全局快门型sCMOS图像传感器外触发同步瞬态曝光模式探究

为实现sCMOS图像传感器在瞬态成像系统中,外部触发信号与传感器曝光的精确同步,对sCMOS图像传感器外触发工作模式进行了研究。首先,分析了sCMOS图像传感器的性能参数、工作原理及相关四重采样机制;其次,对sCMOS图像传感器的一般工作时序进行分析,并按照瞬态成像系统所需的工作时序,对sCMOS图像传感器设计了高同步精度的外触发工作模式,实现了成像系统的同步瞬态曝光;然后,将成像系统放置在暗箱中,对固定光源的图像进行成像实验;最后,改进了成像系统的外触发工作模式,获取了高增益图像。实验结果表明:成像系统的触发延迟时间小于26.68 ns,触发晃动时间小于6.67 ns;在外触发工作模式下,图像传感器要实现同步曝光功能,必须将外部触发信号设置在复位帧读出之前,并且传感器的同步曝光过程必须跨过一帧复位帧,即成像系统的工作流程依次为等待外触发信号、传感器曝光与复位帧读出、数据帧读出。该成像系统能够实现外部触发信号与曝光过程同步的功能,可与像增强器耦合用于瞬态过程成像。

后处理厂红油可能组分丁醇及其衍生物与HNO_(3)的绝热量热研究

通过绝热加速量热仪(ARC)探究丁醇、丁醛、丁酮及丁酸四种组分与HNO_(3)的放热行为,对测试结果进行对比分析,并通过热危险性综合评估指数(THI指数)法评估体系危险性。结果表明:在零氧平衡条件下,丁醛-HNO_(3)体系自放热最明显,当丁醛含量仅0.14 g时体系的绝热温升达到118.4℃,放热量为776.6 J/g;丁醇-HNO_(3)体系在40.2℃左右时开始发生放热,自反应放热段最高温度达到145.7℃,最大压力达到34 bar(1 bar=10^(5)Pa)左右;丁酮-HNO_(3)体系从50℃开始放热至136℃结束,放热量为564.0 J/g;丁酸-HNO_(3)体系在小于140.0℃的温度范围内未观察到放热点。随着HNO_(3)浓度的增加(2.0→6.0 mol/L),丁醇-HNO_(3)体系危险性从中等增加到较高级别;丁醇、丁醛、丁酮及丁酸与4.0 mol/L HNO_(3)的反应体系的危险性分别在较高、较高、中等、中等级别。

典型水处理絮凝剂-聚合氯化铝的改性及生产工艺优化进展

聚合氯化铝(PAC)是一种目前应用最广泛的无机高分子絮凝剂,具有温度和pH适用范围广、污泥产量较低、除浊率高等优点,现已经工业化生产并广泛应用于各种污水处理。但是PAC在使用和生产过程中存在投加量高、絮凝效率低且易产生二次污染的缺点,使用后会造成环境污染和人体健康危害。本文介绍了PAC的生产过程及作用机理,并系统梳理了近年来PAC的改性复配发展及生产工艺优化进展,阐述了PAC应用于污水处理领域的现状,并对PAC的性能优化和生产流程资源化等研究方向进行了展望。

固相萃取剂的研究进展

固相萃取剂作为一种重要的样品前处理技术,具有广泛的应用前景。对固相萃取剂进行了深入研究,探讨了其分类、选择、应用领域、制备方法及未来发展趋势,指出新型固相萃取剂的开发、制备方法的改进、性能表征的深入研究、应用领域的拓展以及绿色环保方向的探索将是未来研究的重要方向。通过深入研究和不断优化,可以进一步提高固相萃取剂的性能和萃取效果,为实际应用提供更好的支持。

有毒、生化难的阻燃剂四溴双酚A生产废水优化处理的研究

针对阻燃剂四溴双酚A生产综合废水组成复杂、具有刺激性有毒气味、难以生化降解的特点,采用资源化为主体的优化处理模式,使用顶空气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),调查废水中难以生化降解的组成,根据实际生产工艺,构建酸化分离、絮凝净化、活性炭吸附以及离子交换深度处理,实现对实际四溴双酚A生产综合废水的有效处理。实验结果表明,综合废水中含有的有机物主要有甲苯、氯苯、2,4-二溴苯酚、2,6-二溴苯酚和2,4,6-三溴苯酚,其中2,4,6-三溴苯酚具有强烈的刺激性气味和毒性;酸化分离过程的pH最佳操作条件为3.1,此时酸析出对以上五种物质的去除率分别为81.0%、70.7%、64.76%、54.26%和90.52%,固体物每升回收5.2 g,有效降低了后续处理的负荷;絮凝净化去除酸析出过程悬浮在污水中的微小颗粒物,其去除率分别为55.4%、14.9%、0%、0%以及14.1%,上清液的浊度达到1.8 NTU;活性炭吸附的去除率分别为3.1%、81.23%、99.75%、100%和92.41%,刺激性气味已基本消除;最后离子交换深度处理的去除率分别为3.1%、100%、100%、100%和100%,上清液无色无味、清澈透明,为阻燃剂生产废水的有效处理提供了一个重要途经。

