氧化剂对其结构

近日，中国科学院新疆理化技术研究所爆炸物传感检测团队在高灵敏快速比色-荧光双模检测典型氧化剂的研究获得进展，相关研究成果发表在Analytical Chemistry上。 　　高锰酸钾(KMnO4)、次氯酸钠(NaClO)等典型氧化剂是代表性非制式爆炸物原料，而过量排放会造成环境污染。因此，开展氧化剂的高灵敏、高选择性、现场快速检测和分析对维护国家公共安全与环境保护具有重要意义。 　　有机光学探针因具有结构可调、官能团多样、发光效率高、反应快、识别位点特异等优点，被广泛应用于典型氧化剂检测。目前，相关研究集中在调控探针结构增强单个目标物检测性能方面，如何通过探针设计实现对不同氧化剂的同时区分检测颇具挑战。 　　中国科学院新疆理化技术研究所爆炸物传感检测团队基于KMnO4和NaClO皆可氧化双键，以及氧化能力和反应机制不同的特征，提出了基于D-π-A(电子给体-π共轭桥-电子受体)结构的“一箭双雕”探针分子设计策略，实现了对KMnO4和NaClO的比色-荧光双模区分识别。 　　研究基于多氰基呋喃(TCF)中甲基易与醛基进行羟醛缩合反应生成双键的特点，以自身含有碳碳双键的TCF为拉电子基，以对二甲氨基苯甲醛为推电子基，设计制备了TCF基D-π-A型比色-荧光探针分子(DMA-CN)。由于KMnO4可以同时打断TCF和π共轭桥中的碳碳双键，而NaClO仅可以打断π共轭桥中的碳碳双键，进而生成具有不同光学性质的产物，从而产生不同的比色和荧光信号。 　　研究发现，DMA-CN对KMnO4的荧光-比色检测限分别达60 nM和 91 nM，而对NaClO的荧光-比色检测限达13 nM和214 nM，响应时间均　　研究工作得到国家自然科学基金、中科院青年创新促进会、中科院基础前沿科学研究计划从0到1原始创新项目、中科院“西部之光”人才培养计划和新疆维吾尔自治区等的支持。新疆大学科研人员参与研究。

食品抗氧化剂是能阻止或延缓食品氧化变质、提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂。氧化不仅会使食品中的油脂变质，而且还会使食品退色、变色和破坏维生素等，从而降低食品的感官质量和营养价值，甚至产生有害物质，引起食物中毒。但过量使用抗氧化剂也可能对人体的肝脏、肾脏等产生有不利影响，有的甚至还有致畸、致癌。 近期某知名品牌爆出非法添加过量抗氧化剂。Sigma-Aldrich积极响应热点话题，提供食品中抗氧化剂检测解决方案，提供HPLC和GC两种方法。 美国AOAC 983.15是检测油、脂肪、黄油中酚类抗氧化剂的方法。依据AOAC方法，采用Ascentis RP-Amide液相色谱柱能将方法中的物质在13min内实现完全分离。Sigma-Aldrich同时提供气相色谱解决方案，能分离几种常见的抗氧化剂。 AOAC 983.15方法液相分离抗氧化剂 色谱柱：Ascentis RP-Amide, 15 cm x 4.6 mm内径, 5 &mu m (货号565324-U) 流动相A：5%乙酸溶于去离子水 流动相B：95:5 甲醇：乙腈 流速：2.0 mL/min. 温度：30 ° C 检测器：UV，280 nm 进样量：10 &mu L 样品：分析物各10ug/ml溶于乙腈：2-丙醇 50:50中 梯度： Min A% B% 0 65 35 12 5 95 16 5 95 1. 乙氧喹 2. 没食子酸丙酯 3. 2,4,5-三羟基苯丁酮(THBP） 4. 叔丁基对苯二酚(TBHQ) 5. 去甲二氢愈创木酸(NDGA) 6. 叔丁基对羟基苯甲醚(BHA) 7. 2,6-二叔丁基-4-羟甲基-苯酚(Ionox 100) 8. 没食子酸辛酯 9. 3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯(BHT) 10. 没食子酸月桂酯 气相色谱方法分析常见抗氧化剂 色谱柱: SAC-5, 30 m × 0.25 mm内径, 0.25 &mu m (货号24156) 柱温: 200 ° C 检测器: FID, 250 ° C 载气: 氦气,30 cm/s 进样量: 2 &mu L,分流 100:1 样品: 200 &mu g/mL 每个组分 1.叔丁基对羟基苯甲醚 (BHA) 2.3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯 (BHT) 3.叔丁基对苯二酚 (TBHQ) 4.乙氧喹 5.2,6-二叔丁基-4-羟甲基-苯酚(Ionox 100) 6.2,4,5-三羟基苯丁酮（THBP） 7.没食子酸丙酯 (PG) 色谱耗材 货号 描述 规格 目录价（元） 565324-U Ascentis RP-Amide液相色谱柱 15 cm x 4.6 mm, 5 &mu m 3037.25 24156 SAC-5气相毛细管色谱柱 30 m × 0.25 mm x 0.25 &mu m 4899.96 标准品 货号 中文名 英文名 CAS 包装 目录价 47168 3,5-二叔丁基对甲酚 (BHT) 3,5-Di-tert-4-butylhydroxytoluene 128-37-0 500mg 228.15 31519-250MG 乙氧喹 Ethoxyquin 91-53-2 250mg 226.98 91215-100MG 没食子酸 Gallic acid 149-91-7 100mg 1120.86 PHR1118-1G 没食子酸丙酯 Propyl gallate 121-79-9 1g 656.37 47863 L-抗坏血酸 L-Ascorbic acid 50-81-7 1g 198.9 47783 DL-&alpha -维生素E DL-&alpha -Tocopherol 10191-41-0 100mg 290.16 76524-100MG 甘氨酸 Glycine 56-40-6 100mg 1178.19 40048-U 酚类抗氧化剂标准品套装 Phenolic Antioxidant Kit 2 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Kit 1729.26 　 　 　 　 　 　 　 　 　 没食子酸丙酯 (PG) Propyl gallate 500mg 叔丁基对苯二酚 (TBHQ) tert-Butylhydroquinone 500mg 去甲二氢愈创木酸 (NDGA) Nordihydroguaiaretic acid 500mg 叔丁基对羟基苯甲醚 (BHA) Butylated hydroxyanisole 500mg 2,6-二叔丁基-4-羟甲基-苯酚 2,6-Di-tert-butyl-4- hydroxymethylphenol(Ionox-100) 500mg 3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯 (BHT) 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxytoluene 500mg 没食子酸月桂酯 Lauryl gallate 500mg 没食子酸辛酯Octyl gallate 500mg 乙氧喹 Ethoxyquin 500mg 关于Supelco 美国Supelco公司成立于1966年，一直致力于色谱耗材的研究和生产，是色谱耗材的专业生产公司。超过40年在色谱和分析领域的技术经验，拥有多项专利技术，提供范围广泛的产品：气相色谱柱（包括手性柱）和配件、液相色谱柱（包括手性柱）和配件、固相萃取小柱和装置、固相微萃取手柄和萃取头、空气检测产品、分析标准品和样品瓶等。1993年，Supelco（上海：021-61415566-8209 北京：010-65688088-6812 广州：020-38840730-5001）正式加入美国Sigma-Aldrich公司，成为Sigma-Aldrich公司旗下分析业务的专业品牌。

我们新研发推出的气相色谱法检测液态油脂中3种合成抗氧化剂（TBHQ、BHA、BHT）——样品预处理专用方法包B系列产品，从常温下呈液态的食用动植物油脂和含油食品提取的液态油脂样品中，实现同时提取、分离和净化这3种合成抗氧化剂，以用于气相色谱技术对这些合成抗氧化剂的检测。本系列样品预处理方法包主要用于叔丁基对苯二酚（TBHQ）、叔丁基对羟基茴香醚(BHA)和 2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)的检测，这三种合成抗氧化剂是我国广泛使用的、合法的油溶性合成抗氧化剂，其作用主要是减缓食用油脂（包括含油食品中的油脂）氧化变质的速度，其zui大添加限量（以油脂中的含量计）均为200mg/kg。目前，国家标准中用于气相色谱检测这些合成抗氧化剂的预处理技术为凝胶渗透色谱技术（GPC），GPC法是一种使用多孔填料或多孔交联高分子凝胶作分离介质的液相色谱技术。需要昂贵的专用仪器——凝胶渗透色谱仪，以及专用耗材——凝胶渗透色谱柱，色谱柱损耗也较快，成本高昂。由于GPC技术需要大量的流动相，每预处理一个样品，需要消耗上百毫升的有机溶剂，且单次只能处理一个样品，效率较低。预处理后收集的溶液量比较大，单次实验要对几十毫升溶剂进行浓缩蒸干，对实验人员危害较大。并且GPC难以去除与目标分子大小相近的杂质分子，影响气相检测效果。本系列方法包分型：气相色谱法检测液态油脂中3种合成抗氧化剂（TBHQ、BHA、BHT）样品预处理专用方法包分为BL-1型和BL-2型。本系列方法包主要的优势1预处理成本低：无需昂贵的仪器和耗材，仅需多管涡旋振荡器、离心机等实验室常规仪器和耗材；2预处理效率高：每次实验可对多个样品进行预处理操作，最短耗时可控制在15min左右；3有机溶剂用量少：每个样品预处理操作消耗不到30mL；4安全环保：无需对大量有机溶剂进行蒸发浓缩的操作，减小对实验人员的危害；5净化效果好：可去除绝大部分的甘油三酯及其衍生物，有效防止对气相色谱仪器和色谱柱的污染，同时降低油脂中的其它杂质对气相检测合成抗氧化剂的干扰；6回收率高、稳定性好：一般情况下，TBHQ、BHA、BHT的回收率在80%~110%之间，各自回收率的重复性RSD典型气相色谱检测条件和检测色谱图1气相色谱柱分析柱：WM-5色谱柱，柱长30m，内径0.32mm，膜厚0.25μm，月旭科技（货号：03902-32001）；2进样口温度：230℃；3升温程序：初始以80℃的柱温维持1.5min，然后以10℃/min的升温速度将柱温升到250℃，并维持5min；4检测器温度：250℃；5进样量：1μL；6进样方式：进样后以不分流模式维持1.5min，然后以1：10的分流比进行分流模式的检测；7载气：氮气，纯度≥99.999%，流速1mL/min。8检测色谱图：

