有机污染物臭氧氧化反应动力学研究

臭氧氧化是一种应用普遍的高效污水处理工艺。本文实验研究了硝基苯、苯胺、1,10-菲啰啉、邻氯苯酚、对二甲氨基苯甲醛、苯磺酸、对氨基苯磺酸、3-苯丙酸、亚甲基蓝、罗丹明B、间甲酚紫和苯酚等12种有机污染物化合物的臭氧氧化降解规律,探讨了有机物污染物臭氧（O₃）氧化降解的反应动力学特征。实验结果表明:在连续通入1 h24 mg·L^-1·min^-1的O₃之后,TOC去除率在碱性条件下明显优于酸性和中性条件,在酸性和中性条件下去除率介于10%～50%之间,而在碱性条件下,去除率基本介于35%～50%之间,初始反应过程符合一级动力学反应。12种有机物O₃氧化降解的平均动力学速率常数K_TOC在酸性、中性和碱性条件下分别为0.024±0.013、0.024±0.014和0.032±0.015,TOC降解速率在碱性条件下较酸性条件下和中性条件下提高了67%:在相同的pH条件下,不同物质的降解速率也有明显的差异,但是各种物质降解速率趋势变化不大,3个pH下,苯磺酸、3-苯丙酸和1,10-菲啰啉降解得最慢,总体降解趋势与pH和物质的本身结构呈现出很大的相关性。     

光纤化学传感器测定有机污染物的研究进展

光导纤维化学的传感器是８０年代初由光纤技术、光谱技术和计算机技术，相互交叉、渗透而形成的新技术。它具有实时、在线和远距离自动监测等特点，在环境监测领域有广泛的应用前景。本文介绍其工作原理及其在监测有机污染物中的研究进展。     

化学计量学方法在土壤肥料研究中的应用

本文将化学计量学方法引入土壤肥料研究，以一组紫色花生土理化性状数据作为样本，用因子分析法研究了土壤理化性状关系，用人工神经元网络的BP算法研究土壤理化性状与供肥能力的关系，所得结果表明化学计量学完全可以成为土壤肥料研究的强有力工具。     

利用现代分析仪器结合化学计量学软件开设化学动力学实验

开设了“紫外光谱法在线测量连串反应动力学过程”的综合性实验。使用DAD紫外光谱仪在线测量邻苯二甲酸二乙酯在碱性条件下水解的连串反应,该反应体系中各组分的光谱重叠严重。利用化学计量学中的目标试验-数值遗传算法(TT—NGA)优化搜索动力学参数,采用Delphi7．0编写了处理实验数据的辅助教学软件TTNGA．exe,在Windows系统下该软件可方便使用。用该软件处理测得的动力学-光谱矩阵可以快速方便地获得各组分的纯光谱,动力学曲线和反应级数及速率常数。该实验的开设,培养了学生使用现代分析仪器并利用计算机技术和数学知识解决化学问题的能力,取得了良好的教学效果。     

菌根真菌对有机污染物的降解研究

菌根作为真菌与植物的结合体,有着独特的酶途径,可以降解不能被细菌单独转化的有机物,不仅能从微生物修复角度影响有机物降解,还能从植物修复角度影响有机物的降解。本文综述了近年来菌根真菌对土壤中的石油类、农药、氯代芳香烃类及酞酸脂类污染物的降解研究进展,探讨了菌根降解污染物的内在可能机理,其中包括酶的作用、根际的作用及土壤中其他微生物对降解的贡献。综合菌根真菌在生物修复中的优点,认为其在生物修复中具有良好的应用前景。     

纳米TiO2光催化剂降解甲基橙的动力学模拟研究

TiO₂具有很好的紫外吸收和高催化活性。作为一种廉价和环境友好的光催化剂,纳米TiO₂在废水处理、空气净化和太阳能电池等方面都具有潜在应用。为筛选出优良的催化剂,必须对纳米TiO₂构效关系进行深入研究。计算机模拟作为动力学研究的重要手段之一,对于研究光催化纳米TiO₂材料XRD参数与活性关系,具有重要意义。本文通过溶胶—凝胶法制备了纳米TiO₂光催化剂,进行了XRD测试。以难降解的偶氮染料甲基橙为探针,选取材料制备中的关键影响因素,在不同的热处理温度下测定其降解甲基橙活性。在此基础上,提出一个新的速率方程模拟煅烧温度对TiO₂光催化降解甲基橙的影响.结果表明,随着温度的升高,反应速率从指数型到S-型、V-型传变。与普通的动力学方程相比,所提出的新微分方程能对这种影响进行很好的模拟。     

利用化学计量学方法改进现代仪器分析实验教学

以UV-Vis分光光度法实验为研究实例,采用数据处理软件Multicom(采用Delphi7．0编写,可在Windows系统下运行)建立了以因子分析法及交叉验证法为主的评价方法,通过对剩余标准偏差(RSD)和相对标准误差(RSE)的计算,分别评价了学生的仪器分析操作水平和容量分析操作水平。通过对现代分光光度计和传统分光光度计的仪器噪声水平、实验误差来源的比较以及吸光度测量的线性范围的比较,加深学生对于仪器及实验原理的理解。通过该实验课程可以看出,将化学计量学方法有效的引入现代仪器分析技术中,不但有效的提高了学生在现代仪器分析中综合运用线性代数和计算机知识等方面的能力,而且增加了教师对学生实验技能客观评价的准确性。     

未知复杂混合体系的高维数据信息的化学计量学解析

对近年来未知复杂混合体系的高维数据的化学计量学解析方法进行了评述，说明多元校正和分辨技术、各类波谱的智能数据库及数据库知识发掘技术的结合将为分析化学对未知复杂体系的解析开辟崭新通路。     

