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目标生成物相关的资讯

  • 美科学家制成聚合物纳米纤维反应器
    美国研究人员已开发出一种仅用大约1000个分子即可进行化学反应的新型化学合成方法,该新系统利用的是聚合物纳米纤维相互交织后所产生的微弱的化学反应,该方法已被证明可用于新型药物和工业原料的快速筛选。  研究人员称,这种新工艺还可用于对新的蛋白或DNA识别标签进行高通量测试,以改进目前用于测序的蛋白或DNA识别标签;或用于检测罕见的生物分子,如癌症或其他疾病早期阶段的微量蛋白特性。  目前,研究人员一般使用微流体系统来进行小规模的化学反应,即在一个芯片上通过由微型管路和泵组成的网络来传递化学物质。而美国博林格林州立大学化学家帕维尔安祯贝切尔开发的这个新系统则完全不同,反应在悬浮于干燥的聚合物纳米纤维中进行,且只在纤维相遇时才会相互发生反应。  研究人员使用静电技术研制出了这个纤维反应器。他们将液体聚氨酯装入配有细针的注射器,在针尖处形成一个微小的液滴,然后给针尖施加电压。电荷相斥驱动液滴形成细长的聚合物纤维,每条的直径约在100纳米至300纳米之间。研究人员认为,利用含有少量反应物的聚氨酯溶液所产生的静电,就可编制出一个液态纤维网,这样就创建出了反应器。经向的纤维包含一种反应物,纬向的纤维则包含另一种反应物。当施以微热使这些纤维融合时,结合处的化学物质就混合在一起发生反应。通过荧光成像和质谱等各种方法,这些生成物就可被鉴别出来。  在最近一期《自然化学》杂志上,研究人员介绍了利用该微型反应器对4种不同反应所做的测试。这些反应只发生在具有zepto-mole(10的负21次方摩尔)量级的大约1000个分子间。其中两种反应可用来测试与荧光染料分子相关的方法,这些分子只在经向与纬向相互交织的线上碰到相似的目标分子时才会发光。安祯贝切尔的研究领域之一便是开发可检测特定蛋白片段或DNA碱基的染料,目前他正在开发attoliter(一万亿分之一升)级的反应器纤维,以对这些染料进行高通量筛选。该系统加以改进后就可使用非常小的样本来研究数千个蛋白的相互反应。  研究人员表示,这种纤维反应器的最大优势在于比其他技术费用低廉,低反应量在测试那些目前尚未知晓的物质之间的新反应时也具有优势。更重要的是,反应和生成物仅限于纤维内,它们不会蒸发和泄露,因而更为安全。
  • 微波合成-拉曼光谱联用技术 | 应用于药物开发
    微波合成拉曼光谱“安东帕将微波合成技术带向新征程,迈向化学信息精准监测阶段。来看看这种联用技术在制药领域的巨大应用潜力吧! 微波化学是什么? 频段为2450MHz的电磁波与溶剂分子产生穿透、反射以及吸收,产生了特殊微波效应、热效应以及非热微波效应,可以对化学合成发挥巨大作用。穿透反射吸收常规合成的瓶颈在于如何优化反应条件,从而以合适的产率和纯度得到所需的产物。由于很多反应序列需要至少一步的长时间加热步骤,因此反应条件的优化通常耗时且困难。但利用微波辅助加热技术,可以将数天或数小时的反应缩短至几分钟甚至几秒钟,并可以快速测定反应参数,进而快速优化药物生产反应条件,提升化学制药的整体质量。与此同时,微波化学还能够提升化学反应的纯度。此外还可以通过产生新的化学反应,推动新产物的研发。 拉曼光谱是什么? 当入射激光照射物质时,存在着极少数的光子与物质分子发生非弹性碰撞,反射出的光线频率就会发生变化,这种光散射现象就是拉曼散射。反射光线与入射光线的频率差被称为拉曼位移(cm-1)。拉曼位移与分子结构有一一对应的关系,因此物质的拉曼光谱能够表示物质分子的指纹特征。在化学药物合成中,溶剂和反应物、生成物一般都有很强的拉曼散射效应。因此,可以利用拉曼光谱检测各组分含量,还可以检测生成物的晶型,判断反应终点等。安东帕 Cora 5001 拉曼光谱仪微波合成-拉曼光谱联用技术 微波合成的典型应用领域就是为委托性合成进行工艺开发,并确保其能够符合GMP的要求。为了能够获得GMP程序的批准,必须确保能对每一过程无一遗漏地反向追查以保证重现性。在以往安东帕微波合成技术中,我们采用精准的传感器来测量重要反应参数如温度和压力,并以图示来确保反应的高重复性。而如今,安东帕将微波合成技术带向新征程,迈向化学信息精准监测阶段。借助拉曼光谱这一有利的分子指纹信息,用于实时监测化学变化,其光谱响应时间快,测量精准,并且能够监测反应体系真实状态下的化学数据。因此,微波合成-拉曼光谱联用技术对于药物化学合成具有重要意义。 应用案例:Biginelli环缩合反应 该反应可用于构建功能化嘧啶支架,它是多组分反应中很具代表性的实例。在反应过程中,乙酰乙酸乙酯、芳香醛、脲被连接,生成二氢嘧啶酮(DHPM),体系溶剂为乙腈。Biginelli的反应过程该反应可以获得很多功能化嘧啶,这种成分在维生素、核苷酸、蝶呤和一些天然抗生素中广泛存在,因此获得一种高效的合成路线对于制药企业来说是非常需要的。实验方法微波合成-拉曼联用系统的耦合方式将Cora 5001 Fiber拉曼光谱仪和Monowave 400 R微波合成系统耦合。安东帕使用了特殊的非金属拉曼探头,可以防止传统探头对于微波合成的干扰。入射激光会聚焦在玻璃反应管内用于收集反应腔中的样品的拉曼信号。1.微波合成参数如下:微波化学合成的反应条件2.拉曼实验参数拉曼光谱使用785 nm激发波长,功率为450 mW。拉曼测量与微波加热同时开始,光谱采集时间为500ms,每隔100s采集一次,直到1000s时微波加热程序结束。所有的光谱扣除基线,并以溶剂乙腈在2253.7 cm-1处的峰强进行归一化处理。溶剂乙腈的浓度在反应过程中基本不变,该信号是一个非常理想的内标参数。3.实验结果不同反应时间下的拉曼光谱:箭头指示的是不断上升的产物DHPM的特征峰反应终点时的拉曼光谱特征峰1650cm-1强度的增加表明了产物DHPM的生成。而在1150cm-1~ 1230cm-1光谱区域的信号强度下降与苯甲醛的消耗有关。4.化学反应监测数据的生成数据1:反应过程中的几个拉曼特征峰的强度变化数据2:反应工艺参数的详细视图使用微波合成-拉曼联用技术将会最终得到2组重要的监测数据。“数据1”为特征拉曼峰信号强度与时间的变化曲线,再结合“数据2”可以得到化学合成的进展。反应刚开始时,由于还没有达到所需的最低反应温度,所以代表产物DHPM的特征峰1650cm-1的强度只是缓慢增加;在300s时,体系中的动能达到阈值,反应开始明显加快;400s后,产物的特征峰变化曲线开始出现平台;随后进入到长达600s的保持时间;直到1000s时,DHPM的转化全部完成。微波合成对温度和压力的精准调控,允许实验人员进行复杂的合成反应控制。通过在微波腔中引进一个特殊的光谱仪端口,就可以实现在线拉曼光谱监测。微波合成-拉曼联用技术可用于研究化学反应动力学,即参与反应的物质的量随时间的变化量,以及反应参数(如温度、压力、浓度、介质)对反应速率的影响,帮助企业提高优化合成路线的工作效率。
  • 安捷伦科技MassHunter软件集成先进的目标化合物解卷积功能
    安捷伦科技MassHunter软件集成先进的目标化合物解卷积功能 从复杂样品中轻松获取稳定可靠的定量/定性数据 2014年7月11日,北京——安捷伦科技公司(纽约证交所:A)近日宣布将在其强大的MassHunter工作站软件中增加已优化的目标物解卷积功能。MassHunter目标物解卷积定量分析软件具备目标化合物解卷积功能,能够让用户有效地移除背景中基质离子的数据,并轻松获取复杂样品中目标物质的定量和定性结果。Mass Hunter定量分析软件B 06.00及以上版本包含此项新功能。 目标物解卷积是一种强大的分析方法,可对复杂样品中的小分子目标物质进行鉴定及定量分析。这种分析方法通常用于食品的农药残留分析、生物样品中管制物质的分析以及复杂的土壤或废水样品中环境污染物的分析。 安捷伦GC/MS市场部经理Terry Sheehan博士表示:“随着样品中的基质越来越复杂,扫描模式的气质联用系统在环境、食品安全、材料分析、代谢组学等领域的应用也面临着严峻的挑战。MassHunter 新的目标物解卷积功能极大地提高了从这些复杂的分离组分中提取质谱信息的可能性。” 相比安捷伦的ChemStation解卷积报告软件,MassHunter目标物解卷积软件使用更简单、更灵敏,可为每一个被识别组分的峰选择最佳设置并提供出色的目标匹配。 该软件只报告与目标参比图谱最匹配的组分图谱,提供交互式的数据审查和超范围标示功能,并且能够对保留时间 锁定目标进行 质谱谱库比对,以及对单个或整批样品快速生成 PDF格式报告。 Agilent LC/MS、GC/MS和ICP-MS仪器均使用MassHunter软件。它拥有直观的仪器控制、先进的数据采集、处理和报告能力,让用户最大限度扩展思路并找出目标结果。 现已签订软件维护合同的 MassHunter 用户可免费进行升级。 了解Mass Hunter定量分析软件的更多信息,请访问安捷伦MassHunter工作站与MSD ChemStation DA网站。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是全球领先的测试测量公司,同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有20,600名员工,遍及全球100多个国家,为客户提供卓越服务。在2013财年,安捷伦的净收入达到68亿美元。了解关于安捷伦的详细信息,请访问www.agilent.com.cn。 安捷伦于2013年9月19日正式宣布拆分为两家上市公司,并通过免税剥离方式拆分出电子测量公司。新的电子测量公司名称为Keysight Technologies(是德科技)。预计整个拆分将于2014年11月初完成。
  • 氮氧化物监测目标需适度完善
    p  NOx(氮氧化物)是城市环境空气质量监测关注的主要指标之一,其通过诱发多种呼吸道疾病而影响人体健康,并产生一系列次生危害。NOx是“十二五”4项约束性控制指标之一, 2012年3月,新修订的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)收紧了NOX浓度限值。未来一段时间,我国NOX污染走势如何,应怎样优化NOx监测,成为业界普遍关注的话题。/pp  城市环境空气中NOX的监测/pp  根据第一次全国污染源普查公报,我国NOX主要来源于电力行业、机动车尾气和非金属矿物制品业,这三大领域合计排放量占NOX排放总量的83%。由此可见,NOX的总量控制要抓住重点行业和重点区域,构建以防治火电行业排放等为核心的工业NOX防治体系和以防治机动车排放等为核心的生活NOX防治体系。/pp  总体来看,我国城市环境空气中NOX的年均浓度相对稳定、安全。从2013年监测结果看,年均浓度全部达标,且75%以上符合一级标准。就年变化趋势而言,2008年以来,城市环境空气中 NO2的浓度稳中有升,与工业经济增长较快、机动车排放增加等因素有关。从季度变化趋势看,NOx浓度在冬季较高,夏季最低。每年污染最严重的月份集中在11月~次年2月,而6月~8月的NOx浓度最低。/pp  究其原因,冬季气温低,燃煤采暖等加大了NOx排放,同时,冬季大气环境容量最小,NOx在压缩了的大气空间里易发生累积。而大气环境容量在夏季变大,同时,由于盛行南风或东南风,大气环境相对洁净,稀释作用强,因此NOx的污染较轻。/pp  我国城市环境空气中NOX的监测情况与美国具有可比性。美国从1979年开始要求监测环境空气中的NO2,对人口超过100万的城市,最少要布设两个监测点位。其中,一个监测城市内的最高NO2浓度,另一个要求设在NO2排放量最高区域的下风向。2006年完成的回顾性评价结果表明,在全美范围内,NO2浓度值一般远低于标准限值,是相对安全的环境空气质量指标,因此不再提强制监测要求,得到美国环保局批准后,可撤销原设点位。/pp  根据国内外监测数据,城市环境空气中的NOX主要源自化石燃料的燃烧,特别是机动车的普及,推动城市NO2日浓度变化呈“双峰双谷”分布特征。两次峰值分别出现在上午9:00~11:00和夜间19:00~21:00,且夜间峰值高于白天 两次谷值出现在凌晨5:00~7:00和下午15:00~17:00,明显受机动车排放影响。交通早高峰后,NO2不断累积,从7点到11点,浓度不断升高,之后有所回落,下午3~5点达到低谷 随着交通晚高峰到来,NO2浓度又逐渐上升,并在夜间19:00~21:00达到最高值。此后,随着人群夜间活动减少,NO2浓度开始缓慢下降。/pp  完善NOX监测的建议/pp  NOX减排处于非常艰难的胶着状态。一方面,重化工业比重大,结构性污染问题突出,消化存量污染压力大 另一方面,家庭汽车保有量增加,新开工企业为数众多,NOX排放增量依然较大。这也是在很多城市观测到环境空气中NOX浓度呈升高趋势的主要原因。就全国而言,2013年地级及以上城市NO2的年均浓度为0.032mg/m3,较2012年增加了14.3%。/pp  我国一直坚持对SO2和NOX的监测,总体来看,SO2污染减轻,NOX污染有加剧趋势。与此同时,灰霾天气数量增多。由此看来,NOX排放量增加,以及新增挥发性有机物和氨气等的排放,可能引发更为复杂的光化学反应,从而使城市环境空气质量急剧下降。因此,NOx可能是比SO2更敏感的指标,应密切跟踪NOX浓度的变化,并分析其对光化学反应和PM2.5生成的影响。/pp  一是重新确定NOX监测目标。美国1971年就制订了NO2监测标准,但直到1979年才提出监测要求,而且考虑到人口过百万的城市才会出现NO2污染问题,只对此种特大城市才作监测要求。早期的NOX监测主要考虑健康影响,后来同时关注光化学活性。自美国开展NO2监测以来,点位数量一直相对稳定,即使自2006年不再强制要求监测,对NO2的监测也未终止。其原因在于尽管NO2的健康威胁并不大,但O3模型等需要NOX数据,加上公众参与、溯源前驱物等原因,因此仍坚持对NO2的监测。/pp  目前美国保留的对NO2的监测,仍有近一半是针对健康影响的。其中,超过36%的点位特意设在人口密集区。另外,还包括最高浓度区监测、污染点源监测、背景监测、区域传输监测、生物生态影响监测等目的。/pp  从国内监测情况看,环境空气中NO2的浓度并不对健康构成严重威胁。然而,SO2浓度下降、NO2浓度升高后,灰霾污染立即加重,这表明NO2的其他化学或物理效应较强。因此,NO2监测目的设计及监测点位确定,是很有研究价值的。调整NO2监测网络时要综合考虑多种因素,使其既满足健康保护需要,又能达到科研目的。/pp  二是加强点源和减排监测。NOX污染主要来自化石燃料的燃烧,火电、水泥、钢铁烧结、炼焦等工业企业是重要贡献者。要加强针对这些点源的减排并监测其效果。/pp  机动车占NOX排放量的40%~60%。机动车属于近地面排放,对城市环境空气中NO2浓度升高的贡献在70%以上,是环境NOX污染的主要来源。在城市内可观测到,在交通拥堵路段,NO2浓度明显偏高。机动车限行,加强机动车尾气治理,以及改善路网结构等都是防治NOX污染的有效措施。同时,应在典型路段开展定位监测,用以评价控制效果。/pp  三是加强对NOX环境效应的研究。NOX除了直接引起呼吸道疾病,还会产生其他次生环境危害,如其转化为硝酸根离子后,导致酸沉降 作为前驱物,可以使地面臭氧浓度升高 生成细小颗粒物,带来PM2.5污染 沉降到地面后,使水体富营养化等。NOX参与环境化学的机理非常复杂,催化作用明显,应加强相关基础研究,以更好地了解NOX的环境效应,并指导NOX减排工作。/p