广州多家超市有售，部分超市已主动下架，徐福记坚称产品质量安全，不会下架召回。 　　新年将近，正当快要迈入糖果消费最旺季的时候，国内知名糖果生产巨头徐福记却陷入了违规添加抗氧化剂的指控。记者昨日获悉，深圳福田区法院日前审结了一起案件，认定徐福记芒果酥、芝麻香酥沙琪玛含有国家规定不得在糕点或糖果类食品中添加的抗氧化剂，该行为已经构成对消费者的欺诈，必须作出赔偿。 　　记者昨日走访广州多家超市发现，徐福记芒果酥、芝麻香酥沙琪玛的外包装上就已明确标出，含有国家禁止在糕点或糖果中添加的特丁基对苯二酚(简称“TBHQ”)和二丁基羟基甲苯(简称“BHT”)。 　　对此，徐福记方面昨日向本报发来声明，称公司涉案产品合法生产，并未违法添加抗氧化剂，这些抗氧化剂都是由原料中的花生酱和棕榈油带入的，坚称公司的产品质量安全，也不会下架和召回。不过，记者获悉，在广深两地拥有多家分店的某大型连锁超市，目前已将这三款涉案徐福记产品先行下架。 　　法院认定 　　徐福记违反食品安全法须赔偿 　　记者昨日从判决文书中了解到，今年8月28日，广东一消费者在深圳家乐福商业有限公司购买了三款徐福记食品，其中一款是芒果酥，生产日期为2012年7月18日 另一款是芝麻香酥沙琪玛，净含量为35克，生产日期为2012年7月22日 还有一款落花生酥心糖，生产日期为2012年1月12日。 　　该消费者称，其在购买食品后才发现，徐福记的上述食品存在违规添加食品添加剂问题在徐福记的上述食品产品标签中，标注含有食品添加剂TBHQ、BHT。而根据国家标准GB2760相关规定，特丁基对苯二酚(简称“TBHQ”)和二丁基羟基甲苯(简称“BHT”)两种食品添加剂不能添加到糕点或糖果类食品中，“TBHQ和BHT属于食品添加剂中的抗氧化剂，能防止或延缓油脂或食品成分氧化分解、变质，提高食品稳定性的物质。按照卫生部卫政申复[2012]2139号《政府信息公开告知书》，上述二种食品添加剂不能添加在糕点或糖果类食品里。”随后，该消费者将徐福记告上了法庭，诉指徐福记生产不合格食品。11月5日，深圳福田法院公开开庭审理了此案。 　　记者昨天从深圳福田法院的判决书看到，法院最终认定，徐福记将原料带入的食品添加剂在标签上标注与国家相关文件的规定不符，徐福记在涉案产品标签上标注添加了TBHQ、BHT与事实不符，违反了食品安全法的规定，必须对消费者作出相应赔偿。 　　徐福记新闻发言人告诉记者，公司并不认为产品有问题，所以这几款涉案产品仍然在广州各大超市正常销售。新快报记者昨日走访了广州华润万家、好又多和百佳等多家大型超市，发现好又多超市有售散装及包装徐福记芒果酥、散装徐福记落花生酥心糖，芝麻香酥沙琪玛虽在好又多已缺货，但在广州其他大型超市里多发现有售。 　　记者还发现，某一在广深地区拥有多家分店的全国连锁性超市内，已没有徐福记芒果酥、徐福记芝麻香酥沙琪玛和徐福记落花生酥心糖销售。在此类商品的货架旁的促销人员告诉记者，这三款产品最近在该超市所有分店内都已下架，没有具体说下架原因，什么时候上架也还没有通知。 　　记者查看超市内正在热卖的徐福记芒果酥、散装徐福记落花生酥心糖等，发现正如早前消费者起诉时所指出，在产品包装背面的配料表上，均写明含有特丁基对苯二酚(即“TBHQ”)或二丁基羟基甲苯(即“BHT”)，或两种抗氧化剂兼有。从外包装看来，确实难以分辨究竟是企业主动添加TBHQ、BHT，还是由食品原料带入。 　　业内人士 　　含抗氧化剂是因使用廉价原料 　　“就算徐福记此次涉案的三款产品的TBHQ和BHT是由原料带入，而非公司主动添加，也不代表徐福记公司对此就完全没有责任。这类事件的性质，不正与此前牛奶中发现三聚氰胺、最近白酒中发现含有塑化剂一样吗?即使企业没有违规添加，也不代表生产出来的产品就没有问题，企业的责任在于保证产品最终到终端、到消费者手上没有问题，而不仅仅在于生产的某一个环节没有问题。”某知名烘焙行业内人士向记者表示。 　　该人士还向记者透露，徐福记辩称由于使用原料的问题，一般含花生的糖果和糕点里都会有TB-HQ和BHT，行业都是这种情况，但事实并非如此。徐福记公司相关负责人曾向记者表示，由于花生糖中使用的花生原料是花生酱，而花生在熟制过程中(此处指将花生磨成酱)必须要添加TB-HQ，不然很容易被氧化没办法保存 另外，糖果及糕点中多数使用棕榈油，为防止棕榈油氧化也一定会添加TBHQ，这些都是原料供应商难以避免的，添加也是合乎国家法规的。 　　对于这一说法，业内人士驳斥称，在制作糖果和糕点时，完全可以使用不含TBHQ和BHT的原料，并非像徐福记所说的那样，必须使用含有TBHQ和BHT的花生酱和棕榈油。“像花生这种坚果类原料的确容易被氧化起哈喇子味，但可以提高食品中糖的含量或使用花生碎等来替代使用抗氧化剂 至于糖果或糕点中使用的棕榈油，完全可以用其他所有食用油来替代。只不过，棕榈油是所有食用油中价格最低的一种，有时价格甚至还没到豆油的一半，企业为了节省成本可能还是更趋向于使用棕榈油。”业内人士表示，棕榈油是所有食用油中品质最差的，因为它的饱和脂肪酸含量是最高的，比猪油(43%)的还高。 　　公司回应 　　不会下架召回 并将依法上诉 　　不过，对于法院这样的判决，徐福记显然不服。昨日，徐福记公司给本报发来了一份声明，声称公司绝无违法添加抗氧化剂。在声明中，徐福记表示，此次法院判决还只是一审判决，由于一审判决目前并未生效，所以不能因此认定徐福记违法添加食品抗氧化剂。 　　徐福记同时还发来一份说明公函，声称酥心糖、沙琪玛和包馅酥产品中的食品添加剂(TBHQ、BHT)均由原料带入，这些均符合GB2760-2011《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》“3.4带入原则”。徐福记在声明中也强调，判决书中，法院和消费者均认可，涉案的食品抗氧化剂可以由原料带入食品。 　　徐福记公司新闻发言人在接受新快报记者的采访时也再度强调，公司的产品是合格合法的，因此绝对不会下架和召回。“一审并不是终判，我们是食品生产厂家，是受食品质监局监管的，不是法院监管的，不会因为一审结果就下架产品，并且公司还将依法提起上诉。” 　　徐福记回应风波：原料带入 未直接添加 　　著名台企徐福记副总裁胡嘉逊13日在广东东莞接受记者采访，回应由深圳市福田区人民法院判决徐福记三款产品涉嫌违法添加抗氧化剂事件引起的社会各界议论。 　　胡嘉逊表示，根据相关检验部门的检测结果，徐福记产品并不存在违法添加抗氧化剂的情况，对于产品添加抗氧化剂标识产生的争议，徐福记将在接下来产品说明中做出修改。 　　今年8月，广东一消费者在深圳家乐福购买了徐福记芒果酥、芝麻香酥沙琪玛、落花生酥心糖产品时发现其食品标签中，标注含有食品添加剂TBHQ、BHT，这两种抗氧化剂根据国家标准规定不能添加到糕点或糖果类食品中，从而向深圳市福田区人民法院进行起诉。本次事件主要涉及两个争议，一个是徐福记的产品是否涉嫌违法添加抗氧化剂，另一个是产品外包装关于抗氧化剂的标签是否违反相关标识规定。 　　胡嘉逊表示，经过国家食品质量监督检验中心、广东省产品质量监督检验研究院、东莞市质量监督检验中心的检验，徐福记这几类产品质量和标签的检测结果都是合格的。深圳市市场监督管理局执法抽检相关沙琪玛产品，经广州市质量监督检测研究院检验，TBHQ、标签等检验项目结果评价也为合格。根据广东省东莞市质量技术监督局出具的正式文件，徐福记这几类产品配料表中的抗氧化剂都是由原料带入，并不是直接在产品中添加，符合《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》的规定，不存在涉嫌违法添加食品抗氧化剂的问题。 　　尽管徐福记称这些抗氧化剂是由原料带入，但深圳市福田区人民法院以证据不足为由不予采信，一审判决认定徐福记上述产品含有抗氧化剂，构成对消费者的欺诈。 　　据胡嘉逊介绍，判决书中法院和消费者也认可涉案食品抗氧化剂可以由原料带入，目前双方主要对于标识是否正确存在争议。根据相关规定，富含油脂类产品由原料带入到抗氧化剂不超过25%的不需要标识，但徐福记为了消费者知情权在产品配料表上对这些抗氧化剂进行了标示，被认为是违背了相关规定。为了避免这个争议，徐福记将修改产品说明，将抗氧化剂标识改标在带入的原料后面。 　　该事件引发了消费者对徐福记这几类产品安全的担忧，一些超市出现将徐福记这几类产品下架的情况。对此，胡嘉逊表示，目前一审判决并未生效，徐福记将依法提起上诉。徐福记对于因此产生担忧的消费者，只要提供购买发票都给予退货。目前还没有出现有消费者要求退货的情况。

佳节团圆不忘食品安全月饼是我们中华民族中秋节传统的美食，深受大家的喜爱。但你们知道吗，月饼可是典型的高油脂含量食品，虽然不同种类的月饼其配方也不同，但一般而言，月饼的含油率在20%左右，甚至更高。同时，月饼还是高蛋白含量、高糖含量的食品，所以月饼是典型的“三高”食品，再喜欢吃，也要少吃。正是由于月饼营养丰富，所以月饼的保质期比较短，一般为20天~90天左右。为此，许多生产厂家就千方百计的、想方设法延长月饼的保质期，其中在生产月饼所用的食用油脂原料中添加合成抗氧化剂，就一种有效而低成本的方法。根据《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760-2014）的规定，目前共有4种化学合成的酚类物质，可作为合法的食品抗氧化剂，分别为没食子酸丙酯(PG)、叔丁基对苯二酚（TBHQ）、叔丁基对羟基茴香醚(BHA)和 2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)。这4种合成抗氧化剂一般具有较好油溶性，并表现出延缓各类食品氧化变质速度的作用，主要添加于各类食用动植物油脂、油脂制品（如人造奶油等）和含油食品（如油炸面制品、月饼、饼干、焙烧食品、膨化食品等）。其中又以叔丁基对苯二酚（TBHQ）抗氧化效果比较好、油溶性较稳定而在食品行业中应用的最为广泛。但作为化学合成的物质，若TBHQ在食品中添加量过多，就会对人体建康造成不利的影响，所以《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》对食品中TBHQ的添加量是有严格限制的，在食品生产中超限量添加TBHQ是严重违反食品安全法的行为。此外，若在月饼生产过程中添加TBHQ，按照我国现行相关的食品安全法律法规的要求，必须在月饼包装的配料表中明确标明，该月饼产品中添加了TBHQ，否则，即使添加量未超过限量，也属于违法行为。那如何检测月饼中是否添加了TBHQ? 目前高效液相色谱技术是国内主要测定食品中TBHQ含量的检测技术之一。但是由于月饼的成分复杂，且多变，极易对高效液相色谱技术的检测造成干扰，甚至污染、堵塞宝贵的液相色谱柱，所以从月饼中提取、分离和净化各种合成抗氧化剂的技术——样品预处理技术就成为了检测的关键。在这里向大家推荐我们月旭科技（上海）股份有限公司研发的新产品——高效液相色谱检测食品中合成抗氧剂专用样品预处理方法包（AL-1型）。其具体的操作如下：月饼中油脂的提取. 1将一定量的月饼将其完全研磨捣碎并混匀，加入其样品体积3-6倍的石油醚（30℃~60℃沸程），搅拌分散后，静置浸泡过夜。再过滤取清液收集于烧瓶中，于45℃的的水浴中，将石油醚全部旋转蒸发蒸干，剩余的不挥发的液体为月饼中提取的食用油脂。样品预处理. 2取2g所提取的油脂样品，按照AL-1型样品预处理方法包的操作说明书进行TBHQ的提取、分离和净化操作。如流程示意图所示。高效液相色谱检测. 3液相检测色谱条件：1）液相色谱柱分析柱：Ultimate® XB-C18,4.6mm×250mm,5μm,（货号：00201-31043）；保护柱：Ultimate® XB-C18,4.6mm×10mm,5μm，（货号：00808-04001）（配不锈钢保护柱柱套，货号：00808-01101）。2）流动相A相：含1%乙酸的40%乙腈水溶液；B相：含1%乙酸的乙腈；3）梯度洗脱程序4）流速：1.0mL/min；5）检测波长：280nm；6）柱温：35℃；7）进样体积：20μL。液相检测样品预处理专用方法包操作流程示意图典型检测结果. 4采用月旭科技（上海）股份有限公司研发的高效液相色谱检测食品中合成抗氧剂专用样品预处理方法包（AL-1型），货号：ATOX4-P01，可以快速、高效的从各种月饼提取的食用油脂中分离、提取和净化TBHQ，从而可以保障最终高效液相色谱技术对其中TBHQ含量的测定。

