HYDRODYNAMICS OF LIQUID-LIQUID-SOLID SYSTEM IN OPEN TURBINE ROTATING DISC CONTACTOR

A number of experiments regarding hydrodynamics have been carried out in the open turbinerotating disc contactor using quartz particles as solid phase,tap water and kerosene as liquid phase.Flooding phenomenon has been observed.The variables studied include the rotor speed,compartment heigh,stator ring opening,column diameter and the superficial velocity of eachphase Correlations for predicting the solid phase holdup and characteristic velocity have been devel-oped.In comparison with liquid-liquid system,the presence of solid particles will result in higherdispersed phase holdup but lower characteristic velocity and total throughput.

昆虫病原线虫人工培养技术研究与应用进展

昆虫病原线虫是昆虫的专化性寄生天敌,可自主搜寻寄主、杀虫速度快、对环境友好安全,是一类重要的害虫生物防治因子,在害虫可持续治理中具有应用潜力。目前,昆虫病原线虫作为商品化的新型生物杀虫制剂在全球生产销售。然而,昆虫病原线虫的商品化需要高效的人工培养技术。由于昆虫病原线虫的专化性较强,一种成熟的商业化昆虫病原线虫人工培养技术需要根据线虫种类优化。除了优化现有技术,还需研发新的人工培养技术。本文综述了国内外昆虫病原线虫人工培养技术研究和应用的历史和现状,详细介绍了活体培养技术和离体培养技术,讨论了影响昆虫病原线虫产量的主要因素,强调了优化人工培养技术并降低培养成本的必要性。未来,随着人工培养技术的不断优化,在丰富了昆虫病原线虫商品化种类的同时,还可降低农业生产的经济损失,改良土壤环境,具有重要的经济和社会价值。

纺织品致癌芳香胺前处理萃取方法研究进展

针对纺织品中致癌芳香胺前处理的传统方法液液萃取、固相萃取存在使用试剂量大、过程繁琐、溶剂易挥发等问题。文章综合研究了近年来纺织品中致癌芳香胺检测前处理的方法,包括常规液液萃取、分散液液微萃取、漩涡辅助液液微萃取、单滴液液微萃取、双水相萃取、溶剂诱导相变微萃取、传统固相萃取、直接固相微萃取、加膜固相微萃取、加速溶剂萃取等方法。通过比较发现,液液微萃取、加膜固相微萃取使用有机量少,均低于1 mL,操作过程简单,适用纺织品致癌芳香胺前处理萃取发展方向,但需要加大研究增加致癌芳香胺加膜固相微萃取萃取头,以及纺织品成分、加工工艺对加膜固相微萃取、液液微萃取在萃取过程中的影响,以最终建立适合纺织品中致癌芳香胺的萃取方法。

碱液提取全基体进样-电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)法测定土壤中的六价铬

针对HJ 1082—2019方法检出限高,高盐导致容易堵塞燃烧头,造成信号不稳定、结果漂移等问题。利用耐高盐全基体进样系统,通过引入稀释气降低高盐基体的影响,碱液提取后的样品可直接进样,结合ICP-MS/MS的低检出限,建立了碱液提取全基体进样-电感耦合等离子体串联质谱法准确测定土壤中低浓度六价铬的方法。对碱液提取条件、质谱仪器工作条件进行了优化,讨论质谱干扰对六价铬测定的影响,同时对标准样品和实际样品进行了精密度和正确度测试。方法检出限0.08 mg/kg,相对标准偏差在0.70%~4.2%、加标回收率在92.9%~107%。方法操作简便快速,检出限低,结果准确性高、重复性好。

基于原位液相飞行时间二次离子质谱的电化学固液界面研究

电化学界面是能源转换与存储、生物化学、传感器和腐蚀等领域的核心,研究电化学界面结构与性能的关系一直是电化学和化学测量学的热点与难点。本文重点介绍了基于高真空兼容微流控装置的原位液相飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)技术的原理、特性,及其在电化学固液界面实时、原位探测方面的研究进展。随着微流控装置的进一步创新以及ToF-SIMS仪器的不断发展,原位液相ToF-SIMS将为电催化、电池等领域的复杂电化学固液界面研究提供重要手段。

