石灰乳化学反应活性测定方法的创新与应用

石灰乳活性的高低直接决定相关化学反应效率和效果。表征石灰乳活性的现有方法,在特定应用领域和场景下可以满足石灰乳优选,但都存在共性问题,即表征值与石灰乳化学反应之间没有直接逻辑关系,评价结果的准确性和有效性难以保证。为解决这一问题,本文从石灰乳参与化学反应的过程机理入手,采用静态扩散——电导率曲线法测定石灰乳的化学反应活性。结果表明,该方法相较于现有方法,不仅能快速准确测量出石灰乳的化学反应活性,还可用于预测碳酸化反应时间以及轻质CaCO_(3)指标,为轻质CaCO_(3)生产工艺调节以及质量控制提供现实可靠的指导。

机械活化对玉米淀粉结晶结构与化学反应活性的影响

采用搅拌球磨机对玉米淀粉进行机械活化,用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜及粒度分析仪等考察了机械活化对玉米淀粉结晶结构、热特性、颗粒形貌及粒度变化的影响。并将不同活化时间的玉米淀粉在相同条件下与乙酸酐进行酯化反应及与丙烯酰胺进行接枝共聚反应,通过研究机械活化对酯化反应取代度、接枝共聚反应接枝率与接枝效率的影响规律来探讨机械活化对玉米淀粉化学反应活性的影响。结果表明,机械活化预处理能显著提高玉米淀粉酯化反应的取代度及接枝共聚反应的接枝率与接枝效率,说明机械活化能有效地提高玉米淀粉的化学反应活性。其原因是玉米淀粉在机械活化过程中其结晶结构与颗粒形貌均受到破坏,结晶度降低,最终由多晶态转变成非晶态。并随活化时间的延长,糊化温度及糊黏度下降,流动性增强,从而使反应试剂的扩散阻力下降,易于扩散到淀粉分子中参与反应。

珠江三角洲典型过程VOCs的平均浓度与化学反应活性

分析了珠江三角洲秋季VOCs在相对污染与清洁情况下的日变化特征.污染情况下的VOCs质量浓度可达清洁情况下的2.2倍,污染富集的是甲苯、二甲苯、乙苯、正丁烷、戊烷、丙烷、乙炔、乙烯等物种.自然排放的异戊二烯具有早晚浓度低而白天浓度高的日变化规律,体现植物的光合作用特征;而人类活动污染排放的甲苯其日变化规律基本反映了气象条件与污染源排放日变化的影响,在相对污染情况下早上出现明显的污染富集,午后出现污染低值.反应活性较强的物质主要是烯烃(反式-2-丁烯、异戊二烯、顺2-戊烯)与芳香烃(间对-二甲苯、甲苯);烯烃的质量百分比最低,却占最高的化学反应活性百分比.

北京市大气VOCs的时空分布特征及化学反应活性

2014年在北京市城市对照点定陵(城市背景点)、东四(城区点)和永乐店(东南区域传输点)3个不同功能站点进行了为期一年的大气挥发性有机物连续自动观测,测定了包括含氧VOCs在内的98种挥发性有机物,系统分析了北京地区大气VOCs的组成特征、时空分布特征及大气化学活性.结果表明,北京市大气VOCs的年均体积分数为(47.36±13.78)×10-9,化学组成以烷烃为主,占39.55%,其次是OVOCs,再次是烯烃和芳香烃.中心城区点和东南区域传输点的VOCs浓度水平显著高于城市背景点.中心城区点VOCs受交通源和生活燃气排放影响显著,东南区域传输点受交通源和工业溶剂源影响显著,而城市背景点则受上风城区传输影响大.总VOCs浓度季节变化整体表现为冬高、夏低的特点.受污染来源的差异影响,不同点位的不同组分表现出并不相同的日变化特征.甲苯/苯的比值分析显示,北京地区冬季采暖期燃煤影响突出,春夏季溶剂挥发贡献增加.北京VOCs大气化学活性以烯烃为主,其次是芳香烃和OVOCs,关键活性组分有乙烯、乙醛、间/对-二甲苯、甲苯、丙烯、邻-二甲苯、乙苯、正丁烷、1-丁烯和丙醛等.

