fenton反应产生羟自由基模型，对比研究不同级分螺旋藻多糖化学修饰前后体外清除羟自由基(OH)的能力．实验表明，由于多糖级分不同，组成、极性和酸碱性的差异，其清除羟自由基能力强弱的顺序为：Sl＞S3＞S2；螺旋藻多糖经硫酸酯化后，SL2，SL3清除羟自由基能力比酯化前多糖S2，S2的能力显著增强．     

The v-v energy transfer of highly vibrationally excitedstates (Ⅱ)──Vibrational quenching of CO(v) by H_2O

The vibrational energy transfer from highly vibrationally excited CO to H 2O molecules is studied by time-resolved Fourier transform infrared emission spectroscopy (TR FTIR). Following the 193 nm laser photolysis of CHBr 3 and O 2 the secondary reactions generate CO(v). The infrared emission of CO(v→v-1) is detected by TR FTIR. The excitation of H 2O molecules is not observed. By the method of the spectral simulation and the differential technique, 8 rate constants for CO(v)/H 2O system are obtained: (1.7±0.1), (3.4±0.2), (6.2±0.4), (8.0±1.0), (9.0±2.0), (12±3), (16±4) and (18±7) (10 -13cm 3·molecule -1·s -1). At least two reasons lead to the efficient energy transfer. One is the contributions of the rotational energy to the vibational energy defect and the other is the result of the complex collision. With the SSH and ab initio calculations, the quenching mechanism of CO(v) by H 2O is suggested.     

油砂组成结构及热解特性分析

采用傅立叶红外光谱仪(FTIR)对四种油砂微观结构和官能团进行研究,通过FTIR谱图的分峰拟合处理,对油砂主要官能团进行半定量分析。研究表明：油砂由芳香烃、脂肪烃、羟基官能团和含氧官能团等组成,其中芳香烃结构和醇类化合物为主。利用TGA/DSC1型同步热分析仪和傅里叶变换红外光谱仪(TG-FTIR)进行了油砂热解特性实验,考察了升温速率对热解特性的影响,探究了油砂热解过程中挥发分的析出规律与主要气相产物H2O、CO2、CO、CH4、CnHm的释放特性。结果表明：油砂热解过程分为干燥脱气段、低温热解和高温热解3个阶段,其中有机质挥发分的析出主要发生在低温热解段;随着升温速率的提高,油砂热解产物释放更加集中,热解特性趋好。油砂热解过程中先析出游离水,随后发生解聚和脱水反应,主要的烷基侧链不断脱落、环化及含氧官能团逐渐断裂生成各种烷烃类、羧酸类、醇类和醛类等物质,甲氧基(-O-CH3)、亚甲基(-CH2-)和甲基(-CH3)在低温段(＜600℃)断裂振动生成有机气体CnHm和CH4。     

Studies on kinetics of reactions between phycobiliproteins and hydroxyl radicals by a pulse radiolytic technique

Scavenging of hydroxyl radical (· OH) by phycobiliproteins (C-phycocyanin, Allophycocyanin and R-phycoerythrin) was studied by competitive kinetics methods. Hydroxyl radicals were generated from pulse radiolysis of aqueous systems saturated with nitrous oxide (N₂O). The experimental results indicated that the three types of phycobiliproteins are all strong scavengers of · OH, the rate constants are around (2.8-5.6)×10⁹ L · mol^-1 · s^-1.     

Degradation of organic pollutants by a Co3O4-graphite composite electrode in an electro-Fenton-like system

A novel composite electrode was constructed by pressing together Co3O4 and graphite and it was used as the cathode in an electro-Fenton-like (EFL) system. The poor electron transport characteristic of Co3O4 was overcome by incorporating graphite. In situ electro-catalytic generation of hydroxyl radicals (·OH) occurred at high current efficiencies from pH 2-10, extending the traditional Fenton reaction pH range. Cyclic voltammetry and AC impedance spectrometry were used to characterize the composite electrode. The ability of the EFL system to degrade organic compounds was investigated using sulforhodamine B (SRB) and 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP) as probes. Decoloration of SRB (1.0×10-5 mol/L) was complete (100%) in 150 min and SRB was effectively degraded from pH 2-10. The decomposition of SRB was studied using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and total organic carbon (TOC) analysis and results indicated that the final degradation products were carbon dioxide, carboxylic acids and amines. The EFL system also decomposed 2,4-DCP and the degradation was 98.6% in 240 min. Electro-catalytic degradation of SRB occurs by a ·OH mechanism. After 5 times reused, the degradation rate of SRB did not significantly slow down. The electrode shows excellent potential for use in advanced oxidation processes (AOPs) used to treat persistent organic pollutants (POPs) in wastewater.     

分光光度法研究邻菲罗啉亚铁与Fenton体系的作用

建立一种以Fe（phen）3^2＋为显色剂，用分光光度法测定Fenton反应产生的·OH的新方法．该方法是在pH=3．0条件下，利用Fenton反应所产生的羟自由基与Fe（phen）3^2＋作用后使吸光度（A）降低，在510nm处用紫外可见分光光度计测定其A值变化，可间接测定羟自由基的生成量．通过测定条件的研究，探讨了最佳实验条件，以及在最佳条件下进一步探讨抗氧化性药物苯甲酸对羟自由基的清除率的量效关系．该方法稳定，可作为一种简便的筛选抗氧化剂的方法．     

黄瓜;多糖;自由基;清除;抗氧化性

建立了热水提取、乙醇沉淀、Sevage法除蛋白、有机溶剂分离精制提取黄瓜多糖的方法,并用蒽酮一硫酸比色法测定其含量;采用超氧阴离子自由基、羟基自由基、二苯代苦味肼基自由基(DPPH·)体系,对黄瓜多糖的抗氧化活性进行了研究,结果表明:黄瓜多糖对DPPH·、·OH and O2-·具有较强的清除能力,与其浓度呈线性关系.