食品合成抗氧化剂的检测方法主要是反相高效液相色谱法和气相色谱法，相关的样品预处理技术成为了合成抗氧化剂检测的关键。油脂的主要成分——甘油三酯对C18高效液相色谱柱有极强的吸附堵塞作用，同时对气相色谱的进样口也有一定的污染和堵塞，所以如何高效、可靠和方便地从油脂样品中将各种油溶性的合成抗氧化剂分离提取，并尽可能的降低共萃取的油脂成分，就成为其检测成败的关键因素。月旭科技自主研发的食品中合成抗氧化剂样品预处理专用方法包，不仅操作简便，且能得到很好地回收率。今天主要介绍一下适用于液相色谱检测液态油脂的方法包AL-1。‍AL-1方法包技术优势操作简便：主要操作类似于QuEChERS，无需多次液液萃取等繁琐操作；成本低：无需昂贵的仪器和耗材，仅需多管涡旋振荡器和离心机；效率高：单次操作仅需25-30min，且可同时对多个样品进行预处理；安全环保：每个样品所需有机溶剂不到15mL；回收率好：回收率在80-100%；稳定性好：一般PG、TBHQ、BHA和BHT各自回收率的重复性RSD＜5%；净化效果好：能去除99.5%以上的油脂，可有效防止污染和堵塞液相色谱柱。操作步骤产品组成‍油脂溶解液‍提取吸附管抗氧化剂提取液净化吸附管注意事项● 仅用于液相色谱检测；● 仅限于液态油脂（常温）的检测；● 若油脂试样的含水量较高（≥0.2%），须先脱水；● 若油脂试样中有不溶性固体杂质，须先除杂；● 不适用于乳化体系油脂试样；● 抗氧化剂提取液不可进行任何的浓缩操作；● 10℃-25℃的避光、干燥、通风环境中，按照有机试剂的要求密闭储存，并防止受潮；● 产品在密封时，保质期9个月；● 使用完毕后，废液需统一收集、合规处置。

2024年2月，中国农业科学院油料作物研究所邓乾春研究员团队在国际Top期刊Advances in Colloid and Interface Science（Q1，IF: 15.6）发表题为“Recent advances in understanding the interfacial activity of antioxidants in association colloids in bulk oil”的综述论文。中国农业科学院油料作物研究所博士研究生王新天为第一作者，通讯作者为湖北大学健康科学与工程学院陈洪建特任副研究员和中国农业科学院油料作物研究所邓乾春研究员。脂质氧化是导致油脂质量和安全性下降的主要原因。近几十年，对油脂氧化的关注已从简单的化学反应（链式反应）转变为同时考虑物理化学和结构方面，如分子的相对位置和相互作用，并突破了最初的极性悖论理论的一些局限性。此外，对非均相体系中的脂质氧化也有了新的认识，如抗氧化剂在乳液中的“cut-off”效应，描述界面氧化反应的伪相动力学模型的发展，胶束参与分子交换事件的能力。这些进展有助于对纯油和乳液体系中发生的复杂脂质氧化反应有更深入的了解。本文综述了近年来对纯油体系中脂质氧化的研究进展，重点介绍了界面和胶体现象在这些系统中的作用。强调了缔合胶体形成的因素，以及在脂质氧化的各个阶段中其组成和结构的变化。本文还重点介绍了在这些体系中影响抗氧化剂效果的因素，特别是它们在油水界面上分配的影响。对纯油体系氧化过程中发生的物理化学变化以及微量化合物对抗氧化剂功效的影响有进一步了解，为更有效的控制食品中脂质氧化提供新策略。 综述亮点 本文综述了两亲性抗氧化剂/表面活性剂引起的脂质氧化过程中胶体组成和结构的变化。在脂质氧化的不同阶段，抗氧化剂与LOOH在反胶束中相互作用的能力可以加速或延迟氧化。非抗氧化表面活性剂引起的胶体结构变化可产生抗氧化作用。 综述结论 纯油体系中存在的缔合胶体可以作为有效的纳米反应器。人们普遍认为缔合胶体是脂质氧化的位点，但仍然很难预测这些胶体结构对脂质氧化的影响。通常，人们认为抗氧化剂位于氧化发生的位置是很重要的。然而，文献综述表明，界面抗氧化剂=良好抗氧化性能的假设过于简单。总的来说，界面抗氧化剂的存在似乎是非常重要的，但其他因素也很重要。在脂质氧化的不同阶段，抗氧化剂与LOOH在反胶束中相互作用的能力尤为重要。这些相互作用可能加速或延迟脂质氧化。在油脂中加入两亲性抗氧化剂或表面活性剂会改变反胶束的数量、大小、结构和组成，这也会影响脂质氧化。在某些情况下，表面活性剂引起的结构变化可以产生抗氧化作用，即使表面活性剂分子本身不表现出传统的抗氧化活性。从一个角度来看，表面活性剂可以通过增加反胶束的数量和体积来增加抗氧化剂对活性氧化位点的可用性，从而被视为新一代抗氧化剂。仍然需要更多的研究来更好地理解结构组织的复杂变化和参与脂质氧化反应的不同分子的相互作用。该领域的主要挑战之一是确定合适的分析方法来跟踪脂质氧化过程中发生的成分和结构变化。使用小角x射线散射(SAXS)和光散射方法可以获得油脂中反胶束和其他缔合胶体的大小和结构变化。油水界面的变化可以通过界面张力、石英晶体耗散微天平、核磁共振、分子对接等来研究。胶体体系的结构组织变化和分子交换事件可以通过液相透射电镜(LTEM)和流式细胞仪获得。使用荧光探针方法可以研究界面上抗氧化剂与反胶束之间的相互作用。然而，抗氧化剂究竟位于反胶束的栅栏层、疏水核还是外层，目前仍难以区分。仍然需要更复杂的分析仪器来监测抗氧化剂和其他两亲分子之间的界面相互作用。提高对脂质氧化的理解可能需要开发新的分析方法，包括可以测量系统内不同位置的成分和结构变化的方法。计算机模拟技术对于揭示在纯油体系氧化过程中发生的复杂分子事件以及抗氧化剂和表面活性剂的作用可能特别强大。提高我们对反胶束在脂质氧化中的复杂作用的认识应该有助于设计更有效的抗氧化技术。 图文赏析

1简介叶黄素是植物中常见的天然类胡萝卜素。外表为红橙色，具有天然抗氧化性能，因此也具有氧敏感性；此外，叶黄素基本上也不溶于水。叶黄素和类胡萝卜玉米黄质素存在于人类眼部视网膜中，对视觉非常重要。本研究的目的是保护抗氧化剂免于氧化，并使其在水中分散。因此，利用微胶囊造粒仪 B-390/B-395 Pro 仪器搭配气流振动喷嘴和同心喷嘴分别制备叶黄素微球和微胶囊。制备的微球呈球形、大小均匀，微胶囊由内核和外壳两种不同成分组成。如 下图所示，微球和微胶囊均呈现均匀的球形形貌。含叶黄素的微球模型含叶黄素的微胶囊模型2实验设备和材料实验设备：步琦微胶囊造粒仪 B-390/B-395 Pro实验材料：1.5%（w/w）和1.8%（w/w）海藻酸钠溶液0.1 M CaCl2样品1：7.5g 叶黄素粉末分散于 142.5g 浓度为 1.5% 的海藻酸钠溶液中样品2：5g 叶黄素粉末溶于 100mL 花生油中，磁力搅拌均匀3实验过程实验1：使用气流振动喷嘴制备包埋叶黄素的海藻酸钙基质的微球，仪器参数如下 表1所示。表1：实验 1 的过程参数。仪器微胶囊造粒仪 B-390气流振动喷嘴750 μm（核）/1.5 mm（壳）频率870 Hz进样（外置注射泵）样品1：5.45 mL/min压力1013 mbar喷嘴气体流量1 L/min分散电压0 V振幅9固化液0.1 M CaCl2搅拌温和搅拌（无旋涡）实验2：使用同心喷嘴制备包埋叶黄素油的核壳结构海藻酸钙微胶囊，仪器参数如下 表2 所示。表2：实验 2 的过程参数。仪器微胶囊造粒仪 B-395 Pro同心喷嘴450 μm（核）/ 700 μm（壳）频率300 Hz进样核：样品2（注射泵进样）壳：1.8 %海藻酸钠溶液（压力瓶进样）核进样速度11.5 mL/min压力300 mbar分散电压0 V振幅9固化液0.1 M CaCl2搅拌温和搅拌（无旋涡）4实验结果本实验成功使用气流振动喷嘴制得球型叶黄素微粒，如下图（a）所示。图中叶黄素粉末嵌入在海藻酸钙微球内部，微球直径尺寸在 300μm 到 600μm 之间。与叶黄素微球相比，实验2 制备的核壳结构叶黄素微胶囊如下图（b）所示。通过使用同心喷嘴，海藻酸盐基质形成的外壳可以将叶黄素油完全包覆，形成保护层，微胶囊直径在 1200μm 到 1400μm 之间。（a）使用气流振动喷嘴制得的叶黄素微球（b）使用同心喷嘴制得的叶黄素微胶囊5结论本研究提出两种使用微胶囊造粒仪包埋油溶性物质的可行方法，步琦微胶囊造粒仪 B-390 和 B-395 Pro 可用于制备含叶黄素的球型微粒和微胶囊。

