冬、夏季长江口海域二甲基硫化物的时空分布及对海水酸化和铁添加的响应

本文于2022年2和7月测定了长江口及其邻近海域表层海水及重要断面海水中的二甲基硫(Dimethylsulfide, DMS)、二甲基巯基丙酸内盐(Dimethylsulfoniopropionate, DMSP)浓度;基于DMS生产速率、消耗速率和溶解态DMSP(DMSPd)降解速率,综合评价了DMS的迁移转化速率,并通过船基培养实验探究了二甲基硫化物对海水酸化和Fe添加的响应。结果表明:冬季长江口海域DMS、DMSPd、颗粒态DMSP(DMSPp)平均浓度分别为(1.55±0.96)、(3.55±2.38)和(4.42±3.11) nmol·L^(-1);夏季分别为(8.45±5.76)、(18.90±6.86)和(22.41±15.99) nmol·L^(-1)。冬、夏两季长江口二甲基硫化物高浓度主要出现在远岸,垂直方向上呈现出表层到底层逐渐降低的变化特征。冬季和夏季的DMS海气通量分别为2.23和22.96μmol·m^(-2)·d^(-1)。夏季DMSPd的转化率和DMS生物产率高于冬季,使得夏季DMS浓度较高。微生物消耗是长江口海域DMS的主要去除途径。船基培养实验表明,在pH=7.7、7.9条件下,海水酸化抑制了DMS和DMSP的产生,而Fe的添加促进了它们的释放。因此,未来海水酸化和Fe的输入会对长江口DMS的生物地球化学循环产生重要影响。

4,4-二甲基甾醇生物活性研究进展

旨在为4,4-二甲基甾醇在功能食品、保健品和药品等领域的开发应用提供科学的理论参考,概述了4,4-二甲基甾醇的来源、提取与分离纯化方法、鉴定方法及吸收与代谢,在此基础上对4,4-二甲基甾醇的降血糖、抗炎、减肥降脂、抑菌、抗肿瘤及抗阿尔茨海默病等方面表现的潜在生物活性进行了归纳总结,并对目前存在的问题提出相应的对策。4,4-二甲基甾醇是一种重要的植物甾醇,具有多种生物活性,表现出较大的潜在应用价值。

全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧环戊烯-四氟乙烯共聚物平均分子量、分子量分布和流变特性

全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧环戊烯-四氟乙烯(PDD-TFE)共聚物是高性能含氟聚合物,开展PDD-TFE共聚物平均分子量(MW)、分子量分布(MWD)和流变特性研究对拓展其加工应用有重要意义。鉴于溶液法测定PDD-TFE共聚物MW及MWD存在难度,建立了由动态流变法和动态黏弹法获得PDD-TFE共聚物MW及MWD的改进方法。根据Fox方程、共聚物结构和性能参数得到了PDD-TFE共聚物的零切黏度与MW之间的关系;通过Carreau-Yasuda方程拟合PDD-TFE共聚物的复数黏度与频率之间的关系,得到了零切黏度。在实验测定PDD-TFE共聚物的储能模量与频率关系基础上,应用动态黏弹法得到其MW及MWD,并进一步研究了220℃时PDD-TFE共聚物的MW及MWD对共聚物熔体流变特性的影响,发现共聚物的MWD越宽,共聚物熔体的“剪切变稀”行为越明显;随着共聚物MW增大,共聚物熔体的非牛顿性越强。

聚丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵的合成

以偶氮二异丁基脒盐酸盐(V-50)为引发剂,丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DMBC)为聚合单体,采用自由基水溶液聚合法,在氮气氛围中制备了阳离子型聚丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(PDMBC)。用单因素法考察了单体质量分数、引发剂用量、反应温度以及反应体系pH对聚合物黏度和相对分子质量的影响。对反应条件进行了优化,当反应温度为42℃时,可以合成出相对分子质量100万以上的聚丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵。

