藻有机物的消毒副产物生成特性研究

采用腐殖酸、铜绿微囊藻及其胞外有机物(EOMs)、牛血清蛋白(BSA)、淀粉、DNA和鱼油分别代表和模拟腐殖酸、藻类及其EOMs、藻类蛋白质、藻类多糖、藻类核酸和藻类脂肪,并分别考察这些化合物的三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)和N-亚硝基二甲胺(NDMA)等消毒副产物的生成情况.结果表明,这7种有机物样品的THMs生成势分别为2.46,11.55,4.01,3.60,0.75,3.08,17.57μg/mg TOC,HAAs生成势分别为4.46,14.82,5.28,10.60,1.68,5.70,4.64μg/mg TOC,NDMA生成势分别为0.293,0.216,0.054,0.212,0,0.215,0μg/mg TOC.综合比较可知,除淀粉外的其他模拟藻有机物样品均具有较腐殖酸更高的THMs和HAAs生成势,而腐殖酸则具有较所有模拟藻有机物样品更高的NDMA生成势.     

多相催化臭氧氧化对CHCl3生成势降解效能研究

以腐殖酸为天然大分子有机物的代表物,研究了多相催化臭氧氧化技术对三卤甲烷生成势的去除规律.试验发现,催化剂的存在提高了臭氧对腐殖酸的无机矿化度,但并没有进一步改善臭氧化对腐殖酸分解产物的可生化性.在本试验条件下,反应的初始5min和20min后,催化臭氧氧化过程三卤甲烷生成势降低明显,并且显著优于单独臭氧化.而在反应的中间阶段(5～20min),催化臭氧氧化与单独臭氧化对三卤甲烷生成量的影响差异很小.对比THMFP/TOC比值,推测单独臭氧化和催化臭氧氧化后,有机物中可与氯反应生成DBP的反应点逐渐降低.相对而言,催化臭氧氧化较单独臭氧化对这些反应点的减少更有效.     

可溶脂肪酸低温矿物催化生成甲烷的实验研究

将十八烷酸作为模型反应物 ,以改性蒙脱石、苏北和江汉油田未熟烃源岩岩样为催化剂 ,考察了在不同压力、温度下 ,脂肪酸低温催化加氢生成甲烷的能力。实验结果表明 ,温度、压力及矿物催化剂的结构对十八烷酸低温催化加氢生成甲烷有显著的影响。同时 ,在模拟地质条件下 ,未熟烃源岩中所含的可溶脂肪酸也能够生成一定量的甲烷 ,且水的存在对甲烷的生成有促进作用。     

神东煤镜质组和惰质组热解甲烷生成反应类型分析

采用等密度梯度离心分离方法,对神府东胜矿区马家塔露天煤矿2号煤层煤进行了镜质组和惰质组煤岩显微组分的分离富集。利用TG/MS对两种显微组分热解脱挥发分行为进行了升温速率为20℃/min条件下的测试,获得了热解甲烷生成的速率曲线,并对其热解生成特征进行了分析。采用分峰拟合的方法,将其分为6个峰,计算得到了各基元反应的动力学参数及其热解特征参数,认为神东煤镜质组和惰质组热解甲烷的生成由煤大分子裂解、缩聚过程中的6种反应所致。通过动力学分析,结合煤大分子的热解规律、热解过程中其它挥发分的逸出特征及相关模型化合物的量子化学计算结果,对热解甲烷生成的6种反应类型进行了具体分析。     

简化的联合PDF模型模拟湍流燃烧中NO生成

为克服现有工程中模拟污染物生成模型存在的缺陷,采用简化的联合概率密度函数(PDF)模型预报了甲烷燃烧过程,得到的温度场及反应物和产物浓度场与实验结果相符。在此基础上,采用Zeldovich机理及简化的联合PDF湍流反应模型预报了甲烷燃烧过程中热力型NO的生成,并与实验及Arrhenius模型的预报结果进行了比较。结果表明,简化的联合PDF模型给出的NO分布与实验结果相符,而Arrhenius模型的预报值则远低于实验值。说明简化的联合PDF模型能够综合考虑湍流和反应动力学两方面的影响,合理预报NO的生成过程。     

甲烷爆炸感应期内C_2自由基及其特征光谱分析

为推进甲烷爆炸感应期内探测与抑制技术的发展,利用小尺度气体爆炸实验装置进行了12个体积分数的甲烷爆炸实验,采用光谱比较法、谱线强度比较法和加权因子法等火焰发射光谱分析方法对实验得到的甲烷爆炸感应期内C2自由基及其特征光谱出现频率、相对强弱等特征进行分析。研究表明,甲烷爆炸感应期内存在C2自由基,并且Phillips近红外系统谱带、Mulliken’s系统谱带、Swan系统谱带、Fox-Herzberg系统谱带出现概率较高,被探测到的概率较大,适宜用作辨识甲烷爆炸信号。C2含量在甲烷体积分数9.5%附近时最大,在9.5%之前,随着甲烷体积分数的增加而增大,在达到9.5%之后,随着甲烷体积分数增加而减小。实验条件下C2各特征光谱中,Phillips近红外系统谱带、Swan系统谱带、Fox-Herzberg系统谱带分别在771,590,289 nm处特征光谱相对较强,这些光谱强度较强的谱线适于用作辨识自由基和瓦斯爆炸信号的依据。     

