空气中二氧化碳气体标准物质研制及不确定度分析

本文叙述了(500×10^(-6)~5.00×10^(-2))mol/mol空气中二氧化碳气体标准物质的研制过程,以高纯氮、高纯氧和二氧化碳为原料,采用称量法制备了空气中二氧化碳气体标准物质,使用气体分析仪对制备的样品气体浓度进行均匀性和稳定性的检验,并通过比对分析实验验证了称量法定值的准确性。该气体标准物质的相对扩展不确定度U为1%(k=2),可为二氧化碳气体分析仪、气相色谱仪和报警器提供计量溯源支持。

氮中一氧化氮、二氧化硫、一氧化碳气体标准物质的研制

介绍了氮中一氧化氮、二氧化硫、一氧化碳气体标准物质的研制过程。以高纯一氧化氮气体、高纯二氧化硫气体、高纯一氧化碳气体、高纯氮气为原料,采用称量法制备了氮中一氧化氮、二氧化硫、一氧化碳气体标准物质,采用与同基体国家一级标准物质比较的方法定值。对原料气中的杂质进行了分析,基于傅里叶变换红外光谱分析仪建立了分析方法,对制备的气体标准物质进行了均匀性和稳定性考察。结果表明:研制的氮中一氧化氮、二氧化硫、一氧化碳气体标准物质均匀性和稳定性良好,浓度特征量值范围为:一氧化氮:200~1000μmol/mol、二氧化硫:200~1000μmol/mol、一氧化碳:1000~5000μmol/mol,相对扩展不确定度为1.5%(k=2)。

机动车排放监测用四元气体标准物质的研制

随着我国第六阶段机动车污染物排放标准的出台,对机动车的排放要求更加严格,其尾气检测需要有合适的标准物质作为测量依据。通过开展一种四元气体标准物质的研制,将气体逐步充装至气瓶中混合制备,采用称量法定值。该标准物质包含二氧化碳(100~18.0×10^(4))μmol/mol、一氧化碳(100~10.0×10^(4))μmol/mol、丙烷(50.0~1.20×10^(4))μmol/mol、一氧化氮(50.0~0.400×10^(4))μmol/mol,氮气为平衡气。对4种主要组分的分析方法进行了开发,方法精密度较好。对标准气体特性量值的均匀性、稳定性、不确定度进行了评价。结果显示:该气体标准物质在12个月内稳定性良好,特性量值的相对扩展不确定度为1%(k=2)。

二氧化碳中一氧化氮气体标准物质制备

介绍二氧化碳中一氧化氮气体标准物质的研制过程。以纯二氧化碳和一氧化氮为原料,采用称量法制备100~1000μmol/mol二氧化碳中一氧化氮气体标准物质。考察了原料气纯度、包装容器吸附性、气体标准物质机械混匀效果、钢瓶压力变化均匀性以及储存期稳定性,并对一氧化氮气体含量定值进行不确定度分析。研制的二氧化碳中一氧化氮气体标准物质标准值相对扩展不确定度为2%(k=2),有效期为12个月,该气体标准物质具有良好的稳定性和均匀性,可应用于食品添加剂二氧化碳中一氧化氮杂质含量的检测。

碳酸盐碳氧同位素标准物质性状对分析和保存的影响

碳酸盐物质碳氧同位素广泛应用于地质和气候环境研究,而标准物质是其分析的基准物质和数据比较的重要依据。不同标准物质性状存在差异,对于性状特点的了解,有助于标准的选择和使用、不均匀性的改善以及最佳实验条件的建立。本文采用X射线衍射(XRD)、光学显微镜及能谱扫描-电子显微镜(EDX-SEM)技术,从不同尺度对物源、粒径、颗粒形貌和结构,以及纯净程度等性状不同的碳酸盐碳氧同位素标准物质开展了观察和分析,并采用连续流磷酸法测定部分碳酸盐标准物质的δ^(13)C和δ^(18)O值,从而探讨其性状特点以及对分析和保存的影响。结果表明:天然碳酸盐标准物质普遍含有非碳酸钙成分,如少量石英;以及存在明显性状差异的颗粒,但总量较少。不同标准物质之间、标准物质颗粒之间也存在程度不同的粒径、形貌、微细结构和矿物组分等性状差异。实验测定了不同标准物质的δ^(13)C和δ^(18)O值,多数分析结果与推荐值吻合,其中IAEA-CO-8的δ^(13)C和δ^(18)O值标准偏差相比其他物质偏大,可能与该标准组成复杂且均一性较差有关,而NBS20的δ^(18)O值标准偏差相对偏大以及7902的δ^(18)O值与推荐值偏离较大,推测与其粉末状且组成颗粒细小的性状更容易受到空气中二氧化碳和水的影响有关。结合前人和本研究认为,在推荐使用量下天然碳酸盐标准物质性状对分析精准性造成的影响有限;而为了保证微量分析和研究的准确性,建议根据分析和研究目的,结合标准和物质的性状特点,有针对性地选择标准以及标准中的颗粒,同时粉末状且组成颗粒细小标准物质在制备和保存上需要更加注意。本研究补充和丰富了碳酸盐碳氧同位素标准物质的性状信息,有助于其更好地应用于微量碳酸盐碳氧同位素分析和研究,同时也为保存和制备提供参考。

