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氧分子筛

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氧分子筛相关的资讯

  • 青海药监局安排部署医疗机构在用分子筛制氧设备专项检查
    近日,青海省食品药品监督管理局、省卫生厅联合下发通知,在年初开展的医用氧气专项检查,打击工业氧(或压缩气体)冒充医用氧违法行为工作的基础上,安排部署医疗机构在用分子筛制氧设备专项检查工作。   此次专项检查采取自查和抽查的方式,重点检查医疗机构制氧设备和医用氧的购进、使用情况。同时,加大抽验力度,进一步加强和规范医疗机构制氧设备管理和用氧行为。在检查中发现分子筛制氧设备未经注册的,严格依照《医疗器械监督管理条例》规定处理 对运转使用中存在问题的、对未经省局备案使用的责令限期整改 对制出氧气不符合医用氧标准要求的,责令停止使用制氧设备 对使用工业氧(或压缩气体)冒充医用氧违法行为的,将依法按生产、经营、使用假药依法严肃处理,并通报当地卫生行政部门,情节严重的将移送公安机关立案处理。
  • 膜分离OR碳分子筛?秒懂详解!
    最近很多客户来电咨询,想要了解膜分离和变压吸附两种制氮技术的特点和优势。今天peak就来给大家科普一下!同时,有任何问题,也欢迎大家来电,peak会为大家一一解答!膜分离技术和变压吸附技术是现今氮气发生器的两种主要制氮技术。其原理简单概要如下:膜分离技术压缩空气通过中空纤维膜,由于不同气体分子直径不同,当空气通过膜的时候,分子直径较小的氧气、二氧化碳和水蒸汽会通过中空纤维膜管道上的小孔,进而排到大气中去。在膜的出口,大分子直径的氮气分子和惰性气体氩气都被收集起来,输送到应用设备。这种氮气分离提取技术简单有效,无需任何移动部件。分离提取出来的氮气最高纯度能达到99.5%。 膜分离原理图变压吸附技术变压吸附制氮的填充材料是碳分子筛,是一种多孔疏松的棒状碳颗粒,当压缩空气通过碳分子筛时,同样也是根据气体分子直径的不同,碳分子筛会吸附水汽和氧气,但是,氮气不会被吸附,从而被分离。变压吸附的过程包括吸附解压-重生阶段。 变压吸附原理图变压吸附技术和膜分离技术来生产氮气,各有优势。毕克气体的氮气发生器根据不同型号,分别采用膜分离技术和变压吸附技术。如果用户对某一种技术青睐有加,毕克可根据客户的喜好来推荐合适的型号。但是,对于某些特定的应用设备,使用其中的一种分离技术比另一种更有优势。具体使用哪种技术更好更合适要取决于应用和流速要求,不能一概而论。而需要强调的是,氮气膜和碳分子筛都不是消耗品,都无需定期更换。另外还要注意的是,不管是氮气膜还是碳分子筛,对进气的洁净度都有要求,要进行前端处理,也都要定期进行维护保养,如果不定期进行维护或者前端除油除水效果不佳,碳分子筛和氮气膜的分离效果会随着使用年限的增加而慢慢失效,可能就会出现大的维修问题,也会对质谱有很大的影响。两种技术对比来说:1. 尺寸和重量碳分子筛体积大,占用空间,重量重,安置摆放不便。氮气膜尺寸小,重量轻,结构紧凑,更轻盈小巧,甚至发生器能放在标准实验台下,这些对于空间很有限的实验室而言无疑是完美的选择。 2. 噪音膜分离技术不产生任何噪音,变压吸附技术在碳分子筛柱泄压放气的时候,会有很大的放气声音产生,这也就意味着膜分离氮气发生器能放在应用仪器旁边,安静地工作,无需将发生器放在另外一个房间,从而减少了管道延长所产生的额外费用,也避免了管道漏气的风险。 3. 纯度氮气在不同分析仪器中所起的作用不同,所以对纯度的需求也不同,lc-ms所用的氮气主要作为雾化气及保护气,纯度95%就完全能满足需求,而gc对氮气的纯度要求就比较高。理想化状态下,变压吸附所能达到的最大纯度要优于膜分离技术。但变压吸附所产生的氮气纯度与进气量、压力、气源质量都有很大的关系,如果气源不洁净或者气量压力不够,那纯度会大大降低,不能单纯认为变压吸附纯度一定高。 4. 露点,含水量理论上看,变压吸附的除水能力较优于膜分离,决定氮气露点含水量的因素,除了分离技术外,进气质量和过滤系统也至关重要。对于碳分子筛的变压吸附,如果前端处理不当,不仅除水能力下降,而且会污染碳分子筛,久而久之碳分子筛就失去了吸附的能力。对于膜分离,如果有较好的前端处理和除水设计,同样可以有效除水,降低露点。 5. 空压机的负荷膜分离和变压吸附对空气气量的需求不同。对于膜分离,纯度越高,需要的空气越多,空压机负荷越大。对于变压吸附,会有反吹现象,所以用气量要远高于理论值,不能简单的按照空氮比得出实际空气量,相应空压机负荷也大于理想情况。 6. 维护保养膜分离技术移动部件少,所以维护简单。一旦发生器出了问题,小而轻的氮气膜占用空间小,让发生器的维护以及零配件的更换都非常方便,同时,也降低了维护和维修成本,节约了时间。另外氮气膜的工作无需很多电子部件的管理和控制,所以可以将更多的电子部件用于监控核心技术参数,保证了发生器的稳定性。变压吸附相对移动部件、电子控件都多,所以维修维护较为繁琐。综上而言,在选择氮气发生器时,不能单一根据是膜分离技术还是变压吸附技术决定好与坏,要根据实际情况和具体应用合理选择。毕克经过多年的技术积累以及和知名质谱公司的全球合作,根据不同的应用采用最为合理的氮气分离技术,每个环节精益求精,既有膜分离技术的明星产品genius nm32la,永不宕机的genius nm3g等氮气发生器,也有变压吸附技术的precision nitrogen氮气发生器和i-flow大流量制氮系统等产品,根据客户的应用需求提供最合适的解决方案。
  • 贝士德参加第16届全国分子筛学术大会
    10月9日至13日,由中国化学会分子筛专业委员会主办的第16届全国分子筛学术大会在北京九华山庄如期召开。来自100多个单位的550余名代表参加了此次会议,大会进行了6个特邀报告、12个主题报告、8个邀请口头报告、73个口头报告,并展示了188篇墙报。 本次会议以&ldquo 低碳经济与分子筛材料&rdquo 为主题,开展广泛学术交流,着重分子筛、介孔材料和金属有机骨架孔材料(MOF)等多孔材料的制备、表征、改性及其在石油化工、煤化工和精细化工等领域的应用,旨在推动多孔材料的繁荣与发展,建立产、学、研联盟,推动我国能源产业及区域经济的结构调整与升级,促进国民经济健康发展。作为分子筛和有序孔结构材料的分析、检测环节的优秀企业,贝士德携相关设备应邀参加了本次全国分子筛学术大会。 作为拥有七项国家专利的贝士德公司来说,其产品比表面仪及孔径分析仪应用在粉体材料的研发、生产、分析、监测环节,在技术与产品性能上处于国内领先地位。此次全国分子筛学术大会在各种分子筛、有序孔结构材料的合成与制备方面取得了突破,得到了一些具有超大比表面积的吸附材料。在材料合成与制备生产过程中,材料的分析与检测是不可缺少的环节,分析、检测的结果直接影响着材料的优劣。 本次全国分子筛学术大会贝士德公司带来了3H-2000系列比表面及孔径分析仪,该系列仪器被广泛用于石墨、电池、稀土、陶瓷、氧化铝、纳米材料、化工等行业及高校粉体材料的研发、生产、分析、监测环节。作为我国分子筛领域科研机构及业界的一次重要盛会,探讨和研究分子筛的发展和在新的领域和空间的应用,分析检测环节在产业链中具有及其重要的作用。 为期五天的学术大会,贝士德接待了来自国内外众多的参观者,并向其讲解了贝士德仪器的性能及使用方法。通过与参观者的友好交流与热情的服务,公司宣传了自己的产品及售后服务并树立了良好的公司形象。会后,贝士德表示,会更加努力的进行研发工作,用更为先进的仪器来回报新老客户对公司的关注与支持。
  • 氮气发生器:膜分离or碳分子筛?