丙烯酰胺/丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵共聚水分散体的制备

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DMBC)为共聚单体,过硫酸铵为引发剂,自制聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC)为分散剂,在硫酸铵水溶液中采用水分散聚合法,制备了丙烯酰胺/丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵共聚水分散体。考察了反应温度、硫酸铵浓度、单体配比、链转移剂浓度、分散剂用量、引发剂用量对共聚物黏度、相对分子质量、颗粒尺寸的影响。实验发现,制备丙烯酰胺/丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵共聚水分散体较优配方为:温度65℃,硫酸铵质量分数为27.6%,AM、DMBC总单体质量分数为15%,DMBC∶AM(质量比)=(0.297~0.363)∶1,链转移剂用量为0.078 g/L,分散剂质量分数2.7%~3.6%,过硫酸铵质量分数范围为4.38×10^(-4)~5.84×10^(-4)mol/L。

磺胺嘧啶和磺胺二甲基嘧啶在纳米Fe_(3)O_(4)-nZVI类Fenton体系中的降解效果

用Fe_(3)O_(4)负载纳米零价铁(Fe_(3)O_(4)-nZVI)作为非均相催化剂,与H2O_(2)耦合构建类Fenton体系,以降解水中磺胺嘧啶(SDZ)和磺胺二甲基嘧啶(SMT).通过SEM、EDS、XRD和XPS对Fe_(3)O_(4)-nZVI材料进行了表征,并考察了Fe_(3)O_(4)-nZVI类Fenton体系中H2O_(2)浓度、Fe_(3)O_(4)-nZVI投加量、初始pH及Fe_(3)O_(4)-nZVI循环使用次数对SDZ和SMT降解效果的影响.结果表明,在25℃,SDZ和SMT初始浓度均为10 mg·L^(-1),H2O_(2)浓度分别为10 mmol·L^(-1)(SDZ)和15 mmol·L^(-1)(SMT),Fe_(3)O_(4)-nZVI投加量为0.8 g·L^(-1),初始pH为3的优化条件下,在180 min时,Fe_(3)O_(4)-nZVI类Fenton体系对水中SDZ和SMT的降解率分别为97.45%和95.51%,Fe_(3)O_(4)-nZVI重复利用4次后,对SDZ和SMT的降解率仍保持在87%以上,表明该材料具有良好的磁回收利用性能.拟一级动力学拟合参数R2均在0.93以上,表明Fe_(3)O_(4)-nZVI类Fenton法对SDZ和SMT的降解过程均符合拟一级动力学方程.且在各因素最优条件下,SDZ的反应速率常数均大于SMT的反应速率常数,这可能与二者的理化性质及分子结构有关,即磺胺类抗生素(SAs)的pKa值和水溶解度越小,疏水性越强,杂环基团上的甲基取代基数目越少,SAs越容易被降解.

α-环糊精与α,β-亚乙基双十六烷基二甲基溴化铵的相互作用

为了研究不同类型的环湖精作为主体对包合不同客体的影响,采用表面张力法分别测定了25℃、35℃和45℃温度下的双子表面活性剂α,β-亚乙基双十六烷基二甲基溴化铵(C16-C2-C16)溶液的临界胶束浓度(0.428~0.470mmol/L),并计算了该体系形成胶束的热力学参数,研究了C16-C2-C16与α-环糊精(α-CD)的包结作用。结果表明,C16-C2-C16溶液形成胶束的过程是熵驱动的自发过程;包结物的包结比为2:1或4:1,即体系中存在着两种不同包结比的包合物;根据包结过程的热力学参数,该过程为放热的自发过程及熵增过程。

1,4-双(二甲基羟基硅)苯的制备及表征

以对二溴苯、二甲基二甲氧基硅烷、镁屑为原料,通过格氏法合成苯撑硅甲氧基硅烷单体1,4-双(二甲基甲氧基硅)苯,然后经水解反应制得目标产物苯撑硅羟基单体1,4-双(二甲基羟基硅)苯。通过红外光谱表征了产物结构,探讨了搅拌速率、滴料时间、原料配比、溶剂等对苯撑硅甲氧基硅烷单体收率的影响,还研究了水解反应催化剂、加料时间对苯撑硅羟基单体收率的影响。结果表明,格氏和水解反应成功合成了苯撑硅甲氧基硅烷单体和苯撑硅羟基单体;格氏法合成苯撑硅甲氧基硅烷单体的较佳条件为:搅拌速率200r/min、滴料时间3h、对二溴苯和二甲基二甲氧基硅烷与镁物质的量之比1:2.4:2、1400mL四氢呋喃作溶剂,此时苯撑硅甲氧基硅烷单体的收率为64.2%;苯撑硅甲氧基硅烷单体经水解反应制备苯撑硅羟基单体的较佳条件为:2500mL的磷酸(H_(3)PO_(4)质量分数5%)作水解催化剂、加料时间3.5h,此时苯撑硅羟基单体的收率为77%。