核燃料循环“一次通过”情景分析研究

在我国大力发展核电和建立先进闭式燃料循环体系的前提下,为了核燃料循环各环节相互匹配,有机协调地发展核电,需对核燃料循环各环节的规模、布局等开展模拟分析研究。为了综合比较闭式燃料循环在铀资源利用率、环境友好型等方面的优势,还需对核燃料循环的“一次通过”方式进行分析研究。根据我国核电目前和中长期发展规划,假设2050年中国核电装机容量分别达到100 GW、200 GW和300 GW,核电站全部采用压水堆,核燃料循环采用“一次通过”方式,利用简化模型,计算分析了近100年内累计需要的天然铀、每年需要的天然铀、每年需要的分离功、累计产生的乏燃料和需要离堆暂存的乏燃料量等关键数据。

氟化物挥发法的纯化能力、铀回收率以及对环境影响的评估

阐述了氟化物挥发法的纯化原理。列出了工艺过程各阶段部分相关化合物的熔点、沸点或升华温度。论述了氟化物挥发法在不同阶段的纯化能力、环境污染物排放量以及铀的损失率。结果表明:某些低沸点的物质,例如MoF6,分散于数工艺阶段,最终造成铀直接回收率下降,50%以上的S以SO2形态进入大气中,污染环境。

UPLC-MS/MS法检测肉类组织中的11种全氟化合物

建立了肉类组织中11种常见全氟化合物(全氟丁烷磺酸、全氟己烷磺酸、全氟庚酸、全氟辛酸、全氟辛烷磺酸、全氟壬酸、全氟癸酸、全氟十一酸、全氟癸烷磺酸、全氟十二酸、全氟十四酸)的Waters OasisHLB固相萃取净化/超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)分析方法。肉类组织中加入内标,经乙腈均质、提取后,用玻璃纤维真空抽滤,再用乙腈饱和的正己烷除脂净化,经Waters Oasis HLB固相萃取小柱富集净化,氮吹浓缩,超高效液相色谱(UPLC)分离,以2 mmol/L醋酸铵-2 mmol/L醋酸铵甲醇溶液为流动相,使用串联四极杆电喷雾离子源负离子扫描,多反应监测(MRM)模式检测,内标法定量。11种全氟化合物在0.50～20.0μg/L范围内线性关系良好,方法的检出限为0.014～0.060μg/kg,定量下限为0.047～0.199μg/kg,回收率为70.9%～107.1%,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.4%～11.4%。该方法具有净化效果好、定量准确、灵敏度高的特点,适用于肉类组织中11种常见全氟化合物的快速确认和准确定量。

微生物絮凝剂对微颗粒高岭土悬浊液的絮凝特性

从活性污泥和土壤中分离、筛选得到66株微生物絮凝剂产生菌，研究分析了其中具有较好絮凝性的8株菌种所产絮凝剂对高岭土悬浊液中粒径小于1μm的高岭土颗粒粒度分布的影响情况，并且研究了微生物絮凝剂投加量和助凝剂CaCl2对高岭土悬浊液粒度分布的影响。研究结果表明微生物絮凝剂对于粒度大小为0．200～0．300μm的高岭土悬浮颗粒的絮凝效果最佳，絮凝剂投加量的变化对高岭土悬浊液粒度分布有一定的影响，助凝剂在一定的投加浓度范围内对微生物絮凝剂絮凝有明显的促进作用。

罕王某选厂尾矿絮凝试验研究

随着国内外对矿产资源需求的增大,在选矿过程中产生的尾矿随之增加,低浓度的矿浆具有环境污染、侵占农田及危害人身安全等问题,试验通过优化絮凝过程并对比五种不同比例絮凝剂找到最优方案。试验表明,在矿浆质量分数为2.61%、沉降时间为60 s、搅拌转速为650 r/min、搅拌时间为25 s、絮凝剂用量为75.37 g/t的条件下,对-0.074 mm颗粒占93.39%的铁尾矿进行试验,其上层清液吸光度为0.016 Abs、颗粒悬浮物质量浓度为18.274 mg/L,比静态沉降提高了82.02%,符合国家一级工业废水排放标准;选取爱森665s作为尾矿絮凝剂,在8.61 g/t时其最佳吸光度最低为0.003Abs。优化结果降低了罕王某选厂尾矿絮凝试验的安全隐患,具有节能减排的优点,可为我国环境综合治理提供技术支撑,并为其他选厂絮凝剂选型提供参考。