各种类型的食用油可用于烹饪和在厨房使用。油的范围包括植物油，如葵花籽油、大豆、花生、棕榈、椰子、橄榄油、混合油到动物脂肪，如鲑鱼油。抗氧化剂通常用于提高保质期和保存食用油和脂肪的质量。它们通过各种机制参与或干扰脂质自氧化反应级联来抑制氧化反应。不同的油有不同的氧化率，抗氧化剂在提高其保质期和保持其质量方面有不同的效果。利用VELPOXITEST油脂氧化分析仪进行了分析，检测每一种测试油的不同特点。油的氧化稳定性和抗氧化剂的添加食品最重要的质量改变之一是由于游离或酯化的不饱和脂肪酸对氧的吸收。脂肪的自动氧化是一种由光、高温、金属痕迹和有时影响产品保质期的酶促进的化学反应。防腐剂和其他物质被添加，以抵消和减缓这一食用产品的质量改变过程。抗氧化剂通常用于提高保质期和保护食用油和脂肪的质量。它们通过参与或干扰脂质自氧化反应级联来抑制氧化反应。意大利VELP油脂氧化分析仪OXITEST方法和对各种类型的油品进行的分析OXITEST氧化稳定性反应器被用来测定各种样品的氧化稳定性，不需要进行初步的脂肪分离。OXITEST方法是一项公认的分析技术，用于测定食品、脂肪和油的氧化稳定性。对各种类型的油进行了测试，以分析氧化稳定率，并比较所有含有和不含有抗氧化剂的油的配方。

背景介绍环氧苯乙烷又称氧化苯乙烯，可用作环氧树脂稀释剂、UV-吸收剂、增香剂，也是有机合成，制药工业、香料工业的重要中间体。如环氧苯乙烷催化加氢制得的β-苯乙醇是玫瑰油、丁香油、橙花油的主要成分，广泛应用于食品、烟草、肥皂及化妆品香精。 二、传统工艺分析环氧苯乙烷工业上主要通过卤醇法和过氧化氢催化环氧化合成。卤醇法由于其能耗高，污染重，是一个急需改进的工艺；而借助有机金属催化进行的过氧化氢环氧化因其环保，无污染等优点，使得该工艺具备广阔前景。但其缺点也很明显，反应时间过长，过氧化氢用量过大，制约了其工业化应用。 三、连续流工艺探讨福州大学的连续流专家郑辉东团队就苯乙烯环氧化进行了一系列连续流研究，希望借助微反应器技术解决苯乙烯催化环氧化存在的问题。首先作者对2,2,2 -三氟苯乙酮的催化机理作了探讨。氟原子是一个良好的吸电子基团，2,2,2-三氟苯乙酮能与MeCN和H2O2反应后，生成一个更具活性的五元环氧化剂中间体，稳定这种过渡态是提高反应转化率和选择性的关键。?接着郑教授团队用该催化剂进行了釜式工艺的对照实验，确定了反应的催化剂，溶剂及缓冲液体系（如上图所示），并完成了20mmol的放大实验。这里，作者进行了釜式条件下，反应时间和转化率相关性的研究，如下：结果表明，只有通过延长反应时间至5小时，且增加反应浓度（减小反应体系的溶剂和缓冲液用量），才能得到90.3%转化率，95.7%选择性（Fig 1b）；此外，过氧化氢的用量需4个当量。作者分析原因，认为是非均相反应放大过程中，两相无法快速有效地混合以及换热效率低下导致局部反应差异化过大所致。因此，作者希望借助Corning 反应器高效优异的传质传热特性来解决这一问题。作者根据釜式工艺，在筛选优化了反应温度，催化剂比例，溶剂配比和流速等参数后，最终确定以模式3进行连续流环氧化，如下图所示，在模式3下，反应在80℃，背压8bar，总流速30ml/min，缓冲液流速8.5ml/min，通过过氧化氢的二次进料以及首次反应液的二次反应，可实现96.7%转化率，95%选择性，最终收率可达91.8%。整个反应耗时仅需3.17min，与釜式工艺的5小时相比，反应时间大大缩短，且反应效果更好（釜式工艺下，转化率仅90.3%），此外过氧化氢用量减小至3个当量。究其原因在于Corning反应器独特的心形结构设计，从而大大强化了反应过程中的传质和传热，使得反应速度大大提升。实验结论：●通过Corning连续流反应器发展并优化出一种新的苯乙烯环氧化工艺；●使用该连续流工艺，可获得较之釜式更为优异的反应结果，转化率96.7%，选择性95%；●该连续流工艺反应耗时更短（3.17min），安全性更高；●该工艺可以无缝放大，非常适合苯乙烯环氧化的工业化应用。参考资料：Journal of Flow Chemistry (2020). DOI:10.1007 /s41981 -019-00065-62018年9月5日，福州大学和美国康宁公司就微反应器应用创新达成战略合作伙伴协议，成立了福州大学-康宁反应器应用认证实验室。这是美国康宁公司在中国高校系统搭建的第一家反应器应用认证实验室，也是全球第6家反应器应用认证实验室。福州大学是国家“双一流”、国家“211工程”重点建设大学。石油化工学院在坚持发展创新的同时，一直把环保和安全作为专业教育的重要内涵，同时积极推进“产学研”深度融合，实现了多方的互利共赢、共同发展。福州大学-康宁反应器应用认证实验室成立一年多，在郑辉东教授的带领下，完成了多项研究，实验室成果的技术转化正在稳步推进中。康宁反应器技术有限公司版权所有未经许可，不得做任何形式的转载和出版

1.文章信息标题：Sunlight-drivenphotocatalyticoxidationof5-hydroxymethylfurfuraloveracuprousoxide-anataseheterostructureinaqueousphase中文标题：水相中氧化亚铜-锐钛矿异质结上太阳光驱动的5-羟甲基糠醛催化选择氧化页码：AppliedCatalysisB:Environmental320(2023)122006DOI：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.1220062.文章链接https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.1220063.期刊信息期刊名：AppliedCatalysisB:EnvironmentalISSN：0926-33732021年影响因子：24.319分区信息：中科院一区Top涉及研究方向：化学4.作者信息第一作者是：云南大学张奇钊；通讯作者：云南大学方文浩。5.光源型号：CEL-HXF300-T3文章简介将5-羟甲基糠醛（HMF）选择氧化为2,5-二甲酰基呋喃（DFF）是糠醛类生物质平台分子转化利用的重要途径之一。DFF是合成糠基生物聚合物、药物中间体、杀菌剂以及荧光剂等的重要单体。传统的热催化氧化技术通常依赖于苛刻的温度和氧压，容易诱发安全和环境隐患。因此，迫切需要开发在温和条件下高效转化HMF为DFF的环境友好型催化体系。于是，光催化氧化技术，因为具有光生空穴和氧气存在下产生的活性氧物种可以在温和条件下驱动该反应的进行而成为科学家们研究的热点。然而现有的金属氧化物光催化剂的制备大部分较为复杂或者以有机试剂（即乙腈、三氟化苯等）作为反应溶剂导致较高的制备成本和环境污染。因此，非常需要低成本、易于制备和易于调节的氧化物催化剂。此外，使用水代替有机溶剂作为反应介质更环保，但对于金属氧化物催化剂来说可能具有很大的挑战性。因为作为副产物的水往往会阻碍正向反应，并且水也可能加剧金属浸出。基于上述研究背景，云南大学化学科学与工程学院方文浩教授课题组通过化学还原沉淀法制备了具有p-n异质结的(Cu2O)x‖TiO2光催化剂，实现了以H2O为反应溶剂，O2作为氧化剂，在无任何添加剂条件下高效利用太阳光催化氧化HMF制DFF。通过调变两种金属的比例和二氧化钛的晶相，深入研究了催化剂能带结构对反应机理的影响。研究发现Cu2O的含量决定HMF的转化率，而TiO2的晶相（即锐钛矿和金红石）影响DFF的选择性。通过清除剂实验研究揭示了空穴（h+）会将HMF深度氧化为CO2，而单线态氧（1O2）能够将HMF选择氧化为DFF。结合莫特肖特基曲线和价带谱数据可以推出半导体的能带结构，由此可得Cu2O的价带位置显然比HMF氧化为DFF的氧化电位更正，但比DFF的氧化电位更负。这表明Cu2O的价带上的光生空穴可以将HMF氧化成DFF，但不能进一步氧化DFF。相反，TiO2的价带位置比DFF的氧化电位更负，因此TiO2价带上的光生空穴能够进一步氧化DFF。p-n异质结的形成不仅抑制了TiO2上羟基自由基（•OH）的产生，而且还促进了O2在Cu2O上活化产生1O2。因此p-n异质结的形成增强了Cu2O的氧化还原能力同时增强了TiO2光利用效率。此外，通过光致发光谱，光电流响应以及电化学阻抗谱表征发现(Cu2O)0.16‖TiO2(A)具有最佳的光生电子和空穴的分离效率以及最佳的电荷迁移效率。与此相对应的，(Cu2O)0.16‖TiO2(A)催化剂在水相、35℃、10mLmin-1O2和模拟太阳光下的温和条件下（如图1所示），产生64.5mggcatal.-1h-1的DFF生成速率。这是目前文献报道的以水为反应介质金属氧化物光催化剂上取得的最佳结果。此外，该催化剂可直接在太阳光和空气下工作，且多次循环使用未见失活。该工作通过一系列的光电性质与形貌表征，深入揭示了异质结催化剂中两种半导体间的强相互作用。研究了在光催化反应过程中光生空穴与各个活性氧物种的作用。并通过能带结构解释了晶相与催化活性的构效关联问题。期望本研究建立的反应选择性和能带结构之间的关系可以应用于其他异质结光催化体系。