非晶颗粒态木薯淀粉化学反应活性研究

将非晶颗粒态木薯淀粉和原淀粉在阴离子、阳离子、醋酸酯及羟丙基醚化剂条件下进行淀粉改性反应,取代度随醚化剂量的改变而改变,但由于整个颗粒处于非晶状态,导致非晶淀粉取代度和原淀粉相比有不同程度的提高.对羧甲基化,取代度平均提高5.72%,最高提高8.26%;对阳离子化来说,取代度平均提高12.36%,最高提高16.38%;对醋酸酯化,取代度平均提高22.87%,最高提高38.20%;对羟丙基化,取代度平均提高30.90%,最高提高74.22%.在不同反应时间进行反应,也可以观察到相同的变化规律,因此将淀粉进行非晶化可显著提高淀粉的反应取代度,最终提高反应效率.

黄铁矿机械化学的计算模拟(Ⅰ)——晶格畸变与化学反应活性的关系

采用基于密度泛函的规范保持赝势分子动力学方法 ,模拟了外应力对黄铁矿晶体结构的影响 ,计算了畸变晶格的能带结构和态密度。计算结果表明 :晶格畸变导致费米能级升高 ;过渡状态理论分析表明机械活化提高了化学反应速率常数 ,即交换电流密度 (J0FeS2 ,J0O2 )增大。根据半导体电化学能带模型和腐蚀电化学混合电位模型 ,晶格畸变导致晶体费米能级EF 升高和交换电流密度增大 ,从而使黄铁矿腐蚀电流增大 ,腐蚀速率提高。黄铁矿机械活化内在原因不仅是机械化学机制 。

鱿鱼顶骨β-甲壳素的化学反应活性及其与α-甲壳素的比较

研究了由鱿鱼顶骨提取的β-甲壳素和β-壳聚糖分别对 O-丙酰化 (非均相反应 )和 N-乙酰化 (均相反应 )的反应活性 ,并与 α-甲壳素 /壳聚糖进行了比较 .结果表明 ,β-甲壳素的反应活性比 α-甲壳素差 .β-甲壳素经水磨微纤化后 ,丙酰化反应活性虽然显著提高 ,但仍低于 α-甲壳素 .本文用偏光显微镜和电子显微镜首次观察到微纤化的 β-甲壳素中可以分辨出 4个层次的纤维状结构 ,它们分别是微纤束、微纤、细微纤和原纤 ,直径分别为 1 0 1 ,1 0 0 ,1 0 - 1 和 1 0 - 2 μm数量级 .由于暴露出各层次微纤上更多的自由羟基 。

玉米淀粉的活化预处理及对其化学反应活性的影响

以氢氧化钠/尿素混合水溶液对玉米淀粉进行预处理使其活化,并采用SEM和XRD方法考察了活化对玉米淀粉颗粒形貌和结晶结构的影响。表征结果显示,活化后玉米淀粉颗粒变小,粒径为500nm左右;结晶度降低,晶型发生转变,由A型转变成VH型。以月桂酸和月桂酸甲酯为酯化试剂将原玉米淀粉及活化玉米淀粉在相同条件下进行酯化,通过考察酯化反应取代度的变化来研究活化对玉米淀粉化学反应活性的影响。实验结果表明,活化玉米淀粉与月桂酸甲酯反应的取代度显著提高,由0增加到0.3543,说明活化能有效提高玉米淀粉的化学反应活性。

热解粒状焦化学反应活性随温度及煤变质程度变化的研究

采用ＭＲＦ热解工艺，在５００～７００℃范围内得到了３种低变质煤的粒状焦，并进行了其化学反应活性的测试。本文重点探讨了粒状焦化学反应活性与热解温度的关系，以及煤变质程度对反应活性的影响；从理论上阐述了产生这些影响的内在原因。研究结果对利用低变质煤生产高质量的粒状焦将具有一定的指导意义。

二元添加剂体系化学反应活性与极压抗磨性的研究

利用热丝法和四球试验机研究了二元添加剂体系的化学反应活性和极压抗磨性,并用俄歇电子能谱仪分析了试验后细铁丝和钢球磨痕表面的元素组成。结果表明,石油磺酸钙和苯三唑脂肪胺盐对3种含磷极压抗磨剂的抗磨性都有比较明显的影响,而对它们的极压性却几乎没有影响。