食品添加剂二氧化碳中二氧化硫、羰基硫标准物质制备方法及性能评价的研究(上)

对食品添加剂二氧化碳中SO2和COS微量气体标准物质的制备方法进行了研究,对重量配制过程中原料气体和稀释气体进行了分析和定值,给出了纯度分析的实验结果和不确定度的评估结果。介绍了用日本岛津GC-2014气相色谱仪,火焰光度检测器（FPD）分析SO2和COS气体标准物质的实验原理、方法和条件。用所建立的分析方法和条件对该气体标准物质色谱分析方法的精密度、方法的线性度进行了考察。文中还给出了该气体标准物质性能评价的计算方法以及各组分摩尔分数在（1.0~10.0）×10-6范围内重量配制扩展不确定度的实验结果。

一种新型汽车排气标准物质的研制

介绍了一种新型汽车排气标准物质的研制方法。该标准物质是将一氧化碳、二氧化碳、1,3-丁二烯和氮气充装到气瓶中制备而成,采用称量法定值。对原料气体中的杂质进行了测量,对分析检测方法进行了比较研究,对标准物质的稳定性进行了考查。结果显示:该气体标准物质在12个月内的稳定性良好,浓度的相对扩展不确定度为0.5%(k=2)。该标准物质中,一氧化碳的浓度范围为2.000%~8.000%mol/mol,二氧化碳的浓度范围为9.400%~13.60%mol/mol,1,3-丁二烯的浓度范围为40.00×10^-6~160.0×10^-6 mol/mol,氮气为平衡气。

食品添加剂二氧化碳中硫化氢标准物质分析方法及性能评价的研究

介绍了用日本岛津GC-2014气相色谱仪,火焰光度检测器（FPD）分析食品添加剂二氧化碳中硫化氢（H2S/CO2）气体标准物质的实验原理、方法和条件.用所建立的分析方法和条件对H2 S/CO2气体标准物质色谱分析方法的精密度、方法的线性度进行了考察.H2S/CO2气体标准物质量值（1～10）×10-6（mol/mol）范围内,方法精密度≤1.1％;线性误差＜±1.0％.文中还给出该气体标准物质的性能评价（均匀性、稳定性、随压力的稳定性变化）的计算方法和实验结果.

氦中氮气、二氧化碳和一氧化碳气体标准物质的研制

采用称量法研制了氦中氮气、二氧化碳和一氧化碳气体标准物质,并用气相色谱法对其进行了均匀性考察和稳定性评价,结果表明该气体标准物质均匀性、稳定性良好,定值准确,量值可靠。浓度范围为：氮气1%~20%、二氧化碳1%~20%、一氧化碳1%~20%,扩展不确定度1.5%（k=2）,有效期为1 a,使用压力下限为0.5 MPa。

食品添加剂二氧化碳中二氧化硫、羰基硫标准物质制备方法及性能评价的研究(下)

对食品添加剂二氧化碳中SO_2和COS微量气体标准物质的制备方法进行了研究,对重量配制过程中原料气体和稀释气体进行了分析和定值,给出了纯度分析的实验结果和不确定度的评估结果。介绍了用日本岛津GC-2014气相色谱仪,火焰光度检测器(FPD)分析SO_2和COS气体标准物质的实验原理、方法和条件。用所建立的分析方法和条件对该气体标准物质色谱分析方法的精密度、方法的线性度进行了考察。文中还给出了该气体标准物质性能评价的计算方法以及各组分摩尔分数在(1.0~10.0)×10^(-6)范围内重量配制扩展不确定度的实验结果。