    p style=" text-indent: 2em " 氮气发生器作为实验室常用设备之一,作为氮气供气源,用途广泛。其中,对质谱和气相色谱的正常运行起到重要作用。那么,该如何选择合适的氮气发生器呢?膜分离技术和变压吸附技术是现今氮气发生器的两种主要制氮技术。两种制氮技术各有特点和优势。 /p p   strong  膜分离技术 /strong /p p   压缩空气通过中空纤维膜,由于不同气体分子直径不同,当空气通过膜的时候,分子直径较小的氧气、二氧化碳和水蒸汽会通过中空纤维膜管道上的小孔,进而排到大气中去。在膜的出口,大分子直径的氮气分子和惰性气体氩气都被收集起来,输送到应用设备。这种氮气分离提取技术简单有效,无需任何移动部件。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 290" title=" 1.png" style=" width: 600px height: 290px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/d803fdd2-2206-4450-80dc-2bca9d46ac90.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 膜分离原理图 /strong /p p    strong 变压吸附技术 /strong /p p   变压吸附制氮的填充材料是碳分子筛,是一种多孔疏松的棒状碳颗粒,当压缩空气通过碳分子筛时,同样也是根据气体分子直径的不同,碳分子筛会吸附水汽和氧气,但是,氮气不会被吸附,从而被分离。变压吸附的过程包括吸附解压-重生阶段。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/a1c702fc-574d-4de4-82ab-af64d361c199.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 变压吸附原理图 /strong /p p   变压吸附技术和膜分离技术来生产氮气,各有优势。但是,对于某些特定的应用设备,使用其中的一种分离技术比另一种更有优势。具体使用哪种技术更好更合适要取决于应用和流速要求,不能一概而论。而需要强调的是,氮气膜和碳分子筛都不是消耗品,都无需定期更换。 /p p   两种技术对比来说: /p p    span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 1. 尺寸和重量 /span /p p   氮气膜尺寸小,重量轻,结构紧凑,更轻盈小巧,甚至发生器能放在标准实验台下,这些对于空间很有限的实验室而言无疑是完美的选择。 /p p    span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 2. 噪音 /span /p p   膜分离技术不产生任何噪音,这也就意味着膜分离氮气发生器能放在应用仪器旁边,安静地工作,无需将发生器放在另外一个房间,从而减少了管道延长所产生的额外费用,也避免了管道漏气的风险。 /p p    span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 3. 纯度 /span /p p   氮气在不同分析仪器中所起的作用不同,所以对纯度的需求也不同,LC-MS所用的氮气主要作为雾化气及保护气,纯度95%就完全能满足需求。理想化状态下,变压吸附所能达到的最大纯度要优于膜分离技术。但变压吸附所产生的氮气纯度与进气量、压力、气源质量都有很大的关系,如果气源不洁净或者气量压力不够,那纯度会大大降低,不能单纯认为变压吸附纯度一定高。 /p p   span style=" color: rgb(79, 129, 189) "  4.露点,含水量 /span /p p   决定氮气露点含水量的因素,除了分离技术外,进气质量和过滤系统也至关重要。对于碳分子筛的变压吸附,如果前端处理不当,不仅除水能力下降,而且会污染碳分子筛,久而久之碳分子筛就失去了吸附的能力。对于膜分离,如果有较好的前端处理和除水设计,同样可以有效除水,降低露点。 /p p   span style=" color: rgb(79, 129, 189) "  5. 空压机的负荷 /span /p p   膜分离和变压吸附对空气气量的需求不同。对于膜分离,纯度越高,需要的空气越多,空压机负荷越大。对于变压吸附,会有反吹现象,所以用气量要远高于理论值,不能简单的按照空氮比得出实际空气量,相应空压机负荷也大于理想情况。 /p p    span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 6. 维护保养 /span /p p   膜分离技术移动部件少,所以维护简单。一旦发生器出了问题,小而轻的氮气膜占用空间小,让发生器的维护以及零配件的更换都非常方便,同时,也降低了维护和维修成本,节约了时间。另外氮气膜的工作无需很多电子部件的管理和控制,所以可以将更多的电子部件用于监控核心技术参数,保证了发生器的稳定性。变压吸附相对移动部件、电子控件都多,所以维修维护较为繁琐。 /p p style=" text-align: center " img width=" 400" height=" 267" title=" 4.jpg" style=" width: 400px height: 267px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/caca49db-0fd5-4140-96f8-ad58b3c8b582.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p   综上而言,在选择氮气发生器时,不能单一根据是膜分离技术还是变压吸附技术决定好与坏,要根据实际情况和具体应用合理选择。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 455" title=" 3.jpg" style=" width: 600px height: 455px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/bef4e3c1-40f2-4e99-8b3f-51de21c7da64.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p    span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " strong 毕克 /strong 经过多年的技术积累以及和知名质谱公司的全球合作,根据不同的应用采用最为合理的氮气分离技术,每个环节精益求精,既有膜分离技术的明星产品Genius NM32LA,永不宕机的Genius NM3G等氮气发生器,也有变压吸附技术的Precision Nitrogen氮气发生器和i-Flow大流量制氮系统等产品,根据客户的应用需求提供最合适的解决方案。 /span /p
  • 固体核磁与同步辐射助力分子筛研究|精密测量院与牛津大学合作研究成果
    中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员郑安民团队和英国牛津大学教授Shik Chi Edman Tsang合作,利用固体核磁共振、同步辐射X射线衍射、中子衍射等多种实验表征手段和从头算分子动力学模拟相结合的方法,发现SAPO分子筛的Bronsted酸中心在反应过程中能够被吸附诱导形成受阻路易斯酸碱对(FLP)结构,从而表现出较高的反应活性。活性中心作为反应发生的位点,在催化反应中扮演着重要角色,并在很大程度上决定着反应性能。因此,深入了解活性中心的结构和特性是理解反应机理的基础。分子筛是一类应用广泛的环境友好型固体酸催化剂,Bronsted酸中心是分子筛限域孔道中常见的活性位点。然而,研究反应过程中Bronsted酸中心结构的动态变化以及这种变化对反应路径的影响具有较大挑战。 科研人员采用固体核磁结合2-13C-丙酮探针分子研究SAPO-34分子筛的酸性特征,发现样品中同时存在Bronsted酸和Lewis酸位点,并在其它SAPO分子筛(SAPO-18和SAPO-35)中也观察到类似实验现象。辅以同步辐射X射线衍射和中子衍射结构精修,发现这两种活性中心分别对应两种不同吸附构型的丙酮分子:(1)丙酮吸附在传统的Bronsted酸位点;(2)丙酮吸附诱导了骨架Al-O键的断裂从而形成FLP结构,丙酮分子直接吸附在FLP结构的Al原子(Lewis酸位点)上(图1)。 图1.丙酮吸附在SAPO分子筛上的固体核磁实验结果(a-e);同步辐射X射线衍射/中子衍射实验得到的两种丙酮吸附构型(f-j) 在此基础上,进一步研究SAPO分子筛活性中心上甲醇的吸附构型和脱水反应机理(图2)发现,相比于普通硅铝分子筛,实验结果表明SAPO分子筛能够在室温下催化甲醇脱水形成表面甲氧基物种。通过18O标记甲醇的原位漫反射红外实验,证实在整个反应过程中甲醇分子内的C-O键没有发生断裂,脱去的水分子的氧来源于分子筛骨架而不是甲醇分子(图3),从而验证了极性分子吸附诱导SAPO分子筛形成FLP结构的普适性。通过从头算分子动力学方法,实时动态模拟了室温下甲醇在SAPO-34分子筛上从Bronsted酸吸附态到诱导FLP吸附构型的转变过程,发现基于诱导FLP结构的反应路径生成表面烷氧的能垒远低于直接通过Bronsted酸脱水生成表面烷氧的能垒,因而具有较高的反应活性。图2.甲醇吸附在SAPO分子筛上的固体核磁实验结果(a-f)和同步辐射X射线衍射/中子衍射实验确定的甲醇吸附构型(g-j) 图3.18O-甲醇吸附在SAPO分子筛上的原位漫反射红外实验和从头算分子动力学模拟理论结果 相关研究成果发表在Journal of American Chemistry Society上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、中科院和湖北省科技厅,以及英国Diamond同步辐射光源和中国散裂中子源的支持。
  • 分子筛限域传质机制研究获进展
    近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院郑安民研究团队在沸石分子筛限域扩散领域取得新进展。该研究利用分子筛限域环境实现长链烷烃分子自由度的精准调控,通过分子“悬浮”效应实现其超快扩散。相关研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。  亚纳米级别的多孔材料是典型的限域反应器,其中,吸附质的物理化学性质与常规体相下有显著差异。前期研究表明,分子筛限域孔道中的扩散系数与常规体相下呈现出跨越数量级的区别。常规情况下限域孔道会抑制分子的扩散,进而影响催化剂的反应和分离效率。如何在这种限域空间中实现快速的扩散是催化和分离工艺中亟待解决的难题, 也是近年来科学家的目标。  该团队基于多尺度理论模拟发现,在一定孔径范围内,分子筛限域孔道中存在孔径越大长链烷烃扩散越慢的反常扩散现象。受到超级高铁运行原理的启发,科研人员建立了一系列亚纳米直孔道模型,确定了长链烷烃实现快速扩散的条件——客体分子“悬浮”在孔道正中心运行并保持线性构型(图1)。研究人员根据该模型筛选出一系列真实存在的孔径适中的分子筛(TON、MTW、AFI和VFI),验证了这一理论模型的正确性。进一步,研究基于主客体相互作用、弯曲角度、扩散轨迹和扩散自由能分析(图2),揭示了调控长链分子自由度达到分子“悬浮”的条件从而实现超快扩散的微观机理。该团队进一步与中科院大连化学物理研究所叶茂团队合作,基于吸附速率法扩散实验验证了分子筛中长链烷烃的超快扩散行为。在TON、MTW和AFI分子筛中短链(C4)和长链烷烃(C12)的扩散趋势与孔径呈现出完全相反的状态:短链烷烃的扩散系数随着孔径的增大而增加,而长链烷烃的扩散系数随着孔径的增大而减小。该工作利用红外实验验证了不同孔径中长链分子的形变差异(小孔径中分子形变较小,大孔径与之相反),这与分子动力学模拟的结论一致,揭示了线性长链烷烃在限域孔道中的超快扩散机制。  本工作根据超级高铁的运行原理结合限域分子的扩散“悬浮”效应,设计出长链烷烃的超快扩散模型,将其推广到分子筛筛选体系中,并结合理论和实验证实了该模型的可行性和准确性。这为限域孔道中长链分子的扩散调控提供了新视角,也为分子筛的设计和筛选提供了理论指导。研究工作得到科技部和国家自然科学基金的支持。
