“非经典”分子筛——物质高效分离新技术研究综述

分子筛是一种具有孔道结构,能够选择性分离小分子的固体物质。经典的分子筛已经得到深入而透彻的研究,但还存在局限性,如无法分离物理性质相似的物质等。近年来,科学家开始关注“非经典”的物质分离方法,取得的成果包括多孔薄膜、多孔液体以及笼形分子等,其中有些方法或能大大降低工业生产的成本,甚至对社会经济发展带来重大影响。本文即对这些新兴的方法进行一一讨论,并对该领域的研究进行展望。

单笼形水分子簇中心水分子对类型关系

随机产生单笼形水分子簇(H2O)n(n=8~36),经分类统计后发现,在笼形水分子簇中,其1221,1212,2121和2112四类氢键的个数与水分子和氢键总数之间有定量关系,且1212类氢键的个数与2121类的氢键始终相等.如果笼形水分子簇中某一类氢键数已知,则它的其余三类氢键的个数也随即确定.

基于敏感膜折射率变化的光纤甲烷传感器

根据光波导理论,分析基于敏感膜折射率变化的光纤甲烷传感原理,设计并制作含笼形分子A的聚合物敏感膜的光纤甲烷传感器,通过甲烷传感实验评价传感性能,以现场瓦斯气体样品验证其有效性。数值计算表明,当敏感膜折射率n2介于1.441～1.447时,传感器归一化光功率随n2增加呈线性快速下降,适宜制作高灵敏度折射率型光纤甲烷传感器。实验结果表明,当甲烷浓度在0～27.0%范围内,传感器信号随甲烷浓度增加呈线性增大,其斜率为0.007,该结果与数值计算结果相符;甲烷最低检出限2.80%,响应时间约180 s,且传感器对CO、CO2、H2S、O2、N2等非甲烷类气体不产生响应,选择性良好;用于现场瓦斯气体样品中的甲烷检测时,其测量结果与气相色谱法一致,相对误差1.47%。