新型碳载MnO_2空气电极的研究

为了使空气电极在近低极化区获得较好的催化效果,本文以碳载MnO_2为催化剂制备了空气电极,通过测定稳态阴极极化曲线,研究了催化剂及电极制备工艺对氧空气电极的电化学性能的影响。实验发现碳载MnO_2催化剂可有效降低空气电极在近低极化区工作时的极化程度,空气电极工作电流密度可达43mA·cm^(-2)(电位-0．2V v．s．Hg/HgO参比电极),交换电流密度为0．0593mA·cm^(-2)；空气电极最佳制备工艺条件为：10%无水Na_2SO_4(造孔剂)+15%PTFE(粘合剂)+镀银镍网(集流体)+15g·L^(-1)Co(Ⅱ)Schiff碱配合物(富氧材料)。

食品添加剂二氧化碳中氧标准物质重量制备方法及重量制备不确定度的研究

研究了食品添加剂二氧化碳中氧标准物质重量制备的实验方法及不确定度评价研究的内容。采用中国计量科学研究院设计加工的气体充填装置制备了二氧化碳中氧标准物质,该装置低压系统真空度达到7×10-3Pa;气体称量装置采用美国Mettler SB16001电子天平（16 kg、0.1 g）和上海第二天平仪器厂TG320B高精密天平（20 kg、10 mg）称量组分及稀释气体的质量。组分气（原料气）称量质量的不确定度分别为：质量小于50 g时,称量质量的标准不确定度不超过0.007 g;称量质量在50~400 g时,称量质量的标准不确定度不超过0.010g。经评价,二氧化碳中氧气体标准物质重量制备的扩展不确定度,在量值（10~30）×10-6范围小于2%。

大洋有孔虫碳、氧稳定同位素标准物质的研制

有孔虫氧、碳稳定同位素比值的微量测定是古海洋学研究的最基本手段之一，其中标准物质对获取高准确度数据起关键作用。测定表明，标准物质的氧同位素比值和有孔虫样品的氧同位素比值（δ１８ＯＶ－ＰＤＢ介于４．０‰～－３．０‰之间）越接近，则测出的样品值就越准确；反之，若相差越远，则测出的样品值系统误差就越大。国内现有的碳酸盐碳、氧同位素标准物质的氧同位素值与有孔虫相比都偏负，不适宜用作有孔虫的稳定同位素分析。鉴于此，我们选取云南大理地区的二叠系茅口组灰岩为候选样品，遵循现行的国家一级标准物质计量技术规范ＪＪＧ１００６－８６的要求，同时参照国际原子能委员会（ＩＡＥＡ）同类标准物质的研制方法，研制出ＧＳＳＩ－１碳酸盐碳、氧稳定同位素标准物质共计６ｋｇ，该标准物质的均匀性、稳定性良好，主要特性量值δ１３Ｃ、δ１８Ｏ的推荐值为：δ１３ＣＶ－ＰＤＢ（‰）＝３．４１，δ１８ＯＶ－ＰＤＢ（‰）＝－１．６１。

用于新鲜果蔬的不同包装材料的性能研究

目的研究并筛选出柔韧性及透气性较好的包装材料,保证新鲜果蔬具有较长贮存期限及良好品质。方法以6种不同材质结构与厚度的薄膜为样品,分别检测并对比分析样品在温度为25,5℃(相对湿度均为90%)这2种试验条件下的氧气与二氧化碳透过量,以及拉断力与拉伸标称应变,并且测试研究在冷藏环境下各样品的摆锤冲击能量。结果相比5℃条件下,6种样品在25℃条件下的氧气与二氧化碳透过量较高;2种条件下样品的氧气与二氧化碳透过量由高到低均依次为2#,3#,4#,5#,6#,1#;1#样品的柔韧性较好,4#,5#,6#样品的强度较低,且柔韧性均匀度较差,经过改性后的2#与3#样品的强度提高,但柔韧性降低;冷藏后1#样品的柔韧性略有提高,4#,5#,6#样品的柔韧性均降低。结论材料结构、厚度、改性方式等均会影响包装膜的各项性能,新鲜果蔬生产企业应在充分考虑果蔬特性、保质期、贮存条件等因素的基础上,及时监测包装材料性能,从而筛选出适宜的包装材料。

纯氧产品检测所需气体标准物质分析方法研究及性能评价

介绍用Agilent 7890气相色谱氢火焰型检测器(FID)分析氧中甲烷、一氧化碳、二氧化碳气体标准物质的实验原理、方法和条件。建立氧中甲烷、一氧化碳、二氧化碳气相色谱分析方法和条件,考察了该气相色谱分析方法的重复性,文中还给出该气体标准物质长期稳定性,随压力的稳定性变化的性能评价及量值不确定度评估。