可溶脂肪酸低温矿物催化生成甲烷的实验研究

将十八烷酸作为模型反应物，以改性蒙脱石，苏北和江汉油田未熟烃源岩岩样为催化剂，考察了在不同压力，温度下，脂肪酸低温催化加氢生成甲烷的能力，实验结果表明，温度，压力及矿物催化剂的结构对十八烷酸低温催化加氢生成甲烷有显著的影响，同时，在模拟地质条件下，未熟烃源岩中所含的可溶脂肪酸也能够生成一定量的甲烷，且水的存在对甲烷的生成有促进作用。     

二苯甲酰甲烷的合成与热稳定性研究

目的合成二苯甲酰甲烷,对其进行结构表征及热稳定性研究。方法以苯甲酸乙酯、苯乙酮为原料合成二苯甲酰甲烷,采用核磁共振谱、电喷雾质谱、红外光谱和紫外可见光谱对化合物进行结构表征,在静态空气气氛中用热重-差示扫描量热分析法（TG—DSC）对其进行热分析研究。结果通过一系列波谱表征,确认了所得产物的结构,二苯甲酰甲烷在134～308℃时质量损失约93．21％,309～392℃时质量损失约6．61％。在249℃、365℃分别有2个放热峰。结论热分析研究结果表明二苯甲酰甲烷在固态和溶液中均很稳定。     

4种氨基酸氯消毒后典型卤代碳、氮类消毒副产物生成潜能的研究

为了明确不同特性天然氨基酸的典型卤代碳、氮类消毒副产物的生成潜能,选取4种结构构造不同的代表性天然氨基酸为研究对象,考察了氯化消毒过程中的三卤甲烷、卤乙酸和三氯硝基甲烷的生成潜能.结果表明,4种氨基酸氯消毒后三卤甲烷的生成潜能很低,这些氨基酸并不是三卤甲烷的主要前驱物,而是毒性更高的卤乙酸的主要前驱物.具有吲哚杂环结构的色氨酸是三氯乙酸和三氯硝基甲烷的主要前驱物;具有脂肪类结构的甘氨酸更易于生成一氯乙酸,其卤乙酸生成潜能也最高,侧链具有羟基官能团结构的苏氨酸的卤乙酸生成潜能相对低,碱性氨基酸类的赖氨酸的三氯硝基甲烷生成潜能最弱,不是三氯硝基甲烷的主要前驱物.     

引江原水不同预氧化和消毒条件下消毒副产物生成对比研究

以南水北调引江原水为研究对象,通过小试实验比较分析预氧化和消毒条件下投加液氯和次氯酸钠两种药剂时副产物的生成差别。结果表明,在控制出水余氯相同的情况下,引江原水和滤后水分别采用液氯和次氯酸钠进行预氧化或消毒时,出水的三卤甲烷、卤乙酸等主要消毒副产物指标均低于国标限值,但采用液氯进行预氧化生成的三卤甲烷明显高于采用次氯酸钠进行预氧化生成的三卤甲烷。     

不同植被覆盖对查干湖湿地土壤腐殖质的影响

为探究不同植被覆盖对查干湖湿地土壤腐殖质的影响,以查干湖湿地为研究对象,从土壤环境与植物之间响应关系的角度出发,分析不同剖面、5种不同类型植被(芦苇+香蒲、芦苇+苔藓、碱蓬、水稗、芦苇)土壤腐殖质碳含量变化及其红外光谱结构特点。结果表明：盐碱湿地土壤中的腐殖质碳、胡敏酸碳、富里酸碳的含量变化趋势呈现深层大于浅层,胡敏素碳的含量远小于胡敏酸碳和富里酸碳,土层深度对于腐殖质组分影响明显,且不同植被土壤腐殖质碳含量总体呈现出芦苇>水稗>碱蓬>芦蒲>芦苔的趋势;胡敏酸和富里酸在不同植被土壤中的化学结构相似,具有相同的官能团。研究结果对揭示盐碱湿地土壤腐殖质的形成与转化具有一定理论意义和实践意义,为查干湖盐碱湿地土壤环境修复及优势植被筛选提供基础数据及科学指导。     

基于一次谐波的光谱吸收式甲烷气体传感器设计

甲烷气体检测是工业生产、环境监测和科学研究领域中的一个重要研究课题.该文在基于波长调制技术的光谱吸收式光纤气体检测方法的基础上,分析了一次谐波信号的数学模型,提出了一种基于一次谐波设计的光纤甲烷气体传感器的实施方案,设计精确的电流和温度电路控制垂直腔面发射激光器,利用锁相放大器AD630提取一次谐波信号幅度,实现对不同浓度的甲烷气体进行测量.实验结果表明,一次谐波信号幅度与浓度存在着很好的线性关系,分辨率达到20ppm.该系统消除了光源波动的影响,工作稳定,简化了结构,调试简便.     