化学计量学方法用于毛细管电泳中未完全分离峰定量解析的研究

研究了多元校正与实验设计相结合，采用内标法以及人工神经元网络法来改善毛细管电泳中未完全分离峰的定量解析。运用所提出的方法，在获得满意的定量分析准确度的同时，也提高了建立分离方法的效率，缩短了分析时间。本文还对不同方法所得结果进行了比较和评估。     

化学动力学过程模拟软件的开发

采用Borland C Builder 6.0可视化编程环境和基于面向对象的C 语言开发动力学模拟软件。该软件中对微分方程组的求解采用四阶龙格-库塔法。该软件适用于模拟各种化学动力学过程,用户可以根据不同情况设置复杂反应的任意步骤及其基元反应、相应反应速率常数及各物种的初始浓度和反应时间等。软件根据用户设定的参数自动计算出参与反应过程中各物种的浓度变化,同时提供Excel输出功能和绘图功能,可以直观地看到反应的动力学曲线。该软件不需要其他应用软件支持,可以在Windows 98/Me/2000/XP/2003下直接运行。程序涉及到的算法,需要较复杂的数据结构,程序采用C 语言提供的标准模板库,简化了程序设计并提高了运行效率。该软件模拟了一个包含平行-连串反应的化学动力学过程,运行速度较快,并得到精确的计算结果。     

Gamma过程退化模型估计中测量误差影响的仿真研究

研究产品性能退化规律并评估其剩余寿命和可靠性特征是维修决策的重要前提和依据。Gamma过程退化模型在性能退化建模和维修最优化方面得到了广泛研究和重视。但是很少考虑测量误差对模型估计的影响。由于观测数据常常受到测量不确定性的影响,所以如果在Gamma退化过程的构造中没有考虑测量误差的影响,就会导致退化动力学的有偏估计。为此,利用EM算法提出了1种统计方法,利用了可以获取的量测信息来克服以上不足。仿真研究说明了考虑测量不确定性的重要性和提出方法的有效性。另外,提出的统计方法也可以被应用于许多类型的随机过程退化模型。     

基于ARMA模型的工业电容退化状态研究方法

随着中国制造2025计划的推广,工业电源正处于高速发展期,大型铝电解电容的需求越来越大.电容的故障会令工业流水线中断,产生极大的损失,因此工业电容的寿命预测（RUL）具有重要意义.本文通过对铝电解电容充电状态EIS频谱分析,建立电容的状态的量化模型.根据电容状态量化数据,建立ARMA电容退化预测模型.最后通过美国航天航空局的等效串联电阻EIS频谱数据集进行验证.结果表明ARMA电容退化模型对铝电解电容的状态预测有很大的准确性.     

磁性参数在红壤退化评价指标中的应用

选择浙西金华地区兰溪实验观测站六种不同退化程度的红壤为研究对象 ,分析了反映红壤退化程度的物理、化学和生物指标及红壤磁测参数与它们之间的内在联系。结果表明 ,磁性参数与反映红壤退化程度的理化及生物指标均有显著或较显著的相关性。退化程度较轻的香樟林和混交林表现了较低的细晶粒磁性矿物含量和较高的反铁磁性矿物含量 ,退化程度较高的杉木林、桔园、草地则相反 ,细晶粒磁性矿物含量较高且亚铁磁性矿物的相对含量上升。磁性参数和土壤理化生物指标之间良好的相关性表明 ,磁性参数可以作为指示红壤退化程度的重要指标。     

利用合成氨装置含氢尾气使糠醛加氢反应动力学的研究

本文针对在氢气过量较少的条件下,提出糠醛在铜系催化剂上气相加氢制糠醇的反应动力学模型:r=kC_AC_B。模型用于加氢单管反应器模拟计算,计算值与实测相当吻合。     

利用主成份分析法确定平行反应的机理

对两个分支的平行反应,当两个分支的反应级数相同时两种产物的动力学谱线性相关;反之则与线性无关。基于这一原理,提出利用主成分分析法处理反应在线过程中测得的动力学-光谱二维数据矩阵,根据主成分数就能确定两分支的反应级数是否相同,并进一步推断反应机理是否相同。在此前提下,借助目标试验因子分析结合数值遗传算法可解析出动力学参数及有关组分的纯光谱。将上述方法应用于不同机理平行反应模拟数据的解析,获得的主成分数与已知反应机理相符,动力学参数和有关组分的纯光谱也与给定值吻合。     

氯乙烯精馏过程多变量预测控制的应用研究

针对氯乙烯精馏装置中的高沸塔,在常规控制的基础上,采用ＡＰＣ－Ｈｉｅｃｏｎ预测控制软件包设计多变量预测控制系统。具体介绍氯乙烯精馏过程工艺和特点,多变量预测控制软件包的技术和特点,以及高沸塔单元的控制系统方案和应用结果。     

人工免疫算法在过程数据分析中的应用

将人工免疫算法应用于过程数据的分类处理,能有效地提取数据的有用信息,而且算法简单,处理迅速。文章通过对锌钡白颜料粉种聚类分析的仿真研究,说明人工免疫算法广阔的实用价值。     

17集总动力学模型和线性PLS模型在连续重整装置芳烃收率在线预测上的应用

本论文将17集总反应动力学模型和线性回归模型用于在线预测工业级连续重整装置的芳烃收率。首先对17集总模型进行了简化处理从而提高模型计算速度,然后使用偏最小二乘法(PLS)对线性回归模型的参数进行估计,从而提高模型求解精度和稳定性。离线验证结果证明两个模型都是非常适合的。在此基础上,提出了有效的在线预测和在线校正策略,两个模型的在线预测精度分别是0.52wt%(重量百分数)和0.39wt%,与离线模拟精度几乎相当。两个模型可以同时用于在线预测,发挥各自的优势。