多原料高浓度混合共发酵制气与纯化提质研究最终报告

该研究针对目前我国规模化生物燃气工程原料单一、产气率低、装备落后等技术瓶颈,旨在开发多种原料混合共发酵制气关键技术,优化高效率、低能耗厌氧发酵工艺与装置,并对生物燃气进行纯化提质和高值利用研究,使生物燃气分别达到民用或燃气的要求。针对畜禽粪便、作物秸秆、有机垃圾和农产品废弃物等四大类20多种不同原料成分分析及产气潜力和特性研究,进行了单一物料和不同物料混合的厌氧消化实验,以此建立了沼气发酵原料特性及产气性能数据库,并研究多种原料的C/N比及营养物质的合理调配技术,提高了单一原料的产气效率。研究了畜禽粪便、有机垃圾等原料中的去除泥砂和有害杂质工艺。针对秸秆发酵,着重研发原料切碎、贮存和预接种混合技术及装置,提高秸秆产气效率。研究了高浓度发酵(TS≥10%)和干发酵(TS≥20%)过程中混合原料的搅拌方式及混合程度对厌氧共发酵工艺的影响,优化了不同混合原料的发酵工艺参数,提高原料产气率。开展了多原料高浓度混合共发酵制气基础研究。包括混合原料配比技术的研究;不同类型模型底物的厌氧水解动力学研究;不同单一原料的厌氧水解动力学研究;高浓度单相厌氧消化模型;固体床两相厌氧消化模型;沼气的生物脱硫技术基础研究。采用甲烷氧化脱氧工艺去除沼气中的氧,针对沼气脱氧剂和沼气脱氧工艺展开了研究。根据沼气中硫化物的形态分布,采用多种吸附剂有针对性地吸附不同的硫化物,主要研究了精脱硫剂及脱硫工艺。采用碳酸丙烯酯法和加压水洗法脱除沼气中的CO2,针对吸收溶剂地研制及脱除CO2工艺的开发展开了研究。该研究最终建立了不同发酵原料成分及其产气特性的数据库,两种以上混合原料厌氧共发酵,进料固形物含量大于10%,中温沼气产率大于1.2 Nm3/m3罐容天。建设了多原料共发酵的中试装置一套。完成示范工程建设,形成产业化核心技术,达到如下指标:产品CH497%,CO 23%,H2S 10 ppm,甲烷回收率≥99%,压力≤1.0 Mpa;纯化能耗≤0.80 kwh/m3生物天然气;精脱硫剂硫容≥10%,碚硫温度为常温;在贵金属催化剂作用下,使垃圾场沼气中的O2<0.60%达到欧洲标准;沼气中硫化氢、羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚和噻吩等硫化物脱至1 ppm以下。

氮中一氧化氮、二氧化碳气体标准物质的研制

本研究以氮气、一氧化氮、二氧化碳为原料,制备了低浓度氮中一氧化氮、二氧化碳(300×10-6 mol/mol,2%),高浓度氮中一氧化氮、二氧化碳气体标准物质(0.3%,12%)。主要介绍了标准物质的制备方法、均匀性检验、稳定性考察。研究结果表明,该气体标准物质具有良好的均匀性和稳定性,一氧化氮相对扩展不确定度Urel为2.0%(k=2),二氧化碳相对扩展不确定度Urel为1.0%(k=2),可进一步应用于汽车尾气分析仪等相关仪器的标定和检测。

环境监测用空气中二氧化碳标准气体的研制

介绍了环境监测用空气中二氧化碳标准气体的制备方法。该标准气体的均匀性和稳定性通过气相色谱法进行了考察，并用比对误差确认了其称量法配制值的准确性。配制的标准气体的浓度为（10～1000）×10^-6（mol／mol），定值不确定度小于2％。

碳材料在锂-氧气/锂-二氧化碳电池中的应用综述

综述了碳材料在锂-氧气电池和锂-二氧化碳电池中的应用,包括商业碳材料、碳纳米材料、杂原子修饰的碳材料、金属及其氧化物修饰的碳材料和生物质衍生碳材料,系统归纳了采用碳材料作为空气阴极的锂-氧气电池和锂-二氧化碳电池性能提升的原因,为未来设计高性能的锂-氧气和锂-二氧化碳电池用碳材料提供了指导。

乙烯中一氧化碳、二氧化碳和乙炔混合气体标准物质的研制

论述了乙烯中一氧化碳、二氧化碳和乙炔混合气体标准物质的制备方法、性能考察、不确定度计算,经与国内同类标准物质比较,证明量值准确可靠、方法可行。