  • 安东帕受邀参加第21届全国分子筛学术大会
    第21届全国分子筛学术大会将于 2021年 9月27日-30 日在青岛中铁青岛世界博览城国际会议中心举办,预计将有超过1500名代表参加。本次会议的主题是“多孔材料与未来能源”,旨在展示我国分子筛与多孔材料领域取得的最新进展,研讨分子筛及相关多孔功能材料化学在能源变革与可持续发展新时代的责任、机遇与挑战,进一步推进我国分子筛科学和技术的发展和成果推广。安东帕邀您莅临B17展位,期待您的到来,进行现场交流。安东帕物理/化学吸附分析仪:Autosorb iQ气体吸附全分析平台,涵盖超低比表面、微孔、蒸汽吸附和化学吸附测量动力学模式及迟滞环扫描模式可提供样品孔结构的全方位信息自动液位传感器控制冷阱升降,确保样品管体积最小化,实现微孔分析的高分辨率真正实时P0测量,为全压力段提供高分辨率可扩展第2和第3分析站,脱气站多达4个安东帕比表面积和孔径分析仪:NOVAtouch可同时分析多达4个样品,更高分析效率全自动程序控温4站脱气,可与分析站同时运行彩色触摸屏,且允许远程操作专用P0站,可实时测量P0值优化进气模式,大幅提高测试速度安东帕真密度及开闭孔率分析仪:Ultrapyc系列TruPyc技术,数据更精准TruLock密封技术,重复性更高powderProtect模式,无惧细粉污染Peltier温控系统,温度更稳定超大触屏,图形用户界面安东帕压汞孔径分析仪:PoreMaster用于介孔和大孔的孔分布测定,孔径范围可达1080 μm-3.6 nm内置独立的高低压站,可多达2个高压站和2个低压站可测定多种固体材料的孔体积,孔径分布,孔隙率,孔喉比等信息低压站可自动进汞,高压站自动液压油循环过滤内置冷阱,双保险内部锁定,样品池倾斜系统,安全可靠安东帕高压容量法气体吸附分析仪:iSorb储气、气体分离研究真正高压:最高200bar安全无忧的高压设计精确的温度控制安东帕全自动蒸汽吸附分析仪:VSTAR适用于各种有机、无机蒸汽源可分别进行4站独立分析可精确控制管路在40℃-110℃并保持恒温可将样品温度控制在-20℃-100℃并精确至±0.01℃可配备隔离阀,保护敏感或吸水的样品安东帕中国总部销售热线:+86 4008202259售后热线:+86 4008203230官网:www.anton-paar.cn在线商城:shop.anton-paar.cn
  • 中国化学会分子筛专业委员会完成换届,于吉红连任新一届主任
    根据中国化学会《关于分支机构换届的通知》(化会字〔2022〕16号),各学科/专业委员会换届工作陆续完成。中国化学会分子筛专业委员会按照换届要求完成换届,新届期将自2022年至2026年。新一届委员会委员信息如下:新一届委员主任:于吉红 副主任:陈小明、谢在库、闫文付、赵东元 秘书(长): 闫文付委员(按汉语拼音字母顺序):委员姓名工作单位鲍晓军福州大学卜显和南开大学曹 荣福建物构所陈接胜上海交通大学车顺爱同济大学陈小明中山大学邓 风武汉精密测量院邓鹤翔武汉大学杜红宾南京大学顾学红南京工业大学范 杰浙江大学樊卫斌中科院山西煤化所方千荣吉林大学高雄厚中石油兰州化工研究中心江海龙中国科学技术大学姜久兴中山大学郎建平苏州大学李激扬吉林大学李建波洛阳市建龙微纳新材料股份有限公司李晋平太原理工大学李兰冬南开大学李瑞丰太原理工大学李新刚天津大学李 乙吉林大学柳海涛中触媒新材料股份有限公司刘中民中科院大化所陆安慧大连理工大学慕旭宏中国石化石油化工科学研究院潘秀莲中科院大化所施剑林上海硅酸盐所宋丽娟辽宁石油化工大学苏宝连武汉理工大学苏成勇中山大学孙俊良北京大学唐 颐复旦大学王建国中科院山西煤化所王鹏飞上海绿强新材料有限公司王殳凹苏州大学王 野厦门大学王 为兰州大学魏 飞清华大学吴会荣湖州强大分子筛科技有限公司吴 鹏华东师范大学肖丰收浙江大学谢在库中石化科技发展部闫文付吉林大学阎子峰中国石油大学(华东)杨为民中石化上海石化院杨维慎中科院大化所于吉红吉林大学张杰鹏中山大学赵东元复旦大学朱广山东北师范大学宗保宁中石化石油化工科学研究院
  • “疏水分子筛”助力安光所研发抗湿型高性能硫化氢传感器
    近日,安光所利用“疏水分子筛”研发抗湿型高性能硫化氢(H2S)传感器,相关成果以“基于Pt锚定CuCrO2(铜铬氧)的高性能H2S气体传感器”,“PDMS(聚二甲基硅氧烷)膜在抗湿、高选择H2S气体传感器中的双重功能”为题,分别发表于ACS Applied Materials & Interfaces和Chemical Communication杂志上。   H2S是一种无色、易燃易爆、有强腐蚀性的剧毒气体,广泛存在于石化、天然气、矿井、下水道、养殖场、废水处理厂、垃圾填埋场等半封闭和高湿度场所。近年来,半导体型H2S传感器取得了长足的进展,包括铜铁矿、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)在内的多种氧化物在干燥空气中都对H2S具有较高的响应。然而,传感器在实际使用时必须暴露在湿度环境中,环境中的水汽是一种强干扰性气体,且水汽(湿度)随时间、地点、季节、天气等因素急剧变化,这给传感器的浓度标定带来了较大干扰。此外,H2S是一种强腐蚀性气体,且腐蚀性随湿度增加而增大,导致传感器在高湿度环境下快速腐蚀中毒、寿命大幅缩短,成为传感器走向实际应用的一个重要挑战。   为解决上述问题,安光所激光中心孟钢研究员团队在前期基于Pt单原子敏化CuCrO2的高灵敏H2S传感器基础上,通过热蒸发法在CuCrO2敏感层上蒸镀了一层基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的疏水、透气薄膜。PDMS性质稳定、本征疏水,可有效隔绝环境中水汽的侵入,减弱环境湿度对传感器的影响,同时显著提升传感器在湿度环境中的长期稳定性;此外,PDMS膜中大量微孔可有效阻挡甲硫醇分子(结构、性质同H2S极相似,直径略大),充当“分子筛”的作用,进一步提升了传感器对H2S的选择性,实现了“一石二鸟”的功效。基于PDMS包覆CuCrO2的H2S传感器,工作温度较低(100 ℃)、湿度影响小、响应高(50%相对湿度下对5 ppm H2S的响应高达151)、选择性高、长期稳定性好,为H2S传感器在石化、天然气等领域的实际应用奠定了重要基础。   以上研究工作由中科院国际合作及安徽光机所所长基金等项目资助。
  • Micromeritics 受邀参加第21届全国分子筛学术大会
    中国化学会第21届全国分子筛学术大会将于 2021 年 9 月 27 日至 30 日在山东青岛中铁青岛世界博览城国际会议中心举办,预计将有超过 1500 名代表参加。本次会议的主题是“多孔材料与未来能源”,旨在展示我国分子筛与多孔材料领域取得的最新进展,研讨分子筛及相关多孔功能材料化学在能源变革与可持续发展新时代的责任、机遇与挑战,进一步推进我国分子筛科学和技术的发展和成果推广。 Micromeritics 作为颗粒、粉末和多孔材料表征解决方案的专业供应商,为该领域的用户及机构持续提供高效的解决方案。本次会议,Micromeritics 除传统强势应用外,也会带来在新能源领域的全新解决方案。欢迎莅临展台咨询。 时间:2021年 9月27日 - 30日 地点:山东青岛中铁青岛世界博览城国际会议中心 Micromeritics 展台位置:B13 Micromeritics 成立于1962年,总部位于美国佐治亚州诺克罗斯,是颗粒、粉末和多孔材料表征解决方案的供应商,在美国、英国、西班牙设有研发和生产基地,在美洲、欧洲、亚洲设有直销和售后服务,是15,000+个政府、企业和知名学术机构实验室的理想仪器。Micromeritics在比表面积与孔隙度、密度与体积、物理化学吸附、粒度与粒形、催化剂表征、粉体表征等核心领域中提供高性能的产品及应用技术与服务。品质、专业、便利,这就是Micromeritics!
  • 利用固体核磁共振揭示MFI型分子筛限域环境下的芳烃受阻运动机理
    近日,大连化物所固体核磁共振及前沿应用研究组(510组)侯广进研究员、陈魁智研究员团队,利用固体核磁共振(ssNMR)技术,研究了客体芳烃分子运动行为,并对分子筛孔道的限域效应提出了新的理解。分子筛独特的微孔孔道结构赋予其限域效应,对吸附分离和择型催化发挥重要作用。通常,分子筛限域效应随吸附分子尺寸和分子筛孔道尺寸临近而愈发显著,但考虑到分子筛骨架结构、酸性位点分布和吸附分子构型之间的复杂关联,在分子尺度上借助实验研究分子筛限域效应较为困难。MFI型分子筛独特的直通孔道、zigzag孔道及孔道交叉共存的环境,对以甲基取代苯为代表的芳烃分子具有独特的限域效应,芳烃相关的反应和失活机理受到广泛关注。本工作中,研究人员借助2H NMR并结合DFT计算发现,体积较大的偏三甲苯在室温下即可被MFI型分子筛吸附并占据孔道交叉处。偏三甲苯的传输扩散在纯硅silicate-1中表现为沿直通孔道的一维扩散,在孔道交叉处表现为孔道结构关联的三维受阻运动行为。动力学过程速率由快到慢的顺序为甲基C3转动、朝向zigzag孔口112°翻转、朝向zigzag孔口和直通孔口间90°翻转、延直通孔道的跨孔扩散运动。研究还发现,在H-ZSM-5中,上述平动和转动行为受Brønsted酸位吸附影响,进一步受阻。该工作为MFI型分子筛对芳烃分子独特的限域效应提供了实验证据,对理解芳烃相关的反应和失活过程提供了新的见解。相关成果以“Untangling Framework Confinements: A Dynamical Study on Bulky Aromatic Molecules in MFI Zeolites”为题,于近日发表在ACS Catalysis上。该论文的共同第一作者是大连化物所510组博士研究生纪毅和刘正茂。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划等项目的资助。
  • 基于三维电子衍射技术解析含有序硅羟基纯硅分子筛结构
    近日,大连化物所低碳催化与工程研究部(DNL12)郭鹏研究员、刘中民院士团队与南京工业大学王磊副教授团队合作,在分子筛结构解析研究中取得新进展,利用先进的三维电子衍射技术(cRED)直接解析出含有序硅羟基的纯硅分子筛结构。分子筛是石油化工和煤化工领域重要的催化剂及吸附剂,分子筛的性能与其晶体结构密切相关。分子筛通常为亚微米甚至纳米晶体,传统的X-射线单晶衍射法无法对其结构进行表征。在前期工作中,郭鹏和刘中民团队聚焦先进的电子晶体学(包括三维电子衍射和高分辨成像技术)和X-射线粉末晶体学方法,对工业催化剂等多孔材料进行结构解析,并且在原子层面深入理解构—效关系,为高性能的工业催化剂/吸附剂的设计及合成提供理论依据。团队开展了一系列研究工作,包括针对定向合成SAPO分子筛方法的开发(J. Mater. Chem. A,2018;Small,2019)、酸性位点分布的研究(Chinese J. Catal.,2020;Chinese J. Catal.,2021)、吸附位点的确定(Chem. Sci.,2021)、利用三维电子衍射结合iDPC成像技术解析分子筛结构并观测局部缺陷(Angew. Chem. Int. Ed.,2021)等。本工作中,研究人员利用先进的三维电子衍射技术,从原子层面直接解析出一种含有序硅羟基排布的新型纯硅沸石分子筛的晶体结构,其规则分布的硅羟基与独特的椭圆形八元环孔口结构息息相关。研究人员通过调变焙烧条件,在有效去除有机结构导向剂的同时保留了分子筛中有序硅羟基结构,实现了丙烷/丙烯高效分离,并从结构角度揭示了有序硅羟基和独特的椭圆形八元环孔口对丙烷/丙烯的分离作用机制。相关研究成果以“Pure Silica with Ordered Silanols for Propylene/Propane Adsorptive Separation Unraveled by Three-Dimensional Electron Diffraction”为题,于近日发表在《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上。该工作的第一作者是我所DNL1210组博士后王静,该工作得到了国家自然科学基金、中科院前沿科学重点研究等项目的资助。