连续合成N-(1-乙基丙基)-3,4-二甲基苯胺的催化剂及其性能研究

以3,4-二甲基硝基苯、3-戊酮和氢气为原料,通过自制自动化固定床反应器进行连续加氢和烷基化反应,探索N-(1-乙基丙基)-3,4-二甲基苯胺连续化生产的新工艺,系统考察Sn改性及活性组分铂前驱体对催化剂性能的影响,同时考察反应条件对原料转化率和产物选择性的影响。研究表明,Sn掺杂改性及通过使用氯铂酸钾作为活性组分前驱体可使PtSn/C催化剂活性增加,稳定性增强。在反应温度70℃、反应压力1.5 MPa和氢气原料物质的量比为10条件下,3,4-二甲基硝基苯转化率和N-(1-乙基丙基)-3,4-二甲基苯胺选择性最高,连续运行50 d产物收率均稳定在99%以上。本研究为绿色除草剂二甲戊灵的应用提供了技术支持。

1,3-二甲基硫脲对冷轧钢在柠檬酸溶液中的缓蚀性能

通过失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)和接触角测试研究了1,3-二甲基硫脲(DMTU)在1.0 mol·L^(-1)柠檬酸(H_(3)C_(6)H_(5)O_(7))溶液中对冷轧钢(CRS)的缓蚀性能。实验数据表明,在40℃时,DMTU的最大缓蚀率高达94.74%,且随温度的升高亦能保持优良的缓蚀性能。DMTU在CRS表面的吸附符合Langmuir吸附等温式。DMTU属于以阴极抑制为主的混合型缓蚀剂,添加DMTU后电荷转移电阻显著增大,缓蚀作用增强。且通过SEM与接触角对CRS进行表面分析,加入DMTU缓蚀后,粗糙程度明显减小和接触角增大,DMTU能够有效吸附在CRS表面,达到缓蚀效果。

二甲基对苯二甲基型氰酸酯的合成与性能研究

以对苯二甲基二甲醚为原料合成了二甲基对苯二甲基型苯酚(DMPXPh)。采用氯化氰-酚方法制备出新型二甲基对苯二甲基型氰酸酯(DMPXCy),并测定了其结构。考察了材料的热性能、耐湿热性、介电性能和力学性能,并与双酚A型氰酸酯(BADCy)进行比较。研究结果表明:(1)红外和核磁氢谱表征证明已经成功地制备出目标酚中间体,并且酚中间体已被氰酸酯化制备成氰酸酯单体。(2)DMPXCy的固化行为和热性能研究表明,DMPXCy反应活性低于BADCy树脂,并且加入有机金属催化剂后,固化温度明显降低,可在280℃内阶梯固化。另外,DMPXCy树脂的玻璃化转变温度比BADCy树脂低,热稳定性基本相同,但DMPXCy的残炭率较高,显示出一定的耐烧蚀性。(3)力学性能研究表明,DMPXCy树脂总体力学强度与BADCy相近,拉伸强度略低。(4)DMPXCy树脂吸湿性和介电性能研究说明,DMPXCy树脂展现出优异的介电性能和低吸湿性,介电常数(ε)与介电损耗角正切(tanδ)分别为2.650和0.00450,饱和吸湿率为0.70%,远低于BADCy树脂的介电损耗和吸湿率。DMPXCy树脂作为低介电透波材料或高尺寸精度航天复合材料和胶粘剂的树脂基体,具有良好的应用潜力。

1,3-二甲基硫脲在甲基磺酸中对钢的缓蚀作用

采用失重法、电化学法、表面分析测试研究了1,3-二甲基硫脲(DMTU)在甲基磺酸(MSA)中对冷轧钢的缓蚀作用。通过实验研究表明,DMTU对钢在0.10 mol·L^(-1) MSA中有明显的抑制腐蚀的作用,在温度达到40℃、DMTU浓度为100 mg·L^(-1)时,其缓蚀率达88.0%。动电位极化曲线表明DMTU是以阳极抑制为主的混合抑制型缓蚀剂,Nyquist图谱的高频容抗弧随着DMTU的浓度增大而明显增大。扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)微观形貌以及表面张力和接触角测试证实了DMTU对钢在MSA中的腐蚀产生了明显的抑制作用,缓蚀后钢表面疏水性增强。