分散固相萃取/高效液相色谱-离子阱飞行时间高分辨质谱法对纺织品中全氟化合物的快速筛查和确证

采用液相色谱离子阱飞行时间串联质谱（LC-MS-IT-TOF）技术,结合分散固相萃取净化方法,建立了纺织品中全氟化合物快速筛查、定性识别和准确定量的分析方法,构建了14种全氟化合物的多级碎片离子质谱图数据库。样品用甲醇超声提取,提取液经C18吸附剂净化后,以C8色谱柱（150 mm×4.6 mm,3.5μm）分离,5 mmol/L乙酸铵-甲醇为流动相梯度洗脱。考察了吸附剂种类和用量对加标回收率的影响,优化了净化条件。结果显示,14种全氟化合物的检出限为1-10μg/kg,在10,50,100μg/kg 3个加标水平下的平均回收率为49.2%-101.4%,相对标准偏差为1.1%-14.0%。该方法利用精确质量数匹配和自建标准谱库检索进行快速筛查,并使用保留时间和多级特征碎片离子进行定性确证,具有简便、快速、高效、准确等优点,可用于纺织品中全氟化合物的快速筛查和确证。

FLiNaK熔盐的制备

通过建立的氟化盐混合与熔融实验平台,进行氟化盐混合熔融与评价实验,考察温度、时间、坩埚材质及氟化试剂处理等条件对熔盐质量的影响,优化了制备工艺。采用优选的氟化盐原料,添加氟化氢铵做氟化试剂,制备得到的熔盐产品氧含量可控制在2×10-4以下;杂质金属离子含量基本符合熔盐堆用熔盐质量标准要求,其中Be、Cu、Fe、Zr和Cd含量均小于5×10-6,硫酸根和磷酸根离子含量分别小于1×10-4和3×10-5。该工艺方法能较大程度地降低腐蚀介质的含量,具有制备时间短、成本较低、安全性能好等优点。

生物油中有机化合物的分析与表征

综述了目前国内外生物油成分分析的状况,重点介绍了红外光谱、核磁共振、质谱、气相色谱、高效液相色谱技术以及波谱-色谱联用技术在生物油有机小分子化合物结构表征方面的应用,评价了这些技术在生物油结构表征方面的作用和价值,并分析了生物油的理化特性及化学结构对检测分析产生的影响。此外,对生物油中的低聚糖和热解木质素等低聚物的分析检测研究也进行了介绍。最后,总结了波谱和色谱技术在生物油检测分析方面存在的主要问题,并对生物油中有机物检测与分析的发展趋势进行了展望。

钍-铀燃料后处理中新萃取剂的研究——Ⅲ.N-正辛基己内酰胺萃取铀和钍

报道了N-正辛基己内酰胺(OCLA)-三甲苯从硝酸介质中萃取铀、钍的实验结果。OCLA对这两种元素的萃取规律类似于TBP,但分配系数(D)比TBP的高。用斜率法求得铀、钍的溶剂化数均为2,硝酸的溶剂化数为1。还对温度对萃取的影响,铀、钍的反萃及三相的形成进行了研究,计算了萃取平衡常数和铀、钍的△H值。

聚合铁复合絮凝剂用于城镇纳污河河水化学强化处理的性能及机理研究

为提高城镇纳污河河水化学强化处理的效果,研制出一系列具有不同碱化度(B)、不同二甲基二烯丙基氯化铵聚合物(简称PDMDAAC)质量分数〔w(PDMDAAC),以下简写为w(P)〕、不同PDMDAAC黏度(η)的聚合铁复合絮凝剂PFC-PDMDAAC,对比了该絮凝剂与聚合氯化铁(PFC)或PDMDAAC以及二者先后投加时,对城镇纳污河河水的絮凝效果及絮凝机理,考察了B值、w(P)、η值对絮凝效果及机理的影响。实验结果表明,PFC-PDMDAAC具有最佳的絮凝效果,在投加量为3.0 mg.L-1时,其对COD和总磷的去除率均达到80%以上,与PFC、PDMDAAC、PFC+PDMDAAC、PDMDAAC+PFC相比,COD去除率分别提高12.4%、27.9%、5.6%和9.6%,总磷去除率分别提高7.8%、26.5%、20.2%和10.6%。对于PFC-PDMDAAC〔B=1.0、w(P)=7.0%、η=0.80 dL/g〕,适当降低B值(0.5)、提高w(P)(14.0%)或η值(1.21 dL.g-1)均可改善其絮凝性能,在投加量为3.0 mg.L-1时,COD去除率可分别提高1.0%、3.0%和2.4%,总磷去除率可分别提高0.4%、0.9%和2.3%。电中和作用是PFC-PDMDAAC的主要作用机理。