腐殖质和膨润土对有机磷农药吸附的色谱测定法

膨润土和腐殖质是土壤的重要组成成分,拥有复杂的结构和多种功能基团,对农药具有强烈的吸附作用。笔者采用AE.SE-54毛细管气相色谱法,以正十四烷为内标,对毒死蜱和三唑磷2种有效成分进行分析和定量;采用平衡法研究膨润土和腐殖质对毒死蜱和三唑磷的吸附规律。结果表明,方法标准偏差在015~061之间,变异系数在098~151 %之间。毒死蜱的回收率为8933 %～124 %,检出限为114×10-11 g/g;三唑磷的回收率为97 %～116 %,检出限为139×10-11 g/g。毒死蜱和三唑磷在腐殖质上的吸附均大于膨润土,并可用Freundlich模型和Langmuir模型拟合,膨润土对2种农药的等温吸附只可用Langmuir模型拟合。     

CuO/Al2O3作为载氧剂的流化床化学链燃烧数值模拟

以欧拉-欧拉双流体模型和气固非均相化学反应动力学为基础,嵌入了气固化学反应速率方程和反应内热源项的UDF(自定义函数)程序,对化学链燃烧燃料反应器——鼓泡流化床内气固两相流动及化学反应过程进行了数值模拟,并分析了甲烷进气速度对床内气固两相流动、传热及化学反应速率的影响.结果表明:随着甲烷进气速度增加,床内气固混合更加剧烈,气泡的产生、碰撞和破碎使得气固分布不均,流化质量下降,导致反应器内化学反应速率以及温度分布不均,床内局部存在的高温区域将使颗粒温度过高而烧结,降低了甲烷燃烧效率.     

无卤阻燃剂磷酸蜜胺盐的研制

阻燃剂是高分子材料常用的助剂 ,膨胀型阻燃剂是一种无卤、高效、低烟、低毒的具有环境安全性的阻燃剂。用磷酸和三聚氰胺合成了一种阻燃剂——磷酸蜜胺盐 ,对磷酸蜜胺盐的氮、磷含量进行了测定 ,对磷酸蜜胺盐的结构进行了红外光谱和热失重分析 ,得出合成的磷酸蜜胺盐的产率为 95 .1 3%,确认是一个无卤的含有氮、磷的膨胀型阻燃剂 ,在未来的阻燃市场上具有良好的应用前景     

煤层气分子成泡的微观过程研究

运用化学理论对煤层气分子(主要成分为甲烷)在地层水的溶解和成泡过程进行了描述,对成泡过程的受力与做功进行分析,并结合生产实际讨论了温度、生产压差、地层水矿化度、压力降和孔隙介质的大小对甲烷分子成泡规律的影响.研究表明:甲烷分子在水中成泡包括甲烷分子在水中的溶解、局部聚集成核、成泡与气泡的破裂和气泡的生长与稳定4个过程.上覆压力越小,开发的压力降越大越有利于甲烷分子脱附后形成稳定的气泡;在煤层气开发初期,甲烷以扩散方式运移,低温和低矿化度有利于气泡的生成.     

Effects of specific surface area of metallic nickel particles on carbon deposition kinetics

Carbon deposition on nickel powders in methane involves three stages in different reaction temperature ranges. Temperature programing oxidation test and Raman spectrum results indicated the formation of complex and ordered carbon structures at high deposition temperatures. The values of I(D)/I(G) of the deposited carbon reached 1.86, 1.30, and 1.22 in the first, second, and third stages, respectively. The structure of carbon in the second stage was similar to that in the third stage. Carbon deposited in the first stage rarely contained homogeneous pyrolytic deposit layers. A kinetic model was developed to analyze the carbon deposition behavior in the first stage. The rate-determining step of the first stage is supposed to be interfacial reaction. Based on the investigation of carbon deposition kinetics on nickel powders from different resources, carbon deposition rate is suggested to have a linear relation with the square of specific surface area of nickel particles.     

基于差分吸收光谱法的烷烃气体检测系统的研制

利用差分吸收光谱（DOAS）技术研制开发了一套烷烃类气体检测实验系统,在该实验系统上测量了CH4的吸收光谱以及吸收截面,并利用这些参数开展了CH4气体浓度反演算法的研究.实验结果表明：在常温常压下,CH4的检测结果与标准浓度之间的线性拟合系数R2为0.9998,误差小于3%,CH4的最低检测限为0.01%.这些工作为烷烃光谱录井仪的研发奠定了基础.     

甲基环己烷气体水合物相平衡数据测定与预测

利用恒温压力搜索法在273.60～290.62K温度范围内测量了甲烷和甲基环己烷体系水合物的形成条件,实验结果表明该体系的水合物(H型)相平衡压力比甲烷体系的水合物(Ⅰ型)相平衡压力低1.0MPa以上.根据Langmuir的等温吸附理论,给出了H型气体水合物相平衡计算数学模型.计算结果表明该模型可较好地预测实验体系水合物(H型)的形成条件.