夏季东中国海大气二甲基硫浓度特征的数值模拟研究

海洋源排放的二甲基硫(Dimethylsulfide, DMS)是全球大气硫循环的主要参与者。本研究利用机器学习法构建了夏季东中国海12 km×12 km分辨率海表DMS浓度清单,基于该清单和WRF-CMAQ模型模拟了2016年夏季东中国海DMS的海洋释放和DMS在大气中的物理化学过程,探究了夏季东中国海大气DMS及其氧化产物的浓度特征和主要影响因素。结果表明:海表DMS浓度随离岸距离增大而降低,平均浓度为7.66 nmol/L;与全球海表DMS浓度数据库在东中国海的结果相比,本研究计算的海表DMS浓度是其2~3倍,与观测浓度更为接近,也更好地再现了海表DMS空间分布特征。DMS海-气通量受海表DMS浓度及风速等因素影响,研究海域海洋释放DMS通量为3.0~47.2μmol/(m^(2)·d)。东中国海夏季大气DMS浓度为1.54~16.73 nmol/m^(3),渤海(7.22 nmol/m^(3))>东海(5.92 nmol/m^(3))>黄海(5.38 nmol/m^(3))。大气DMS浓度日变化呈双峰分布,在08:00和18:00左右浓度较高,午间和夜晚浓度较低,这主要与DMS的被大气中自由基的氧化等过程有关;大气DMS的氧化转化使夏季东中国海SO2、SO42-和MSA月均浓度分别升高了0.02~0.92、0.01~1.08、0.01~0.06μg/m^(3)。

NO_(2)^(−)对高铁酸盐降解水中4-氯-3,5-二甲基苯酚的影响

探讨NO_(2)^(−)对高铁酸盐(Fe(Ⅵ))降解4-氯-3,5-二甲基苯酚(PCMX)的动力学、产物和毒性的影响.结果表明,在pH7~9范围内,Fe(Ⅵ)能有效降解水中的PCMX,在[Fe(Ⅵ)]:[PCMX]=10:1的条件下,PCMX在5min内的降解率可达100%.0.1~10mg/L的腐殖酸(HA)明显促进了PCMX的降解;而NO_(2)^(−)的引入则显著抑制了反应过程,并导致多种硝基副产物的生成.淬灭实验结果表明,高价铁是反应过程中的主要反应物种.毒性预测显示,生成的硝基副产物和偶联产物具有持久性和生物毒性,如OP-6和OP-7的半衰期超过180d,生物富集因子大于5000,慢性毒性值小于1mg/L,可能带来一定的环境风险.

智能电子产品典型材料中7种二甲基环硅氧烷含量的测定

智能电子产品中残留的二甲基环硅氧烷(DMCs)可能随设备报废而进入环境。该研究针对智能电子产品材料基质复杂且溶解性和分散性差的特点,选取硅橡胶、胶黏剂和塑料3种典型材料为代表,采用丙酮对颗粒度为0.5 cm×0.5 cm的样品进行超声萃取,选择SH-Rxi-5Sil MS毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25µm)进行气相色谱-质谱(GC-MS)分离,通过特征碎片离子实现了7种DMCs(D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9)的定性定量分析。7种DMCs在0.1~10.0 mg/L质量浓度范围内呈良好的线性关系(r^(2)≥0.9993),方法定量下限为0.5µg/g;7种DMCs在智能电子产品3种典型材料中的平均加标回收率为83.8%~105%,相对标准偏差(RSD,n=6)为1.5%~4.6%。将该方法用于7种不同智能电子产品材料中DMCs的分布分析,结果在6个样品中检出DMCs,总含量为30.0~1.6×10^(3)µg/g。