青岛市环境空气中VOCs的污染特征及化学反应活性

利用2012年青岛市挥发性有机物(VOCs)监测数据,系统分析了VOCs的污染特征、来源和化学反应活性。结果表明,青岛市VOCs浓度处于较低水平,且烷烃是VOCs的主要组分,占60%以上。夏、秋季的VOCs浓度高于春、冬季,且9月的浓度高于其他月份,日变化呈现"两峰一谷"趋势,与交通早晚高峰对应。VOCs各组分均表现出周末效应,说明机动车源和工业源的重要影响,优势物种的相关性分析进一步证明了这一点。对比各组分的OH消耗速率,得出烯烃的臭氧生成贡献高于烷烃和芳香烃,控制机动车尾气、溶剂挥发、化石工业等VOCs排放源将有利于降低大气中的臭氧浓度。

兰州市低碳数正构烷烃组分特征及大气化学反应活性分析

为明确兰州市大气环境常态下低碳数正构烷烃(C5~C19)质量浓度变化、组分特征及大气化学反应活性之间的关系,于2017年11月—2018年6月选取兰州市5个采样点,利用TENAX吸附管采集空气样品,应用TD-GC/MS(热脱附-气质联用)法对样品进行分析.对空气样品中低碳数正构烷烃大气化学反应活性的OFP(臭氧生成潜势)、·OH消耗速率、SOA(二次有机气溶胶)生成潜势进行评估计算,通过相关性分析及因子分析法分析低碳数正构烷烃的大气化学反应活性贡献率特征.结果表明:①在10种低碳数正构烷烃中,正己烷(C6)对OFP的贡献率最大,正辛烷(C8)对·OH消耗速率的贡献率最大,二者的贡献率分别为37.71%和37.64%.②在10种低碳数正构烷烃中正辛烷(C8)对SOA生成潜势的贡献率最大,为50.02%.③大气化学反应活性参数相关性分析表明,低碳数正构烷烃总质量浓度与OFP、·OH消耗速率相关性显著(R分别为0.895和0.948).④因子分析表明,5个未知因子所包含的化学反应活性信息量在94.511%以上,所含信息量也体现了未知因子组成的重要性,可为进一步解析大气化学反应活性提供参考.研究显示,正辛烷、正己烷是低碳数正构烷烃的2个关键活性组分,正辛烷是大气化学反应活性贡献率最大的化合物之一,也是汽车尾气排放源的主要组成部分,正己烷是人为源与自然源的混合产物.

石化基地大气VOCs大气化学反应活性分析

为了识别独山子石化基地大气VOCs大气化学反应活性和关键活性组份,2013年在研究区内高约25 m的楼顶采用在线的气相色谱仪进行了VOCs观测。结果表明,独山子石化基地大气VOCs的冬季OH消耗速率常数(L^(OH))为29.6×10^(-12)cm^3/分子·s,平均VOCs最大O3增量反应活性(MIR)为248.3 g/g,比乙烯的OH消耗速率常数(0.21×10^(-12)cm^3/分子·s)和最大O3增量反应活性(5.48 g/g)高出149倍和45倍,说明冬季独山子石化基地区域大气中VOCs的大气化学反应活性极强。大气VOCs的OH消耗速率常数(L^(OH))月变化呈现"L"型分布,其中烯烃的OH消耗速率常数(L^(OH))占比最大,占压倒性优势,1月和7月高达90%,其他月份也在70%~85%。冬季大气VOCs最大O_3增量反应活性(MIR)是夏季35倍,只因冬季寒冷且光照弱,使得O_3浓度不高,但导致PM_(2.5)浓度居高不下。

型煤的化学反应活性和热变形特性研究

对型煤的化学反应活性和热变形特性进行了研究，分析探讨了型煤较原煤化学反应活性高及热变形特性好的原因，并通过试验给出了：１）烟煤与无烟煤配比，成型工艺、活性剂、粘结剂对提高型煤化学反应活性的定量结果；２）烟煤与无烟煤配比、钙硫比、外形尺寸、粘结剂，升温过程对改善型煤热变形特性的定量结果。

科研进展：表面化学反应活性量子效应的实验证明

表面物理国家重点实验室薛其坤领导的研究组，与大连化物所包信和、李微雪，清华大学物理系段文晖以及美国再生能源实验室张绳百的研究组合作，对Si衬底上生长的平顶楔状Pb岛（厚度2—6nm）表面的氧气吸附和氧化反应行为进行了研究。他们利用扫描隧道显微镜观察到了分子吸附和氧化反应随着厚度变化时的振荡现象。