背景介绍酮类和醛类化合物在生物化学和香料工业中占有重要地位，通常是有机合成的关键中间体。最常见的是将醇直接氧化产生酮和酯。常用的氧化剂包括氯铬酸吡啶(PCC)、Jones试剂、重铬酸吡啶(PDC)、Swern、TEMPO、TPAP和Collins试剂。这些试剂或具有毒性或对环境不友好，与之相比，在相转移催化剂（PTC）作用下，使用次氯酸钠氧化醇类化合物具有以下优点：原料成本低；反应条件温和；能快速、高产地氧化伯、仲醇和醛；无重金属污染。应用该试剂氧化醇类的可行性很早之前就得到了证实，Lee和Freedman是最先利用次氯酸钠进行醇的两相催化氧化研究的人。该类反应使用间歇反应器进行放大有较多问题由于反应速率受反应器的大小、形状和搅拌速率等影响，通常收率较低；换热效率较低，局部的热量很容易导致氧化剂的热降解；氧化反应，存在安全隐患。缓解上述挑战的有效方法之一是使用连续流微反应器(图1a)连续流微反应器可以提供更好的传质和传热；无放大效应（康宁反应器具有）；持液量相对较低，安全性高。Yanjie Zhang等人使用康宁微通道反应器，选择了三个PTC催化次氯酸盐氧化反应来验证该氧化反应从微量到中试级别的放大效果。结果显示：从流速每小时几微升的反应器放大到每分钟几十毫升的康宁反应器均能获得较好的反应效果；氧化反应的生产效率得到显著提高，得到一种安全有效的连续放大生产的方法 从螺旋微反应器优化条件通过康宁反应器放大通量提高了700倍，无明显放大效应。 一. 实验简介Yanjie Zhang等人使用康宁公司生产的低流量反应器（LFR）和高通量反应器G1（AFR）（图1b、c）进行实验.，选择了三个PTC催化次氯酸盐氧化反应来验证该氧化反应从微量到中试级别的放大效果。图1、 各种微反应结构（a）螺旋设计微反应器和螺旋反应器内丁醇/水的流动模式（b）康宁LFR套装（c）康宁AFR装置和AFR模块内正己烷/水的流动模式结果显示：在康宁微反应器中，从小试到中试其传质和传热效率并未发生明显改变 氧化反应的生产效率得到显著提高，得到一种安全有效的连续放大生产的方法 　数据表明在从螺旋微反应器到LFR再到AFR的不同型号的反应器，生产效率提高了700倍，而没出现明显放大效应。关于传质传热的分析：在康宁微通道反应器独有的心形混合通道内反应物料快速流动，进行有效的非均相混合，有机相在水相中迅速分散成小液滴，从而产生较高的传质速率，所以其非均相流体的效率比螺旋盘管反应器更高（见图2）。图2、用水从正丁醇中提取丁二酸得到的液-液流动中单个模块停留时间与传质系数（kLa）的关系在这些反应模块中，反应区夹在两个玻璃传热板之间，传热路径变短，传热性能得到了很大的改善。图3. 康宁反应器反应模块结构 二、实验过程作者在小范围内进行了PTC催化的次氯酸钠溶液氧化反应的尝试（方案1），• 在螺旋微型反应器（图1a）中进行反应条件优化；• 随后将反应工艺条件在到康宁LFR和G1反应器中进行放大研究；图4. 方案1：（a）1-苯乙醇、（b）3-硝基苯甲醇、（c）苯甲醛氧化反应条件的优化1-苯基乙醇的氧化初步试验表明，最有效的加速反应的方法是将水相的pH值调整到9.3-9.5（图5a）。在该pH范围内，大多数次氯酸盐阴离子被质子化并形成次氯酸，然后用相转移催化剂将其萃取到含有次氯酸盐阴离子的有机相中，从而显著提高反应速率。使用14.6%次氯酸钠溶液与饱和碳酸氢钠，很容易获得pH 9.3～9.5的反应体系，这是一个比氢氯酸和乙酸效率更高的反应体系。饱和次氯酸钠溶液具有较高的离子强度，有助于有机盐从水相萃取到有机相　在相同的停留时间下，由于比表面积的增加，水相流速和有机相流速的比值(QA/QO)在控制整个反应速率方面也起着重要作用，因此随着QA/QO 的增加，传质速率有所提高(见图3b)。与螺旋反应器相比，康宁LFR系列具有更高的生产率，因为LRS持液体积较大，在相同的停留时间内，它的流量更高。图5. （a） 螺旋微反应器中1-苯乙醇在不同反应条件下的停留时间与转化率的关系（方案1a）。（b） 康宁AFR和螺旋微反应器中1-苯乙醇停留时间为1分钟的氧化转化率与流量比（QA/QO）的关系。1-苯乙醇浓度为0.8 M，NaOCl浓度为2 M。菱形，螺旋微反应器（pH 9，τ=1 M in）；方块，康宁LFR（pH 9，τ=1 min）。3-硝基苄醇的氧化在甲醇存在下，3-硝基苄醇可以直接氧化成其甲酯（方案1b）。在此反应中，醇首先被氧化成相应的醛，醛与甲醇迅速形成半缩醛，并进一步氧化成相应的甲酯。 该反应受pH影响大，实验最优pH是9?9.5，最佳的水相与有机相比为2：1，浓度和停留时间分别为0.8M和1.5min。在康宁LRS和AFR反应器上，3-硝基苄醇氧化反应的停留时间在1min时产能达到最大，效率明显优于螺旋微反应器。图6. 不同反应物在康宁反应上的生产效率苯甲醛的氧化 在甲醇存在下，苯甲醛可以直接氧化为苯甲酸甲酯，而不需要经过酸的过渡态( 方案1c)。但Leduc和Jamison研究发现，一旦转化率达到60%，反应会停止。用甲醇取代乙酸乙酯作为溶剂，反应能够完全进行反应是均相，无需相转移催化剂苯甲醛的氧化在2.7min内在康宁反应器中可以100%转化，而在螺旋微反应器中3min后转化率仅为90%(图6c)图7. 螺旋微反应器与康宁LFR和AFR氧化(A)1-苯乙醇、(B)3-硝基苄醇和(C)苯甲醛的转化率和收率比较；蓝色，转化率（%)；红色，产品收率(%）实验总结• 作者使用次氯酸钠溶液做了三种底物的氧化反应，从螺旋微反应器优化到康宁LFR和AFR系统均获得了较好的结果；• 这些物质的氧化反应为非均相反应，通过微反应器增强传质可以提高反应效果；• 工艺过程中替换溶剂或者使用传质更好的反应结构单元都可以起到提高传质的作用；• 和传统微反应器相比，康宁反应器可以实现更高的转化率且单台反应器可以获得更高的通量（生产效率）；• 从螺旋微反应器到康宁G1反应器通量提高了700倍，同时保持了良好的传质传热效果。参考文献：dx.doi.org/10.1021/op500158h | Org. Process Res. Dev. 2014, 18, 1476?1481

26日，记者从中国科学技术大学获悉，该校微电子学院龙世兵教授课题组联合中科院苏州纳米所加工平台，分别采用氧气氛围退火和氮离子注入技术，首次研制出了氧化镓垂直槽栅场效应晶体管。相关研究成果日前分别在线发表于《应用物理通信》《IEEE电子设备通信》上。作为新一代功率半导体材料，氧化镓的p型掺杂目前尚未解决，氧化镓场效应晶体管面临着增强型模式难以实现和功率品质因数难以提升等问题，因此急需设计新结构氧化镓垂直型晶体管。研究人员分别采用氧气氛围退火和氮离子注入工艺制备了器件的电流阻挡层，并配合栅槽刻蚀工艺研制出了不需P型掺杂技术的氧化镓垂直沟槽场效应晶体管结构。氧气氛围退火和氮离子注入所形成的电流阻挡层均能够有效隔绝晶体管源、漏极之间的电流路径，当施加正栅压后，会在栅槽侧壁形成电子积累的导电通道，实现对电流的调控。类似于硅经过氧气氛围退火处理可形成高阻表面层，氧化镓采用该手段制备电流阻挡层具有缺陷少、无扩散、成本低等特点，器件的击穿电压可达到534伏特，为目前电流阻挡层型氧化镓MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）器件最高值，功率品质因数超过了硅单极器件的理论极限。研究人员表示，这两项工作为氧化镓晶体管找到了新的技术路线和结构方案。

【名家案例】一步到位——醛的直接氧化酯化反应康宁反应器技术 2023-05-25 16:43 发表于上海研究背景将醛直接氧化酯化是有机合成的研究热点，但醛直接氧化酯化却常有以下问题：“贵”：氧化醛酯化的典型方法依赖于在不同氧化剂，如H2O2、叔丁基过氧化氢（TBHP）或O2存在下的各种过渡金属催化剂，这种方法通常需要将昂贵的配体与特殊催化剂相结合；“危”：过氧化反应生产的过氧化物都含有过氧基（-O-O-），属含能物质。过氧化反应体系危险度已达到了四级或五级，而采用降低过氧化剂累积度的措施降低危险度很难保证不发生操作失误。欧洲著名连续流专家，奥地利Graz大学C.Oliver Kappe教授开发了一种过硫酸原位生成并在线消耗，直接实现醛的氧化酯化连续流合成的工艺，大大降低了安全隐患。该工艺可扩展到多种脂肪族和芳香族醛的转化，并通过多克级合成验证了其制备能力。研究过程01 过硫酸的生成Oliver教授将H2O2与硫酸混合生成过硫酸。考虑到过硫酸的不稳定性和爆炸性分解的倾向，作者通过连续流反应器，实现过硫酸的原位生成与在线消耗，提高过硫酸的实用性，并将安全风险降至最低。在连续流工艺开发之前，为了表征过硫酸的形成和分解，评估反应过程中潜在的安全隐患，作者使用反应量热仪探究了H2SO4-H2O2反应体系的热行为。图1. 热量滴定试验研究发现过硫酸的形成需要高于70°C (图 1)，过硫酸在生成后直接发生降解，反应焓(-271.5±10.1 KJ.mol-1)包括过硫酸的生成和分解。02 氧化醛酯化反应装置搭建：在获得了足够的过硫酸形成与分解的数据后，作者搭建了连续流的反应装置：在甲醇存在下形成过硫酸并随后进行氧化醛酯化反应。图2. 直接氧化酯化的连续流动示意图实验中肉桂醛作为底物溶解在MeOH中，将H2SO4的MeOH溶液与H2O2溶液进行连续混合，分别泵入反应器。经反应器流出的反应液又通过加热且带有背压的反应线圈，最后反应液被导入含有饱和NaHCO3水溶液以及MnO2混合物的烧瓶中，进行反应的在线淬灭。反应优化：作者对反应进行了优化，结果如下。表1. 肉桂醛直接氧化酯化反应的优化在反应温度为100℃，H2SO4和H2O2都只有2eq. 时，转化率可以达到100%，仅检测到少量的副产物氢肉桂酸(2) (table1，entry2)；相对于H2O2，使用过量的H2SO4更加有利于反应。推测其原因是更加利于缩二甲酯的形成(table1, entry6, entry7)；当H2SO4为2.4eq.，反应器温度达到120°C时，可以实现定量转化和97%的选择性(table 1, entry9 VS entry10)。反应机理研究：通过对反应的研究，作者给出了可能的硫酸醛类氧化酯化反应的反应机理。图3. 可能的反应机理03 过硫酸氧化酯化反应拓展作者进一步研究了多种脂肪醛以及取代芳醛作为底物的反应体系，验证过硫酸氧化酯化反应的实用性。向下滑动查看完整表格表2. 取代芳醛作为底物的拓展研究研究表明，该方法不管是对脂肪醛还是对芳香醛都有着广泛的实用性。04 可持续性和对环境影响的研究为了评估过程的可持续性和对环境的影响，作者研究了著名药物帕罗西汀合成中的关键中间体。帕罗西汀是一种选择性血清素再摄取抑制剂，广泛用于治疗抑郁症和惊恐障碍。图4. 帕罗西汀的合成对γ-硝基醛（5）氧化酯化制γ-硝基酯（6），作者利用连续过硫酸氧化酯化得到的数据和基于N-溴代琥珀酰亚胺（NBS）的氧化的文献数据，进行了分析E因子、过程质量强度（PMI）、反应质量效率（RME）、原子经济性（AE）和最优效率（OE）的比较。表3. 可持续性和对环境影响的研究结果表明，流动过程执行地更好。流动过程对环境更友好、产生的废物更少，因此更可持续。研究小结作者提出了一种过硫酸原位生成并在线消耗，直接实现醛的氧化酯化连续流合成的工艺。将过硫酸的安全隐患降到最低。通过一系列脂肪族和芳香族底物的氧化酯化反应，验证了该工艺的拓展通用性，均实现了良好的转化率和较高的选择性。连续流反应器的应用使过硫酸成为一种简单而有效的氧化剂，它在各种通量规模的合成应用都将成为可能。流动过程对环境更有友好、产生的废物更少，因此更可持续。参考文献：ChemSusChem 2023, 16, e202201868