5,5−二甲基乙内酰脲体系无氰镀镉层的结构及耐蚀性

[目的]研究5,5−二甲基乙内酰脲(DMH)体系无氰镀镉层的结构及性能,为拓宽其应用提供实验数据。[方法]选用碱性DMH体系电镀镉,采用扫描电镜和X射线衍射仪分析Cd镀层的微观结构,通过电化学测试、中性盐雾试验及长期浸泡试验研究Cd镀层的耐蚀性及其腐蚀行为演变规律。[结果]DMH体系Cd镀层外观呈亮白色,晶粒呈六棱柱形,尺寸虽略大于氰化物Cd镀层,但更致密,并且在(002)晶面呈高择优取向,其织构系数达到了99.834%。DMH体系Cd镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度约为氰化物Cd镀层的40%,可以经受876 h中性盐雾腐蚀。经六价铬钝化的Cd镀层在2384 h的中性盐雾试验后仍未出现红锈。长期浸泡腐蚀过程中,镉镀试样的腐蚀控制步骤及腐蚀速率会随腐蚀产物的生成和破坏而变化。[结论]碱性DMH体系Cd镀层的耐蚀性可与氰化物Cd镀层相媲美,有望用于航空结构钢部件的防护。

2,2-二甲基乙烯基硼酸电解液添加剂对锂离子电池的影响

为了提高石墨负极与电解液之间的界面稳定性,构建更加均匀稳定的SEI膜,在碳酸酯类电解液中添加了1%(质量分数)的2,2-二甲基乙烯基硼酸(DEBA)。采用恒流充放电、循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)进行电化学性能测试,同时采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)对循环前后的石墨电极进行了表征。研究结果表明,添加DEBA能够提高锂离子电池的放电比容量和循环稳定性,同时能够降低界面阻抗,形成更加均匀稳定的SEI薄膜。0.2 C时添加DEBA的电池首次放电比容量为343.2 mAh/g,循环300次后,放电比容量为285.4 mAh/g,容量保持率为83.2%,表现出比不含添加剂的电池更好的循环性能。

气相色谱-质谱法测定食品中3-乙酰基-2,5-二甲基呋喃

目的建立气相色谱-质谱法(gas chromatography mass spectrometry,GC-MS)测定食品中合成香料3-乙酰基-2,5-二甲基呋喃的方法。方法样品用正己烷涡旋提取后过滤,含油脂样品采用冷冻过滤技术去除油脂和其他杂质,选用TG-5MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm),载气流速1 mL/min进行分离后进质谱分析。结果3-乙酰基-2,5-二甲基呋喃在0.005~10.000μg/L质量浓度范围内曲线线性良好,相关系数为0.9997;在不同基质及不同加标浓度下,加标回收率为80.16%~103.76%,相对标准偏差为1.83%~7.87%(n=6);3-乙酰基-2,5-二甲基呋喃在不同基质中的检出限均可达到1μg/kg,定量限均可达到3μg/kg。结论该方法简单、准确度高、灵敏度好,可以用于食品中3-乙酰基-2,5-二甲基呋喃含量的快速检测,为合成香料的安全使用和监管提供技术手段。

脂肪醇聚氧乙烯醚AEO_(3)和双癸基二甲基氯化铵复配及性能

表面活性剂分子的复配体系往往比单一表面活性剂体系表现出更好的物化性能,因此得到广泛使用。将双癸基二甲基氯化铵DEQ和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO_(3)分别按照不同质量比进行复配,详细考察了不同复配体系临界胶束浓度(cmc)、耐碱性、润湿性、乳化性、发泡性的变化情况。结果显示:复配体系表现出良好的协同效应。当复配比为1∶3时,cmc最低为1.46×10^(-5)mol/L,表面张力r_(cmc)达到最低值29.65 mN/m,表面吸附量Γ_(max)为3.01×10^(-10) mol/m^(2);当复配比为2∶1时,起泡性能优异,泡沫丰富,且稳泡性能达到88%,此对比单一的非离子表面活性剂AEO_(3)具有很大的改善;同时润湿性6.35 s明显高于非离子表面活性剂AEO_(3)。

2,6-二甲基萘的分离技术进展

分离2,6-DMN常用的方法有蒸馏、萃取、吸附和结晶等。催化裂化柴油、煤焦油和石油裂解重芳烃等原料成分复杂,分离提取2,6-DMN面临挑战;二甲基萘共有10种异构体,沸点接近难以通过精馏分离,还需打破DMN异构体之间的共熔结晶问题,能耗大,生产成本难以控制。目前2,6-DMN进行大规模生产的装置与技术主要集中在欧美和日本等国家,突破对2,6-DMN的分离技术壁垒具有重大的战略意义。