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如何绘制荧光激发光谱 光谱绘制速度将被提高近100倍等

发布时间:2019-02-25 04:31:23 影响了:

  复旦大学信息科学与工程学院日前研制成功“二维CCD阵列探测器”光谱仪,可将光谱图的绘制速度比以前提高约100倍。目前,该研究成果已获国家发明专利。      项目简介
  所谓“光谱仪”,是用来给光“拍照片”的基础科学仪器,能够对光波的能量、波长、带宽、线型等重要特征进行精细分析,在遥感、生物医学、国防和光电子功能材料等科研领域和产业界有着广泛和重要应用,但此前我国在这一高端科学仪器领域主要依赖进口。
  “二维CCD阵列探测器”光谱仪由复旦大学信息科学与工程学院院长陈良尧负责研制。此光谱仪将10个光栅平行“捆绑”起来,成为“集成光栅”,犹如10面“镜子”各司其职,将不同波长的光子各自分拣出来,同时反射到探测器上。这个光的“捕手”能从根本上摆脱机械转动,在200~1000纳米的全光谱区获得高分辨率光谱图,绘制效率也从原来的10分钟提高到0.1秒钟。
  
  成果贡献
  目前,红外至紫外光谱区的主流光谱分析仪器一般为“光栅扫描型”光谱仪,其中“光栅”是“灵魂部件”,其外表类似镜面,作用好似“筛子”,能够将不同波长的光子分拣出来,反射到探测器上,再经过数据处理,从而实现光谱的测量和分析。而传统光谱仪通常采用机械转动装置连续旋转光栅,光栅每转动一次,就“放 行”一个波长的光。由于一束光包括多个波长,故光栅需要转动多次才能让光全部通过,比较费时。
  此外,“一维CCD阵列探测器”光谱仪,虽然无需转动光栅便可对光谱进行测量,但每次测量仅能覆盖的光谱区范围有限。“二维CCD阵列探测器”光谱仪的研制成功,更精确地实现光谱测量和分析,且大大提高光谱图绘制效率。
  
  环保节能型垃圾热解气化焚烧炉
  
  我国正处在环境发展的第二阶段,环境污染呈上升的阶段,这其中城市生活垃圾的污染以及工业废弃物的污染也尤为严重,造成环境及生态的极大破坏,给人民正常生活和健康造成很大的危害。
  由哈尔滨电站设备成套设计研究所承担的科技攻关计划项目《环保节能型垃圾热解气化焚烧炉》解决了这个问题。
  
  技术简介
  焚烧技术是将垃圾减容化、无害化、资源化最有利的方式,这一方法的使用将是节能和环保的有利手段。该垃圾气化焚烧炉的创新点在于焚烧过程中,垃圾在第一燃烧室进行热裂解,可将有毒气体产生量控制在很小的范围内,再经第二燃烧室完成高温氧化完全燃烧,因此其排放的烟气可以达到严格的排放标准。一次燃烧室内,控制温度在600~800℃,使垃圾热分解,控制给氧量保持还原性气氛(缺氧燃烧),过量空气系数控制在0.7以下。此时垃圾中所含的金属铜、铝、铁不会氧化,没有CuO和CuCl2的产生(CuO和CuCl2等化合物是二恶英再生成的催化剂),破坏二恶英在高温二次燃烧室分解后在250~300℃(余热锅炉或净化塔内)再合成的条件;二次燃烧室使热解产生的可燃气体过氧完全燃烧,控制温度在1100℃以上,甚至可以更高达到1250℃左右,控制大空气量使二次燃烧室呈强氧化性气氛,并控制停留时间在2秒钟以上,从而确保二恶英完全分解。由于第一燃烧室在缺氧状态下焚烧,不会产生大量的空气扰流,所以烟气中固体粒子的排放量很低。减容率(热灼减率)达95%以上。
  