  • Nature|清华大学魏飞团队实现分子筛孔道内单分子原子级显微成像突破
    有机小分子在以分子筛为代表的多孔材料中的单分子成像与构象研究,是深入理解其相变、吸附、催化和相互作用过程的基础与关键。其中,有机小分子(吡啶,苯,噻吩等)在室温或更高温度下的原子级成像,一直是电子显微学领域的圣杯。近日,魏飞团队借助于包含酸性位点的孔道允许吡啶分子较大机率形成平躺稳定构象的原理,制备了利于观察的高硅铝比准二维片层ZSM-5(2-3个单胞厚度),利用电子显微镜技术,首次实现了在室温下ZSM-5分子筛孔道内限域的有机小分子(吡啶、噻吩)的原子级成像,实现了分子筛孔道内单分子原子级显微成像突破。2021年至今,魏飞团队利用对二甲苯和苯分子与ZSM-5孔道的匹配特性,首先在室温下,巧妙地借助了两个对位甲基与多孔骨架间的受限空间势阱的构型束缚效应,率先成功研究了客体分子与主体骨架间的范德华力相互作用;在此基础上,通过高温原位实时观测苯分子与骨架结构的相互作用,揭示了苯分子与分子筛在亚纳米尺度上的拓扑柔性行为(相关工作发表于Nature 592, 541, 2021;Science 376, 6592,2022),为此次突破打下了坚实的基础。图1 孔道内吡啶分子吸脱附过程的原位成像研究表明,在分子筛孔道中,主客体氢键相互作用和范德华力能够稳定吡啶分子在分子筛孔口处平躺时的原子构象,当吡啶六元环被充分地暴露在孔口成像投影方向上时,能够从静态图像甚至原位实验中直观地识别分子的原子排列、键长及与酸性位的相互作用。这一成像策略的核心是积分差分相位衬度扫描透射电子显微技术(iDPC-STEM)可以实现超低电子剂量下有机小分子的皮米级高分辨成像,以及高硅铝比准二维片层ZSM-5(2-3个单胞厚度)孔道内相互作用势阱能够限域单个吡啶分子,利用酸碱相互作用使吡啶单分子平躺在孔口处,实现了吡啶六元环的原子级分辨率成像。首先,采用原位成像实验研究了孔道内吡啶分子动态吸脱附过程,随着脱附过程的进行,能够在部分孔道中观察到与酸性位点相互作用的吡啶六元环结构(如图1所示),这证明了酸性位结合孔口范德华力作用使小分子环球结构原子级分辨的成像策略可行性。更进一步,如图2所示,实现了对单个吡啶分子的原子级成像,吡啶六元环上的原子清晰可辨。通过图像和计算的对比,证实了吡啶分子的成像结果,同时通过最小二乘法确定了吡啶环中N原子的位置。此外,根据吡啶环的位置和取向,能够识别出孔道内酸性位点的位置。图2 孔道内限域单个吡啶分子的原子级解析上述工作不仅提供了一种有效、通用的相互作用势阱在室温下对单个有机小分子的原子级结构成像策略,同时推动了电子显微学在有机小分子原子级成像上的进一步应用。可以预期,使用其他类型的相互作用来稳定目标分子,可以从原子和化学键的新视角,研究各种分子结构在反应条件下单分子演变和相互作用行为,例如催化反应中小分子结构演化的分子电影和生物大分子构型的转变等重要命题。更重要的是,这些分子行为可以在室温甚至更高温度下成像,这更接近它们实际应用条件下的真实状态,将有助于理解各种化学和物理过程中分子的真实行为。上述研究成果以“电子显微镜对分子筛限域单分子的原子级成像”(Atomic imaging of zeolite-confined single molecules by electron microscopy)为题,于7月13日发表在国际学术期刊《自然》(Nature)上。论文共同第一作者为清华大学化工系2020届博士毕业生申博渊(现已入职苏州大学)、2018级博士生王挥遒、2019级博士生熊昊。论文通讯作者为清华大学化学工程系魏飞教授和陈晓助理研究员。参与该项工作的研究人员还包括清华大学化工系骞伟中教授、赛默飞世尔科技的Eric G. T. Bosch和Ivan Lazić。论文链接:https://www.nature.com/articles/ s41586-022-04876-x
  • 工业溶氧仪氧含量的测定方式
    工业溶氧仪的使用具有安装方便,标定周期长(3~4个月),对其他物质不敏感等特点,并且能监测覆膜和探头内电解质的使用情况,一般每一至三年更换一次电解质和覆膜。工业溶氧仪可以配极谱式电极,自动实现从ppb级到ppm级的宽范围测量,是检测锅炉给水、凝结水、环保污水等行业的液体中氧含量测量的仪器。  水中的氧含量可充分显示水自净的程度。对于使用活化污泥的生物处理厂来说,了解曝气池的氧含量非常重要,污水中溶氧增加,会促进除厌氧微生物以外的生物活动,因而能去除挥发性物质和易于自然氧化的离子,使污水得到净化。   测定氧含量主要有三种方法:自动比色分析和化学分析测量,顺磁法测量,电化学法测量,荧光法。水中溶氧量一般采用电化学法测量。   氧能溶于水,溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高,水溶解氧的能力就越大,其关系由亨利(Henry)定律和道尔顿(Dalton)定律确定,亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。   氧量测量传感器由阴极(常用金和铂制成)和带电流的反电极(银)、无电流的参比电极(银)组成,电极浸没在电解质如KCl、KOH中,传感器有隔膜覆盖,覆膜将电极和电解质与被测量的液体分开,只有溶解气体能渗透覆膜,因此保护了传感器,既能防止电解质逸出,又可防止外来物质的侵人而导致污染和毒化。   向反电极和阴极之间施加极化电压,假如测量元件浸人在有溶解氧的水中,氧会通过隔膜扩散,出现在阴极上(电子过剩)的氧分子就会被还原成氢氧根离子[OH-]。电化学当量的氯化银沉淀在反电极上(电子不足),对于每个氧分子,阴极放出4个电子,反电极接受电子,形成电流:4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。   电流的大小与被测污水的氧的分压成正比,该信号连同传感器上热电阻测出的温度信号被送人变送器,利用传感器中存储的含氧量和氧分压、温度之间的关系曲线计算出水中的含氧量,然后转化成标准信号输出。参比电极的功能是确定阴极电位。
  • 麦克默瑞提克(上海)仪器有限公司圆满参加第16届全国分子筛学术大会
    2011年10月16日至19日,第16届全国分子筛学术大会在北京如期召开。本次会议以&ldquo 低碳经济与分子筛材料&rdquo 为主题,开展广泛学术交流,着重分子筛、介孔材料和金属有机骨架孔材料(MOF)等多孔材料的制备、表征、改性及其在石油化工、煤化工和精细化工等领域的应用,旨在推动多孔材料的繁荣与发展,建立产、学、研联盟,推动我国能源产业及区域经济的结构调整与升级,促进国民经济健康发展。 麦克默瑞提克(上海)仪器有限公司展台 麦克默瑞提克(上海)仪器有限公司做为赞助商参与了此次会议,会议现场为广大用户介绍了体现我们最新技术的ASAP 2020 HD88 研究级高性能全自动气体吸附系统,并在现场面对面解答客户疑问,解决其实际应用中的问题。 王经理在现场解答客户疑问 麦克默瑞提克(上海)仪器有限公司是美国麦克仪器公司在中国的独资公司,美国麦克仪器公司是世界上第一家将自动表面积分析仪、压汞仪以及沉降式粒度分析仪投放市场的公司。美国麦克仪器公司因其在众多领域技术研究的前沿性及创新性在世界范围内享有极高的声誉。这些领域包括比表面与孔隙度分析、压汞分析技术、沉降式粒度表征、各种密度测试和化学吸附分析。同时,美国麦克仪器公司在自动样品传递、TPD/TPR化学吸附、表面积吸附平衡、DFT数据处理等领域也保持着前沿地位,在这些领域拥有多达40多项专利。 更多产品详情,请咨询 400-630-2202 或登录我们的网站 www.mic-instrument.com.cn www.micromeritics.com
  • 大昌华嘉将于天津举办亚基介孔分子筛的合成表征及催化研讨会
    大昌华嘉商业(中国)有限公司将于2011年11月2日上午在联合研究大厦材料化学系四楼会议室与南开大学天津大学联合举办 &ldquo &beta 亚基介孔分子筛的合成,表征及催化学术讲座&rdquo 。 此次会议分为两个部分,第一部分:日本Pro. Yoshihiro SUGI讲解&beta 亚基介孔分子筛的合成,表征及催化,后一部分是郝昌德经理介绍美国麦奇克公司的动态激光在纳米技术上的最新应用,欢迎您届时光临。 大昌华嘉商业(中国)有限公司科技事业部专业提供分析仪器及设备,独家代理众多欧美先进仪器,产品范围包括:颗粒,物理,化学,生化,通用实验室的各类分析仪器,在中国的石油,化工,制药,食品,饮料,农业科技等诸多领域拥有大量用户,具有良好的市场声誉。大昌华嘉在中国设有多个销售,服务网点,旨在为客户提供全方位的产品和服务。 日本拜尔有限公司(Bel Japan,Inc.)是一家研究生产容量法和重量法气体吸附分析仪的专业制造厂商。第一台多功能催化剂表征分析仪,首创全自动蒸汽吸附系统,固体电解质膜水分吸附和质子传导分析仪,燃料电池综合评价装置等,极大地丰富了表面吸附表征方法,同时也为拜尔公司高品质的产品和服务赢得了口碑。 美国麦奇克有限公司(Microtrac Inc.)是世界上最著名的激光应用技术研究和制造厂商,其先进的激光粒度分析仪已广泛应用于水泥,磨料,冶金,制药,石油,石化,陶瓷,军工等领域,并成为众多行业指定的质量检测和控制的分析仪器。 Yoshihiro SUGI教授简介: Yoshihiro SUGI, Faculty of Engineering, Gifu University Awards: 1994 Prize for Distinguished Patent Applications, Agency of Science and Technology 1995 JPI Prize for Distinguished Papers. 1996 Prize for Distinguished Patent Applications, Agency of Science and Technology 2003 The Best Article of the Month, BCSJ #5, 2003. 2009 The Japan Petroleum Institute Award Major Interest: Catalysis (Homogenous and Heterogenous), Zeolite Synthesis, Ecomaterials. SEMINAR ARRANGEMENTS CHECK LIST 本次会议初步议程如下:联合研究大厦材料化学系四楼会议室 Conference 会场一 (8:30-12:20) Time / 时间 Content / 内容 CIP / 主持人 8:30-8:45 Registration / 会议注册 8:45-9:00DKSH Presentation / 大昌华嘉公司介绍 樊润 经理 9:00-10:10 Mesoporous Zeolite with Beta Zeolite Subunit: Synthesis, Characterization and Catalysis,&beta 亚基介孔分子筛的合成,表征及催化 Yoshihiro SUGI 教授 Keita Tsuji博士 10:10-10:30 Discusssion,Coffee Break讨论,茶歇 10:30-11:30 Mesoporous Zeolite with Beta Zeolite Subunit: Synthesis, Characterization and Catalysis,&beta 亚基介孔分子筛的合成,表征及催化 Yoshihiro SUGI 教授 Keita Tsuji博士 11:30-12:30 Laser Diffraction and Image Analysis 光散射与图像分析原理及应用;Dynamic Light Scattering &ndash latest advances with probe technology 动态激光散射在纳米上的应用 郝昌德 经理 12:30- Lunch午餐 本次会议内容丰富多彩,主办单位将向与会者赠送精美礼品。为便于会务安排,请将参会回执于10月25日前传真或发送电子邮件至大昌华嘉公司。 联系方式: 地 址: 北京市光华路7号汉威大厦西区26层 电 话: 010- 6561 3988 联系人: 樊润 13901255059 张媛 13301217002 传 真: 010- 6561 0278 电子邮件: Rain.fan@dksh.com Helen.zhang@dksh.com 大昌华嘉商业(中国)有限公司 2011年9月23日 回 执 姓名 单位 地址 电话 手机 E-mail 邮编 参加人数 我希望参加以下会议: 会场