  • 开展“人工智能+”行动 这些领域有望率先“动起来”
    从去年全国两会开始,“人工智能(AI)”就成为一个备受关注的热议话题,今年全国两会延续了这一热度。国务院总理李强日前在政府工作报告中多次提到人工智能,并提出开展“人工智能+”行动。对于“人工智能+”行动,接受《证券日报》记者采访的多位全国政协委员和人工智能相关企业普遍认为,“人工智能+场景创新”“人工智能+算力基础”“人工智能+法治建设”有望率先“动起来”。人工智能+场景创新推动大模型与数字化系统融为一体我国人工智能技术快速发展、数据和算力资源日益丰富、应用场景不断拓展,为开展人工智能场景创新奠定了坚实基础,当前人工智能技术已经在医疗保险、交通运输、智能制造、智能家居、教育等领域广泛运用。全国政协委员、上海移动总经理陈力对记者表示,要明确我国人工智能所要解决的技术、社会和经济发展等问题,在此基础上锚定我国人工智能的发展模式和方向。明确人工智能产业发展规划布局,集中资源投入上游基础层企业,解决中高端人工智能产品自主供应能力不足的问题。提升我国人工智能主管部门与其他部门的联动,自上而下地激发人工智能与各行各业的融合活力。全国政协委员、360集团创始人周鸿祎在接受《证券日报》记者采访时表示,中国发展人工智能大模型的一个重要方向是借助产业和场景的优势,将大模型与业务流程、产品功能相结合,寻求多场景应用、垂直化和产业化的落地。昆仑万维董事长兼CEO方汉向记者介绍,在交通物流行业,人工智能技术应用可以助力企业提升运输效率,降低全社会物流的成本;在文化旅游行业开发文化大模型,能够贯通各类文化机构的数据中心,充分挖掘文化数据的价值;在科技创新领域以科学数据支撑大模型的开发,可以更深入地挖掘各类科学数据和科技的文献应用。人工智能+算力基础建立全国一体化算力大市场从ChatGPT到Sora,从单模态到多模态,从单一智能到通用智能,人工智能大模型技术正在引领新一轮全球人工智能创新热潮,同时,大模型计算也带来了智能算力需求激增,随着“东数西算”工程推进,去年以来全国多地掀起了智算中心建设热潮。全国政协委员、天娱数科副总经理、山西数据流量生态园董事长贺晗在接受《证券日报》记者采访时表示,需要鼓励引导市场主体建设区域级、行业级、企业级等多层次智算聚合服务平台、算力并网平台,广泛汇聚多方算力资源,整合闲置算力,特别是各地政府主导建设智算资源,实现多地算力资源的共享和最优利用,减少投资浪费,增加有效供给。贺晗提出,健全算力调度标准规范体系,为算力资源供给方提供能力自查参考,同时为算力需求方提供算力调度能力使用参考,引导新建算力资源按统一标准建设及接入。全国政协委员、中国信息通信研究院院长余晓晖对记者说,要发挥全国超大规模市场优势,利用互联网发展成功经验,以算力先互联、再成网、构建大市场为主线,基于统一标识符实现多样性算力互联感知,通过弹性网络能力和标准化架构接口实现业务和数据流动互通,进而打造智能感知、高速弹性、安全绿色、先进普惠的算力互联网。人工智能+法治建设确保人类“守法”、机器“守德”去年7月份发布的《生成式人工智能服务管理办法》,促进生成式人工智能健康发展和规范应用;去年10月份发布的《全球人工智能治理倡议》,围绕人工智能发展、安全和治理三个方面系统阐述了人工智能治理的中国方案。全国政协委员、陕西省高级人民法院副院长巩富文对《证券日报》记者表示,我们应当以《全球人工智能治理倡议》为指引,全面整合相关法律、法规,形成“中国特色”人工智能伦理指南,建立科技伦理审查及负面清单准入、分级分类管理、协同监管等制度,确保人类“守法”、机器“守德”。巩富文建议设立新型财产权——“人工智能生成物者权”,认定其权利主体为人工智能生成程序的使用人,不仅可以明确生成物法律地位和归属,推动其进入相关产业链、价值链,激励人工智能生成物的创作传播和产业投资,还可以为侵权责任认定打下良好基础,降低人工智能生成物对现有创作市场的冲击,以达到激励人工智能生成物的生产传播与公共领域保留相平衡的目的。全国政协委员、金杜律师事务所高级合伙人张毅对记者表示,应该尽快推进《人工智能法》的制定和出台,以《人工智能法》及配套的监管工具为核心,形成完整的人工智能技术法律体系。全国政协委员、南方科技大学副校长金李对记者表示,我们在消费过程中,逐渐从现金支付到手机二维码支付,再到人脸识别支付,科技让我们的生活变得更加便捷高效,但这背后也面临着身份信息泄露和隐私安全风险,在科技的便利性和隐私保护之间,需要法律与监管尺度进行平衡,人工智能等新一代信息技术的发展,带来更多新的商业模式和应用创新,相关法治建设也要与时俱进。
  • 科研人员研发出聚碳酸酯转化为肥料的循环系统
    日本东京工业大学、东京大学和京都大学科研人员组成的研究团队研发出聚碳酸酯(PC,又称PC塑料)转化为肥料的循环系统,证实以植物为原料制备的聚碳酸酯经氨水分解后可转化为促进植物生长的肥料。此项研究成果近期发表于英国化学期刊《GREEN CHEMISTRY》,题为:Plastics to Fertilizers: Chemical Recycling of a Bio-based Polycarbonate as a Fertilizer Source。  异山梨醇(Isosorbide,ISB)可由糖等生物质资源制备,经化学反应可形成异山梨醇基聚碳酸酯(PIC)。为证实循环系统,研究人员以ISB为原料合成PIC,随后在PIC中加入氨水进行氨解,观察溶液的外观变化。随着时间增加,溶液由不均匀的白色溶液逐渐变得均匀,并在24小时后变为完全均匀的溶液。通过对氨解产生的尿素和分解生成物进行分析,研究人员发现PIC最终完全分解为尿素和ISB。在室温下,分解需要24小时,研究人员通过调整氨水的浓度和反应温度,寻找最佳反应条件,成功在6小时以内实现完全分解。  研究人员运用分解生成物(ISB和尿素的混合物)进行拟南芥的培育实验,结果显示PIC分解产生的尿素可起到肥料的作用。分解生成物中,尿素与ISB的比例为0.7:1,与尿素和ISB1:1混合相比,更能促进拟南芥的生长。  此项研究证实了植物来源的聚碳酸酯转化为肥料促进植物生长的循环系统,有助于解决废弃塑料问题和粮食短缺问题,推动可持续发展。   原文链接:  https://www.jst.go.jp/pr/announce/20211028/index.html
  • 岛津Nexera X2超快速LC新添高灵敏度检测池
    日本岛津制作所最近推出了用于超快速液相色谱仪Nexera X2的光电二极管阵列检测器的高灵敏度检测池(选配)。光程长85 mm,长于标准检测池,全面检测微小色谱峰。 ● 医药品杂质分析例高灵敏度检测池可以充分应对医药品中以标准检测池难以检测的杂质。使用Nexera SR系统,分别以标准检测池与高灵敏度检测池(选配)分析了缬沙坦和其分解生成物。使用高灵敏度检测池可以检测痕量杂质。Nexera SR系统与高灵敏度检测池组合成为痕量成分分析的利器。缬沙坦杂质分析中高灵敏度检测池的灵敏度关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。
  • 瀚时仪器发布WHG-630B氢化物发生器新品
    1.1 本型氢化物发生器属流动注射型, 必须与原子吸收分光光度计( 主机 )配合使用, 用氢化物原子吸收法测定试样中砷、硒、锑、铋、铅、 锡、 碲和冷原子吸收法测定汞。 1.2 工作情况:用载气压力和电子元器件作为自动化能源, 按下启动键, 自动定量吸入3 种溶液(硼氢化钾、试样、载液), 吸满后发出读数信号, 载带试样溶液的载液和硼氢化钾溶液开始稳流流动, 汇合后发生反应,生成物被载气带入气液分离管, 混合气进入电热石英吸收管原子化器进行原子化吸收,废液自动排出,原吸主机软件设置为“峰高”(或峰面积)读数,积分时间15~40s( 根据不同制造厂商的原子吸收光谱仪而所需设置的读数时间有所不同)。 1.3 本系列发生器所拥有的优特点: ⑴. 独特的吴氏气动自动化专有技术:包括自动进液(取代蠕动泵)系统、量液系统(定量进样)、独立多通道开关气阻、稳流器呼吸管等,是利用载气气源压力和电子元器件进行工作的自动化体系,电子程序——时间控制器等都装置精巧, 性能优于全电动自动化体系。 ⑵. 自动化程度高:只用一个启动键,轻按一下即可完成进样、发生、测定、清洗全过程,可以与主机联机自动读数(主机须有此功能)。 ⑶. 独特的电热石英吸收管(原子化器):装置小巧(可用于塞曼型主机上的吸收管),升温快速, 安装方便,温度稳定,随意调节,使用寿命比火焰加热长10倍以上, 免去燃料消耗,只要温度降下来即可迅速改变分析方式。新型材料安全保护套,牢固可靠。 ⑷. 分析性能( 灵敏度、检出限、稳定性、工作效率 )优越:灵敏度,大部分可测氢化物元素优于1ng/mL/1%A,例如砷优于0.15ng/mL/1%A;相对标准偏差(RSD):厂控指标小于3%;单次测定时间约25-35秒。 ⑸. 适应性强:所有国内外新老型号原子吸收主机都可配用。 ⑹. 可靠性高:故障率低,基本没有易损件。 ⑺. 重量轻体积小:净重约2.5kg, 长250mm、宽175mm、高m190m。 ⑻. 可适用多种读数方式:峰高读数(推荐采用此种方式), 峰面积读数,连续读数。 ⑼. 溶液用量少-试样溶液1-2.5mL( 包括清洗 );硼氢化钾溶液1-1.5mL;载液4-7mL。创新点:北京瀚时仪器有限公司(原北京瀚时制作所)新研制生产的WHG-630B型全自动氢化物发生器(中国专利:201721197105.6 ),是在原“WHG-103A WHG-630A”等多种型号流动注射氢化物发生器基础上进行了较大的改进,将WHG-630B型氢化物发生器内部电路进行整合优化,从而使外观也进行了更新,在操作过程中实验人员更变于操作和查看实验数据,避免了因注水不当和水质不好带来的流量计进水和毛细管堵塞等系列问题,仪器故障率大大降低的同时有效延长了仪器的使用寿命。原有的灵度度高、稳定性好、自动化程度高、优越的分析性能、适应性强等多种优点保持不变。
  • 雾霾中的硫酸盐如何生成?科学家们给出的答案是这个
    中德两国研究人员21日说,他们破解了北京及华北地区雾霾最主要组分硫酸盐的形成之谜,发现在大气细颗粒物吸附的水分中二氧化氮与二氧化硫的化学反应是当前雾霾期间硫酸盐的主要生成路径。这一发现凸显在继续实施减排措施的同时优先加大氮氧化物减排力度对缓解空气污染问题的重要性。  近年来,北京及华北地区雾霾频发。已有研究表明,硫酸盐是重污染形成的主要驱动因素。在绝对贡献上,重污染期间硫酸盐在大气细颗粒物PM2.5中的质量占比可达20%,是占比最高的单体 在相对趋势上,随着PM2.5污染程度上升,硫酸盐是PM2.5中相对比重上升最快的成分。因此,硫酸盐的来源研究是解释雾霾形成的关键科学问题。  清华大学贺克斌院士、张强教授、郑光洁博士和德国马克斯普朗克化学研究所的程雅芳教授、乌尔里希珀施尔教授、苏杭教授等人当天在新一期美国《科学进展》杂志上报告说,他们运用外场观测、模型模拟及理论计算等手段发现,在北京及华北地区雾霾期间,硫酸盐主要是由二氧化硫和二氧化氮溶于空气中的“颗粒物结合水”,在中国北方地区特有的偏中性环境下迅速反应生成。颗粒物结合水是指PM2.5在相对湿度较高的环境下潮解所吸附的水分。  该结论与通常认为的硫酸盐形成机制有较大不同。现有基于欧美等地区的经典大气化学理论认为,硫酸盐主要是在云水环境中形成,由于云中的液态水含量远高于颗粒物结合水,通常高出1000到10万倍,所以与云水中的硫酸盐生成反应相比,颗粒物结合水中的反应可以忽略 理论计算还显示,在云水反应路径中,二氧化氮氧化二氧化硫生成硫酸盐这一路径的贡献也可忽略不计。  而在北京及华北地区雾霾期间,一方面,由于颗粒物浓度大幅上升及静稳气象条件下相对湿度较高等原因,颗粒物结合水含量远高于经典情景,颗粒物结合水中的反应总量大大提升 另一方面,重度雾霾期间二氧化氮浓度为经典云水情景下的50倍以上,这直接改变了二氧化氮氧化路径的相对重要性。此外,北京及华北地区大量存在的氨、矿物粉尘等碱性物质使得当地颗粒物结合水的pH值远高于美国等地,呈现出特有的偏中性环境,而二氧化氮氧化机制的反应速率会随pH值上升而大幅提高。  研究人员据此在论文中指出,优先降低氮氧化物的排放可能有助大幅降低中国雾霾中的硫酸盐污染水平。  “该研究表明我国复合型污染的特殊性,”贺克斌院士对新华社记者说,“高二氧化硫主要来自燃煤电厂,高二氧化氮主要来自电厂和机动车等,而起到中和作用的碱性物质氨、矿物粉尘等则来自农业、工业污染、扬尘等其他来源。这些不同的污染源在我国同时以高强度排放,导致硫酸盐以特有的化学生成路径迅速生成,这也是重度雾霾期间颗粒物浓度迅速增长的主要原因之一。”  伦敦酸雾通常被认为是由燃煤排放的烟尘以及二氧化硫等一次污染物所致。洛杉矶雾霾则是一种光化学污染,主要原因是机动车尾气在阳光作用下反应生成了二次污染物。而中国雾霾是一次与二次污染物混合造成。  贺克斌说,这种复合型污染的特殊性更加表明了多污染物协同减排的重要性,尤其是现阶段应优先加大氮氧化物减排力度。“之前我们虽然知道需要减排,但是如果无法弄清重霾污染形成的关键化学机制,就无法进行有效的模型定量模拟分析,也就无法准确评估如何减排最有效、最科学。不科学减排可能导致严重后果,可能花了很多人力物力,但收效甚微。”