SF_6示踪检测大型容器的动态泄漏

SF6示踪技术是大型容器动态密封检测的有效方法。采用SF6示踪技术检测了一个9m3大型容器在内部炸药爆炸后各密封部位的气体泄漏率。介绍了泄漏检测实施技术,采用Kr为第二示踪剂,用以指示SF6示踪剂的爆后燃烧损失。结果表明,各检测部位的气体泄漏主要发生在爆后短时间内,泄漏率随时间的延长呈指数衰减,29h后基本平衡在10–12–10–13L/h的泄漏水平;炸药爆炸冲击波是气体泄漏的主要原因,爆后密封材料和机械密封结构基本未遭到破坏。

近红外光谱法直接测定后处理水相料液中硝酸浓度

硝酸浓度影响甚至决定铀钚元素在后处理料液中的分配比,所以在后处理工艺控制分析中,游离酸的测定占有重要地位,具有分析点多、分析频率高、时效性强等特点。现有的分析方法取样量大、分析速度慢,因此,建立新的游离酸快速分析方法,对于后处理工艺控制分析具有重要意义。在本工作中,应用自行研制的适合于我国后处理料液分析的近红外光纤光谱仪,结合PLS回归方法,建立了后处理水相料液游离酸的快速测量方法。该方法取样量小、操作简单、分析快速,适用于水相料液中硝酸含量的测定。所建立的铀酸数学模型对于料液中酸浓度的最低检测限为0.06mol/L;建立的钚酸数学模型对于含大量钚料液中酸浓度的最低检测限为0.12mol/L;相对误差小于10%,测量相对标准偏差sr<5%。对后处理厂实际样品的分析表明,分析结果与草酸盐络合-定pH值滴定法结果一致,方法准确、可靠。

高效液相色谱-串联质谱法测定食品接触材料及制品中27种全氟化合物迁移量

建立了食品接触材料迁移模拟环境中27种全氟化合物的高效液相色谱-串联质谱检测方法。选取乙酸(3%)、乙醇(10%、50%)和橄榄油作为食品模拟物,模拟了食品接触材料在与不同类型食物接触下的迁移行为,根据(EU)No.10/2011的要求对样品进行处理,每6 dm2食品接触材料加入1 L食品模拟物浸泡。水相模拟物经过滤后直接检测,橄榄油经乙腈提取后进行检测。模拟溶液样品以甲醇-水混合溶液为流动相,经C18色谱柱分离,在MRM模式下进行检测。结果表明:全氟化合物在1~1 000μg/L质量浓度范围内线性关系良好(r>0.999 1);全氟化合物在食物模拟物中的定量下限为0.28~9.85μg/kg;对空白样品进行10、100 ng两个浓度水平的加标回收试验,加标回收率为82.6%~112.1%,相对标准偏差为2.2%~7.2%。

30%TBP-煤油循环使用过程中的辐解行为

为了了解溶剂在乏燃料后处理真实使用过程的辐解稳定性,对比研究了30%TBP-煤油-HNO3体系在γ和α的静态累积辐照和动态循环辐照情况下的辐解行为。研究结果表明:静态累积辐照所引起的溶剂辐解产物生成量、钚保留和钌保留等性能的变化比动态循环辐照明显;当辐照吸收剂量达到1.0×105 Gy(相当于动态循环辐照20次)时,静态累积辐照引起的溶剂钚保留值10倍于动态循环辐照,证实了在乏燃料后处理工艺过程中,通过溶剂的酸碱洗涤,去除HDBP、H2MBP等主要辐解产物,可提高溶剂的循环使用寿命。同时研究结果显示,溶剂的α辐照损伤大于γ辐照。

液相色谱-串联质谱法测定纺织品中7种全氟有机物

建立了纺织品中7种全氟有机物（全氟己酸、全氟庚酸、全氟辛酸、全氟壬酸、全氟癸酸、全氟十一酸、全氟辛烷磺酸盐）残留的液相色谱-串联质谱分析方法。样品用甲醇超声提取,C18固相萃取小柱净化后,采用多反应监测（MRM）负离子模式检测,外标法定量。方法检出限（S/N=3）为0.02-0.08μg/kg,阴性样品的加标回收率为80%-101%,相对标准偏差（n=6）为3.2%-7.1%。该方法前处理简单、回收率高、精密度好,适用于纺织品中全氟有机物的检测确证。