  • 大昌华嘉将于北京举办亚基介孔分子筛的合成表征及催化研讨会
    大昌华嘉商业(中国)有限公司将于2011年11月1日在清华大学化学馆301报告厅与清华大学化学系徐柏庆教授课题组联合举办 &ldquo &beta 亚基介孔分子筛的合成,表征及催化学术讲座&rdquo 。 此次会议分为上下午两场,上午是大昌华嘉公司特邀请美国麦奇克公司副总裁Mr. Paul Cloake介绍动态激光在纳米技术上的最新应用,下午是日本Pro. Yoshihiro SUGI讲解&beta 亚基介孔分子筛的合成,表征及催化,欢迎您届时光临。 大昌华嘉商业(中国)有限公司科技事业部专业提供分析仪器及设备,独家代理众多欧美先进仪器,产品范围包括:颗粒,物理,化学,生化,通用实验室的各类分析仪器,在中国的石油,化工,制药,食品,饮料,农业科技等诸多领域拥有大量用户,具有良好的市场声誉。大昌华嘉在中国设有多个销售,服务网点,旨在为客户提供全方位的产品和服务。 日本拜尔有限公司(Bel Japan,Inc.)是一家研究生产容量法和重量法气体吸附分析仪的专业制造厂商。第一台多功能催化剂表征分析仪,首创全自动蒸汽吸附系统,固体电解质膜水分吸附和质子传导分析仪,燃料电池综合评价装置等,极大地丰富了表面吸附表征方法,同时也为拜尔公司高品质的产品和服务赢得了口碑。 Yoshihiro SUGI教授简介: Yoshihiro SUGI, Faculty of Engineering, Gifu University Awards: 1994 Prize for Distinguished Patent Applications, Agency of Science and Technology 1995 JPI Prize for Distinguished Papers. 1996 Prize for Distinguished Patent Applications, Agency of Science and Technology 2003 The Best Article of the Month, BCSJ #5, 2003. 2009 The Japan Petroleum Institute Award Major Interest: Catalysis (Homogenous and Heterogenous), Zeolite Synthesis, Ecomaterials. SEMINAR ARRANGEMENTS CHECK LIST 本次会议初步议程如下:清华大学化学馆301报告厅 Conference 1 会场一 (8:30-12:20) Time / 时间 Content / 内容 CIP / 主持人 8:45-9:00 Registration / 会议注册 9:00-9:20 DKSH Presentation / 大昌华嘉公司介绍 Sinndy Yan严秀英 经理 9:20-10:30 Laser Diffraction and Image Analysis 光散射与图像分析原理及应用 Paul Cloake 副总裁 10:30-10:50 Coffee Break茶歇 10:50-11:50 Dynamic Light Scattering &ndash latest advances with probe technology 动态激光散射在纳米上的应用 Paul Cloake 副总裁 11:50-12:20 Question / 仪器展示及问题讨论 Sinndy Yan严秀英 经理 12:20-13:20 Lunch午餐 Conference 2 会场二 (13:30-17:30) 13:30-14:00 DKSH Presentation / 大昌华嘉公司介绍 Rain Fan樊润 经理 14:00-15:10 Mesoporous Zeolite with Beta Zeolite Subunit: Synthesis, Characterization and Catalysis, &beta 亚基介孔分子筛的合成,表征及催化 Yoshihiro SUGI 教授 Keita Tsuji博士 15:10-15:30 Coffee Break茶歇 15:30-16:30 Mesoporous Zeolite with Beta Zeolite Subunit: Synthesis, Characterization and Catalysis &beta 亚基介孔分子筛的合成,表征及催化 Pro.Yoshihiro SUGI Dr.Keita Tsuji 16:30-17:30 Discussion /问题讨论 Rain Fan樊润 经理 17:30 End / 结束 本次会议内容丰富多彩,主办单位将向与会者赠送精美礼品。为便于会务安排,请将参会回执于10月25日前传真或发送电子邮件至大昌华嘉公司。 联系方式: 地 址: 北京市光华路7号汉威大厦西区26层 电 话: 010- 6561 3988 联系人: 张媛 13301217002 王卫华13810747749 樊润 13901255059 传 真: 010- 6561 0278 电子邮件: Helen.zhang@dksh.com 备注:化学馆的具体地点在清华大学西北部理学院的正北面(从清华西北门进入往东200-300米路北即到)。西北门禁止没有清华车证的私家车出入,开车的客户可以从西门或者南门进入。 回 执 姓名 单位 地址 电话 手机 E-mail 邮编 参加人数 我希望参加以下会议: 会场1 会场2
  • 中科院精密测量院应邀撰写分子筛限域孔道中碳正离子化学的综述性论文
    精密测量院郑安民研究团队近期应英国皇家化学会旗下Chemical Society Reviews 期刊的邀请,撰写了题为“Carbocation chemistry confined in zeolites: spectroscopic and theoretical characterizations”的综述论文,并被遴选为封面文章。论文从课题组围绕分子筛限域孔道中碳正离子催化的相关工作出发,系统地介绍谱学实验和理论计算在分子筛限域孔道中碳正离子化学的研究前沿与进展,阐述了分子筛限域孔道特性对碳正离子稳定性和反应性能的影响机制。烷烃、烯烃和醇等碳氢化合物的酸催化转化是重要的工业反应过程,碳正离子则是这些反应中最常见也最重要的中间体。酸性分子筛催化剂的催化效率、选择性和失活都与其中涉及的碳正离子稳定性、演化过程和寿命密切相关。因而,对于分子筛限域环境中碳正离子的深刻认识不仅有利于解释催化反应机理,还对分子筛催化剂酸性和孔道结构的设计和调控起到至关重要的作用。(a)分子筛限域孔道中芳香性碳正离子参与的甲醇转化机理;(b)分子筛限域孔道中芳香性碳正离子与骨架形成的FLP结构论文根据碳正离子的几何结构、电子结构及其稳定性出发确定了分子筛中碳正离子的类型,系统介绍了用于碳正离子表征的各种谱学实验(固体核磁共振、紫外可见光谱、红外/拉曼光谱、荧光光谱等)和理论计算方法,指出了这些方法在分子筛孔道中碳正离子结构表征和反应机理研究上的优势和局限性。论文进一步以甲醇制备烯烃和烯烃裂解反应为例,探讨了影响分子筛孔道中碳正离子稳定性的两个因素——酸性和限域效应,并从受阻的路易斯酸碱对角度讨论了分子筛中碳正离子的稳定性与反应活性之间的关系。基于对分子筛限域孔道中碳正离子化学的认识,论文总结了碳正离子在不同类型分子筛催化反应中所起到的关键作用,阐明了分子筛限域孔道与碳正离子结构匹配性对碳正离子稳定性所起到的重要作用,并指出原位谱学表征与从头算分子动力学结合方法将是确定分子筛限域孔道中碳正离子超快演化动力学行为研究的强有力研究手段。文章的第一作者是精密测量院特别研究助理/博士后陈伟。该工作得到了国家自然科学基金委与科技部的支持。 论文链接:https://doi.org/10.1039/D1CS00966D
  • 核磁共振技术结合色谱-质谱方法助力沸石分子筛催化丙烷芳构化反应机制研究取得突破
    近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员徐君、邓风科研团队, 在沸石分子筛催化丙烷芳构化反应机制研究方面取得重要进展。该团队利用原位固体核磁共振技术,探索镓(Ga)修饰ZSM-5分子筛(Ga/ZSM-5)催化丙烷转化制芳烃过程,发现环戊烯碳正离子中间体,并实验证实该碳正离子可作为活性“烃池”物种催化丙烷生成轻质芳烃(苯、甲苯、二甲苯)的转化机制。相关研究成果以Unraveling Hydrocarbon Pool Boosted Propane Aromatization on Gallium/ZSM-5 Zeolite by Solid-State Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy为题,发表在《德国应用化学》上,并被遴选为Hot Paper。  甲烷、乙烷和丙烷等低碳烷烃在地球上储量丰富,直接将低碳烷烃催化转化为附加值较高的烯烃、芳烃等化工产品,可替代目前依赖于石油的化工生产路线,具有重要的应用价值。Ga修饰的分子筛在丙烷芳构化反应中表现出较高反应活性,丙烷在催化剂上的转化涉及复杂的反应网络,尽管已有较多研究,而对丙烷芳构化反应机理目前尚未有明确认识,在一定程度上阻碍了此反应过程的工业化应用。  研究团队采用原位固体核磁共振技术结合色谱-质谱方法,剖析了Ga/ZSM-5分子筛催化丙烷芳构化反应过程,在间歇与流动反应条件下观察到重要中间体环戊烯碳正离子的生成及转化过程。研究表明,在间歇反应过程中,丙烷芳构化反应为自催化反应,包括初始期、诱导期及结束期三个阶段。反应过程中生成的环戊烯碳正离子可作为“烃池”物种,促进丙烷的转化,从而加速反应进行。在流动反应过程中,12C/13C同位素交换的固体NMR实验进一步揭示了环戊烯碳正离子是高活性的“烃池”物种,可促进丙烷的转化。科研人员基于实验结果构建了Ga/ZSM-5分子筛上丙烷芳构化反应机制,丙烷在分子筛上脱氢形成初始烯烃物种,该过程反应速度较慢。初始烯烃进一步生成环戊烯碳正离子,在接下来的过程中,环戊烯碳正离子自身可以转化为芳烃产物,环戊烯碳正离子能够通过夺取丙烷分子上的氢负离子(hydride)而加速其脱氢过程,进而促进芳烃的生成。该研究揭示了分子筛上丙烷芳构化机制,将为丙烷芳构化反应的工业化应用提供重要指导。  研究工作得到国家自然科学基金、中科院、湖北省科技厅及中科院青年创新促进会的支持。
  • Nature|利用iDPC-STEM实现分子筛孔道内单分子范德华指针的电子显微成像
    沸石分子筛是一类具有有序微孔结构的骨架材料。内部的孔道系统对于尺寸匹配的小分子有着很强的限域效应,主要是来自主客体之间的范德华相互作用。这种范德华相互作用是分子筛内一系列分子吸附、传递、反应和相变行为的核心。因此,深刻理解主客体相互作用对于分子筛中的气体分离、异相催化和储能等应用有着重要意义。单分子的直接成像能够从分子水平研究各种各样的分子间相互作用。对于分子筛三维骨架材料,每个孔道中形成的范德华力场有差异,为了探测每个孔道中主客体相互作用的差异,需要利用球差校正的电子显微镜来实现足够的空间分辨率。清华大学魏飞教授团队利用对二甲苯(PX)分子作为ZSM-5分子筛孔道内的指针分子来探测每一个孔道内的范德华相互作用。PX分子中的两个甲基使得苯环在孔道中立起来,苯环平面形成可以自由旋转且有明确取向的指针。类比罗盘的指针,PX单分子指针的取向能够反映出孔道内部的范德华相互作用。利用积分差分相位衬度扫描透射电子显微技术(iDPC-STEM)实现了对准二维ZSM-5片层(4-6纳米厚度)和孔道内部单个PX分子的直接成像。这一技术的核心是iDPC-STEM可以实现低电子剂量下小有机分子高精度成像,结合化学蚀刻技术制备表面原子级平整且取向清晰的准二维ZSM-5片层并填充单个PX分子,使ZSM-5分子筛骨架可以被原子级解析,而PX分子内苯环的取向也可以被清晰地显示。图1 识别不同孔道内PX分子的不同取向实验发现,在不同孔道中PX分子的取向不同,并且与孔道的几何形状直接相关,如图1所示。通过图像和计算的对比,证实了不同的PX分子取向是由孔道几何形状变化造成的,因此分子取向的成像能够反映孔道内范德华相互作用的变化。同时,还在连续的图像拍摄中观察到了分子取向随时间的变化,变化规律与孔道几何形状随时间的变化相一致,如图2所示。该方法不仅能够给出主客体范德华相互作用在二维ZSM-5平面的空间分布,也可以给出这种相互作用在单个孔道内的实时变化。图2 实时探测PX方向随孔道几何形状的变化该研究不仅提供了一种直观、灵敏的手段在分子水平上研究多孔材料中的主客体范德华相互作用,还推动了电子显微学在单分子成像上的进一步应用。单个小分子成像一直是纳米技术和分子科学的一个里程碑,特别是对于多孔材料中的有机小分子,可以将成像分辨率推进到埃级精度是对电镜技术的巨大挑战。这一技术可以对其它的有机小分子,例如芳香族分子的同系物在尺寸匹配的孔道中被限域和成像。进一步,可以通过直接成像来研究一系列有机-无机体系中的主客体相互作用,例如在分子筛应用中同样重要的酸碱和配位相互作用。可以期待,成像技术的进步将促进对客体分子物理和化学性质的进一步研究,并为多种单分子行为带来全新的理解。论文链接:https://dx.doi.org/10.1038/s41586-021-03429-y