  • 强化臭氧污染防治,广东发文要求完善臭氧和VOCs监测体系
    日前,根据《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》《广东省大气污染防治条例》《深入打好重污染天气消除、臭氧污染防治和柴油货车污染治理攻坚战行动方案》(环大气【2022】68号),聚焦氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)协同减排,广东省臭氧污染防治(氮氧化物和挥发性有机物协同减排)实施方案(以下简称《方案》)发布并公开征求意见。《方案》要求到2025年,全省主要大气污染物排放总量完成国家下达目标要求。完成235项固定源NOx减排项目,12641项固定源VOCs减排项目,2006项移动源减排项目,臭氧生成物前体NOx和VOCs持续下降。要对标国内和国际一流水平,加大锅炉、炉窑、发电机组NOx减排力度,加快推进低VOCs原辅材料替代和重点行业及油品储运销VOCs深度治理,加强柴油货车和非道路移动机械等NOx和VOCs排放监管。强化臭氧污染防治科技支撑和技术帮扶,完善臭氧和VOCs监测体系,加强执法监管,切实有效开展臭氧污染防治。作为《方案》主要措施,第一,要求强化固定源NOx减排,在钢铁行业、水泥行业、玻璃行业、垃圾焚烧发电厂、铝压延及钢压延加工业、工业锅炉、低效脱硝设施升级改造七大行业均有相关工作目标及工作要求;第二,要求强化固定源VOCs减排,在石化与化工行业、油品储运销、印刷、家具、制鞋、汽车制造和集装箱制造业、以及以工业涂装、橡胶塑料制品等其他涉VOCs排放的相关行业均有改善工艺、强化VOCs排放治理等相关工作目标及工作要求;第三,要求强化移动源NOx和VOCs协同减排,推进柴油货车污染治理专项行动、燃油蒸发排放控制专项行动、非道路移动机械污染治理专项行动。在检验检测方面,《方案》明确提出,要加强监测监控。加强涉气工业园区、集聚区环境治理监测监控,推动在国家级、省级以及其他环保投诉较多的工业园区、集聚区逐步开展环境VOCs监测,依托现有的、新建的自动环境监测设备,对工业园区、集聚区及周边区域的大气环境治理等加强监测监控预警,建立信息通报机制,及时报告环境质量超标、异常或明显下降等情况,鼓励石化和化工企业高架火炬安装热值仪对火炬气热值进行连续监测,安装流量计对火炬气、调整热值用燃料气、长明灯燃料气,助燃蒸汽/空气流量等进行监测。利用走航监测、无人机飞检等手段,对污染源集中区域的VOCs、NOx、颗粒物等污染物排放水平进行巡检及排查溯源解决问题。利用卫星遥感、视频监控、无人机等先进技术开展露天焚烧全方位、全天候监控。《方案》原文:
  • 科研人员提出一种生成“又宽又薄”光片的新方法
    3月26日,中国科学院深圳先进技术研究院光电工程技术中心李剑平团队在知名光学期刊Optics Letters上发表最新研究成果。研究团队提出了一种生成薄而宽的准无衍射激光光片的光瞳掩模优化设计方法。博士后研究员唐城博士为论文第一作者,正高级工程师李剑平博士为通讯作者。 光片荧光显微术(light sheet microscopy)是活体生物成像的一场革命。通过将激发激光限制于显微物镜景深范围附近的光片薄层,既可以减少显微成像的离焦模糊,又可以减少光漂白和光毒性,极大地提高了图像的清晰度,延长了生物样品的观测时间。通过逐层扫描样品或光片可形成三维图像。使用面阵数字相机的上百万个像素对焦平面中的目标断层进行并行采样,具有极高的采样速度;结合流式进样方法还可以实现高通量流式显微成像。由于其高清、无损、三维、快速等特点,光片荧光显微术是表征活体细胞、组织、胚胎和器官的理想手段。 然而,光片显微术的成像性能受限于光片的光学属性,其成像分辨率受限于光片的厚度,成像视场受限于光片的宽度。而光片的厚度和宽度因光波固有的衍射属性相互制衡。薄光片支持高分辨率,但衍射发散快、有效宽度窄,限制了成像视场;厚光片衍射发散慢,支持大视场成像,但限制了分辨率。光的衍射属性导致成像分辨率和视场构成一对天然矛盾,限制了光片显微成像中生物个体的大小及表征通量。高分辨率大视场显微成像需要薄而宽的光片,这种光片具有无衍射性质。无衍射光片必然伴有旁瓣,旁瓣对成像构成离焦背景噪音。因而基于无衍射光片的显微荧光成像须控制旁瓣的影响。用于生成“更宽更薄”光片的光瞳掩膜及其使用方法示意图 科研团队供图 针对这一问题,研究者提出了一种数值优化方法,可以用来设计一种叫做光瞳掩膜的衍射光学器件,以生成薄而宽的光片。该衍射光学器件通过调制振幅或相位,可以调控光片的厚度、宽度和旁瓣,从而突破高斯光束传播规律的限制,在仅使用廉价的柱透镜和掩模板的基础上就实现了薄而宽的光片。 该方法巧妙提出了一个光片质量的全局评价因子,用以表征光片厚度、无衍射范围和旁瓣之间的制衡关系。理论和实验表明,优化后的掩模可将静态光片无衍射范围扩大50%,同时使其旁瓣低于20%。据此生成的新型静态光片可以在不牺牲轴向分辨率的前提下,对样品实现更大视野成像。
  • 日本岛津推出Nexera X2光电二极管阵列检测器用高灵敏度检测池
    近日,日本岛津制作所推出了高灵敏度选配检测池,进一步提高了UHPLC(超快速液相色谱仪)系列Nexera X2的灵敏度。 Nexera X2光电二极管阵列检测器 SPD-M30A的流动池「SR-Cell」增添了长光程(85mm)的高灵敏度检测池,可以构筑灵敏度高于标配检测池(光程10mm)5倍の分析系统,在医药品中微量杂质检测・ 定量等需进行高灵敏度检测的领域发挥威力。 另外,Nexera X2还追加了新的数据处理功能&mdash 动态量程扩展功能i-DReC,即使在高浓度区域饱和的色谱图,通过线性自动校正,也可以在以往10倍的高浓度区域内获得良好的线性。  追加高灵敏度检测池与i-DReC功能后,Nexera X2可测定的浓度范围最大扩展到50倍,应用领域大幅扩大,可以赢得遗传毒性试验中的痕量杂质分析、合成化合物的纯度确认・ 稳定性试验等广泛用途。 烷基酮分析时标准检测池与高灵敏度检测池的S/N比较 ● 医药品杂质分析例 高灵敏度检测池可以充分应对医药品中以标准检测池难以检测的杂质。使用Nexera SR系统,分别以标准检测池与高灵敏度检测池(选配)分析了缬沙坦和其分解生成物。使用高灵敏度检测池可以检测痕量杂质。Nexera SR系统与高灵敏度检测池组合成为痕量成分分析的利器。 缬沙坦杂质分析中高灵敏度检测池的灵敏度 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。
  • 地化所开发出基于DGT技术测定水体汞同位素的分析方法
    汞(Hg)是全球性污染物,可通过大气环流在全球范围内进行传输,并沉积到陆地和水生生态系统中。在水生生态系统中,部分汞可转化为甲基汞(MeHg),并在食物链进行富集放大106-107倍,对人类健康和生态环境系统产生潜在危害。在天然水体中,游离的Hg2+及其不稳定的络合物是具有生物可利用性且易受甲基化影响的汞物种。因此,探讨游离态Hg2+的来源、转化和分布颇为重要。然而,由于水体汞浓度较低(通常在ng L-1水平),测定天然水体汞同位素的方法面临挑战。目前,现有的预富集方法通常是基于野外采集大量的水样(几升至几十升) ,再通过SnCl2将Hg(II)还原生成Hg(0),最后使其预富集至几mL的反王水溶液中。这一过程通常费力且耗时。在采集、保存和运输样品的过程中,玻璃容器中的水易降解和污染。此外,瞬时抓取采样不允许对汞的转化过程进行长期监测。因此,亟需高效、低成本、原位富集天然水体汞样品并进行汞同位素分析的方法。  DGT技术提供了有效的原位方法用以收集、富集和保存水中不稳定的汞组分。该技术降低了采样后运输和储存造成的样品污染的风险,具有良好的应用前景。目前,虽然DGT技术已被应用于测定不稳定态Hg(II)的浓度,但基于DGT技术测定水体汞同位素组成的研究未见报道。  中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室研究员冯新斌带领的研究团队,开发了基于DGT技术测定水体汞同位素的分析方法。实验室分析表明,DGT吸附Hg(II)的过程可导致约-0.2‰质量分馏(MDF),而不产生非质量分馏(MIF)。系列的温度梯度控制实验证实,温度差异对DGT吸附汞造成的分馏效应影响较小,保证了该方法的野外应用前景。由于Hg-MDF在环境过程中广泛发生,因而使用DGT方法监测水体汞的δ202Hg值时仍应谨慎。该方法强调使用DGT方法在天然水样中测量MIF的采样能力。野外验证结果表明,DGT与传统抓取采样方法的MIF(Δ199Hg)特征一致。同时,伴随着水稻叶片的生长,上覆水中的DGT捕捉到的MIF逐渐趋近于灌溉水和孔隙水。这说明DGT技术可以准确捕捉周期性的汞同位素信号值,特别是跟踪Hg-MIF(Δ199Hg)在不同时期的变化过程,为剖析污染场地汞的生物地球化学循环奠定了基础。  相关研究成果以Determination of the Isotopic Composition of Aqueous Mercury in a Paddy Ecosystem Using Diffusive Gradients in Thin Films为题,发表在《分析化学》(Analytical Chemistry)上。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和贵州省等的支持。(a-c)在15、25和35°C条件下, DGT吸附Hg(II)时生成物(DGT)和反应物(剩余液)的MDF(δ202Hg)值以及同位素质量平衡值;(d)不同温度反应物和生成物MIF (Δ199Hg)值。利用传统采样和DGT法在垢溪土法炼汞区采集的灌溉水,上覆水和孔隙水同位素值(δ202Hg和Δ199Hg)以及土壤样品的同位素组成。
  • 文献解读丨八面体SnO₂单晶在宽电化学窗口内高效电催化还原CO₂制甲酸
    本文由天津大学一碳化工课题组所作,第一作者为刘海博士,文章发表于Journal of Materials Chemistry A(J. Mater. Chem. A, 2021, 9, 7848–7856)。 将CO2作为一种资源,通过电化学方法利用可再生能源产生的电能将其转化为化工原料与高附加值产品具有巨大的应用前景,有助于实现“碳中和”的长远目标。CO2电化学还原产物有多种,其中两电子还原产物甲酸的路线具有100%的原子经济性和较高的技术经济价值。锡基材料由于价格低廉、无毒和高甲酸选择性等特点而被广泛用作CO2电催化还原制甲酸的催化剂。其存在的一个重要问题是仅能在特定的操作电位下实现高的甲酸选择性,这显然不利于实际CO2电解到甲酸的生产过程,阻碍了该技术的工业化应用。 CO2还原产物的准确定量检测对于催化剂的性能评价至关重要,连续在线检测技术的发展为开发高效的CO2还原电催化剂提供了有效的检测手段。利用岛津在线监测气相色谱系统,通过搭建密封CO2电催化还原电解系统,可实时、准确检测反应过程中气相还原产物的浓度,快速评价催化剂的性能,为设计合成高效的CO2转化电催化剂提供了重要依据。 GC-2014C 在线监测色谱系统 文献解析图一. 扫描电镜(a, b)和HAADF-STEM (c-f)电镜图 首先通过改性水热法合成了暴露(111)和(332)高能晶面的八面体单晶SnO₂纳米粒子。从图一可以看出,两种SnO₂纳米粒子形貌和尺寸均一,且表面由不同的台阶位和平台位等缺陷位组成。 图二. 电催化还原CO2性能表征:(a, b) H-cell (c, d) Flow cell. 图二表明暴露高能晶面的SnO₂呈现出了高的CO₂催化活性和选择性。在流动性电解池(Flow cell)测试中,暴露(111)晶面的SnO₂更是实现了超过500 mA cm-2的甲酸分电流密度以及87.8%的甲酸法拉第效率,超过了工业化指标要求。 图三. DFT计算结果: (a) SnO₂不同晶面组成示意图;(b-c) 反应中间体自由能和吸附能。 DFT计算(图三)和原位Raman光谱(图四)的表征结果表明在高能晶面上有利于*OCHO中间体(生成甲酸的关键中间体)的吸附,而不利于*HCOOH生成物的吸附,从而打破了SnO₂中普通 (110)晶面上固有的中间产物在催化剂表面吸附的尺度依赖关系(Scaling relationship),从而促进了甲酸的生成。图四. 原位Raman表征: (a) 原位Raman示意图;(b-d)不同电位下的原位Raman光谱。 图五. CO₂电化学转化与氯碱工业的耦合技术: (a) 电解装置示意图;(b-d) 电解产物分布图。 在传统的CO₂电催化还原过程中,阳极反应为氧析出反应(OER),该反应需要较高的过电位且产物为低价值的氧气。为了解决这一问题,作者利用廉价的海水作为电解液,与工业上成熟的氯碱技术相结合,将阳极的OER反应替换为氯析出反应(CER),从而大大提高了实际工业应用经济性。