顶空固相微萃取-气相色谱质谱法测定水体中的苯甲醚

建立了顶空固相微萃取-气相色谱质谱法定性定量检测水中苯甲醚的分析方法。对影响检测结果的因素如萃取头的选择、萃取时间等进行了优化。经过条件优化,方法在1~1000μg/L范围内线性良好,线性相关系数>0.999,实际水样加标质量浓度分别为10,60,300μg/L时,加标回收率为85%~120%,相对标准偏差(RSD)为3.95%~6.72%。全扫描模式下,苯甲醚的检出限为0.3μg/L。实验结果表明,该方法快速、简便、灵敏度高,方法精密度和准确度均能满足水中微量及痕量苯甲醚检测的要求。

液液萃取气相色谱-串联质谱法测定含油半固体食品中19种邻苯二甲酸酯类化合物

建立液液萃取结合气相色谱-串联质谱法测定含油半固体食品中19种邻苯二甲酸酯类化合物含量。样品经正己烷饱和的乙腈提取,提取液与乙腈饱和的正己烷液液萃取净化,采用HP-5MS色谱柱分离,多反应监测模式定量分析。19种邻苯二甲酸酯类化合物的质量浓度在20~1000μg/L范围内线性相关系数均大于0.9993,方法检出限为0.0012~0.060 mg/kg,定量限为0.0036~0.18 mg/kg,0.2、1.0、7.5 mg/kg低、中、高三水平加标试验的平均回收率为81.2%~100.7%,测定结果的相对标准偏差为0.9%~5.7%(n=6)。该方法适用于含油半固体食品中19种邻苯二甲酸酯类化合物的定量分析。

气相色谱-串联质谱法测定人血清中43种持久性有机氯污染物

建立了基于液液萃取-固相萃取净化同时测定人血清中43种持久性有机氯污染物(POCPs)的气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)方法,包含18种多氯联苯(PCBs)和25种有机氯农药(OCPs)。取250μL血清样本加入甲醇和酸,使用正己烷和甲基叔丁基醚依次对样品进行萃取,硅胶固相萃取柱对提取液进行净化,洗脱液氮吹浓缩后用甲苯复溶,经TG-5SilMS(30 m×0.25 mm×0.25μm)毛细管色谱柱分离,多反应监测(MRM)模式下进行测定,内标法定量。结果表明,18种PCBs和25种OCPs分别在0.008~1μg/L和0.08~10μg/L范围内线性关系良好,方法检出限为0.005~0.1μg/L,定量下限为0.02~0.3μg/L,基质效应为74.9%~126%;加标回收率为71.6%~129%,日内相对标准偏差(RSD)为1.0%~11%,日间RSD为1.3%~18%。使用标准参考样品评估方法准确度,测定结果与参考值的相对偏差均小于30%。应用该方法测定某地区173份普通人群血清样品,共检出28种POCPs,其中p,p'-DDE和PCB153的检出率超过50%,p,p'-DDE质量浓度的中位数为0.46μg/L,是该地区人群血清中主要的POCPs组分。该方法可有效控制基质效应,提高检测灵敏度,适用于人血清中43种POCPs的检测。

储氢技术研究现状及进展

储氢环节是连接氢生产到应用的桥梁,也是高效利用氢能的基础。高压气态储氢技术最成熟、应用最广泛,研制轻质、高压、耐腐蚀性强、稳定性好的储氢容器将是未来高压储氢的研发热点。固态储氢是利用固体材料吸附方式实现氢的存储,主要包括金属材料、复合氢化物、碳基材料、有机框架储氢材料、无机多孔储氢材料等。从储能密度角度看,低温液态储氢是一种十分理想的储氢方式,但也存在能量损失大、成本高昂等问题。有机液态储氢具有储氢密度大、安全性好、载体可循环使用等显著优点,被认为是最有希望实现大批量、远距离氢储运的重要方式之一,甲基环己烷(MCH)、二苄基甲苯(DBT)、N-乙基咔唑(NEC)、甲醇/甲酸等是当前有机物储氢介质的研究热点且具有商业化前景。目前有机液态储氢还存在脱氢效率低、能耗大、氢纯度不足等问题,大部分技术仍处于研究或初期示范阶段。短期内高压气态储氢仍是储氢方式的主流选择。中期内发展的重点是有机液态储氢和固态储氢,低温液态储氢主要应用在大批量、长距离的特殊储运场景。长期来看,融合多种储氢方式的优点,开发集成式耦合储氢技术是未来发展的关键,高效、长寿命、经济性好的储氢介质/催化剂体系是未来储氢技术的研究重点。