  技术指标
  1. 垃圾减容率:>95% 2. 烟气排放指标:(1)含尘浓度:≤100mg/Nm3 (2)烟气黑度:林格曼黑度1级以下(3)SO2:≤300mg/Nm3 (4)HCl:≤75 mg/Nm3 (5)CO:≤150mg/Nm3 (6)二恶英类:≤1.0ngTEQ/m3。
  项目创新
  本项目是借鉴国外先进技术,建立了中、小型垃圾焚烧试验装置,在大量试验研究的基础上,获得了关键技术数据,掌握了垃圾热解气化技术机理及抑制二恶英生成的条件,研制成功了体积小、结构紧凑、自耗电量小、热利用率高、自动化水平先进、投资小、具有自主知识产权的环保型垃圾热解气化焚烧炉示范装置。
  
  新材料――抗氧化尼龙66
  
  立项情况
  尼龙塑料在中国年需求增长率为15.2%,是增长最快的塑料品种之一。国内生产的尼龙产品在力学性能方面均与国外产品相当或较优,但用户反映其抗氧化性能较差,产品易变黄,给生产、使用和储存等均造成了诸多不便。国内外对聚烯烃、聚苯乙烯及涂料的抗氧剂研究较多,对尼龙用抗氧剂研究相对较少。因此研究抗氧剂对尼龙66的影响,开发抗氧化尼龙66具有广阔的前景。郑州大学与神马集团联合开展了抗氧化尼龙66的研制与开发。本项目拟采用添加抗氧剂的方法改善尼龙66的抗氧化性能。
  
  技术简介
  为获得综合性能优异的聚合物材料,除了继续研制合成新型聚合物外,对已有聚合物进行改性成为发展聚合物材料的一种卓有成效的途径。聚合物改性可使聚合物材料的性能大幅度提高,或被赋予新的功能,进一步拓宽了聚合物的应用领域,大大提高了聚合物的工业应用价值。尼龙66因具有优良的物理机械性能,在塑料和纤维领域得到了广泛的应用,本项目采用添加抗氧剂的方法来改善尼龙66的抗氧化性能,以克服尼龙66在生产、存放和加工使用过程中易氧化的缺点。
  首先筛选了合适的抗氧剂,在尼龙66聚合过程中加入该抗氧剂,从而制得抗氧化尼龙66树脂,研究了抗氧化尼龙66的抗氧化性能、力学性能、流变性能等。
  本项目采用的加工工艺简单,对尼龙66的聚合设备无需大的改造,新增投入少,抗氧化性能显著提高,综合力学性能提高,更易加工成型。本项目研究水平与国际同步,在国内领先。抗氧化尼龙66主要用于工业丝、帘子布、塑料注件、电子电器等领域。
  
  技术创新
  与国内原尼龙66产品相比,本项目研制的抗氧化尼龙66产品的抗氧化能力明显提高。如将两种样品置于60℃的烘箱中,随着时间的延长,尼龙66原样的黄色指数逐渐升高,而本产品的黄色指数在很低值保持不变;将两种样品置于80℃的环境中,尼龙66原样1小时开始发黄,随时间延长,黄色加深,而本产品直到54小时仍然未变色。本产品的综合力学性能、加工性能也优于国内同类产品。该项目所研制的抗氧化尼龙66,在国内具有创新性,优于或相当于同类进口产品性能。
  
  菠萝叶的综合开发利用
  
  开发菠萝叶纤维,可缓解纺织行业麻原料供应严重不足的矛盾,为我国纺织企业开发新产品、提高国际市场竞争力提供有力的支持。
  
  项目简介
  中国热带农业科学院农业机械研究所在“菠萝叶的综合开心利用”的研究项目中研究了菠萝叶的综合开发利用技术与设备,从以往废弃的菠萝叶片中提取出优质纺织纤维原料,并将所得叶渣开发生产饲料、沼气和有机肥。项目的纤维提取技术填补了国内空白,叶渣饲料和叶渣沼气生产技术填补国内外空白,总体处于国际先进水平,并取得了自主知识产权。
  1.菠萝叶纤维加工提取技术
  利用菠萝叶刮麻机将新鲜叶片加工提取纤维,提取率超过92%,含杂率

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