图五表明在CO₂还原-耦合CER的电解池中,SnO₂(111)催化剂在宽的电流密度范围下实现了80%的甲酸选择性和接近60%的Cl₂选择性,并表现出了较长时间的操作稳定性。这一重要结果为CO₂还原到甲酸的工业化提供了应用前景。 对上述实验进行总结,本工作通过水热法合成了暴露(332)和(111)高能晶面的的八面体SnO2单晶。它们在~500 mV的电化学窗口内表现出了很高的CO2催化活性和80%以上的高甲酸选择性。结合气体扩散电极,可以实现超过500 mA cm-2的高甲酸分电流密度。密度泛函理论(DFT)计算和原位拉曼光谱研究表明,在高能晶面上有利于*OCHO物种的吸附而不利于HCOOH*的结合,从而有利于在宽的电势范围内生成甲酸。同时,这些八面体的SnO2与氯碱电解槽实现了耦合,可同时高效地生产甲酸和Cl2。而应用自动在线进样分析检测产物的Shimadzu GC-2014C设备,为以上实验中产物的检测提供有效助力。 关联仪器:GC-2014C 文献题目《Highly efficient CO2 electrolysis within a wide operation window using octahedral tin oxide single crystals》 使用仪器GC-2014C 作者Hai Liu, a Yaqiong Su,b, c Siyu Kuang,a Emiel J. M. Hensen,b Sheng Zhang,*a Xinbin Ma*aa Key Laboratory for Green Chemical Technology of Ministry of Education,Collaborative Innovation Centre of Chemical Science and Engineering, School ofChemical Engineering and Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, China.E-mail: xbma@tju.edu.cn sheng.zhang@tju.edu.cnb Laboratory of Inorganic Materials and Catalysis, Department of ChemicalEngineering and Chemistry, Eindhoven University of Technology, P.O. Box 513, 5600MB Eindhoven, The Netherlandsc School of Chemistry, Xi' an Key Laboratory of Sustainable Energy Materials Chemistry,MOE Key Laboratory for Nonequilibrium Synthesis and Modulation of CondensedMatter, State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, Xi' anJiaotong University, Xi' an 710049, China 声明 1、本文不提供文献原文。2、所引用文献仅供读者研究和学习参考,不得用于其他营利性活动。3. 文中涉及最优,最佳类描述,限于实验组别对比结果。4. 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 青岛能源所提出一种低能耗的二氧化碳捕集方法
    全球气候变暖已经成为人类社会可持续发展的严重威胁,人类活动排放的温室气体占其诱导因素的90%,而CO2占温室气体总排放量的77%。随着世界人口的不断增长和对能源需求的不断增加,人类排放的CO2与可持续发展的矛盾愈发尖锐。   碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)技术是CO2直接减排的有效手段,中国生态环境部发布的《中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)》认为,CCUS技术是我国化石能源低碳利用的唯一技术选择,而CO2捕集技术是前提和关键。CO2捕集是指将CO2从工业生产、能源利用或大气中分离出来的过程,目前较为成熟的碳捕集方法主要有热钾碱法和多醇胺法,其工艺过程类似,如图1所示。 图1 传统CO2捕集工艺流程图   活化热钾碱法和多醇胺法具有吸收速度快、净化度高、再生气纯度高等优点,但因存在大量溶剂蒸发(热钾碱法水蒸气与CO2摩尔比为1.8~2.2;多醇胺法约0.5)、捕集能耗高(占CCUS总成本的60%~85%,再生温度比吸收温度高,现有技术的两阶段存在大量溶液的反复升降温,导致再生能耗普遍≥2.4 GJ/(t CO2),捕集总能耗≥3.1 GJ/(t CO2))、吸收剂浓度低(碳酸钾浓度≤30%,否则易结晶堵塞管道)或吸收剂易蒸发降解等缺点,尤其是再生能耗和操作成本偏高,阻碍了其大规模工业推广应用,开发吸收效率高、捕集成本低的工艺和技术,一直是国内外研究的热点和难点。   近日,青岛能源所黄青山研究员带领的多相反应工程研究组在传统热钾碱法的基础上提出了一种基于相变吸收剂(碳酸钾/碳酸氢钾)、粒度可自由调控的反应分离一体化反应结晶器、微气泡技术及蒸汽热泵技术(Mechanical Vapor Recompression, MVR)的低能耗CO2捕集方法,其工艺流程如图2所示。 图2 基于碳酸钾/碳酸氢钾相变捕集低浓度CO2的工艺流程图   本方法具有以下特点:   (1)吸收速率高:采用高浓度的碳酸钾溶液(≥60 wt%)和特色微气泡技术(平均直径200~800 μm),大大延长了气泡在溶液中的停留时间,提高了气液吸收速率;   (2)仅固相再生,再生能耗低:再生过程无需对溶剂进行加热,可减少再生过程中因大量溶剂升降温和蒸发导致的显热和潜热损失;   (3)以水为媒介,采用蒸汽热泵技术实现吸收阶段热量的充分再利用:根据水汽化潜热分别是其气相和液相比热2000多倍和1000多倍性质,通过水的多次相变,采用蒸汽热泵技术实现潜热回收和热量品位的提升,不仅可将CO2吸收阶段的反应放热全部用于其解吸阶段的吸热过程,还避免了传统CO2捕集技术在吸收和解吸过程之间存在的大量且反复的升降温过程而造成的大量能量消耗问题,提高了能量的利用效率;   (4)连续反应结晶及晶体粒径可调控:生成物KHCO3晶体长大到一定尺寸后,利用反应结晶器内流体的定向流动实现颗粒自动分级和分离(小颗粒晶体返回结晶器中继续长大,大颗粒被分离并被浓缩),从而实现了晶体产物的节能分离及粒径的精准调控;   (5)设备投资小:吸收塔中各种过程强化技术相结合实现了反应分离一体化,再加上高浓度CO2吸收剂和微气泡技术,可提高捕集效率,减小设备尺寸。   该技术的理论再生能耗0.8 GJ/(t CO2)、综合捕集能耗≤1.5 GJ/(t CO2),为解决传统CO2捕集技术能耗高、成本高的问题提供了一种新的技术路径,以期助力我国“双碳”目标的实现。   上述工作发表在化工TOP期刊《Chemical Engineering Journal》上并申请了中国发明专利,通讯作者是青岛能源所的张海东助理研究员。该工作得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金、所内合作基金、山东省合成生物学技术创新中心主任创新基金、中国科学院绿色过程制造创新研究院自主部署项目等项目的支持。
  • 专家解析:“地沟油”检测难在哪里?
    仪器信息网讯 “地沟油”检测产品及检测方法相继公布,尽管众多仪器厂商均声称自己的产品可以用于“地沟油”检测,但“我要测”(www.woyaoce.com)网对相关专家的采访显示,到目前为止,“地沟油”检测尚无科学办法。  据媒体报道,2012年5月,卫生部正在验证和完善已收集到的7个“地沟油””检测方法。时间已过去近半年,截止到目前,再没有进一步的消息。亦有媒体报道,卫生部2次向社会征集“地沟油”的检测办法,到目前仍然没有公布可以推广使用的检测方案,那么“地沟油”到底能不能检测,其检测难点是什么?  “地沟油”定义须准确  “当前,对什么是地沟油,尚未形成统一的官方概念。”“我要测”网采访到的一位不愿透露姓名的业内专家说,他认为,狭义地看,“地沟油”仅指阴沟油,即那些进入下水道、阴沟、隔油池等的废弃食用油。这位专家称,这类阴沟油回收炼制后的主要去向是生物柴油或其他化工原料,而不会用于提炼食用油返回餐桌,因为其含油率低、提炼难度大,加工成本高,在技术性和经济性两方面已不具备返回餐桌的价值。  目前返回餐桌的“地沟油””主要是煎炸老油和泔水油(或称潲水油),不过也不排除有极少量的阴沟油掺到煎炸老油和泔水油中后,回流到餐桌。这种状况已得到大量的“地沟油”圈内从业人员确认。  “地沟油”是否有毒  该专家介绍说,地沟油是无标准的东西,提炼加工方法与提炼程度千差万别,使得地沟油的化学构成十分多变,可以肯定的是,提炼程度不高的地沟油难免会外源性毒素超标,提炼程度过高的还可能内源性有毒氧化产物超标。所以,至少多数情况下地沟油有害健康。  “地沟油”如何上餐桌  为了研究“地沟油”,该专家花费了大量精力了解“地沟油”的产业链情况,多次暗访相关企业,并收集了上千份不同的“地沟油”样本进行分析。他告诉“我要测”网,在“地沟油”从业圈内,煎炸老油、泔水油、阴沟油通常是分类收集,粗加工方法各异,粗炼后一般不混合装运,售价也不一致。煎炸老油和泔水油经过加热、脱渣、脱色、脱臭,其色泽、气味、滋味等感官指标,以及酸价和过氧化值等理化指标大多可接近或完全达到国家《食用植物油卫生标准》(GB 2716-2005),掺混后难以与合格食用油区分。  从既往“地沟油”的加工与市场流通情况看,这些经过炼制的二次油基本上都是混合油脂,极少情况下是单一品种的废弃食用油,主要是以散装的形式,卖给一些日常用油量较大的餐馆、饮食摊,及一些不良的油脂生产厂。  “地沟油”检测难在哪  这位专家表示,目前,开发的检测方法和手段主要是针对“地沟油”中的理化指标、外界污染物及油脂生成物的检测。  理化指标主要有:酸价、过氧化值、凝固点、折光率、色泽等 但是这些指标在精炼的过程中,都可能达到正常油品的指标。即用理化指标检验的方式,容易造成“漏杀”。  外界污染物是指合格油品中不应该超标含有的物质,主要源于外界的污染,如重金属、真菌毒素、洗涤剂、食盐等。“地沟油”属于二次用油,在使用环境中,往往可能掺入污染物。但“地沟油”的来源多样化,其所掺污染物的可能性也不同,比如:并不是所有的“地沟油”中都含有重金属。  油脂生成物是食用油在煎、炒等过程反应生成的氧化产物、水解产物、热质变产物等。但是这些物质不仅存在“地沟油”中,合格的食用油在长时间搁置的过程中,也会氧化、水解,产生这些物质。以此方法,会造成“错杀”。  “目前还不没有找到某一种物质,作为‘地沟油’中共有且特有的标记物,来区别‘地沟油’和合格油。检测物确定不了,检测方法也就无从说起了。”这位专家说。  “地沟油”检测的出路  经过大量研究方法的实践,这位专家认为,地沟油概念不统一,缺失定性物质或指标,是制约地沟油检测技术突破的瓶颈。检测对象不明确,何谈准确检测?特性不明,靠什么定性?由于该瓶颈的存在,因此:1、地沟油的检测不存在方法准确率,只有针对特定样品的某一次的准确率,宣称某某方法准确率90%云云,是毫无意义的 2、不能定量检测,地沟油是极不标准的东西,此地沟油非彼地沟油,宣称某方法可检出10%的地沟油掺伪量的说法,也就毫无意义的。  这位专家强调,“区分”与“鉴定”的本质不同。非合格食用油不一定都是地沟油。目前很多方法都是基于“非合格食用油”的检测来判定地沟油的,包括部分面向社会征集到的7个方法。这类“区分”方法来判定地沟油,理论上就存在漏洞。诸如过期油等不合格油的种类非常多,怎能都归入“地沟油”?  针对某一种物质的检测来定性确证“地沟油”,这种方法还行不通。目前来说,较有效的办法,是进行筛查。即给地沟油分类,针对每一类地沟油找出具特异性的标记物或指标,多个指标的组合检测。因为“地沟油”的来源极其复杂,因此,筛查时要用多指标检测,抓出“嫌疑犯”。  就长远来说,还需要加强对“地沟油”基本属性的研究,对“地沟油”的检测研究分步走、分类走更切合实际。
  • 王晓东:干法刻蚀引领半导体微纳加工
