火焰诊断技术是指运用光谱、 图像、 噪声等传感手段, 获得火焰状态的信息, 通过所获取的信息分析火焰的燃烧和气化状态。 发展燃烧过程诊断和优化火焰诊断方法是燃烧工业面临的挑战之一, 燃烧诊断技术的提升可以更好地监测不同燃料的效率、 可靠性和灵活性。 火焰光谱诊断可以确定火焰的位置、 当量比等宏观性质, 也可以探究火焰自身的特征, 如瞬间产生的物质等。 通过光谱诊断的方法可以更加全面地了解燃烧的过程。 由于激光诊断方法具有系统复杂、 环境要求严格等缺点, 基于火焰自发化学发光的检测方法越来越受到人们的重视。 阐述火焰光谱诊断技术的研究进展和发展趋势, 主要介绍了化学发光信号的产生机理, 光谱诊断燃烧中间产物(OH*, CH*和C2*)的化学发光反应机理模型和主要产生路径。 总结了火焰光谱诊断技术在对燃烧中间产物研究中的应用进展, 包括采用化学发光表征热释放速率、 化学发光峰值强度与当量比的关系、 化学发光强度峰值位置对火焰温度峰值位置的表征、 用化学发光图像确定射流火焰的推举高度和基于光谱图像处理的火焰结构表征。 探讨了实际应用中化学发光作为诊断工具在包含额外背景辐射的火焰中受到影响, CH*化学发光的测量被环境中碳烟的黑体辐射遮蔽的问题。 进一步展望了火焰光谱诊断技术在未来的应用前景。 未来光谱诊断的发展将会呈现使用更详细的燃烧机理来提升火焰光谱诊断的准确性、 减小湍流对局部燃烧的影响、 减小不均匀的碳烟对火焰图像准确性造成的影响、 提升摄像机和光谱仪的精度等发展趋势。 化学发光光谱和图像在线测量方法及技术对于推动与燃烧和流动相关领域研究具有重要的科学发展意义和广阔的工程指导意义。
光谱诊断 自由基辐射 化学发光 燃烧中间产物 Spectral diagnostics Radical emission Chemiluminescence Combustion intermediates 光谱学与光谱分析
2020, 40(11): 3358
1 中山大学化学工程与技术学院, 珠海 519082
2 中山大学材料科学与工程学院, 测试中心, 广州 510275
电催化水还原是一种在温和条件下制氢的有效途径。高指数晶面控制是有望实现优良析氢反应(HER)催化活性的方法之一。然而, 高指数晶面控制的机制尚不清楚。在此, 我们结合原位拉曼光谱和理论计算, 阐明了高指数晶面增强Ti@TiO2纳米片催化性能的机理。在这个过程中, 水分子倾向于吸附到高指数晶面表面, 然后还原成氢。我们的工作为在能量和环境相关的问题上利用原位拉曼光谱研究过渡金属基电催化剂的电催化机理奠定了基础。
原位拉曼 中间体吸附 析氢反应 二氧化钛纳米片 In-situ Raman, Intermediates adsorption, Hydrogen
1 Henan Provincial Key Laboratory of Nanocomposite and Applications, Institute of Nanostructured Functional Materials, Huanghe Science and Technology College, Zhengzhou 450006, China
2 School of Environment and Civil Engineering, Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China
Frontiers of Optoelectronics
2018, 11(4): 333–347
1 长江大学化学与环境工程学院 湖北 荆州 434023
2 海洋石油高效开发国家重点实验室, 北京 100027
3 中海油研究总院, 北京 100027
电化学去除污水COD是一种高效绿色快速的方法。 在电化学法处理某油田含聚采油污水中, 产生活性中间体H2O2能间接氧化去除COD; 而电化学过程中产生的H2O2是很微量的, 常规方法难以检测和准确定量, 需要采用高灵敏度的测定方法检测H2O2, 用以指导电化学处理工艺控制过程; 而Ti(Ⅳ)与5-Br-PADAP(B)及H2O2在pH 1～1.5时能形成稳定的三元络合物Ti(Ⅳ)-B-H2O2, 该三元显色体系在561 nm附近有明显的吸收峰, 且H2O2浓度在0.2～10 μmol·L-1的范围内遵从Beer-Lambert Law, 因此可建立起用分光光度法检测电化学法处理污水过程中微量活性中间体H2O2的方法。 本文分别研究了5-Br-PADAP(B), Ti(Ⅳ)-B二元络合物, Ti(Ⅳ)-B-H2O2三元络合物体系的紫外光谱图, 提出了测定微量H2O2的方法。 该研究创新点在于: 通过紫外光谱图研究了影响Ti(Ⅳ)-B-H2O2三元络合物体系生成且稳定存在的因素是: 试剂加入顺序、 pH值、 无水乙醇用量、 加热温度及时间、 Ti(Ⅳ)-B配比及其用量等, 进而确定了准确检测和定量微量H2O2的实验条件为: 体系pH 1.0～1.5, 无水乙醇加量50%, 在50 ℃水浴锅中加热20 min, Ti(Ⅳ)与B溶液按等摩尔比混合, 药剂加入顺序为: H2O2溶液2 mL, 无水乙醇3 mL, 0.32 mol·L-1的HCL溶液1 mL, pH 1.5的缓冲溶液2 mL, Ti(Ⅳ)-B混合液2 mL, 用0.32 mol·L-1的HCL溶液定容至刻线。 该方法简便、 快速、 重现性好、 费用低, 灵敏度高, 在电化学处理污水过程的实际检测中获得了满意效果。