一种新的固液共轭沸腾传热LB模型

为了避免沸腾传热格子玻尔兹曼(LB)模型中因固液能量传递速率一致而导致的模拟误差,尝试性地将温度弛豫时间τT引入到固体和液体的物性参数λ、cp中,成功获得了不同的能量传递速率,得到了一种新的固液共轭沸腾传热格子玻尔兹曼伪势模型。在验证了模型的准确性、稳定性和合理性后,采用固液共轭传热模型和原始伪势模型对不同润湿性表面的沸腾传热过程进行了数值模拟。结果表明:由于原始伪势模型忽视了固、液区域不同的传热能力,导致计算获得的气泡根部周围存在范围较大的低密度相变区,该区域的存在对气泡产生了额外相间作用力,大大改变了气泡的壁面接触角。而共轭传热模型通过引入温度弛豫时间函数实现了对固体和液体区域不同的热物理性质的表征,获得的低密度相变区范围很小,程度更低,壁面接触角更接近于设置的气泡接触角。在除超亲水表面外的其他润湿性表面,共轭传热模型获得的实际接触角的最大相对误差为8.6%,较原始伪势模型降低了9.8%,更能准确地描述实际的沸腾换热微观过程。

液液微萃取/固相微萃取-气相色谱法检测柑橘中16种游离氨基酸

目的:建立气相色谱氢火焰离子检测法同时测定柑橘果肉中16种游离氨基酸含量。方法:以对氯甲酸异丁酯为衍生剂,先进行衍生条件优化,再采用自制的溶胶-凝胶甲基丙烯酸丁酯二乙烯基苯涂层为萃取头,通过液液微萃取联合固相微萃取对样品进行前处理后上气相色谱仪检测。结果:对氯甲酸异丁酯衍生化柑橘中游离氨基酸采用一次性衍生法,衍生时间1 min。优化后的萃取温度为60℃,萃取时间30 min,离子强度为30%Na_(2)SO_(4),搅拌速度1000 r·min^(-1)。在此条件下,目标化合物具有良好的线性关系,相关系数均大于0.99,检出限为0.85~12.60μg·kg^(-1),相对标准偏差为2.51%~12.80%,三种加标浓度下回收率为82.51%~121.75%。结论:该方法操作简单、结果准确、受基质干扰少,适用于柑橘中多种游离氨基酸的检测,并可以游离氨基酸含量来评价柑橘内在品质。

智能水驱基于界面离子调控机制的提高采收率机理研究

通过调节关键离子的浓度,智能水驱技术能够有效提高原油采收率已经得到学术界及工业界的广泛认可,但其微观机理仍存在争议。重点研究了硫酸根离子在砂岩及碳酸盐油藏中的提高采收率效果及机理。通过长岩心驱替实验探究硫酸根离子浓度对原油采收率的影响;通过开展油水界面张力、油水界面扩张模量、接触角及液桥收缩-断裂动力学行为分析,分析硫酸根离子浓度对油-水界面及固-液界面的影响规律及机制。结果表明,在低温条件下,将海水中硫酸根离子的浓度提高3倍能有效提高Berea砂岩及Indiana石灰岩中的原油相对渗透率及采收率;其微观机理包括两个方面:①硫酸根离子提高了两种岩石表面的亲水性;②硫酸根离子不仅降低油水界面张力,而且提高了油水界面扩张模量及油水界面稳定性,从而抑制地层中“颈缩-分离”(Snap-off)行为的发生,提高原油的连续性。