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "10月15日-16日,中国科学院半导体研究所、仪器信息网联合主办首届“半导体材料与器件研究与应用”网络会议(i Conference on Research and Application of Semiconductor Materials and Devices, iCSMD 2020),22位业内知名的国内外专家学者聚焦半导体材料与器件的产业热点方向,进行为期两日的学术交流。会议期间,中科院半导体所、集成电路工程研究中心的王晓东研究员做了题为《半导体微纳加工中的硅干法刻蚀技术》的报告。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "硅干法刻蚀即等离子体刻蚀技术,相对于湿法刻蚀,具有更好的各向异性,工艺重复性,且能降低晶圆污染几率,因此成为了亚微米下制备半导体器件最主要的刻蚀方法。在此次报告中,王晓东研究员介绍了三种不同的硅干法刻蚀技术。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "据介绍,硅干法刻蚀的物理机制,主要包括物理溅射刻蚀、纯化学刻蚀、化学离子增强刻蚀和侧壁抑制刻蚀等。影响硅干法刻蚀效果的因素主要有三类:一是等离子体密度和能量,通过配备两套射频源,ICP和RF射频源来分别控制;二是腔室气压,由于鞘层的存在,一般需要气压小于100 mtorr使得离子平均自由程大于鞘层宽度;三是刻蚀气体选择,气体需要根据反应生成物是否容易去掉来选择,首选挥发性产物。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "王晓东研究员重点介绍了三种硅干法刻蚀技术,即Bosch、Cryo、Mixed。Bosch通常刻蚀特征尺寸>1 μm,刻蚀深度>10 μm,刻蚀结果深且宽,即深硅刻蚀;Cryo即所谓的低温工艺,可以得到平滑侧壁以及纳米尺寸结果;Mixed刻蚀深度<10 μm,具有低的深宽比,也即浅硅刻蚀。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "深硅刻蚀(Bosch)是目前应用最广泛,发展最成熟的硅刻蚀工艺。Bosch最初的基本工艺过程(Basic Bosch Process)就是钝化和刻蚀交替进行。此后,在其中加入轰击过程,发展出先进工艺(Advanced Bosch Process),即钝化、轰击和刻蚀三个过程不断循环,以此达到深硅刻蚀目的。Bosch工艺的优势是高速率、高各向异性和高选择比。其劣势为工艺复杂,晶片状况影响工艺过程,存在侧壁scallop等。同时,深硅刻蚀也存在一些典型的刻蚀问题:一是刻蚀剖面控制,如Undercut、Bowing、Bottling、Trenching、Footing等问题;二是负载效应,随硅暴露面积的增加,刻蚀速率和刻蚀均匀性都会降低,通常减少腔体气压可解决此问题;三是ARDE问题,即随着刻蚀深宽比的增加,刻蚀速率会下降,一般可通过增加沉积保护气体气压,增宽离子的角分布和加入刻蚀截止层等解决;四是Notching问题,即由于电荷积累造成钻蚀,可采用低频脉冲模式LF Pulse Mode来解决。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "除深硅刻蚀外,下电极温度在液氮-100 ℃下,可以进行比较精细的刻蚀—低温刻蚀(Cryo)。与深硅刻蚀相比,其工艺气体不同,一般为SFsub6/sub和Osub2/sub,生成物SiOsubx/subFsuby/sub在-85 ℃时很容易形成,在室温下即可挥发,腔室环境非常干净。因此低温刻蚀可以得到侧壁光滑,undercut很小,选择比高的结果。但此时光刻胶会受影响,所以胶的厚度不能太厚,通常小于1.2 μm,且需要进行合适的烘烤,防止胶裂。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "最后一种就是浅硅刻蚀(Mixed),即在相对较浅的刻蚀中(<10 μm),多采用同步刻蚀方法,钝化和刻蚀同步进行,所以也称同步工艺。与深硅刻蚀不同,浅硅刻蚀的刻蚀性气体与聚合物生成气体同时输入腔室,刻蚀和钝化同步进行,导致钝化和刻蚀的作用会在很大程度上抵消一部分,所以实现了光滑的侧壁(<100 nm)。但这使得刻蚀环境十分复杂,工艺窗口相对较窄,工艺重复性控制难度较大。与多步刻蚀相比,采用同步刻蚀方法进行刻蚀时,为获得较高的刻蚀速率和各向异性,刻蚀中所用射频功率和偏压较高,导致刻蚀材料和掩模之间的选择比低,刻蚀结果对掩模质量依赖性较强,对掩模材料和质量要求高。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在报告最后,王晓东研究员还介绍了半导体所在微纳器件制备中如MEMS、纳米波导、纳米线器件等方面的大量工作。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "随着亚微米下制备半导体器件需求的增加,硅干法刻蚀技术也显得越来越重要,而半导体所所级公共技术服务中心具备上述技术能力。同时这是一个开放的平台,如果有相应的需求也可以进行合作参与。/p
  • 欧盟食品安全局评估食品辐照的安全性
    2011年4月6日,欧盟食品安全局发布公告,专家组更新了关于食品辐照安全性的科学建议。在此份提交给欧盟决策者的综合性建议当中,欧盟食品安全局生物性危害专家组(BIOHAZ Panel)主要关注辐照的功效及其微生物安全性,食品接触材料、酶、调味料和加工助剂专家组(CEF Panel)主要关注食品辐照所形成的一些化学物质的安全风险。  专家们认为,对消费者而言,使用食品辐照的方法不存在微生物学的风险。专家们指出食品辐照虽然效果很好,但是也不能单一的依靠该方法,而是应该将其作为多种降低食品中病原菌方法中的一种。他们表示辐照应该属于以保护消费者健康为目的的食品安全综合管理程序的一部分,这个管理程序还包括良好农业、生产和卫生规范。  专家们指出食品经过辐照后生成的大多数物质在其他食品加工过程中也会产生,如食品加热处理等,且生成物的含量水平也是相当的。  专家们特别声明,目前欧洲范围内,经辐照处理的食物的量非常少。目前仅有的关于辐照食品可能不利于健康的证据为:最近有研究,报道了猫在专一饲喂经高剂量辐照过的猫粮后,会出现神经系统问题,但该现象目前也仅在猫这种动物身上发现。而该研究中关于神经系统产生问题的原因及影响机制目前均尚不清楚,因此还需要进行进一步的研究,以评估该这些实验和人体健康的相关性。  专家组认为关于辐照食品和辐照剂量的决定不仅应考虑食品的种类,还需要考虑一些其他条件:如关注的微生物种类,需要将微生物减少何水平,食物的状态(是否生鲜?冷冻?干制?),食物的脂肪或蛋白质含量等。专家组同时表示关于哪些食品允许进行辐照处理的决议也应该考虑如今所消费食物的多样性,如一些快餐食品等。
  • 青岛成功开发水质重金属监测仪
    工作人员展示仪器  含重金属离子的废水是对水污染最严重、对人类危害最大的工业废水之一。12月9日记者了解到,青岛市正开发能自动监测水中重金属元素含量,并在线发送数据的仪器——水质重金属监测仪。这种机器可监测多种地表水和工业废水中含有的重金属离子,给环保帮上大忙。  12月10日,记者来到位于城阳区的水质重金属监测仪生产厂家,在厂房里看到了两个高约一点五米的“柜子”,这就是水质重金属在线自动监测仪。两台机器的外观相似,都由上下两个柜门、一个小型显示屏、一个类似自动取款机凭条口的小口组成。“两台仪器都是监测水中重金属元素浓度的,原理不同。左边利用的是光学法,右边利用的是电化学法。”该厂研发部的工作人员陈丽华告诉记者。  “光学法”指的啥?“不同的重金属离子和不同的药品反应,会生成新的物质,这些物质对各种光强的光吸收不一样。通过分析生成物对光的吸收量,就可以监测出离子浓度了。”陈丽华介绍说。电化学法就是把需要监测的水样中加上一些化学试剂,再插上电极,通电之后,这个构造相当于一个电池,会产生电压。离子的浓度不同,产生的电压也不同,通过已经设定好的浓度和电压的曲线关系来计算重金属离子的浓度。  记者看到,两台机器中间都固定着一个小容器,上方是两个泵,下方有五个贴着小标签的阀门,各个部件由细小的管子上下连通。陈丽华告诉记者,泵用来抽取水样和储存在下面“柜子”里的化学药品,打开阀门,泵会自动把需要的药品和水样抽到中间的反应杯里,结果经检测会在屏幕上显示。  陈丽华告诉记者,检测完之后的水样,如果重金属离子浓度大,会经过处理再排放出去,如果达标直接通过废水口排出。陈丽华告诉记者,“这台仪器可自动完成取水、反应、检测、显示结果等多个步骤,同时它相当于一台小电脑,把数据自动发送到外部连接的电脑上,随时报告水源地的重金属浓度,监测水质。”  “只要是排放废水的企业,这台机器都适用,环保局等环境监测单位也会用到它。”陈丽华告诉记者。据了解,目前电化学法在线自动监测仪正在改进中,预计2011年投入生产,光学法在线自动检测仪已经在东北、上海等地开始发挥作用了。
  • 环保部:十一五COD和SO2减排目标基本实现
    环保部官员称:中国的“十一五”减排目标已经基本实现  怎样当好国家环境的“看家狗”  “十一五”减排监管背后的故事  今年是“十一五”减排目标实现的决战年,明年初就要对“十一五”减排指标完成情况进行总考核。面对“十一五”目标大考,中国将交出怎样一份答卷?  8月27日,作为全国减排工作的具体主管部门——环保部污染物排放总量控制司(下称“总量司”)司长赵华林在接受《中国经济周刊》记者专访时,透着一份做足了功课的从容淡定。  赵华林说:“中国‘十一五’污染减排目标是化学需氧量(COD)和二氧化硫(SO2)排放量分别在2005年的基础上减少10%。截止到2009年底,全国COD排放量累计下降9.66%,SO2排放量累计下降13.14%,可见,SO2的指标已经提前完成,而COD的指标实现也胜利在望。中国的‘十一五’减排目标已经基本实现。”  2006年:地方玩猫腻,监管层被嘲笑  对环保人来说,2007年的“两会”终身难忘。  在当年的政府工作报告上,温家宝总理指出,2006年,中国的经济社会发展取得了显著成效,但有一项目标却未能完成,这就是节能减排指标。就污染物减排而言,原定当年COD、SO2排放量要分别减少2%,但结果是分别增长了1.2%和1.8%。温总理强调:“‘十一五’规划提出这两个约束性指标是一件十分严肃的事情,不能改变,必须坚定不移地去实现,国务院以后每年都要向全国人大报告节能减排的进展情况,并在‘十一五’期末报告五年这两个指标的总体完成情况。”  这让各地政府充分感受到中央政府推进污染减排工作的坚定意志,也让环保部门感受到从未有过的监管重任。  2007年初,为了检查地方政府2006年的减排情况,当时的国家环保总局组织了十几个检查组到各省调查了解情况,看到的都是从基层逐级上报的统计减排数据。  赵华林向记者回忆了当年的尴尬。“我们到地方检查,地方的同志说,我的减排数据统计表都在这儿,哪个不准,你尽管查、尽管说啊。说实在的,近10万家企业的排污统计数据,几天时间我们也难以逐一核准,即使他们报一些不真实的数据,也拿他没辙。要是提出看看污水处理厂,地方的同志就带你去。反正现场检查时机器都在呼呼地开着,你也看不出什么猫腻。我们前脚刚走,他们后面就会在嘲笑:这么多企业你们能挨个检查吗?你们一走机器就可以停了。坦率地讲,当时我们也没有太多的方法,真的很郁闷。”  更让他啼笑皆非的是,“‘十一五’目标,要求5年内两种污染物减排10%,但有些省份居然2006年上报的统计数据就已经减了10%以上。这就是说,他们仅一年就实现了5年目标,有的还大大超额完成了。”  事实上,赵华林深知这些上报的统计数据存在不少水分,有的甚至是虚假的。“十一五”已经过去了一年,但减排工作却并无实质性进展,一些地方甚至在数据上大做文章。如果这样下去,“十一五”目标肯定无法完成。  据赵华林透露,2007年初,地方政府上报的减排数据,两指标双双漂亮下降,但环保总局上报的数据则恰恰相反,两指标不降反升,这一度让地方政府与环保部门非常对立。  如何去伪存真,确保统计数据和减排成效的真实可靠,成为当务之急。  2007年:“羊论”巧监管,“吹牛”要交税  自2007年“两会”结束后,赵华林和同事们开始了攻关,深入调查研究,积极思考如何在工作层面推进减排工作,如何量化减排的实际成效,如何考评各地减排目标完成情况的新方法和新机制。  “学校没教这个,书本上也没有答案。”赵华林向记者直言:“最终,我们推出了一整套的减排指标考核统计体系。这套体系是中国环保人的创新成果,富有中国特色,其它国家并无先例。”  事实证明,这套统计体系对减排工作起到了极大的推动作用,使得COD和SO2就此双双步入下行通道,向“十一五”目标大踏步迈进。  这套体系和赵华林的“羊论”密切相关。  作为援疆干部,赵华林曾经在新疆维吾尔自治区环保局挂职担任过三年的副局长。他戏称自己是“牧羊人”出身。“对牧羊的哈萨克人来说,羊有没有长肉、长多少肉至关重要。怎么来判断?把羊一个个放到秤上去称是最准确的,但显然不现实。他们有一套传统的方法,即通过羊有没有吃草来判断羊有没有长肉,羊吃了多少草就可以判断羊长了多少肉。”  在“羊论”的启发下,赵华林和同事们开始寻找衡量COD和SO2减排指标的“草”。  赵华林向《中国经济周刊》解释道:“COD的源头分为工业生产和居民生活。要计算这两类COD排放量,只要找到GDP的增量和城镇化率的增量即可。而SO2的增量则由各省的燃煤增加量来确定。”在一段时间内,单位GDP产生的工业COD的排放量是一定的,这就是“排放强度” 随着城镇化率的提高,每增加一个城镇人口,产生的生活COD的排放量也是一定的,这被称为“COD产生系数”。  具体计算公式为:  工业新增COD排放量=该省GDP增量ד排放强度”   生活新增COD排放量=该省城镇人口增量דCOD产生系数”   新增SO2排放量=各省燃煤增加量×硫份×固定的转换系数。  过去,对于地方官员来说,GDP越高越好,城镇化率也是越高越好,这两个数字标志着官员的政绩,也为官员们所喜爱。但“讨厌的”赵华林们出现了,他们让“GDP”和“城镇化率”背上了“COD”。  “如果你为了政绩,虚报GDP 和城镇化率的话,那你就要承担由此带来的COD的虚涨。比起GDP数据的虚夸来说,COD减排需要的则是实实在在的真功夫。”赵华林调侃道:“这叫吹牛也要交税。”  有业内人士向记者介绍道:“此举也得到了统计部门的大力赞成,因为减排COD能有效挤去GDP虚高的泡沫。地方政府报的GDP越高,COD的新增量就越高,你需要承担的减排任务就越重。GDP让官员当官,但COD却让你完不成减排任务。与其说,这是GDP和COD的博弈,不如说是对‘数字出政绩’的一种纠偏。”  “三大原则”完善考核体系  计算出COD和SO2的增量,仅仅是减排指标考核统计体系的一部分。这套体系的核心原则有三,即“淡化基数、算清增量、核实减量”。据赵华林介绍,正是这三大原则让各地政府自2007年起,开足马力,深挖潜力,全力减排,不敢懈怠。  “‘十一五’减排目标,是在消化5年新增排放量的基础上,再在2005年的基数上下降10%。10%减排目标的确定和‘三大原则’的提出,就是希望地方政府在发展经济的同时,要注意保护环境,减少污染物的排放。”  