浅谈乙烯和乙炔的化学反应活性

乙烯和乙炔的化学性质到底哪个比较活泼?本文从乙烯、乙快的分子结构出发，结合具体反应条件，作出如下的初步探讨。

苯甲醇在铂和钯电极上的电化学反应活性研究

为研究电极性能对苯甲醇（BA）反应活性的影响，用差示电化学质谱分析（DEMS）和循环优安法对0．1mol/L HCIO4中的2mmol/L苯甲醇在铂和钯电极上的电化学反应进行了研究。挥发性产物的在线质谱分析显示，苯甲醇和这些金属相互作用，部分离解成苯。CO2是检测出来的唯一一种氧化产物。相应的质谱信号显示出3种不同的组成。用伏安扫描时发现，每种组成的范围强烈依赖于电极性质，但以钯为电极时，每种组成的范围也随着伏安扫描时的电极电势范围的变化而变化。在电解还原过程中，铂和钯表现出不同的催化活性，在铂电极上发生分子的氢解和芳环的氢化作用，而在钯电极上芳环的氢化作用很少发生。

福州清洁地区夏季和秋季VOCs浓度特征及化学反应活性

挥发性有机物(VOCs)的臭氧生成潜势引起广泛关注.2014年夏季和秋季对福州清洁地区鼓山挥发性有机物浓度特征及化学反应活性进行监测研究.鼓山夏季总挥发性有机物平均浓度为(262.57±256.71)μg·m-3,低于秋季(330.74±254.38)μg·m-3.两季平均VOCs浓度组成为烷烃(115.37±20.99)μg·m-3,含氧化硫烃(66.54±2.10)μg·m-3,卤代烃(63.17±13.96)μg·m-3,烯烃(34.20±5.50)μg·m-3,芳香烃(17.38±5.65)μg·m-3.VOCs浓度日变化趋势表现出明显的季节特征.通过比较VOCs各物种的化学反应活性,发现鼓山站点两季中烯烃类浓度远低于烷烃,但其具有最大臭氧生成潜势,约为烷烃的3倍,其次是烷烃和芳香烃.此外,异戊二烯对臭氧生成的贡献亦大.对优势物种进行分析,并选取间/对-二甲苯和乙苯环境浓度的比值作为评价气团老化程度的指标,结果表明:鼓山VOCs主要来源于交通源,夏季主要来自于大气的远程输送,而秋季受局地交通排放源影响较大.

非晶颗粒态玉米淀粉的化学反应活性研究

将非晶颗粒态淀粉和原淀粉在阴、阳离子醚化剂条件下进行淀粉改性反应,取代度随醚化剂量的改变而改变,但由于整个颗粒处于非晶状态,导致非晶淀粉取代度和原淀粉相比有不同程度的提高:对羧甲基化,取代度平均提高13.03%,最高提高18.51%;对阳离子化来说,取代度平均提高13.29%,最高提高16.39%。在不同反应时间进行反应,也可以观察到相同的变化规律,因此将淀粉进行非晶化可显著提高淀粉的反应取代度,最终提高反应效率。

珠三角典型地区大气污染时段VOCs特征及化学反应活性

于2016年在广东大气超级监测站,开展4个季节的VOCs、O_(3)和PM_(2.5)长时间、高分辨率的连续观测,共获得2142组有效数据,并利用OH消耗速率(L_(OH))、臭氧生成潜势(OFP)和二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP)3种评价方法以及HYSPLIT模型,分析珠三角典型地区大气污染时段VOCs特征及化学反应活性.结果表明,PM_(2.5)高值时段,除异戊二烯外,其余各种VOCs的平均浓度水平高于O_(3)高值时段.3种情境中,VOCs化学反应活性由强到弱依次为PM_(2.5)高值时段、观测期间、O_(3)高值时段.在O_(3)高值时段,来自珠三角东部地区气团中VOCs的浓度水平最高,而来自珠江西岸气团中VOCs的L_(OH)和OFP最高,其次为来自珠三角东部的气团,这说明在珠江西岸和珠三角东部地区有大量的强化学反应活性污染物排放.来自北方内陆地区气团中苯系物占比较高,其SOAFP最高.在PM_(2.5)高值时段,来自南部海洋气团中VOCs的混合比、L_(OH)、OFP和SOAFP均最高,其次为来自东北内陆地区气团中VOCs的OFP和SOAFP.来自粤西南地区的气团,由于苯系物和低碳烯烃占比达到50%,其L_(OH)仅次于来自于南部海洋的气团.