  • 溶解氧测试仪的两种标定方法分享
    氧能溶于水,溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高,水溶解氧的能力就越大,其关系由亨利(Henry)定律和道尔顿(Dalton)定律确定,亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。  溶解氧测试仪的电极由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成,电极浸没在电解质如KCl、KOH中,传感器有隔膜覆盖,隔膜将电极和电解质与被测量的液体分开,因此保护了传感器,既能防止电解质逸出,又可防止外来物质的侵入而导致污染和毒化。  氧量测量传感器由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成,电极浸没在电解质如KCl、KOH中,传感器有隔膜覆盖,覆膜将电极和电解质与被测量的液体分开,只有溶解气体能渗透覆膜,因此保护了传感器,既能防止电解质逸出,又可防止外来物质的侵人而导致污染和毒化。  向反电极和阴极之间施加极化电压,假如测量元件浸人在有溶解氧的水中,氧会通过隔膜扩散,出现在阴极上的氧分子就会被还原成氢氧根离子。电化学当量的氯化银沉淀在反电极上,对于每个氧分子,阴极放出4个电子,反电极接受电子,形成电流。  溶解氧测试仪的标定方法一般可采用现场取样标定或标准液标定,下面咱们就来了解一下:  1、现场取样标定法:在实际使用中,多采用Winkler方法对溶解氧分析仪进行现场标定。使用该方法时存在两种情况:取样时仪表读数为M1,化验分析值为A,对仪表进行标定时仪表读数仍为M1,这时只须调整仪表读数等于A即可;取样时仪表读数为M1,化验分析值为A,对仪表进行标定时仪表读数改变为M2,这时就不能将调整仪表读数等于A,而应将仪表读数调整为1MA×M2。  2、标准溶液标定法:标准溶液标定一般采用两点标定,即零点标定和量程标定。零点标定溶液可采用2%的Na2SO3溶液。量程标定溶液可根据仪表测量量程选择4M的KCl溶液(2mg/L);50%的甲醇溶液(21.9mg/L)。
  • 大连化物所利用固体核磁共振技术揭示有机/无机模板剂调控分子筛合成中铝分布的微观机制
    近日,大连化物所固体核磁共振及催化化学创新特区研究组(05T5组)侯广进研究员、赵侦超副研究员团队与低碳烃综合利用及沸石催化材料研究组(DNL0804)李秀杰研究员合作,利用固体核磁共振技术揭示了有机/无机模板剂在分子筛选择性铝取代中作用的本质。  硅铝分子筛作为一类重要固体酸催化材料,其催化性能与酸中心分布即铝落位密切相关,因此铝位点的精确调控对其催化反应性能有至关重要影响。此外,尽管人们认为分子筛中的铝位点不是随机分布的,且通过调节有机和无机模板剂可以实现不同的铝分布的调控,但关于模板剂对铝落位调控的微观作用机制大多基于理论计算、或者Co2+离子交换的UV-Vis等,缺少直接的实验证据。  MCM-49超笼孔口处的B酸被认为是苯-乙烯液相烷基化的活性中心。对比传统环己亚胺(HMI)为模板剂,利用环己胺(CHA)合成的MCM-49分子筛超笼孔口处的T2铝含量明显较多。1H-13C二维相关谱等核磁共振结果表明,HMI在分子筛合成中主要以质子化形式存在,而CHA则存在质子化和非质子化两种状态。2D 1H-27Al相关谱发现,两种合成体系中T2铝位点与有机模板剂的1H并无相关信号,这表明T2铝位点是由Na+导向生成的,27Al MQ进一步验证了该机制。该团队还利用1H{23Na}双共振实验研究发现,只有非质子化的CHA与Na+有相关作用,这表明非质子化CHA在Na+附近形成配位,两者协同促进了分子筛孔道的形成,这同时有利于体系中容纳更多的Na+,进而实现了CHA合成体系中T2铝位点的优势落位。  相关研究成果以“The Role of Organic and Inorganic Structure-Directing Agents in Selective Al Substitution of Zeolite”为题,发表在《物理化学快报》(The Journal of Physical Chemistry Letters)上,并被选为Supplementary Cover。该工作的第一作者是大连化物所05T5组博士研究生王志利。上述工作得到国家自然科学基金、国家高层次人才计划、辽宁省“兴辽英才计划”、大连化物所创新基金等项目的资助。
  • 访中国色谱分析的先驱者卢佩章
    将一生心血献科学 记中国色谱分析的先驱者卢佩章 记者采访他的那天,2009年9月18日,恰是他在大连工作生活整整60年的纪念日。作为中国科学院院士、我国著名分析化学与色谱专家――卢佩章先生将他的科学人生向记者细细道来,令人十分感奋。卢院士是开创中国色谱科学从无到有、从平常到辉煌的领军人物,他将60载的宝贵光阴奉献给了色谱研究,为中国色谱学及技术的发展和推广应用乃至走向世界,作出了杰出的贡献。现今已85岁高龄的卢院士依然精神矍铄,眼中时刻闪烁着智慧的光芒。   雄心多磨难   卢佩章祖籍福建永定,1925年10月7日出生于浙江杭州。那是一个战争频繁、民不聊生的时代,年幼的卢佩章饱经忧患。1938年杭州沦陷,卢佩章小学未毕业就随家人踏上了流浪之路,最后在重庆落脚。日本轰炸重庆造成大批伤亡,卢佩章作为一名童子军,目睹了尸首不断从面前抬过的一幕幕惨景。少年卢佩章眼见日本帝国主义的铁蹄肆虐家乡,无比愤恨。   其父卢公恒早年留学日本,一生厌恶官、商。受父亲影响,卢佩章立志长大献身科学,走科技报国之路。在重庆读中学时,他接受了进步思想,因此被学校开除。他找到了一个小学教师的临时工作,一边教学一边自学,同年考入同济大学化学系,成为优才生。1948年,卢佩章留校任助教,同时他积极参加共产党地下组织的反饥饿反内战运动,并作为上海市学联代表到南京参加“五二○游行”,后被捕入狱。   1949年9月,在新中国成立前夕,卢佩章怀着发展祖国科学技术事业的勃勃雄心,奔赴百废待兴的东北,走进了当时新组建的中国科学院大连化学物理研究所的前身――大连大学科学研究所。   初创色谱学   新中国成立初期,我国的气相色谱研究还是个空白。卢佩章和他的研究小组经过无数次的试验和探索,于1953年我国第一个五年计划开始时,设计出我国第一台体积色谱仪,使分析石油样品的速度由原来的30多个小时缩短到不到1小时,而且所用样品量仅是原来的千分之一。这一开创中国色谱学先河的研究成果迅速在全国石油化工企业普及应用,促进了石油工业的发展。抗美援朝期间,卢佩章接受国防科研分析任务,协助鞍钢焦化厂制取甲苯,为生产前线急需的TNT炸药并提高其产量作出了重大贡献。   20世纪50年代初期,卢佩章先后开展了气相色谱及液相色谱理论、新技术发展及其应用方面的研究。1956年,在中国科学院学部委员会成立大会上,30多岁的卢佩章作了我国第一篇气相色谱研究的学术报告。   卢佩章开创了中国色谱科学,色谱技术其后在工农业生产、国防、科研、医学、生物制药、环境保护等方面广为应用。几十年来,卢佩章执著于以色谱为主的分析化学研究,这位中国色谱分析的先驱者之一,是当之无愧的“中国色谱之父”。   国防贡献多   卢佩章的色谱研究,作为中国科技界的崭新学科,和我国国防工业的发展紧密地联系在一起。   20世纪60年代是中国核工业发展的最关键时期,在前苏联专家撤走、我国自己制造原子弹最困难之时,卢佩章和他的研究小组承担了测定金属铀235和铀238同位素中气体杂质的科研课题。在卢佩章的领导下,研究小组在极短的时间里,完成了原子能工业应用的气相色谱研究,创建了固体中痕量气体的色谱分析,准确地测定出金属铀235和铀238这两种同位素气体杂质的含量,为中国第一颗原子弹的爆炸成功尽了分析化学工作者应尽的责任。   色谱在核潜艇上也发挥了很大作用。核潜艇可以在水下连续航行数月以至一年以上,艇上空气如何净化、再生及解决含氧量是制约各国核潜艇技术发展的一大要素。卢佩章接受了为我国第一艘核潜艇密封舱气体分析的紧急任务,随后他带领科研小组研制出了当时世界上最先进的船用色谱仪。   拥有先进可靠的运载火箭武器系统是当今世界强国的重要标志。卢佩章和他的团队在长达20年的科学探索中,成功研制出当时国际上仅少数国家才能生产的新型吸附剂――分子筛,并敏锐地察觉到这种吸附剂用做催化剂将有特殊性能,使我国先于国际上其他国家首先研制成功脱氧分子筛105催化剂,解决了液氢生产制备的关键技术环节。为液氢用于火箭燃料,作出了应有的贡献。   我是一个兵   在“文化大革命”中,卢佩章被打成“反动学术权威”,关进“牛棚”,一度被迫中断研究。“文革”结束后,他立即重新投入色谱科学的探索中,不久率领团队研制成功了细管径的高效液相色谱柱。当时,这项技术曾独步世界,西方国家直到两年后才研制成功。卢佩章还领导了色谱专家系统工作,通过软件,普通操作者也可以完成以往科学家才能做到的复杂的色谱分离技术,这无疑是色谱研究中的一场革命。   卢佩章和所有致力于色谱研究的专家们同心联手,为中国的色谱研究赢得了荣誉,也赢得了时间。1980年,卢佩章以他30年间在新中国分析化学方面、尤其是在开创色谱学科领域、并把这种先进的色谱分析分离技术运用到国防工业和国民经济建设中所取得的卓越成就,当选为中国科学院学部委员(院士)。在国内外色谱研究工作中处于领先地位的大连化物所色谱中心,在卢佩章的设计下,开始了色谱专家系统的研究。经过3年的努力,这套系统得以实现,成为色谱研究中一项里程碑式的工程。   中国的色谱事业从无到有,经过几代人的努力,已跻身国际一流。作为先驱者,卢佩章院士满怀欣慰,回首往昔,他无限感慨:“我只是集体中的一个兵,一个小兵,成绩都是集体团结协作,开拓进取的结果,我不过是尽到了一个分析工作者的责任而已。”淡泊名利,专心科研,专心培养下一代科学家,几十年来,卢佩章就是这样默默地为祖国的科学发展贡献着自己。   甘于做人梯   卢佩章研究色谱分析半个多世纪,300余篇论文以及大量专著,凝结着他数十年科学探索中的丰硕成果和心血。   上世纪90年代初,卢佩章提出不再担任研究领导和学会的领导工作,而是将重点转向培养年轻一代上,使年轻人能挑起更重要的担子。   卢佩章院士的弟子中有8名已是博士生导师。22岁即到所和他共同工作、后又协助其带研究生的张玉奎也于2003年当选为中科院院士。提起他的弟子们,卢佩章由衷地说:“看到他们干出成绩,比我自己成功还高兴。”“卢院士弟子并不是特别多,但挑大梁成为国际色普界著名专家的多。”人们这样评价。   卢佩章把培养年轻一代作为己任,不仅注重培养年轻人严谨的学术思想和创新精神,更重要的是培养年轻一代热爱祖国热爱科学。卢佩章告诉过许多人:“中国的科学家应该有一颗热爱祖国、热爱科学的心。我不相信一个只追求个人名利的人,能在科学上作出更大的贡献。”   卢院士严谨的科学作风,豁达开朗的人生态度,十分值得晚辈们学习。已经85岁高龄的卢院士,如今仍然十分关心年轻人的成长,并尽可能为他们创造良好的科研环境,为他们提供最新的科研方向。   卢院士将一生的心血全部倾注于我国的科学研究事业,为“科教兴国”作出了杰出的贡献。(插图 阎峰樵)
  • 便捷式溶解氧分析仪测量原理分两种方法,你可知?
    溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。  溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗,要恢复到初始状态,所需时间短,说明该水体的自净能力强,或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重,自净能力弱,甚至失去自净能力。  便捷式溶解氧分析仪是针对水质中溶解氧分析的智能在线分析设备,其测量原理分为极谱膜法与光学荧光法两种。  1、极谱膜法:  原理是氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。其传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及KCl或氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧电极加上0.6~0.8V的极化电压时,氧通过膜扩散,阴极释放电子,阳极接受电子,产生电流。根据法拉第定律:流过溶解氧电极的电流和氧分压成正比,在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。  2、光学荧光法:  荧光法的测量原理是氧分子对荧光淬灭效应。传感膜片被一层荧光物质所覆盖,当特定波长的蓝光光源照射到传感膜片表面的荧光物质时,荧光物质受到激发释放出红光。由于氧分子会抑制荧光效应的产生,导致水中的氧气浓度越高,释放红光的时间就越短,理论上红光释放时间与溶解氧浓度之间具有可量化的相关性,从而通过测定红光的释放时间计算出溶解氧浓度。
  • 生态环境部发布国家生态环境标准《环境空气 水蒸气中氚的测定分子筛吸附采样法(征求意见稿)》
    为贯彻落实《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国放射性污染防治法》《中华人民共和国核安全法》,规范环境空气水蒸气中氚的测定方法,我部组织编制了国家生态环境标准《环境空气水蒸气中氚的测定 分子筛吸附采样法(征求意见稿)》,现公开征求意见。征求意见稿及其编制说明可登录我部网站(http://www.mee.gov.cn/)“意见征集”栏目检索查阅。各机关团体、企事业单位和个人均可提出意见和建议。请于2023年9月29日前将意见反馈我部,电子版请发送联系人邮箱。联系人:生态环境部核设施安全监管司李飒、马磊电话:(010)65646036、65646035传真:(010)65646904邮箱:lisa@chinansc.cn地址:北京市东城区东安门大街82号邮编:100006附件:1.征求意见单位名单2.环境空气水蒸气中氚的测定分子筛吸附采样法(征求意见稿)3.《环境空气水蒸气中氚的测定分子筛吸附采样法(征求意见稿)》编制说明4.征求意见反馈单生态环境部办公厅2023年8月4日(此件社会公开)抄送:山东省核与辐射安全监测中心。
  • 大连化物所利用固体核磁共振精确表征分子筛中半交联骨架铝物种的辨识、演化和酸性
    近日,大连化物所催化基础国家重点实验室固体核磁共振及前沿应用研究组(510组)侯广进研究员、陈魁智研究员团队与低碳催化与工程研究部催化基础与催化新反应探索研究组(DNL1201组)徐舒涛研究员合作,利用固体核磁共振(ssNMR)及红外技术,精确表征了分子筛中部分骨架配位铝物种的辨识、演化和酸性。分子筛催化剂由于具有良好的微观孔拓扑结构和固有的酸位点,在现代工业过程中发挥着至关重要的作用,但其活性位点结构及其实际的催化性能仍存在不确定性。陈魁智等在前期工作中,利用超高场核磁共振发现了一种新型骨架部分键联的活性位点,即(SiO)4-n-Al(OH)n(简称Al(IV)-2)。该位点在C-H键活化及烷烃裂解等经典反应中发挥着独特而重要的作用,这使其结构的详细阐明变得十分重要。 本工作中,合作团队进一步以三甲基膦(TMP)作为探针分子,通过对MFI分子筛的全面NMR表征,提出31P化学位移约-58 ppm处的TMP吸附物种,实际上是TMP结合到重要的催化位点上的信号,但此前通常归属为TMP物理吸附在非活性物种上。NMR辅助的31P-27Al核间距测量和全面的二维异核相关(1H-31P, 31P-27Al和27Al-1H)核磁共振实验表明,该TMP结合位点(δ31P = -58 ppm)源于部分骨架配位的Al(IV)-2物种中的Al-OH基团,即Al-OHP(CH3)3。31P-31P同核相关实验证明,BAS与Al(IV)-2的空间距离比BAS与 LAS更近,这有助于揭示催化反应的构效关系。此外,不同合成后处理样品的FT-IR和1H NMR结果对Al(IV)-2和骨架配位Lewis位点提供了新的见解。该工作实现了对TMP-Al(IV)-2物种的全面表征,为阐明分子筛中复杂的BAS-LAS-硅羟基—铝羟基网络结构提供了依据。相关研究成果以“Identity, Evolution and Acidity of Partially Framework Coordinated Al Species in Zeolites Probed by TMP 31P-NMR and FTIR”为题,于近日发表在ACS Catalysis上。该工作的第一作者是大连化物所510组博士研究生王志利。上述工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划、大连化物所创新基金等项目的资助。
  • 半个多世纪 他与色谱相伴相随——缅怀卢佩章院士
    p   “人总是要死的,一个科学家最大的幸福是能对社会、人类做出些贡献。科学家要有创新,必须有坚实的理论和技术基础。有一颗热爱科学的心,才能选准方向,坚持下去。”卢佩章院士在他的书中曾这样写道。 /p p   8月23日,中国科学院大连化学物理研究所对外发布:我国著名分析化学家、中国色谱分析的先驱者之一、中国科学院院士卢佩章于8月23日13时25分在大连逝世,享年92岁。 /p p   卢佩章院士,我国第一台体积色谱仪的设计者。他开创了中国色谱科学,被誉为“中国色谱之父”,为色谱技术在我国的发展和国民经济建设的应用做出了不可磨灭的贡献。半个多世纪,他执著于以色谱为主的分析化学研究,发表了300余篇论文以及大量专著。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/2a38fe2b-3724-4004-80e1-39c0647f92bc.jpg" title=" 40ab56f9314b4fc28f2d0a8b22c55b9e_副本.jpg" / /p p    strong 色谱分析技术为“两弹一星”牢把燃料关 /strong /p p   新中国成立初期,我国的气相色谱研究还是空白。 /p p   色谱,作为一种快速、高效、灵敏的分析、分离技术,是分析化学的重要组成部分,在工农业生产、进出口贸易、国防、科研、医学、生物制药、基因分析学科等方面有着广泛的重要应用。 /p p   1953年,卢佩章和他的研究小组设计出我国第一台体积色谱仪,发展了腐蚀性气体色谱等一系列国防分析技术和仪器,使分析石油样品的速度由原来30多小时缩短为不到1小时,所用样品量仅是原来的千分之一,这项色谱分离技术很快被全国的石油化工企业采用。 /p p   抗美援朝期间,卢佩章接受国防科研分析任务,协助鞍钢焦化厂制取甲苯,为前线生产急需的TNT炸药,为提高炸药产量做出重大贡献。 /p p   六十年代,是我国核工业发展的最关键时期,在前苏联专家撤走、我国自己制造原子弹最困难时,卢佩章和他的研究小组承担了测定金属铀235和铀238同位素中气体杂质的科研课题。在卢佩章的领导下,研究小组在极短的时间里,完成了原子能工业应用的气相色谱研究,创建了固体中痕量气体的色谱分析,准确测定出金属铀235和铀238这两种同位素气体杂质的含量,为中国第一颗原子弹的爆炸成功做出分析化学工作者应尽的责任。 /p p    strong 解决液氢用于火箭燃料的关键技术 /strong /p p   卢佩章出生于1925年10月。1948年,他从同济大学理学院化学系毕业后在同济大学化学系任教,1949年9月来到中国科学院大连化学物理研究所工作。 /p p   最初来到所里时,卢佩章是想搞催化方面研究,但国家任务的神圣感和科学家的责任感很快使他改变了专业兴趣和研究方向,与我国国防工业发展和色谱研究结下不解之缘。 /p p   核潜艇需要在水下连续航行数月以至一年以上,但艇上的空气净化、再生以及含氧量是制约各国核潜艇技术发展的一大要素。七十年代,卢佩章接受了为我国第一艘核潜艇密封舱气体分析的紧急任务,随后他带领科研小组研制出当时世界上最先进的船用色谱仪。 /p p   拥有先进可靠的运载火箭武器系统是当今世界强国的重要标志。当时国家迫切需要生产液氢及稀有气体,卢佩章又组建了超纯气体分析组,研制开发了国际上只有个别发达国家才有的新型分子筛催化剂,使我国先于其他国家成功研制出脱氧分子筛105催化剂,制备出6个“9”以上的超纯氢、氦、氩等气体以及相应的测试方法,满足了核工业、航天工业和电子工业对超纯气体的需要,解决了液氢生产制备的关键技术环节,为液氢用于火箭燃料做出贡献。 /p p   strong  历经磨难“痴心”未改 /strong /p p   童年时经历过抗日战争,曾因参加地下党组织的反饥饿反内战运动而被捕入狱,青年时又被关过“牛棚”,历经各种磨难,但卢佩章从未改变热爱祖国、热爱科学的心。经过几代人的努力,中国色谱技术已跻身国际一流。 /p p   改革开放后,他将工作重点转向对年轻一代的培养,并提出发展环境污染、中药复方、疾病诊断用液体等复杂混合物的智能分析方向。 /p p   1980年,卢佩章以他在新中国分析化学方面、尤其是在开创色谱学科领域、并把这种先进的色谱分析分离技术运用到国防工业和国民经济建设中所取得的卓越成就,当选为中国科学院学部委员(院士)。1999年,他参加了党和国家为研制“两弹一星”做出重大贡献的科技专家庆功大会。 /p p   上世纪90年代初,卢佩章主动提出不再担任研究所领导和学会的领导工作,而是让更多的年轻人能挑起更重要的担子。 /p p   “卢院士弟子并不是特别多,但挑大梁成为国际色谱界著名专家的多。”人们曾这样评价卢佩章院士和他的弟子。他的学生中,有8名已是博士生导师,其中张玉奎是22岁师从卢院士,后又协助他带研究生,2003年,张玉奎当选为中科院院士。 /p p   提起他的弟子们,卢佩章曾由衷地说:“看到他们干出成绩,比我自己成功还高兴。” /p p   “卢院士始终关心我们年轻人的成长,并尽可能为我们创造良好的科研环境,提供最新的科研方向,他严谨的科学作风,豁达开朗的人生态度,非常值得我们学习。”他的学生、中科院大连化物所许国旺研究员说 。 /p p   作为同济大学的毕业生,他曾多次回到校讲学,亲自指导化学学科的硕士、博士研究生,对同济大学的化学学科发展提出指导性意见。 /p p   “科学家应该有一颗热爱祖国、热爱科学的心。我不相信一个只追求个人名利的人,能在科学上作出更大的贡献。”他曾无限感慨地说:“我只是集体中的一个兵,一个小兵,成绩都是集体团结协作,开拓进取的结果,我不过是尽到了一个分析工作者的责任而已。” /p
  • 【视频】:美国麦克仪器3Flex测试分子筛样品实录
    p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " 3Flex span style=" font-size: 16px " 全自动三站分析仪,是高精度、高通量,物理吸附和化学吸附一体机。具有高精度、高分辨率以及超强的数据处理能力,测试范围广泛,如比表面积、介孔、微孔、化学吸附、吸附热、蒸汽吸附。 /span 3Flex span style=" font-size: 16px " 作为材料物性表征领域最先进的仪器,可提供高精度的吸附和脱附等温线数据,为从基础研究到方法验证再到过程改进整个过程提供强大的数据支持。 /span /span /p p style=" text-indent: 21px text-align: justify " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 分子筛是一种具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐 /span ( span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 泡沸石 /span ) span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 或天然沸石。它的吸附能力高、选择性强、耐高温。广泛用于有机化工和石油化工,也是煤气脱水的优良吸附剂。在废气净化上也日益受到重视。在下面的视频中,美国麦克仪器的工程师将现场演示如何用 /span 3Flex span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 检测分子筛样品的 span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px color: red " 比表面及孔径 /span 。 /span /span /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=208E02F4224E27099C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " strong span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /strong /span span style=" font-family: 宋体, SimSun " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /p p style=" text-align:center" strong 3Flex测量分子筛视频实录 /strong /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 227px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/4a6fb0f1-38d3-4031-9826-0f5c03d18857.jpg" title=" 1.JPG" alt=" 1.JPG" width=" 227" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 3Flex /strong br/ /p p style=" text-indent: 32px line-height: 27px text-align: justify " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " 3Flex可帮助研究者获得有价值的数据,用于验证理论、规范设计和合成方法,可广泛用于MOFs材料、分子筛、活性炭以及其他产品。3Flex的多站式设计可快速帮助研究者优化工艺。 /span /p p style=" text-align: justify " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " strong span style=" font-size: 16px font-family: 华文楷体 " /span /strong /span /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 227px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/c2b3bea1-0be2-49a6-ad53-8835a1168b1f.jpg" title=" 主机.JPG" alt=" 主机.JPG" width=" 227" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / img style=" width: 192px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/87cd034a-39c2-4eec-9a01-a33565131e30.jpg" title=" 杜瓦瓶.jpg" width=" 192" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 杜瓦瓶.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 主机+杜瓦瓶 /strong /p p style=" text-align:center" span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 240px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/fa2070d4-e9f5-4a69-baf0-f87f05b4dfd8.jpg" title=" 软件.jpg" alt=" 软件.jpg" width=" 400" height=" 240" border=" 0" vspace=" 0" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif " strong span style=" font-size: 16px " 3Flex /span /strong strong span style=" font-size: 16px " 的MicroActive软件 /span /strong /span /p p style=" text-indent: 32px line-height: 27px text-align: justify " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " 该仪器具有交互式软件,可直接获取吸附数据,通过简单地移动计算条,即可得到新的结构信息。通过交互式数据操作模式,尽量减少使用对话框和到达指定参数的路径。另外可通过图形界面直接在BET、t-plot、Langmuir、DFT等模型中选择数据范围。MicroActive包含NLDFT模型计算孔径分布。用户可通过报告选项编辑器自定义报告,且在屏幕上预览。 /span /p p img style=" width: 318px height: 500px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/e171ccf8-48dd-4f91-9a1a-c2f180ccc408.jpg" title=" 外观2.jpg" width=" 318" height=" 500" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 外观2.jpg" / img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/997df8c5-effe-41b3-81ec-1d1008cafb63.jpg" title=" 外观1.jpg" width=" 274" height=" 500" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 外观1.jpg" style=" width: 274px height: 500px " / /p p style=" text-align: center " strong span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " 3Flex外观 /span /strong br/ /p p style=" text-indent: 2em " strong 附1:3Flex核心技术一览: /strong /p p style=" text-indent: 2em " · 配置三个分析站,同时进行介孔、微孔测量,可满足用户的特定需求 /p p style=" text-indent: 2em " · 可进行介孔/微孔物理吸附或化学吸附分析。氪气选配可测量低 比表面积样品 /p p style=" text-indent: 2em " · 可选蒸汽吸附 /p p style=" text-indent: 2em " · 可依次进行物理吸附和化学吸附实验 /p p style=" text-indent: 2em " · 带硬密封阀门和金属密封件的超净歧管设计,具有高抗化学腐 蚀性、便于排气 /p p style=" text-indent: 2em " · P0管带有独立的压力传感器,可连续测量饱和蒸汽压 /p p style=" text-indent: 2em " · 可测量相对压力低至10-9的等温吸附线 /p p style=" text-indent: 2em " · MicorActiveTM数据处理软件提供强大的、直观的数据分析,可重 置或者自定义报告 /p p style=" text-indent: 2em " · 高级进气模式,用户可根据需要组合定压和定体积增量模式 /p p style=" text-indent: 2em " · 体积小,节省宝贵的实验室空间 /p p style=" text-indent: 2em " · 不同的分析站可同时进行不同的吸附气体分析 /p p style=" text-indent: 2em " · 可优化实验参数,有助于更好的理解材料 /p p style=" text-indent: 2em " · 唯一一款可三站同时进行不同气体独立分析的表征仪器 /p p style=" text-indent: 2em " · 3Flex硬件设计先进,检测精度可达到超微孔的水平,可达10 -6mmHg。 /p p style=" text-align: justify " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " & nbsp /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 附2:3Flex数据分析展示 /strong /p p style=" text-align:center" img style=" width: 400px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/66462006-6d38-4501-87dc-0ec9fbe02984.jpg" title=" 数据1.png" width=" 400" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 数据1.png" / /p p style=" text-align:center" img style=" width: 400px height: 282px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/7b44df9b-f3e5-45e0-b0c4-ad3066f9d701.jpg" title=" 数据2.jpg" width=" 400" height=" 282" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 数据2.jpg" / /p p style=" text-align:center" img style=" width: 400px height: 338px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/0413ca70-8179-41de-8e48-573398b9d598.jpg" title=" 数据3.png" width=" 400" height=" 338" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 数据3.png" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " 高分辨率等温线及蒸汽等温线& nbsp /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " 3Flex拥有常用气体以及蒸汽的气体性质的数据库,可测试不同的气体及蒸气 /span /p p style=" text-align:center" span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 295px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/738c5219-7b63-4569-839f-6f8cb11a5147.jpg" title=" 高级NLDFT方法.jpg" alt=" 高级NLDFT方法.jpg" width=" 400" height=" 295" border=" 0" vspace=" 0" / /span /p p style=" text-indent: 24px line-height: 27px text-align: justify " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " 高级NLDFT方法使用户能够使用两条等温线来确定样品的孔径分布。例如,二氧化碳在273K吸附等温线(红色),氮在77K吸附等温线(绿色)—可以使用两个等温线获得归一化的孔径分布。 /span /p p style=" text-indent: 24px line-height: 27px text-align: right " strong span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " 作者:美国麦克仪器公司 /span /strong /p p style=" text-indent: 24px line-height: 27px text-align: left " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " (注:本文由美国麦克仪器公司供稿,不代表仪器信息网本网观点) /span /p
  • 核磁技术揭示丝光沸石分子筛孔道酸性位催化二甲醚羰基化机制
    近日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室催化反应化学研究组(501组)展恩胜副研究员、申文杰研究员等与中科院精密测量科学与技术创新研究院徐君研究员、邓风研究员等合作,在丝光沸石(MOR)催化二甲醚羰基化反应的活性位点鉴别和调控方面取得新进展。  MOR是二甲醚羰基化反应的重要催化剂,其活性与8-MR孔道的总酸量相关。尽管理论计算表明,T3-O9是唯一活性位点,但实验上鉴别和定量描述不同T位点酸性特征和催化机制仍面临挑战。  本工作中,科研人员首先通过分步晶化法合成了片状结构MOR,该MOR表现出优异的催化活性,醋酸甲酯收率达到0.72gMAgcat.-1h-1(473K、2MPa)。随后,科研人员利用二维固体核磁技术和DFT计算确定了骨架铝原子在T1至T4分布,发现该片状结构丝光沸石8-MR孔道的铝原子富集在T3位,动力学研究发现该酸性位的反应速率高达7.2molMAmolT3-Al-1h-1(473K、1MPa)。随后,科研人员调变不同MOR样品的T1至T4位分布,发现位于8-MR窗口的T4酸性位也具有催化作用,但其活性只有T3位的1/4,从实验上证明T3位在催化二甲醚羰基化反应中的主导作用。该工作从原子尺度定量描述了丝光沸石分子筛8-MR孔道T位的催化反应化学,也深化了对沸石分子筛催化剂活性位结构的认知。  相关研究成果以“Experimental Identification of the Active Sites over a Plate-Like Mordenite for the Carbonylation of Dimethyl Ether”为题,于近日发表在Chem上。该工作的共同第一作者是中科院大连化物所501组博士研究生熊志平和中科院精密测量科学与技术创新研究院齐国栋副研究员。上述工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。
  • PM2.5之后,臭氧污染防治又成难题
    p   今年7月以来,很多城市臭氧浓度多次超标,臭氧屡屡成为空气首要污染物。 br/ /p p   “臭氧形成机理复杂、控制难度大,发达国家至今也尚未妥善解决。”在环境保护部举行的8月例行新闻发布会上,环保部宣教司巡视员刘友宾透露,目前,我国已将臭氧污染防治纳入大气污染防治工作议事日程。 /p p   臭氧是空气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后与周围氧分子结合而形成的,是强氧化剂,对人体健康、农作物等都有较大危害。从2016年开始实施的空气质量标准中,臭氧8小时浓度就是六大指标之一。 /p p   中国工程院院士、北京大学教授张远航说,全国各地2013年观测臭氧污染状况以来,发现最近几年臭氧污染在不断加剧。特别是在珠三角地区,臭氧已超过PM2.5,成为影响空气质量的主要污染物。“宏观来看,PM2.5和臭氧、能见度呈正相关的关系。” /p p   中国工程院院士、清华大学教授贺克斌说,控制臭氧,氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)是重点。也就是说,降低臭氧浓度,就需要按照一定比例协同削减臭氧的“前体物”NOx和VOCs的排放。目前,从全国来看,NOx排放量有所下降,VOCs却不降反升,“没有往一个有利于减少臭氧的方向走。” /p p   “我个人认为,NOx和VOCs减排不协调可能是导致最近臭氧浓度升高的主要因素。”张远航说。 /p p   国务院发布的“大气十条”要求,控制NOx和VOCs的排放。对此,刘友宾表示,环保部在继续把PM2.5作为大气污染治理首要任务的同时,以NOx和VOCs减排为重点,推进臭氧和PM2.5协同控制。主要采取的措施是,对“十三五”约束性指标完成情况加强监督考核 加快重点行业的污染治理,加大削减NOx和VOCs力度 出台VOCs防治政策,加快制定农药、涂料、医药等行业无组织逸散的排放标准 进一步研究臭氧的形成机理,以及重点区域NOx和VOCs的最佳协同减排比例,并结合各地污染状况、产业特征、经济社会发展水平采取差异化控制策略等。 /p p   “通过这些努力,有望在‘十三五’期间初步遏制VOCs排放和臭氧污染上升趋势。”刘友宾说。 /p p   刘友宾表示,臭氧形成不仅与工业、家装和服装等行业排放有关,也与机动车排放密切相关。从保护人体健康角度看,臭氧污染比较容易防范,不在室外长时间暴露,就可大幅减少臭氧对健康的危害。 /p p   “有报道称,空气污染中,臭氧比PM2.5危害更大。但我不赞同这种说法,当前我国空气污染治理的关键还是降低PM2.5浓度。”中国环科院大气环境首席科学家柴发合说。 /p p br/ /p
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