赵华林表示,基数即2005年各省的排放量,是由地方政府上报的,而新方法的数据来源不再依据地方上报,主要考量的是变化的增量,故而基数不再重要,被称为“淡化基数。”  自2006年起,地方政府每年的GDP都会有上升,燃煤量也会上升,环保部门就会通过相应指标算出污染物的新增量。譬如,5年间由于燃煤增长共增加了30万吨SO2,“30万吨”即为新增排放量。这个数据是环保部根据国家统计局的燃煤消费量等数据“算”出来的,不是由地方政府上报的。这就是“算清增量”。  这样,到2010年底,该地区共排放了130万吨SO2,要减到90万吨,实际上要减排近31%。也就是说,不仅要消化掉30万吨新增排量,还要消化掉10万吨存量,一共要减排40万吨。  对此,地方必须要通过一系列措施来减排,做减法。譬如,通过产业结构调整,关停了多少小火电,建设了多少脱硫设施等,减少SO2排放40万吨。这个“40万吨”,是由各地政府上报,国家环保部门和直属的各环境保护督查中心逐一进行现场核实,此即“核准减量”。  与过去由地方政府上报的减排数据相比,新的考核体系主要是以环保部门为主体来计算、核实数据。不过,现在需要地方政府上报的是每年列入减排计划的数百个减排措施。  监管博弈“三部曲”  “如果某个企业没有建设实实在在的减排工程,某个城市没有完成上级政府下达的减排任务,你还想争先创优,那对不起,减排考核就要让你通不过。环保部门的区域限批同样让地方政府很头疼。”赵华林直言不讳道:“做环保就是要敢于得罪人。如果我们要当好好先生,不敢得罪人,不愿得罪人,那就是对党和人民犯罪,对子孙后代犯罪。”  据赵华林回忆,2007年,环保部上报的《污染减排统计监测考核办法》在各部委会签时,中组部提出要把减排目标完成情况纳入到地方政府领导干部政绩考核评价体系中,上报到国务院后,又增加了“问责制和‘一票否决’制”的处罚规定。这意味着减排指标的完成与否直接关系到地方政府官员的环保政绩和乌纱帽,“还有什么比这更有威力?”  赵华林向记者讲述了环保部门与地方政府在污染减排工作上博弈的三部曲。  第一步,2006年,环保部门屈居下风,因为尚未建立完善的污染减排数据统计考核体系,手里没有金刚钻,对一些地方统计虚报的减排指标,没有太多有效的管理手段,往往只能听之任之。  第二步,环保部门占上风。2007年,污染减排统计监测考核体系出台,剑锋所指,让各地政府开始忌惮,形势迅速逆转。不过,这一过程充满了争论,甚至冲突,不少地方难以适应这种严格的考核指标体系。  第三步,双方携手共进。经过一段时间的磨合、沟通,双方认识达成一致。地方政府也认识到,科学发展观不是空谈,必须要兼顾环保与经济的均衡发展。环保部门也多管齐下,帮助指导地方政府推进减排工作。于是,全国各地污染减排工作取得了很大进展。  “现在,很多政府领导都会算减排量。各级党委、政府都高度重视污染减排,主要领导亲自抓减排。”言及至此,赵华林不无欣慰。“与2005年相比,中国4年来新增煤炭消费量近10亿吨,GDP和城镇人口持续增长,但重点城市空气环境中SO2浓度却下降了1/3,主要监测断面水体COD浓度也下降了1/3。”  “环保工作非常复杂而艰巨,没有党中央、国务院的高度重视,没有国家环保部党组的正确领导,没有地方政府的强力推进,这些成果都无法实现。我们总量司仅仅做了一些应该做的具体工作。”赵华林说。  环保部门是国家环境的“看家狗”  “环境质量谁负责?环保部门负全责吗?”赵华林直言,“我认为,环保部门负不了这个全责。环保部门的职责应该是国家环境的看家狗,承担有限责任。”赵华林称之为“狗论”。  首先,看家狗的第一功能是发现异常,向主人发出警告,也就是环保部门的环境监测功能。发现地方环境质量出现异常,环保部门要及时向当地政府汇报,没有汇报,就是环保部门的失职,但不处理或者处理不当,则是地方政府的责任。当然,环保部门要在当地政府的统一领导下,认真做好份内工作。  其次,看家狗看到了小毛贼,会前去撕咬,这就是环保部门的环境监察功能。有企业环境违法了,环保部门进行处罚,这仅仅是处理问题的第一步,也是一小步,最终环境问题的解决必须要靠企业的主动治理和政府的综合治理。如果当地政府发展了一大堆高能耗企业,产业结构严重失衡,靠环保部门一一处罚显然无济于事。最终,环境治理不是由环保部门去做,而需要环保部门去监管,地方政府负总责,企业具体承担,全社会共同来完成。  冲刺“十一五”  随着“十一五”的即将收官,国家对节能减排目标的实现更是高度关注。  今年4月28日,国务院召开109次常务会议,研究部署节能减排工作。5月4日,国务院发布《关于进一步加大工作力度确保实现“十一五”节能减排目标的通知》。5月5日,国务院又召开了“全国节能减排工作电视电话会议”。  在5月5日的会议上,温总理再次强调,“地方各级政府主要领导是本行政区域节能减排的第一责任人,企业主要负责人是本企业节能减排工作的第一责任人。”  就在此次会议上,温总理大声疾呼,“现在距“十一五”末只有8个月时间,已经没有回旋余地了。在这种情况下,我们能不能退缩?能不能降低目标?在这里我要向大家大喊一声:不行!我们作出的承诺不能改变,决心不能动摇,工作不能减弱。已经完成进度目标的省区市要超额完成任务,没有完成进度目标的省区市一定要加倍努力,向全国人民交出一份合格的答卷。”  就在接受记者采访后的第二天,即8月28日,一个周六休息日,国务院派出的由六大部委领导亲自带队的六个节能减排工作督查组,分赴全国18个省区进行督查检查。赵华林和同事们又奔赴减排第一线。
  • 热重分析仪:揭示物质热分解的奥秘
    在科研领域,对物质的深入研究一直是探索自然界的重要途径。热重分析仪,作为一种精确而高效的仪器,为研究者们打开了一扇通向物质热分解的奥秘之门。上海和晟 HS-TGA-101 热重分析仪热重分析仪,顾名思义,主要功能是通过对样品在不同温度下的质量变化进行测量和分析,来研究其热分解过程。这种仪器能够实时记录样品在加热过程中的质量变化,从而为研究者们提供详尽的热分析数据。在实际应用中,热重分析仪的用途广泛。无论是化学、材料科学还是环境科学等领域,热重分析仪都发挥着不可或缺的作用。例如,在材料科学领域,研究者们可以通过热重分析仪来探究材料在不同温度下的稳定性、分解机理以及生成物的组成等;在环境科学领域,热重分析仪则可用于分析污染物的热分解特性,为环境治理提供科学依据。此外,热重分析仪还具有精度高、灵敏度高以及易于操作等优点。其精度测量能够确保研究结果的可靠性;灵敏度则意味着该仪器能够检测到样品微小的质量变化;而易于操作的特点则使得研究者们能够更加便捷地进行实验和分析。总的来说,热重分析仪作为一种重要的科研工具,为研究者们提供了深入了解物质热分解过程的可能性。随着科技的不断进步,热重分析仪的性能将得到进一步提升,为科研领域的发展贡献更多力量。
  • 纳米氧化锌在隐身技术中的应用研究进展
    p style="text-indent: 2em "随着军事高技术的迅猛发展,世界各国防御体系的探测、跟踪、攻击能力越来越强,陆、海、空各兵种地面军事目标的生存能力以及武器系统的突防能力日益受到严重威胁。为了提高国防体系中地面军事目标的生存力与武器系统的突防和纵深打击能力,发展和应用隐身技术成为国防体系发展的重要方向。而隐身材料又是隐身技术最重要的环节。因而国内外近年来掀起了隐身材料的研究热潮。 目前己在使用和尚在研制的新型隐身材料有:宽频带吸波剂、高分子隐身材料、 手征隐身材料、纳米隐身材料等。而近年来关于纳米材料具有高的电磁波吸收系数越来越多的报道,引起了军事科技人员极大的兴趣。/pp style="text-align: center " img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/0c54b75f-dafd-463e-812a-345c9518e969.jpg" title="1.jpg"/ /pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "图一 新型隐身材料应用于军属领域/span/pp style="text-indent: 2em "纳米氧化锌也是纳米隐身材料中的研究热点之一。纳米氧化锌是一种非常有发展前途的新型军用雷达波吸收剂,具有轻质、厚度薄、颜色浅、吸波能力强等优点。/pp style="text-indent: 2em "一、纳米氧化锌的制备方法/pp style="text-indent: 2em "纳米氧化锌的化学制备方法种类繁多,新工艺层出不穷,如液体-固体-溶液相转移与分离法,但研究较多的主要有沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热(溶剂热)法等。/pp style="text-indent: 2em "1、沉淀法/pp style="text-indent: 2em "沉淀法一般分为直接沉淀法与均匀沉淀法。直接沉淀法是在可溶性锌盐溶液中加入沉淀剂制得氧化锌前驱体,将其洗净后在一定温度下热分解得纳米氧化锌。常见的沉淀剂为氨水、碳酸氢铵等。而前驱物为Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3等 。/pp style="text-indent: 2em "2、溶胶-凝胶法/pp style="text-indent: 2em "溶胶凝胶法是制备超微颗粒的一种湿化学法。其基本原理是将金属无机盐或 金属醇盐溶于溶剂中形成均匀的溶液,溶质与溶剂产生水解或与醇反应,反应生成物经聚集后,一般生成纳米级粒子并形成溶胶。/pp style="text-indent: 2em "3、微乳液法/pp style="text-indent: 2em "两种互不相溶液体在表面活性剂作用下形成的热力学稳定的、各向同性、外 观透明或半透明、粒径在1-100 nm的分散体系则称为微乳液。微乳液通常是由表面活性剂、助表面活性剂、油和水组成的透明的、各向同性的热力学稳定体系。/pp style="text-indent: 2em "4、水热(溶剂热)法/pp style="text-indent: 2em "水热合成法是液相中制备超微颗粒的一种新方法。一般是在100-150oC温度 下和高气压环境下实现从原子、分子级的微粒构筑和晶体生长。溶剂为水称水热法,为其它溶剂如乙醇、异丙醇等时称溶剂热法。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/72a45ed5-3a7f-4aab-ac13-26fff845a89a.jpg" title="2.jpg"//pp/pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "图二 纳米氧化锌的SEM图/span/pp style="text-indent: 2em "二、纳米氧化锌作为隐身材料的基本原理及应用/pp style="text-indent: 2em "隐身材料是用于降低军事目标可探测性的材料。材料隐身的基本原理是降低 目标自身发出的或反射外来的信号强度;或减少目标与环境的信号反差,使其低 于探测器的门槛值;或使目标与环境反差规律混乱,造成目标几何形状识别上的困难。目前雷达在各种探测器中仍占主导地位,因此雷达波隐身材料是隐身技术 中最主要和发展最快的隐身材料。雷达波隐身材料的基本性能要求是吸收雷达 波,因而这种材料又称为雷达吸波材料。/pp style="text-indent: 2em "雷达吸波材料是通过吸收衰减入射的能量以减少反射能量,降低军事目标 可探测性。吸波原理通常是以下3类:一是雷达波作用于材料时,材料吸收雷达波的能量,并通过产生电导损耗、高频介质损耗、磁滞损耗等,使电磁能转化为热能散发掉;二是使雷达波在材料表面的反射波能量分散到目标表面的各个部 分,减少雷达接收天线方向上散射的电磁能;三是使雷达波在材料表面的反射波与进入材料后在材料底层的反射波叠加产生干涉相消。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/7bdaafeb-819d-4b2c-9e93-7c6be4801a38.jpg" title="3.jpg"//pp/pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "图三 波与物质作用示意图/span/pp style="text-indent: 2em "氧化锌是一种直接带隙的多功能宽禁带新型无机半导体材料。在室温下禁带 宽度为3.37 eV,激子束缚能高达60 MeV,具有良好压电特性,在紫外光发射材料、透明导电、场发射显示器件、太阳能电池与气体传感器、紫外半导体光电器件材料方面有着广泛应用。近年来人们发现氧化锌是不错的吸波材料,引起了人们极大的兴趣。/pp style="text-indent: 2em "纳米氧化锌是一种新型多功能的无机材料,在声、磁、光、电等方面具有很多优异性能,并且现在工业化生产各种形状的纳米氧化锌已得以实现,因此,随着研究的日益深入,纳米氧化锌将可能成为一类多功能复合型吸波隐身材料。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/d0ebb66e-64b9-4619-8e93-c88086741f42.jpg" title="4.jpg"//pp/pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "图四 纳米氧化锌应用于隐身材料/span/p
  • 我国首次建立生态文明建设目标评价考核制度