环境中典型植物生长调节剂分析测试技术研究进展

近年来,植物生长调节剂被广泛应用于农业领域,主要有加速或延缓种子萌发、打破植物休眠、刺激或减少芽伸长、诱导开花结果以及影响衰老过程等功效,对植物的生长有着重要作用。但是,由于其施用量不断增加,导致植物生长调节剂在环境介质中被多次检出,且经过一系列环境行为产生的中间产物可能具有更强的毒性,严重威胁环境安全乃至人体健康。通过总结植物生长调节剂分析测试相关国内外研究文献发现,果蔬、肥料和土壤等固态基质样品的前处理多采用固相萃取方法,而水体、食用油和营养液等液态基质样品的前处理则多以液液萃取方法为主。同时,大多数植物生长调节剂的辛醇水分配系数在0~4之间,具有极强的亲水性,而高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)具有较低检出限和较高准确度等优点,使其成为目前使用最多的植物生长调节剂分析测试技术。其次,部分植物生长调节剂沸点低、易挥发,也可以采用气相色谱法或气相色谱-质谱联用法(GC-MS)进行检测。几种常用分析测试技术检出限的大小顺序大致为:气相色谱法>液相色谱法>色谱-质谱联用法,其中,色谱-质谱联用法的仪器检出限可低至10^(-5) mg/kg。但是,由于大部分植物生长调节剂溶解度高、自然衰减速率快,导致其在土壤和水体等复杂环境基质中的检出浓度偏低,关于土壤和水体中痕量植物生长调节剂及其中间产物的分析测试问题仍亟待解决。未来,相关研究应聚焦于植物生长调节剂中间产物的分析测试,并开发基于新材料、新技术的植物生长调节剂分析测试方法。

气相色谱-质谱联用法同时测定牛奶中的6种天然雌激素

天然雌激素是一类内源性激素,但其外源性摄入可能对人体健康造成危害。牛奶是人体外源性天然雌激素的重要来源之一,对牛奶中天然雌激素的准确分析是评价人体外源摄入的重要前提。该研究建立了一种气相色谱-质谱联用(GC-MS)同时测定牛奶中雌酮(E1)、17α-雌二醇(17α-E2)、17β-雌二醇(E2)、雌三醇(E3)、16α-羟基雌酮(16αOHE1)和16keto雌二醇(16ketoE2)6种天然雌激素的分析方法。选择不同类型牛奶样品,依次通过液液萃取、固相萃取富集净化,再利用BSTFA+1%TMCS进行衍生化,乙酸乙酯定容后采用GC-MS进行测定。结果显示,6种雌激素在5~100μg/L范围内线性关系良好,相关系数(r^(2))大于0.995;检出限(LOD)和定量下限(LOQ)分别为0.17~0.51μg/L和0.56~1.68μg/L;平均加标回收率为83.1%~119%,相对标准偏差(RSD)为2.1%~15%,该方法具有较好的准确性及稳定性。利用所建方法对实际牛奶样品中的天然雌激素进行检测,除常见的天然雌激素E1、E2、17α-E2之外,样品中还检测出16αOHE1和16ketoE2。方法适用于牛奶中天然雌激素的检测和质量控制。

氧化石墨烯-离子液体溶液在金属界面的超滑机理研究

利用氧化石墨烯(GO)纳米片作为离子液体水溶液[IL(aq)]添加剂制得IL(aq)+GO复合溶液.利用该溶液润滑轴承钢摩擦副时获得了超低的摩擦系数(μ≈0.009),达到超滑水平.分析结果表明,IL在轴承钢表面形成的化学反应膜(含磷化物和氟化物等)和流体膜具有较好的减摩性,但摩擦系数无法达到超滑水平.而GO在轴承钢表面形成的GO吸附膜可承担部分载荷,并将剪切界面从钢/钢界面转变为GO层间低剪切滑移,进一步降低接触区的摩擦阻力,进而实现超滑.该研究中利用二维材料和液体分子的共同作用在金属摩擦副上实现超滑,为固-液复合溶液以及超滑的工程应用提供研究基础.