p 　　有机催化法脱硫脱硝原理： /p p 　　有机催化法脱硫是利用有机催化剂L中的分子片段与亚硫酸结合形成稳定的共价化合物，有效地抑制不稳定的亚硫酸的逆向分解，并促进它们被持续氧化成硫酸，催化剂随即与之分离。生成的硫酸在塔底与加入的碱性物质如氨水等快速生成高品质的硫酸铵化肥，其反应原理和过程与工业硫酸铵化肥的生产相似。 /p p 　　脱硝与脱硫原理相类似，当加入强氧化剂时，NO转化为易溶于水的高价氮氧化物生成亚硝酸。有机催化剂促进它们被持续氧化成硝酸，随即与之分离。加入碱性中和剂后可制成硝酸铵化肥。 /p p 　　该工艺流程： /p p 　　焦炉烟气先经过臭氧氧化，烟气温度小于150℃，然后进入脱硫塔，烟气中的SO2和NOx溶解在水里分别生成H2SO3和HNO2。有机催化剂捕捉以上两种不稳定物质后形成稳定的络合物L?H2SO3和L?HNO2，并促使它们被持续氧化成H2SO4和HNO3，催化剂随即与之分离。生成的H2SO4和HNO3很容易被碱性溶液吸收，这样就在一个吸收塔内同时完成了脱硫和脱硝，该工艺采用氨水做吸收剂，涤后的烟气通过填料层、二级除雾器除去水滴后，回送至焦炉烟囱直接排放至大气。 /p p 　　该工艺主要由以下系统组成： /p p 　　烟气系统：由焦炉引出焦炉烟气，经过化肥液体及喷水降温，由200℃降低到150℃以下，以适应臭氧反应温度低于150℃的要求。 /p p 　　吸收系统：烟气自下而上进入吸收塔，循环浆液自上而下喷淋，烟气和循环浆液直接接触，完成捕捉过程，处理后的洁净气体经过除雾器除雾后，排至烟囱。 /p p 　　脱硝氧化系统：脱硝氧化系统提供能氧化NO气体的氧化剂——臭氧。臭氧经过烟道内混合器后与烟气中的NO充分混合，将其氧化成易溶解的氮氧化物，进入吸收塔后被吸收得以去除。 /p p 　　盐液分离及化肥回收系统：吸收塔里浆液化肥浓度达到30%左右时，开启浆液排出泵，将其送入过滤器，分离出其中的灰尘。然后浆液进入分离器，将有机催化剂和盐液分开。催化剂返回吸收系统循环利用，盐液则进入化肥回收系统。 /p p 　　催化剂供给系统：捕捉浆液中不稳定的H2SO3和HNO2后形成稳定的络合物，在氧化空气下被持续氧化成H2SO4和H2NO3，被碱性溶液吸收，生成硫酸铵和硝酸铵。 /p p 　　该工艺主要特点： /p p 　　1)脱硫效率& gt 99%，脱硝效率& gt 85%，氨回收利用率& gt 99.0% 通过增加催化剂，提高亚硫酸铵的氧化效率，运行pH值低于氨法脱硫，能有效抑制氨的逃逸，氨逃逸率& lt 1%。 /p p 　　2)在同一系统中可同时实现脱硫、脱硝、脱重金属汞、二次除尘等多种烟气减排效果 整个过程无废水和废渣排放，不产生二次污染，同时净烟气中NH3含量小于8mg/Nm。 /p p 　　3)对烟气硫分适应强，可用于150-10000mg/Nm3甚至更高的硫分，因此，可使用高硫煤降低成本 对烟气条件的波动性有较强的适应能力。 /p p 　　4)可实现焦炉烟气低温脱硝，减少对设备的腐蚀 副产品硫铵质量达标，且稳定。 /p

研究简介科学期刊OPRD在2021年7月16日这一期（第7期，第25卷）刊登了来自大连理工大学的孟庆伟教授课题组利用康宁反应器进行苄基催化氧化的最新连续流工艺研究成果，并将其作为封面文章进行了特别报道。本文将详细介绍本研究成果。[1]苄基的直接氧化已广泛应用于药物和精细化学品的合成，很多市售药物分子结构中含有一个或多个被氧化的苄基位置（图1）。传统工艺上，苄基氧化反应需要引入金属催化剂，如 Co、Ru、Ni、Mn 和 Cu。难以避免的金属杂质残留限制了这些体系在药物中的应用。近几年研究者希望能够通过应用非金属催化剂实现苄基的氧化，分子氧被认为是一种理想的氧化剂。有研究者采用O2作为氧化剂建立了从苄基化合物中获得酮的绿色方法[2-7]。但反应时间长，从几十小时到几天不等，效率相对较低。微通道反应器持液量低、高效传热特性可以降低纯氧气与易燃溶剂相互作用时发生局部过热而失控的风险。特别是康宁微反应器独特的内部结构，允许反应物连续分散并充分混合，从而消除了气液反应中的传质限制。传质和温度会影响反应动力学，温度升高反应时间缩短。图2. 反应体系示意图孟教授课题组的苄基催化氧化连续流工艺，选用非金属催化，停留时间54s，获得了高达90.3%的收率，且催化剂和溶剂均可实现循环利用（分别获得了92.6%和94.5%的回收率），且该方法具有很好的底物普适性，为奥卡西平等药物的合成，提供了易于放大的工艺。 研究过程实验以1,2,3,4-四氢萘（1a）的氧化反应为模型反应。对苯基sp3 C - H键进行选择性氧化生成相应的酮类化合物。N-羟基邻苯二甲酰亚胺 (NHPI) 作为催化剂，亚硝酸叔丁酯 (TBN) 作为自由基引发剂。一、反应条件优化研究者选择O2作为氧化剂对溶剂、反应温度、停留时间和物料比等进行了优化实验。1、研究者对溶剂体系进行了考察（图3）通过实验得出最佳溶剂为MeCN和DMK的混合溶剂，该体系仅在54s内便获得最高的收率75.1%（条目7）。图3. 溶剂系统筛选2、接下来分别对反应温度、物料比和停留时间做了优化实验,实验结果见下图：图4. 在微通道反应器中进行的温度和物料比条件优化实验 底物1a的转化率与温度的升高呈正相关。然而在高温条件下，副产物2,3-二氢萘-1,4-二酮（3a）的产率增加。 最佳反应温度为100℃（2a收率80.4%；图4（1））。 TBN的数量和1a的转换之间存在近似线性关系见图4（2）.选择最佳1.5摩尔当量的TBN来优化反应选择性。 如图4（3）NHPI增加到0.75摩尔当量后继续增加对反应产率基本没有影响，故选择0.75摩尔当量NHPI。 此外，在间歇反应中NHPI的用量减少到0.2个当量时，反应收率仍可达到75.3%。同时，NHPI几乎可以完全回收而不被消耗。这些结果证明NHPI在反应中起到了催化剂的作用。 最佳的液体−气体流速比为1:20（图4条目1−3)。当液体流速（Vl）为1.0ml/min，氧气流速（Vg）为20ml/min，停留时间54s时收率最高。二、放大实验研究者应用康宁高通量微通道G1反应器进行了放大实验研究。实验显示连续运行28小时，产物2a的总收率为79.5%（1H-NMR），1小时可生产0.87g（图5）。图5：规模化连续流动苄基羰基化三、底物扩展实验结果最后，在优化条件下进行了底物扩展研究实验（图6）。由不同苄基化合物制备相应的各种酮，均获得了较高的收率。 图6. 苄基sp3 C的快速氧化−氢键得到相应的酮基 关于反应机理及催化剂的讨论为了进一步了解可能的反应机理，研究者进行了一系列平行反应（图7）。图8. 反应机理反应条件筛选和提出的自由基反应机理均表明NHPI不会在反应中被消耗。研究者在实验后收集NHPI，来验证其是否可用于回收（图10）。经过4个循环后，收率仍高于78%。本实验证实了NHPI作为自由基转运剂的作用，并进一步表明该工艺具有规模化商业回收的潜力，可有效降低成本。结果讨论 该研究描述了在 MeCN 和 DMK 的混合溶剂中，通过NHPI 和 TBN 催化苄型 sp3 C-H 键的选择性氧化生成相应的酮。反应时间仅为54s，远低于间歇工艺。 作为催化剂的NHPI可以回收利用。多次循环的收率变化在1%以内。 NHPI的回收率也在90%以上。 作者对连续流工艺进行了放大研究，结果显现，在相同的工艺条件下，该工艺可实现安全连续化生产。 通过拓展实验，作者从苄基亚甲基中获得了一系列有价值的酮，收率为 41.2%~90.3%。 利用康宁微反应器进行快速的开发，不但可以对反应机理进行研究，也便于拓展底物，建立化合物库。 康宁反应器无缝放大的技术优势使该工艺具有很大的商业化潜力，特别是对于氧气氧化这一类在釜式工艺中存在较多困难的反应。Reference：[1] Lei Yun, Jingnan Zhao, Xiaofei Tang, Cunfei Ma, Zongyi Yu, and QingWei Meng*. Selective Oxidation of Benzylic sp3 C–H Bonds using Molecular Oxygen in a Continuous-Flow Microreactor Org. Process Res. Dev. 2021, 7, 1612–1618.[2] Dobras, G. Kasperczyk, K. Jurczyk, S. Orlinska, B. NHydroxyphthalimide Supported on Silica Coated with Ionic Liquids Containing CoCl2 (SCILLs) as New Catalytic System for SolventFree Ethylbenzene Oxidation. Catalysts 2020, 10, 252−264.[3] Mukherjee, M. Dey, A. Electron Transfer Control of Reductase versus Monooxygenase: Catalytic C−H Bond Hydroxylation and Alkene Epoxidation by Molecular Oxygen. ACS Cent. Sci. 2019, 5,671−682.[4] Li, J. Bao, W. H. Tang, Z. C. Guo, B. D. Zhang, S. W. Liu, H. L. Huang, S. P. Zhang, Y. Rao, Y. J. Cercosporin-bioinspired selective photooxidation reactions under mild conditions. Green Chem. 2019, 21, 6073−6081.[5] Hwang, K. C. Sagadevan, A. Kundu, P. The sustainable room temperature conversion of p-xylene to terephthalic acid using ozone and UV irradiation. Green Chem. 2019, 21, 6082−6088.[6] Liu, K. J. Duan, Z. H. Zeng, X. L. Sun, M. Tang, Z. L. Jiang,S. Cao, Z. He, W. M. Clean Oxidation of (Hetero)benzylic Csp3−H Bonds with Molecular Oxygen. ACS Sustainable Chem. Eng. 2019, 7,10293−10298.[7] Li, S. L. Zhu, B. Lee, R. Qiao, B. K. Jiang, Z. Y. Visible lightinduced selective aerobic oxidative transposition of vinyl halides using a tetrahalogenoferrate(iii) complex catalyst. Org. Chem. Front. 2018, 5, 380−385.