    图表:我国首次建立生态文明建设目标评价考核制度  中共中央办公厅、国务院办公厅22日对外发布《生态文明建设目标评价考核办法》,明确突出公众获得感,对各省区市实行年度评价、五年考核机制,以考核结果作为党政领导综合考核评价、干部奖惩任免的重要依据。  考核办法指出,生态文明建设目标评价考核在资源环境生态领域有关专项考核的基础上综合开展,采取评价和考核相结合的方式。年度评价应当在每年8月底前完成,目标考核在五年规划期结束后的次年开展并于9月底前完成。  考核办法明确,年度评价以绿色发展指标体系为参照,主要评估各地区资源利用、环境治理、环境质量、生态保护、增长质量、绿色生活、公众满意程度等方面的变化趋势和动态进展,生成各地区绿色发展指数。年度评价结果纳入目标考核。  目标考核内容主要包括国民经济和社会发展规划纲要中确定的资源环境约束性指标,以及党中央、国务院部署的生态文明建设重大目标任务完成情况。  考核办法指出,考核要突出公众的获得感。目标考核采用百分制评分和约束性指标完成情况等相结合的方法,结果划分为优秀、良好、合格、不合格四个等级。  考核优秀地区将受到通报表扬,考核不合格地区将被通报批评。对于生态环境损害明显、责任事件多发的地区,党政主要负责人和相关负责人将被追究责任。  考核办法还指出,各省区市不得篡改、伪造或指使篡改、伪造相关统计和监测数据,对于存在上述问题并被查实的地区,考核等级确定为不合格。对徇私舞弊、瞒报谎报、篡改数据、伪造资料等造成评价考核结果失真失实的,将严肃追究有关单位和人员责任。涉嫌犯罪的,依法移送司法机关处理。
  • 预算超千万!浙江大学发布一批半导体设备采购意向
    3月10日,浙江大学公布了4月的采购意向,包含了电子束曝光机、电子束蒸发镀膜机和等离子体刻蚀机,预算共计1555万元。以下为预算详情:序号采购项目名称预算金额(万元)预计采购日期备注1电子束曝光机12002021年4月详见项目详情2电子束蒸发镀膜机1052021年4月详见项目详情3等离子体刻蚀机2502021年4月详见项目详情据了解,电子束曝光(EBL)始于上世纪60年代,是在电子显微镜的基础上发展起来的用于微电路研究和制造的曝光技术,是半导体微电子制造及纳米科技的关键设备、基础设备。电子束曝光是由高能量电子束和光刻胶相互作用,使胶由长(短)链变成断(长)链,实现曝光,相比于光刻机具有更高的分辨率,主要用于制作光刻掩模版、硅片直写和纳米科学技术研究。电子束曝光主要有可变矩形电子束曝光系统、电子束投影光刻技术、大规模平行电子束成像三种技术。等离子刻蚀是干法刻蚀中最常见的一种形式,其物理机制,主要包括物理溅射刻蚀、纯化学刻蚀、化学离子增强刻蚀和侧壁抑制刻蚀等。影响硅干法刻蚀效果的因素主要有三类:一是等离子体密度和能量,通过配备两套射频源,ICP和RF射频源来分别控制;二是腔室气压,由于鞘层的存在,一般需要气压小于100 mtorr使得离子平均自由程大于鞘层宽度;三是刻蚀气体选择,气体需要根据反应生成物是否容易去掉来选择,首选挥发性产物。电子束蒸镀(Electron Beam Evaporation)是物理气相沉积的一种。与传统蒸镀方式不同,电子束蒸镀利用电磁场的配合可以精准地实现利用高能电子轰击坩埚内靶材,使之融化进而沉积在基片上。电子束蒸镀可以镀出高纯度高精度的薄膜。
  • “蛋白质的生成、修饰与质量控制”项目启动
    近日,国家重大科学研究计划2012年度项目“蛋白质的生成、修饰与质量控制”启动会在北京召开。项目首席科学家由中国科学院生物物理研究所英籍学者柯莎(Sarah Perrett)担任,该项目将主要开展细胞对蛋白质合成、折叠、修复、降解及修饰不同环节的质量控制,应激条件下蛋白质质量控制体系调控,蛋白质异常修饰对质量控制体系的影响及其相关疾病发生发展的机制等关键科学问题研究工作。  蛋白质是生命活动的执行者,蛋白质质量控制失调与神经退行性疾病密切相关。对蛋白质的生成、修饰与质量控制开展系统研究,将加强对蛋白质在细胞内从生成到降解整个过程的全局性认识,更加系统地阐释神经退行性疾病等蛋白质错误折叠相关疾病的发生与发展机制,为相关疾病的诊断和药物开发等提供新的理论依据。
  • “双碳”目标如何实行?且看专家出谋划策
    “有序推进碳达峰碳中和工作。落实碳达峰行动方案。”2022年政府工作报告再次吹响向“双碳”目标迈进的号角。这一目标的实现离不开科技支撑。作为国家战略科技力量,中国科学院近日公布科技支撑“双碳”战略行动计划,众多关键核心技术出现在其中。作为国家战略科技力量的主力军,中科院有哪些现成的“双碳”技术宝藏可挖呢?两会期间,《中国科学报》分别连线了中科院位于西北、中部和东部地区研究所的三位院士,了解他们围绕“碳”字正在开展的工作。周卫健研究所坐标西安固废“吃干榨净” 支撑循环经济“实现碳达峰碳中和的进程中,发展循环经济十分重要。其中,固体废物污染治理是一个重点方向。”两会期间,全国人大代表、中科院地球环境研究所研究员周卫健院士对《中国科学报》说。尾矿治理是我国矿山资源开发中一块“难啃的骨头”。周卫健介绍,由于我国大多数矿山矿石品位低、组分复杂,加之生产技术落后,开采出的矿石80%以上都变成了尾矿,年均碳排放量14亿吨,固体废物累积堆存量高达200多亿吨。同时,尾矿资源综合回收率只有约30%,综合利用率不到20%,且空场充填占利用总量的53%,其资源化高附加值利用量微乎其微。事实上,矿业固废中氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾等主量元素占比高达90%以上。“解决了主量元素分离提取利用问题,就相当于90%以上的固废实现了无害化、减量化和资源化。”周卫健说。基于长期的基础研究,她和团队将地球化学和冶金学交叉融合,提出可实现“取沙留金”的新理念并开发出一种催化剂,可分离尾矿的主量元素和微量元素,有助实现矿山固废的全量资源化。去年,研究团队把相关技术带到企业,用炉渣(水淬渣)进行了一个多月的“拉练”。他们发现,在工业试验中使用新型催化剂,在仅需250℃(相当于矿石冶炼1/5的温度)的情况下,就能把固废全部分离提取为有价值的产品,资源再利用率达到90%以上。这种方式不仅可以把尾矿“吃干榨净”,还可以覆盖资源回收转化成本,每吨净赚450元。尾矿所得的主要产品如硅胶、水玻璃、保水剂、净水剂等,不仅在工业、农业、军工和日常生活领域应用广泛,更是能源、煤化工、石油化工、有色冶金等各类工业基地污水治理、净化的主要原料,也是大范围实现水土保持、固沙固土和生态恢复治理的有用产品。下一步,周卫健希望把相关技术应用到陕西白河县硫铁矿废弃矿渣综合利用中。该矿区属于历史遗留废弃矿山,污染矿区点多面广,对汉江水源造成污染,引起国家相关部门的重视。同时,周卫健表示,当前矿山废弃物全量资源化的治理仍然存在一些难题。由于相关治理技术开发难度大、费用高,前期只有投入没有产出,导致企业参与的积极性不高,许多关停的矿区更是无力处理固废尾矿。对此,她建议,加大政策支持与资金投入力度,促进新技术开发;设立固废全量资源化技术试点基地,扩大推广速度;引入社会资本,建立多元化投入渠道;采取“谁投资谁受益”的原则,通过税收优惠等政策措施,鼓励民营资本进入相关试点领域。李灿研究所坐标大连开发“液态阳光” 助力能源自立“液态阳光储能方法应用起来成本是不是偏高?”这可能是全国政协委员、中科院大连化学物理研究所研究员李灿院士听到最多的问题,每一次他都会耐心地解释。“现在液态阳光的成本已经处在与其他能源日趋接近的交叉点上了。随着相关技术的日趋成熟和可再生能源占比的提高,它的价格还会一路往下走,最终一定会赢。”李灿告诉《中国科学报》,液态阳光最大的一个特点就是“道法自然”,不受制于外界资源因素。他解释说,液态阳光本质上是用甲醇的形式实现太阳能的储存、运输和利用。实现液态阳光分为两个步骤:由太阳能等清洁能源分解水制作“绿氢”;再由绿氢和二氧化碳反应,生成甲醇或其他燃料和化学品。这一循环在实现减碳的同时,还具有消纳剩余新能源的作用。李灿和团队发展了高活性的固溶体催化剂,可以高效生成甲醇。目前已在甘肃兰州建成了全球首套千吨级液态阳光合成的规模化示范工程,正在开展十万吨级的液态阳光工业化。在他看来,液态阳光可能孕育了一场重大的能源革命,它能替代化石能源,最大程度减少碳排放,帮助人类实现可持续发展。他给记者算了一笔账:“一吨甲醇相当于消纳6000多度电,一个规模为100万吨甲醇级别的中型企业就能消纳60亿度电,储能潜力巨大。”同时,与业界看重的氢能相比,液态阳光具有运输安全、经济等特点,而且其应用面非常广,当前发展如火如荼的新能源车就是应用目标之一。“绿色甲醇就像汽油一样可以用于汽车的内燃机燃烧,但它排放的是水和氢,非常环保。”李灿表示,相关技术已经十分成熟。在工信部发布的《“十四五”工业绿色发展规划》中,甲醇汽车已被纳入绿色产品,该规划还提出要促进甲醇汽车等替代燃料汽车推广。“从战略资源角度考虑,假如所有的汽油都用甲醇来代替,我国石油进口的问题就能大大减少,国家能源安全就没有那么大的风险。”李灿说,而如果采用甲醇作为燃料,新能源汽车发展也将无惧锂资源的制约。目前工业领域甲醇产能每年约9000万吨,如果用液态阳光甲醇来代替,就可以减少二氧化碳排放1.2亿吨以上。李灿表示,十万、数十万吨绿色甲醇制造已经起步。“乐观预测,2030年其减碳贡献份额将进一步增大。”他说。韩布兴研究所坐标北京广泛布局多点开花 碳资源华丽变身二氧化碳、生物质、废旧塑料转化、厨余垃圾资源化利用… … 近些年,相关研究是中科院化学研究所研究员韩布兴院士及其团队的研究重心。按他的话说,这些方向看似五花八门,但同属绿色化学范畴,都与一个“碳”字相关。“化学是一门创造物质的科学。这些研究的本质都是如何将含碳物质高效转化利用的问题。”他对《中国科学报》说。“无中生有”,将全球主要温室气体二氧化碳固定在一种可利用的产品中是当前国际研究热点。用二氧化碳制备一氧化碳、甲醇、乙醇、烯烃、烷烃、羧酸… … 韩布兴的实验室正在拓展二氧化碳“变身”各种重要化学品和燃料的新路线。以二氧化碳加氢制乙醇和液态烃为例,韩布兴表示,这种液体燃料与氢能相比,无论运输、储藏还是使用都更具安全性。针对二氧化碳转化利用过程中涉及到的热力学和动力学问题,他和团队还把物理化学和绿色化学研究相结合,设计了多种高效催化材料和绿色溶剂,提高转化速率。“现在化石资源的利用导致全球每年排放约350亿吨二氧化碳,而全球二氧化碳资源化利用刚超过1亿吨。下一步往前推,难度挺大。”韩布兴表示,只有把相关研究产业化的面拓宽,未来二氧化碳利用量才会更大。这正是他在不同方向广泛布局的一个原因。在碳中和的一个重要方向——生物质转化利用方面,该团队也“多面开花”,如生物质转化成苯(基本化工原料)、苯酚(树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物的重要原料)、环己酮(可溶解硝酸纤维素、涂料、油漆等)、生物质炭等。韩布兴团队正在与河北唐山一家公司合作,利用秸秆、林业废弃物等制作生物质炭。据介绍,生物质热解后的主要产物是固体的生物质炭、有机物液体和可燃气体,整个过程没有污染。加工而成的生物质炭以一定比例与煤炭混合使用,可以使煤炭充分燃烧,减少污染。“现在(生物质炭)主要用于民用和中小型锅炉,未来将力争推广到钢铁和火电等行业,这样可大幅提高生物质用量,降低污染。”韩布兴说。
  • 文献解读丨质谱联用技术对中药制剂中非目标成分的全面检测与鉴定及其策略
    本论文发表在Anal. Chem.(2008)80,8187-8194,介绍了中国药科大学仪器分析中心药物代谢与药代动力学重点实验室团队通过液相色谱-离子阱-飞行时间质谱联用技术建立的对中药制剂中非目标成分的全面检测与鉴定方法。 虽然现有文献记载了许多从草药制剂中鉴定成分的报告,但大多局限于目标成分。本文利用液相色谱-离子阱-飞行时间质谱(LC/MS-IT-TOF)技术,提出了一种全新的、通用的中草药制剂中非目标成分的鉴定方法。最初开发了一个简单的程序,用于从所有实验生成的离子中搜索常见的诊断离子。在此基础上,将具有相同离子的组分(质量误差5mDa)分为一个家族,再通过存在于两个或更多家族中的桥接组分将各家族连接成连贯的网络。构建该网络的好处在于,一旦某单一组分被重新鉴定,就可以依次描述所有诊断离子的结构。 诊断离子的结构可以作为“先验”信息,用于从主数据库中选择包含相应诊断离子子结构的精确候选离子。这种策略使数据库访问范围缩小了近7倍,从而大大提高了分析效率和清晰度。通过使用这种方法,纳入网络的53个成分中有43个已成功地从供试草药制剂中识别出来。对于其余的成分,该方法未能识别 根据片段之间的准确质量差异,建立了一种通过特定化学基团的连续丢失进行筛选的补充方法,以缩小数据库访问量。除未能区分某些异构体外,两种方法的联合应用成功地鉴定了87个峰。目前开发的方法和原则有助于从各种复杂混合物(如草药制剂、生物和环境样品)中识别复杂的非目标成分。 采用LC/MS-IT-TOF法对MLN注射液进行负离子模式下的总离子色谱分析(a)MAX柱提取(b)HLB柱提取 根据桥接组分建立的家族网络 在明确识别非目标组分方面,目前开发的策略和方法仍有一定的局限性。首先,结合碎片比较方法的数据库查询在很大程度上取决于现有化学数据库的性能和信息含量,这意味着如果检测到的成分没有包括在目标化学数据库中,就不可能通过这种方法来识别这类成分。 第二,当在某些条件下不能产生相应的诊断离子时,诊断离子引导的族分类策略可能无法包含某些组分。而LC/MS谱图又会受应用的条件所限,为了解决这一限制,碎裂应在多个CID能量下进行,以产生足够的高响应碎片。 第三,受制于LC/MS方法学的固有局限,仅仅依靠LC/MS永远不足以明确识别非目标组分。由于这些局限性,我们不能排除某些组分的错误识别的可能性,特别是那些其真实结构没有被纳入目标化学数据库的成分。通过对两种复方制剂非目标成分的鉴定,证明了该方法的有效性和应用价值。这些限制并不妨碍它广泛应用于从各种复杂基质中识别非目标成分。从复杂混合物中鉴定非目标化合物在制药、代谢组学、环境分析等许多领域都具有重要意义。鉴于这些混合物中所含的化合物在结构上也是相关的,并且可以归类为家族,因此我们的策略将不仅在草药制剂中得到广泛的应用,也将在许多其他复杂混合物中得到广泛的应用,如环境和生物样品。
  • 纳氏试剂分光光度比色法检测污水中氨氮时的影响因素有哪些?