基于GC×GC-TOF/MS初探茶、酒风味融合

茶酒是茶和酒结合的产物,成分组成及风味复杂,研究采用液液萃取和顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-飞行时间质谱联用(comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry,GC×GC-TOF/MS)分析茶酒及其基酒的挥发性成分组成和相对含量。结果显示,茶酒中分析鉴定出366种挥发性组分,包括酯类化合物136种,醇类39种,醛酮类48种,酸及酸酐30种,酚类4种,呋喃类16种,含氮化合物31种,萜烯类7种,含硫化合物6种,醚类7种,烷类14种,其他化合物28种。液液萃取和顶空固相微萃取结合GC×GC-TOF/MS的分析方法可快速、全面分析鉴定茶酒中各类挥发性组分,结果对于明确茶酒物质基础具有重要意义,为茶酒的风味体系、风味融合和健康属性研究提供了科学支撑。

分子印迹固相萃取-液液微萃取-气相色谱法测定鱼样品中痕量环境激素

以题示方法测定鱼样品中痕量的双酚A(BPA)、苯胺(AN)、二苯胺(DPA)、4-氯-二甲基苯胺(CMAN)、3-氨基酚(3-AP)、苯酚(PH)等6种环境激素。以双酚A&苯胺双模板磁性分子印迹聚合物(D-MIP)为固相萃取剂,甲醇及乙酸混合溶液为洗脱剂,萃取鱼样品中6种环境激素;乙腈为分散剂,正辛醇为萃取剂,液液微萃取洗脱液,等体积甲醇稀释萃取液后进行气相色谱检测。结果表明,鱼样品经处理后基质干扰已消除,6种环境激素能有效分离。对固相萃取及液液微萃取进行了条件优化,优化结果为:洗脱剂甲醇与乙酸用量为3 mL(V甲醇∶V乙酸=8∶2),洗脱时间2 min,D-MIP用量30 mg,固相萃取时间10 min,鱼样品溶液体积50 mL;液液微萃取剂为正辛醇,正辛醇用量90μL,乙腈为分散剂,乙腈用量0.5m L,5 mL10%NaCl溶液,pH=7。在优化的条件下,6种环境激素的标准曲线的线性范围为0.1~50μg/L,检出限(3S/N)为0.1~0.5 ng/L;对空白鲫鱼肉样品进行2个浓度水平的加标回收试验,6种环境激素的回收率为86.1%~92.5%,测定值的相对标准偏差(n=3)均小于1.8%;方法用于6种鱼样品的分析,只有鲫鱼鳃含有BPA 0.1μg/kg,其他均未检出。此方法将为鱼类中环境激素的含量检测提供方法依据。

利用气相色谱法同时测定生活饮用水中的百菌清和溴氰菊酯

本文采用液液萃取法和固相萃取法对生活饮用水中的百菌清和溴氰菊酯进行萃取,真空浓缩后,用HP-5毛细管柱进行组分分离后经电子捕获检测器(ECD)检测。文中对两种萃取方法进行比较后将固相萃取作为预处理方法。

高效液相色谱法测定地表水中磺酰脲类除草剂的前处理方法比较

采用高效液相色谱(HPLC)紫外检测器同时定量分析地表水中10种磺酰脲类除草剂(sulfonylurea herbicides,SUs)的含量,将液-液萃取(LLE)、固相萃取(SPE)两种前处理方法进行了比较。结果表明,HPLC测定地表水中SUs含量时,以LLE法作为前处理,检出限为0.03~0.05μg/L,平均回收率介于80.8%~99.0%,相对标准偏差(RSD)介于3.2%~12%;以SPE法作为前处理,检出限为0.02~0.04μg/L,平均回收率为80.0%~104%,RSD为2.4%~11%。F检验显示,LLE法及SPE法无显著性差异。t检验显示,在测试低浓度SUs样品时LLE法和SPE法具有显著性差异。

高效液相色谱法测定菊花和金银花中吡虫啉残留量

目的:采用液液萃取+固相萃取净化的前处理方法,运用高效液相色谱法测定菊花和金银花中吡虫啉的残留量。方法:样品经甲醇超声提取后,液液萃取+固相萃取净化,使用紫外可变波长检测器和Waters Atlantis T3柱,以甲醇和水为流动相,在268nm波长下检测样品中吡虫啉残留量。结果:在0.10mg/L~2.00mg/L浓度范围内,曲线相关系数为0.9999,回收率为85%~95%,RSD为0.48%~2.68%,方法检出限为0.10mg/kg。结论:方法具有净化效果好、精密度和准确度高的特点。