含聚含油污水 电化学 活性中间体H2O2 UV-Vis分光光度法 Oily wastewater containing poly Electrochemistry Reactive intermediates H2O2 UV-Vis pectrophotometry 光谱学与光谱分析
2017, 37(5): 1656
中国科学院安徽光学精密机械研究所大气物理化学研究室, 安徽 合肥 230031
烯烃臭氧化反应是大气对流层中发生的极为重要的反应。Criegee中间体作为 烯烃臭氧化过程的关键中间体,其化学反应是大气OH自由基、有机酸、硫酸以及硝酸盐等物质的重要来源,因而受到充分的关注。因Criegee中间体 寿命短暂,其检测方法很少。目前如何检测该物质是颇为热门的难题。总结了最近几年Criegee中间体测量方面的研 究成果,包括各种检测方法及其特点。简单地将这些方法分为直接检测和间接检测两大类。最后比较了这些检测方 法并对未来的研究方向作了展望。
光谱学 检测 Criegee中间体 臭氧化 spectroscopy detection Criegee intermediates ozonolysis
1 大连大学生命科学与技术学院, 辽宁 大连 116622
2 大连大学, 辽宁省生物有机化学重点实验室, 辽宁 大连 116622
借助于紫外-可见吸收光谱法、 荧光光谱法以及停流-荧光光谱法研究了盐酸胍(GdmHcl)诱导人血红蛋白的去折叠过程。 实验发现, 盐酸胍诱导的血红蛋白去折叠有两个不同的过程, 即随着GdmHcl浓度增加到1.0 mol·L-1左右时, 血红蛋白亚基发生解聚, 形成中间态; 持续增加其浓度时, 各亚基发生内部去折叠, 最终导致血红素发生崩解。 加入还原剂(β-巯基乙醇)对血红蛋白亚基解聚、 血红素崩解有协同作用且直接引起亚基和全分子同步变构。 血红蛋白去折叠过程从“三态模型”转变为“二态模型”。
光谱法 血红蛋白 盐酸胍 去折叠 中间态 Spectroscopic Hemoglobin GdmHcl Unfolding Intermediates 光谱学与光谱分析
2012, 32(9): 2496
Author Affiliations
Abstract
The Johns Hopkins University School of Medicine, 725 N. Wolfe Street Room 511 Hunterian, Baltimore, MD 21205, USA
This short note covers some of my favorite scientific accomplishments of Britton Chance
Enzyme-substrate intermediates electron transport oxidative phosphorylation proton gradient electron tunneling near-infrared imaging glyoxalase I methemoproteins Journal of Innovative Optical Health Sciences
2011, 4(3): 221
1 重庆大学 微系统研究中心,重庆 400030
2 重庆大学 化学化工学院,重庆 400030
3 重庆大学 新型微纳器件与系统技术国家重点学科实验室,重庆 400030
采用自制的全息平场凹面光栅集成微型光谱仪,搭建了微型光谱快速分析测试系统,实现了雷尼替丁合成中间体中杂质甲醛的快速检测。利用酸性条件下甲醛-MBTH-硫酸铁铵体系的显色作用,通过优化甲醛测定条件,建立了快速测定甲醛的方法。测定甲醛线性范围为0.04-0.20 μg·mL-1(r=0.993 8),最低检测限达到0.04 μg·mL-1。通过与UV-2550岛津光谱仪及美国海洋公司HR-2000微型光谱仪的对比测试实验,对所建立的微型光谱检测系统和甲醛检测方法进行了实际测试和可靠性验证,F-检验法检验显示测试结果无显著性差异。实验结果表明微型光谱快速分析测试系统能满足实验分析、工业过程监测和临床医学检验样品的快速、实时检测的需求,具有巨大的潜在应用市场。
微型光谱仪 药物中间体 甲醛 酚试剂 Homemade microspectrometer Pharmic intermediates Formaldehyde Phenol reagent