    纳氏试剂分光光度比色法测定水中氨氮时,虽然步骤较为简单,但实验条件还是有一定的要求,任何一处细节出现偏差,都会对测量结果产生影响。下面结合我公司的氨氮测定仪 6b-50型(v9),对纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮含量时影响测定准确度的因素和解决的办法进行了总结,与大家共同探讨。原理介绍纳氏试剂比色法是一种测定饮用水、地面水和废水中铵的方法。其原理是:以游离的氨或铵离子等形式存在的铵氮与纳氏试剂反应生成黄棕色络合物,该络合物的色度与铵氮的含量成正比,可用目视比色和分光光度法测定。目视比色法测定时,最低检出浓度为0.2mg/l,上限浓度为2 mg/l;分光光度法测定时,最低检出浓度为0.05 mg/l,上限浓度为2 mg/l。本方法已定为国家标准分析方法。 仪器准备 6B-50型(v9)氨氮测定仪 江苏盛奥华环保科技有限公司 影响因素1:实验用水及试剂的质量检验氨氮专用试剂主要包含两种:n1-100样 / n2-100样,我司提供的是固体粉末状试剂,需要用户自行加入100ml蒸馏水配置成液体试剂备用。配置过程中如有少量沉淀,去除即可。配置完成后避光、阴凉处或放置冰箱低温1-2度保存。试剂如果变色浑浊过期使用,实验数据是不准确的。因此试剂配置、存放、使用过程中都需要注意,避免造成不必要的麻烦。 影响因素2:实验环境氨是实验室最常用的易挥发性试剂,而氨氮的分析应在无氨的实验室环境中进行,室内不应含有扬尘、石油类及其它的氮化合物,严禁在使用含氨试剂(如测定总硬度:使用氨缓冲溶液)的实验室中做氨氮项目的分析,所使用的试剂、玻璃器皿等也要单独存放,避免交叉污染,影响试剂空白值、样品测定值。影响因素3:玻璃器皿的洗涤所使用的玻璃器皿应先用(1+9)盐酸浸泡后,再用无氨水冲洗数次才能使用,否则,也会造成空白值偏高或平行性较差的情况。影响因素4:滤纸对空白值的影响氨氮实验需将水样过滤后测定,所用滤纸一般都含有铵盐,可能引起过滤空白值升高,所以需做过滤空白对照实验,以扣除滤纸影响。实验表明,不同滤纸之间铵盐含量差别很大,有些含量较高的滤纸虽经多次用水洗涤,仍达不到实验要求,因此使用前需对每一批次滤纸进行抽检,淋洗时要少量多次,减少滤纸的影响。我们选用经稀hcl浸泡并洗净的0.45um醋酸乙酯纤维滤膜过滤水样,解决了用滤纸过滤产生的高空白值问题。不仅过滤空白值低,而且重复性好,所以推荐使用0.45um醋酸乙酯纤维滤膜过滤。 影响因素5:反应条件的控制(1)反应时间对实验的影响测定氨氮时,反应时间不宜过长。6B-50型氨氮测定仪实验中,取定量的空白和水样,先后加入n1试剂1ml,n2试剂1ml。摇匀常温下静置10分钟即可倒入比色皿,放入仪器中测量读数。因而,测定水中氨氮时,显色时间不宜过长,进而保证达到分析的精密度和准确度。(2) 反应体系的ph值对实验的影响我司化验员经过多年的反复实验,发现水样ph值的变化对测定结果有明显影响,水样呈中性或碱性,得出的测定结果相对偏差符合分析要求,呈酸性的水样无可比性,所以对于水样应特别注意调节反应体系的ph值,最好将溶液显色控制在ph值为11.8~12.4。准确检测水中氨氮的含量,有利于更加有效地指导生产,确保安全、优质供水。 结 论纳氏试剂分光光度法测定氨氮应注意和解决的常见问题: ⑴试剂的正确配制决定着方法精密度和准确度,特别要注意理解实验原理、正确掌握试剂配制的要领。⑵注意主要试剂性状,选购合格的试剂。⑶降低空白实验值可提高实验精密度,对实验用水、试剂空白和过滤滤纸要注意检查。⑷反应条件、时间、体系ph决定反应平衡和反应生成物的稳定性,控制反应在最佳条件下进行,尽可能提高操作准确度,确保分析结果的精密度、准确度、稳定性和可靠性。
  • SilcoTek® 钝化涂层助力氢能源检测分析
    天然气重整是生产氢气的主要来源,在重整过程中,氢气通过蒸汽甲烷从天然气中提取出来的。天然气中含有的一些杂质容易造成生产中使用的催化剂中毒,此外杂质也会影响以氢能为燃料的燃料电池或内燃机的性能。 根据研究,对氢气生产、输送以及燃料电池或内燃机等动力系统的性能构成威胁的杂质物包括: 硫化氢(H2S),会污染燃料电池催化剂和制氢催化剂,即使是微量的硫污染也会迅速且不可逆地破坏催化剂,导致设备性能不佳,最终导致催化剂过早更换。氨(NH3) 也会毒害催化剂和阻碍氢的生产,低至2 ppm的氨水平已被证明会导致氢气生产过程生成物的降解。氢气生产和使用过程中杂质的影响可能导致生产成本的增加,影响催化剂的可靠性和性能,增加空气排放,并可能导致运输系统出现安全性和可靠性问题,所有这些负面影响都会抑制氢能源在经济发展中的应用,并限制氢能源使用和生产中实现碳中和的潜力。★SilcoTek图层助力氢能源生产、分析SilcoTek钝化涂层以其特有的惰性、耐腐蚀性能极大改进了硫、氨和其他活性化合物的微量检测,有利于氢能源的使用和生产,允许氢处理设施、运输系统和下游用户可靠地检测潜在的破坏性杂质。▲痕量硫及硫化合物的检测 不锈钢是氢气生产和输送系统中常用的一种材料,硫很容易吸附在不锈钢管道表面,这使得检测和消除硫中毒更具挑战性,尤其在痕量水平,检测就困难得多。 硫吸附率对比(不锈钢vs. SilcoNert 2000)当用不锈钢、金属合金甚至玻璃等材料测试硫时,硫会被吸附在流动管道中,不会到达硫检测器,这导致检测器的硫响应降低和假阴性测试。下面的流动测试图显示了不同表面在痕量硫分析中的表现,与未涂层的不锈钢相比,涂层表面提供了快速响应和更高的检测信号。 硫分析测试曲线(钝化涂层vs. 其它钝化表面)SilcoNert从根本上改善了分析系统中非涂层不锈钢的硫响应,这有助于保持一致和可靠的检测,保持氢能源燃料电池催化剂安全。 硫分析响应值对比图(不锈钢vs. SilcoNert 2000)▲氨检测情况与硫杂质检测一样,改进的氨检测也有助于防止催化剂的损害,SilcoNert提高了测试的可靠性,降低了氨的检测极限,有助于在催化剂损坏之前检测氨杂质。 氨在不同物质表面吸附对比研究发现,与没有涂层的316L不锈钢相比,SilcoNert能将氨的痕量检测提高95%,改进检测将使炼厂更好管理氢燃料电池生产,并在生产和使用中保持高效率。总之,SilcoTek涂层通过增强杂质检测、提高系统可靠性和系统运行,提高了用于生产、运输和使用氢能的组件和流动路径的性能,为氢能源检测作出了贡献,有效提高了氢能源的使用和生产效率,具有良好而广阔的应用前景。北京明尼克分析仪器设备中心全面代理美国SilcoTek公司钝化产品,常年备有钝化产品现货,同时承接硅钝化表面处理技术定制服务,在硅表面钝化处理领域为您提供全方面支持与服务。
  • 实现“双碳”目标,制造业何为
    在陕西延长石油榆林煤化有限公司,工作人员查看二氧化碳捕集装置。工作人员在海油工程天津智能化制造基地操作焊接机器人。 2030年前实现二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和——用历史上最短的时长实现从碳达峰到碳中和,这是中国向全世界许下的庄严承诺。 在中国工程院院士李培根看来,人类生活的所有活动都可能存在碳足迹,而生产活动的碳足迹显然占据了大多数。“从原材料采购、处理、产品制造、交付运输、使用,一直到产品消费、废弃物处理,全生命周期都存在碳足迹。” 工业领域长期以来是我国二氧化碳排放的第一大户。相关数据显示,我国二氧化碳的排放70%以上来自工业生产或生成性排放。 工业,特别是其中的制造业,成为我国减少碳排放的主战场、实现“双碳”目标的关键。 “制造业只有实现全流程、全场的精细化控制、精细化操作、精细化管理,才能减少碳排放。”中国工程院院士、中南大学教授桂卫华日前在第二十四届中国科协年会上呼吁。 “双碳”目标引领绿色发展,正是此次年会的主题之一。桂卫华所说的精细化手段,就是智能技术。不可盲目过早“去工业化” 工业碳排放多,产业结构调整成为各国的共识。“西方走的就是这条路,产业结构从工业化向信息化转变。”桂卫华指出,我国目前也是这个趋势。 制造业是工业的主力。相关资料显示,近年来,我国制造业增加值占GDP比重呈现下降趋势,从2010年的31.5%下降到2020年的26.2%。而以制造业闻名全球的德国和日本,这一比重大致稳定在20%左右。 相比发达国家,我国工业化、城镇化等进程目前尚未结束,但比重却在下降,应引起警惕。“不能盲目跟西方一样,为了降碳而去工业化。”桂卫华提醒,实现“双碳”目标,要走符合我国国情的高质量发展道路。他以美国为例指出,美国从20世纪80年代开始去工业化,碳排放大幅减少,但造成的结果是虚拟经济与实体经济倒挂,引发经济危机。近年来,美国提出“再工业化”,以占据全球制造业新的制高点。尽管目前美国制造业增加值占GDP的比重为11%多一点,看似不高,但“这并非意味着美国不要工业了,而是转移了,向全球转移”。 在桂卫华看来,我国是世界上工业品种种类最齐全的国家,在实现“双碳”目标的过程中,我们仍要保持这个优势。“制造业不能再下降了,这牵涉到供应链安全问题。” “十四五”规划和2035年远景目标纲要提出,“坚持自主可控、安全高效,推进产业基础高级化、产业链现代化,保持制造业比重基本稳定,增强制造业竞争优势,推动制造业高质量发展”。 减排不是减生产力,必须处理好发展和减排的关系。桂卫华坦言,要在保持制造业稳定的基础上减少碳排放,“我们的降碳任务比西方国家艰巨”。以提质增效带动节能降耗 不能过早地“去工业化”,那就只能提高工业的效率,即用最少的碳排放实现最高的生产力。 我国工业效率如何?且看一组数据:2019年,我国制造业增加值为26.92万亿元,但制造业能源消费量为27.59亿吨,占全国能源消费总量的56.77%;单位制造业增加值能耗为1.02吨标煤/万元,是美国2016年单位制造业增加值能耗2.7吨标煤/万美元的两倍多。 可见,可提升的空间很大。但,如何实现? “大量用新技术,大量走创新之路。”桂卫华说。 这些技术创新,包括清洁能源的利用、生产工艺的改进、智能技术的融合应用,以及碳捕获收集、储存和再利用等。其中,智能技术以及由此实现的智能制造,在当下显得尤为重要。 业内人士认为,要减少碳排放,必须实时监测工业生产各个环节的二氧化碳来自哪儿、排放了多少、排放到哪里去,然后实现低碳运行及智能调控。在这个过程中,工业互联网、大数据、人工智能、5G、云计算等新一代信息技术可发挥重要作用。 “对于排放监测问题,急需加大数据集成,通过全生命周期的设计形成生态设计标准,构筑智能评估体系,实现全生命周期全产业链、全方位的污染控制。”中国工程院院士、中南大学教授柴立元提出。 中国工程院院士、生态环境部环境规划院院长王金南和环境规划院碳达峰碳中和研究中心执行主任蔡博峰近期在《求是》杂志撰文指出,智能制造在应对碳排放、防止气候变暖领域存在巨大潜能。“在加强新一代信息技术与制造业融合方面,着力推动数字孪生、物联网等智能技术的工业应用,推进生产过程智能化,全面提升企业研发、生产、管理和服务智能化水平,以提质增效带动节能降耗。” 周济院士也认为,智能制造是先进制造技术与新一代信息技术的深度融合,它贯穿于产品、生产、服务等制造全生命周期的各个环节及相应系统的优化集成,可以不断提升企业的产品质量、效益、服务水平,推动制造业创新、绿色、协调、开放、共享发展。传统产业要加快智能化 在中国科协年会上,李培根分享了一个案例:很多企业建有数据中心,这种超大号的机房十分耗电。某企业在其数据中心安装上千个传感器,用来收集温度、电量、耗电率等各种数据,然后训练深度神经网络,由此建立人工智能程序,智能调控用电,最终将电力利用效率提升了15%。 百度也在年会上分享了他们在“算碳”“管碳”方面的方案。比如,将深度学习平台与工业互联网平台相融合,实时预测企业的用水量,再通过智能化算法动态调控泵站的压力、流量等,每天可以省大量的电耗,实现按需供水。 “减碳,没有数字技术、智能技术的支撑,是不可想象的。”李培根强调,传统产业要加快智能化。 华中科技大学教授沈卫明认为,智能制造的目的是提升各个环节的效率,只要智能技术能在某一个节点上提高效率、保证质量、降低成本、保护环境,那就是智能制造。“也许没有给企业盈利带来很多收获,但是从‘双碳’角度来说,可以降低能耗、减少碳排放,带来的是社会效益。” 现实的困境是,并非所有企业都能掌握智能技术。沈卫明接触过一些企业,发现它们倾向于从盈利角度考虑问题,不愿投资智能技术和智能制造。 王金南和蔡博峰建议,围绕能源、电力、工业、交通、建筑以及生态碳汇等领域的技术发展需要,加强科技落地和难点问题攻关,采用产学研相结合模式推进技术创新成果转化应用。 跨界融合,科技界应该首先迈出这一步——到企业中去。 “科技界一定要下现场,不下现场怎么知道企业的痛点难点?不知道痛点难点怎么有针对性地解决问题?”桂卫华呼吁科技界与产业界多交流,在交流过程中与企业实现精准对接、一体技术攻关。 作为科技工作者的团体,中国科协近三年来组织全国学会组建“科创中国”科技服务团,引导广大科技工作者走访企业,深入挖掘地方产业和企业的技术需求,有针对性地开展特色科技服务。目前,已组建“新一代信息技术科技服务团”“智能产业科技服务团”等400多个(次),动员万余名院士专家为试点城市近4000家企业解难题、促升级,其中就包括“双碳”问题。 “科技服务团将建立长效的服务机制,把科技人才和资源导入到地方。”中国科协学会服务中心主任刘亚东说。 这意味着,在科技界与产业界的联合下,将有更多企业借助技术升级实现更低的碳排放。当然,除了“双碳”,这种合作机制还将带给我们更大的想象和发挥空间。
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