超临界水氧化（Supercritical Water Oxidation — SCWO）技术原先被用于处理大体积废水、污泥和被污染过的土壤。GE分析仪器是首家将这种技术运用于商业实验室总有机碳（TOC）分析仪的公司，并已获得专利。下面来听小编说说什么是“超临界水氧化技术”？◆ ◆ ◆工作原理当温度和压力高于水的临界点（375°C/770°F 和 22.1 MPa/3,200psi）时，有机废物迅速被水中的氧化剂彻底氧化。超临界水的特性可以使有机碳极高效、快速地氧化为二氧化碳，即便存在使用非超临界氧化方式时会造成负干扰的氯化物及其他无机物也无妨。而且使用 SCWO 技术的 TOC 分析仪对维护和校准的要求也不高。如今，SCWO 技术的研究和开发主要集中在处理各种有毒有害的有机废物。GE分析仪器是首家将此技术应用于商业实验室 TOC 分析仪的公司。◆ ◆ ◆技术优势使用超临界水氧化（SCWO）专利技术，TOC 回收率高，可靠性强。并且，可用于准确测量炼油厂普遍遇到的高盐水或卤水样品中的有机物含量。在传统的燃烧法 TOC 技术中，盐容易堵塞或损坏设备，而采用 SCWO 氧化技术的 GE InnovOx 氧化反应器具有自我清洁功能，不受溶液中析出的盐的影响。维护和操作程序简便，具有卓越的分析性能与超长的工作时间。◆ ◆ ◆相关仪器GE Sievers InnovOx 实验室型和在线型 TOC 分析仪均采用了超临界水氧化技术（SCWO）。下列视频，可以让您清楚了解超临界水氧化技术（SCWO）的工作原理和InnovOx TOC分析仪的优势。http://www.instrument.com.cn/webinar/video/play/103262◆ ◆ ◆联系我们，了解更多通过以下方式联系我们800 915 9966（固话用户）0411-8366 6489（手机用户）geai.china@ge.comcn.geinstruments.com我们的专家将尽快与您联系！扫二维码关注“GE分析仪器”官方微信

2021年10月4日，Journal of Physical Chemistry letters 在线报道了中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心软物质物理实验室翁羽翔研究组（SM6组）题为“电化学红外光谱揭示光合放氧中心锰簇拟合物在多重氧化还原状态中的结构重排（Structural Reorganization of a Synthetic Mimic of the Oxygen-Evolving Center in Multiple Redox Transitions Revealed by Electrochemical FTIR Spectra）”的研究工作。该工作利用傅里叶变换红外光谱仪在低波数波段研究了人工合成的锰簇在电化学氧化过程中的机构变化，为光合放氧中心裂解水的反应机制研究开辟了一条新途径。光合作用是自然界利用太阳光大规模地将二氧化碳和水合成有机物并放出氧气的过程。在地球与生命进化过程中，具有放氧复合体的放氧光合生物的出现，使地球大气层中的氧气从无到有、逐渐积累并恒定在大约21％的水平，大大加速了地球演化、生物圈形成与繁荣的进程。光系统Ⅱ核心复合体是光能驱动水氧化的重要场所，具有光解水放氧功能的系统II核心复合体是一个由多个蛋白亚基、锰簇、色素分子等辅助因子组成的色素膜蛋白复合体。其核心锰簇是含有五个金属离子的Mn4O5Ca。其中的三个Mn原子，四个氧原子和一个钙离子占据六面体的8个顶点，形成立方体结构。太阳光经捕光天线吸收后分步传给反应中心的叶绿素特殊对，并实现电荷分离，形成的正电荷将邻近的酪氨酸Z氧化成正离子自由基，后者进一步将锰簇物氧化，驱动水的氧化并放出氧气：早期闪光诱导动力学研究表明，氧气的释放需要4个持续的闪光过程才能完成一个放氧周期。Kok等在1970就提出天然锰簇物放氧中心存在一个由S0-S4的5个状态构成的循环反应模式（即Kok 循环）。S0，S1，S2 ，S3 和S4分别表示放氧锰簇物的不同氧化还原状态。每一次氧化诱导的状态改变都会丢失一个电子，而每循环一次则需吸收4个光子，积累4个氧化当量（失去4个电子，积累4个质子）才能把水分子完全裂解，释放氧气后再次回复到S0态，如图1所示。2H2O−4e−⟶4hvO2↑+4H+" role="presentation"的释放需要4个持续的闪光过程才能完成一个放氧周期。图1. Kok循环示意图光系统放氧中心复合物的晶体结构研究表明，放氧中心锰簇物是由锰离子和钙离子经D1和CP43蛋白上氨基酸羧基侧链结合而形成的生物自组装结构。由于D1蛋白对强光很敏感，在体内的代谢周转十分迅速，半衰期大约为十分钟。可见，在自然界中放氧中心锰簇物是依靠生物的自修复功能实现其持续运转的。天然氧中心锰簇物的不稳定性对光合作用水裂解的机制研究也带来了相应的困难。2015年中科院化学研究所张纯喜研究小组在光系统放氧中心人工拟合物的研究中获得重大进展，成功合成了新型Mn4O4Ca簇合物（Science, 2015, 348, 690-693）。迄今为止，该类化合物是与天然放氧中心锰簇物最为接近的人工拟合物，该拟合物中四个Mn离子的价态（+3，+3，+4，+4）与天然放氧中心锰簇物S1态一致，而且同样具有催化水裂解的功能。此人工合成物为天然放氧中心锰簇物裂解水过程的微观机制研究提供了良好的契机。相关实验研究中，位于红外光谱低频波段（

新华社武汉11月3日电（记者侯文坤）记者从中国农业科学院油料作物研究所获悉，该研究所油料品质与加工利用创新团队成功构建了一种氧化脂质精细结构鉴定的新方法，为挖掘新型功能性脂质提供了技术支撑，同时为食品分析、药物分析和临床研究等领域的未知代谢物结构鉴定和研究提供了新思路。相关研究成果近期发表在国际知名学术期刊《分析化学》上。文章通讯作者、中国农业科学院油料作物研究所研究员魏芳介绍，脂质氧化是指脂质分子中的双键被氧化的过程，氧化脂质在生物体内具有信号传导、免疫反应等多种生物学功能，对细胞生长、分化和凋亡起到重要作用，与多种疾病的发生发展密切相关，是食品科学领域的研究热点。但氧化脂质结构复杂、异构体繁多，缺乏高效精细的结构剖析方法。为此，研究团队利用化学衍生化技术，通过考察不同种类氧化脂质的色谱保留行为以及质谱行为，构建了简约、通用、高效的氧化脂质精细结构鉴定新方法（CD-RI-LC-MS/MS），突破了氧化脂质精细结构分析的技术瓶颈，可进一步提升对复杂氧化脂质结构鉴定分析的精准性，为食品营养学领域的研究和新型功能性脂质产品的研发提供了新的技术手段。文章链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.3c02789

由于更低的成本和物流优势,现在有几个大型的间接饮用的回用水项目将采用紫外加氯高级氧化处理系统，而不是紫外过氧化氢高级氧化处理系统。? 过氧化氢是紫外高级氧化处理中最常用的氧化剂紫外高级氧化处理是利用紫外同时添加氧化剂对化学污染物进行处理的过程。可以实现对水中的二恶烷，藻毒素，药物和杀虫剂残留进行高效处理。最常用的氧化剂是过氧化氢，目前在全球已经是普遍应用，包括位于加州的橘子郡的地下水修复系统都在应用。加州橘子郡水区的地下修复系统就是采用过氧化氢作为他们紫外高级氧化处理的氧化剂? 开发氯系氧化剂近年来，研究人员开始开发氯作为紫外高级氧化处理的氧化剂（包括次氯酸钠和氯氧化钠）。数据显示在合适的环境下，采用氯的紫外高级氧化处理与采用过氧化氢的紫外高级氧化处理相比能明显节约成本。这些理想的环境经常存在于间接饮用的回用水应用。? 什么时候紫外加氯高级氧化更有效率采用氯作为高级氧化的氧化剂具有实际和经济意义，需要满足以下条件：1.需要对残留的过氧化氢进行处理，从而防止在处理过程中的再生长。紫外加氯能减少再处理这一环节。2.氯已经在水厂里其他的处理工艺中使用。? 在Albert Robles中心的水回用和环境研究中的紫外加氯高级氧化处理在南加州的水修复区目前正在建设的水回用和环境研究Albert Robles中心。这个工厂采用先进的污水处理工艺进行达到饮用级的回用，包括超滤，反渗透和紫外氯高级氧化处理。南加州水回用和环境研究Albert Robles中心的水补给区完全具备适用于氯作为紫外高级氧化氧化剂的现场条件这个工厂通过RO来控制氨的水平。通过UF和RO让PH值保持较低水平。如果这个工厂采用过氧化氢用于氧化剂，还需要对残留的过氧化氢进行处理。因此他们采用氯作为氧化剂，从而减少了这个处理环节。ARC具备理想的现场条件，通过使用紫外加氯的高级氧化处理，具有节约成本的优势。

p 　　武汉大学新闻网消息，近期，武汉大学物理科学与技术学院王建波教授课题组在氧化锌纳米线可逆结构相变研究中取得重要突破，实现了相变前后原子尺度结构变化的原位测定和基于第一性原理计算的机理理解。 br/ /p p style=" text-indent: 2em " 11月19日，物理学顶级期刊Physical Review Letters(《物理评论快报》)在线发表了论文“Surface- and strain-mediated reversible phase transformation in quantum-confined ZnO nanowires”(《量子限域氧化锌纳米线中基于表面和应力效应的可逆相变》)。武汉大学物理科学技术学院、电子显微镜中心和高等研究院为第一署名单位及唯一通讯作者单位，物理科学与技术学院博士生赵培丽和高等研究院博士生管晓溪为论文共同第一作者，王建波教授、郑赫副教授为通讯作者。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 192px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/b6141e00-65f5-42f7-bccb-55a424c73a8f.jpg" title=" 0.jpg" alt=" 0.jpg" width=" 600" height=" 192" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　氧化锌(ZnO)作为一种宽禁带半导体材料，由于其多态性和可调的电子光学性质，在量子点发光、自旋功能器件等核心技术领域具有广泛应用。但是当ZnO尺寸接近其激子玻尔半径(~2纳米)时，由于量子限域效应导致其晶体结构及光电性能的变化，可能引起器件失效。然而，相关理论计算和实验研究方面的机理研究一直存在较大分歧：尽管大量理论计算预测低维ZnO具有比纤锌矿(WZ)结构更稳定的类石墨结构(h-MgO)或体心四方结构(BCT)，但由于技术条件限制，实验上一直未予验证，同时其相变机理也还未完全厘清。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/7a5b7c13-f97a-4232-82d7-c501fe48b90c.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " ZnO纳米线中可逆结构相变过程的实验测定(a-f)和第一性原理计算(g) /span br/ /p p 　　在前期相关工作的基础上(Nano Lett. 18: 4095 (2018) Phys. Rev. Mater. 2: 060402(R) (2018) ACS Appl. Energy Mater. 2: 7709 (2019) Microscopy 10.1093/jmicro/dfz038 (2019)(特邀综述))，王建波课题组通过原子尺度原位技术首次观察到低维 ZnO纳米线(宽度约为2纳米)在拉伸应力作用下从WZ到BCT再到h-MgO结构的原子尺度相变过程(如下图)。在应力撤去时，该相变过程是可逆的。进一步基于第一性原理计算，揭示了尺寸、表面及应力对低维ZnO结构稳定性的影响机理。研究结果为理解量子限域的低维ZnO中不同晶体结构的稳定性及其相变机理提供重要的实验依据和计算分析，可为实现相关体系的结构-性能调控提供参考。 /p p 　　该研究受到国家自然科学基金、湖北省自然科学基金及江苏省自然科学基金的项目资助。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 原文链接： /strong /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.123.216101" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.123.216101 /span /a /p p style=" text-align: right " 内容参考自：武汉大学新闻网 /p

近日，中科院合肥研究院安光所张为俊研究员团队在氯(Cl)原子引发的异丁烯醛(Methacrolein，MACR，化学分子式C4H6O)大气氧化反应研究方面取得新进展，相关论文以“基于光电离质谱检测技术的氯原子引发异丁烯醛氧化反应研究”为题在线发表在英国皇家化学学会期刊Physical Chemistry Chemical Physics上。 　　氯原子相比于大气中的其它氧化剂(OH自由基、臭氧O3等)具有更高的反应活性，随着近年来在内陆地区浓度的增加，氯引发的大气氧化过程的重要性越发显著。异丁烯醛是生物源挥发性有机物异戊二烯(C5H8)大气氧化的特征中间产物，具有较高的化学活性，其氧化降解对于大气臭氧和二次有机气溶胶的生成具有重要影响。 　　实验中，唐小锋研究员和林晓晓副研究员等人采用微波放电流动管反应器模拟大气氧化反应，结合实验室自行研制的真空紫外光电离反射式飞行时间质谱仪，在线检测氯原子引发异丁烯醛氧化过程中的反应物、中间体自由基和产物，开展了低NOx条件下氯原子与异丁烯醛的氧化反应机理研究。 　　结果表明，氯原子与异丁烯醛之间通过夺氢和加成反应分别生成C4H5O和C4H6OCl自由基，且与氧气(O2)进一步反应生成C4H5OO2 和 C4H6OClO2过氧自由基。在低氮氧化物(NOx，NO和NO2)条件下，过氧自由基继续与自身以及HO2自由基发生双分子反应，产生C4H5OO、C3H5OCl、C4H6OClO2H等产物。通过关键产物的动力学实验，结合高精度理论计算分析，获得了氯原子与异丁烯醛氧化反应详细的化学机制，有助于理解异丁烯醛在大气中的化学行为。 　　本文研究工作得到了国家自然科学基金、中科院国际合作重点项目和合肥大科学中心重点研发项目课题的经费支持。添加O2前后Cl和异丁烯醛反应的光电离质谱图氯原子引发异丁烯醛氧化反应机理图

中国科学技术大学教授高敏锐课题组合成一系列暴露不同铜（100）和铜（111）晶面比例的铜催化剂，发现铜（100）/铜（111）的界面位点相比于单一的晶面展现了显著增强催化碳—碳电化学耦联的性能，对于利用二氧化碳制备多碳燃料具有重要意义。相关成果日前发表于《美国化学会志》。　　电催化二氧化碳还原制备高附加值化学品，是二氧化碳资源化利用的有效手段。近年来，科学界通过电催化二氧化碳制备能量密度高、应用前景广阔的多碳燃料取得很大进展，但其选择性和转化效率仍不尽人意。这主要由于二氧化碳转化为多碳燃料需经历动力学缓慢的碳—碳耦联过程。因此，设计并创制能高效促进碳—碳电化学耦联的催化剂至关重要。　　研究人员利用电化学测试表明，与其他铜催化剂相比，这种新型铜催化剂在电流密度为每平方厘米100毫安至400毫安时，均有利于催化二氧化碳到多碳产物的转化。多碳产物的选择性与铜（100）/铜（111）界面的长度呈现线性相关，证明该界面为催化碳—碳耦联的活性位点。原位拉曼和红外实验证明，在铜（100）/铜（111）界面处，能更好吸附中间体，展现更强的碳—碳耦联能力。理论计算进一步表明，铜（100）/铜（111）界面处电子结构被优化，促进了碳—碳耦联动力学。　　该项研究发现了铜原子排列变化形成的特定界面结构能更高效地催化碳—碳耦联，降低多碳产物形成过程中的关键步骤能垒，这一成果对于二氧化碳制备多碳燃料的电化学升级利用具有重要意义。　　相关论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.1c09508

互联网、人工智能等信息技术的快速发展，对存储器的存储密度、访问速度以及操作次数都提出了更高的要求。氧化铪基铁电存储器具有低功耗、高速、高可靠性等优势，被认为是下一代非易失性存储器技术的潜在解决方案。现在普遍研究的正交相(orthorhombic phase，简称“o相”)HfO2基铁电材料由于自身高铁电翻转势垒和“独立翻转”的偶极子翻转模式，使基于该铁电材料的器件具有高矫顽场，导致器件工作电压与先进技术节点不兼容、擦写次数受限等问题。这一问题是基于o相HfO2基铁电材料的本征特性，难以通过传统的优化工艺加以解决。因此，探寻结构稳定且具有低翻转势垒的HfO2基铁电材料是亟待解决的难题。 中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室刘明院士团队与物理研究所研究员杜世萱团队合作，发现了稳定的铁电三方相Hf(Zr)1+xO2材料结构。这种结构降低了HfO2基铁电材料中铁电偶极子的翻转势垒。研究通过基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算发现，当Hf(Zr)1+xO2材料中，Hf(Zr)与氧的比例大于1.079:2时，三方相的形成能低于铁电o相和单斜相(m相)的形成能。扫描透射电子显微镜(STEM)实验清晰显现了过量Hf(Zr)原子嵌入在铁电三方相晶格的晶体结构，证实了理论计算的结果。嵌入的Hf(Zr)原子扩展了晶格，增加了其面内和面外应力，起到了稳定Hf(Zr)1+xO2材料结构和降低其铁电翻转势垒的作用。基于Hf(Zr)1+xO2薄膜的铁电器件展示了超低矫顽场(~0.65MV/cm)、高剩余极化(Pr)值(22μC/cm2的)、小的饱和极化电场(1.25MV/cm)、和大的击穿电场(4.16MV/cm)，并在饱和极化下实现了1012次循环的耐久性。这一研究结果为低功耗、低成本、长寿命的存储器芯片提供了一种有效的解决方案。 　　研究工作得到科学技术部、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、中国科学院的支持。近期，相关研究成果发表在《科学家》(Science)上。中国科学院大学的科研人员参与研究。图1. 平面铁电电容器的基本特性及Hf(Zr)1+xO2薄膜的结构表征图2. 富含Hf(Zr)原子的菱面体Hf(Zr)1+xO2薄膜的原子尺度STEM分析图3. 基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算图4. 基于Hf(Zr)1+xO2薄膜的铁电电容器的性能

水是人类赖以生存的重要物质，但我们面临着可用淡水资源匮乏的难题。污水处理与回用是重要的应对举措之一。常规的混凝沉淀、过滤分离、生化处理等方法能够有效处理大部分污水；然而，医药、农药、化工等高化学需氧量(COD)、高毒性、难生化污水的处理，仍有很大难度。高级氧化技术通过催化氧化剂(臭氧、双氧水、过硫酸盐等)产生活性氧物种(羟基自由基、超氧自由基、硫酸根自由基等)，将大多数有机污染物氧化降解，甚至完全矿化，是难生化COD处理的主要技术。建组三年来，中国科学院宁波材料技术与工程研究所氢能材料与应用系统技术实验室电化学环境催化团队在陆之毅研究员的带领下，致力于高级氧化技术催化剂的开发与应用，围绕过一硫酸盐(PMS)、臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)活化中“催化剂的活性与稳定性”“构效关系”以及“催化机理”开展了深入的基础与应用研究，并取得系列进展。在PMS活化方面，团队发现晶态Ni(OH)2通过非自由基路径活化PMS，产生单线态氧；而非晶态Ni(OH)2通过自由基路径活化PMS，产生羟基自由基和硫酸根自由基。Ni(OH)2结晶状态的改变，引起PMS活化路径的改变。非晶态Ni(OH)2活化PMS降解罗丹明B的速率约是晶态Ni(OH)2的24倍。该工作以“Transformation from a non-radical to a radical pathway: Via the amorphization of a Ni(OH)2 catalyst as a peroxymonosulfate activator for the ultrafast degradation of organic pollutants”为题发表在国际知名期刊Nanoscale上(Nanoscale, 2021, 13, 7700, DOI: 10.1039/d1nr00933h)。团队制备了超薄镍铝水滑石(NiAl-LDH)(厚度约4.3nm)，发现它对磺胺类抗生素具有超吸附现象，促进了这类污染物在PMS/超薄NiAl-LDH体系中的降解，其降解速率约为PMS/普通NiAl-LDH体系中的44倍。该工作以“Ultra-adsorption enhancing peroxymonosulfate activation by ultrathin NiAl-layered double hydroxides for efficient degradation of sulfonamide antibiotics”为题发表在国际知名期刊Journal of Cleaner Production上(J. Clean. Prod., 2022, 369, 133277, DOI: 10.1016/j.jclepro.2022.133277)。在O3活化方面，团队通过在4A沸石制备中引入氧空位，增加其表面酸度，从而提升其催化臭氧化性能，6min内可去除87.5%的农药(阿特拉津)；并利用氧空位淬灭和活性氧物种捕获，深入研究了氧空位在O3活化中所起作用。该工作以“Oxygen vacancies promoted heterogeneous catalytic ozonation of atrazine by defective 4A zeolite”为题发表在国际知名期刊Journal of Cleaner Production上(J. Clean. Prod., 2022, 336, 130376, DOI: 10.1016/j.jclepro.2022.130376)。已授权发明专利“氧空位含量可调的4A沸石及其制备方法与应用”(ZL202110971144.1)。团队又发现过渡金属修饰蒙脱土的催化臭氧化性能与其层间水含量呈负相关，即层间水含量越少，催化臭氧化性能越好。该工作以“The effect of interlayer water of metal-modified montmorillonite for catalytic ozonation”为题发表在国际知名期刊Chemosphere上(Chemosphere, 2023, 312, 137200, DOI: 10.1016/j.chemosphere.2022.137200)。在H2O2活化方面，团队在商业粉末活性炭(PAC)上构建孤立的Fe位点(Fe-PAC)，实现Fe-PAC在H2O2溶液中的高效、低成本再生。以罗丹明B为模型污染物，Fe-PAC经过24h再生，吸附性能恢复70.5%-92.7%，循环使用次数可达10次以上，再生成本可低至0.35美元/kg，并且适用于含亚甲基蓝或结晶紫的模拟污水。通过operando测试和密度泛函理论(DFT)计算，证实孤立的HO-Fe=O基元通过非自由基路径活化H2O2产生Fe基活性氧物种。该工作以“Cost-effective H2O2-regeneration of Powdered Activated Carbon by Isolated Fe Sites”为题发表在国际知名期刊Advanced Science上(Adv. Sci., 2022, DOI: 10.1002/advs.202204079)。可见光促进Cu-C3N4活化H2O2同样经历非自由基路径。团队采用operando冷冻电子顺磁共振波谱仪(EPR)，表征反应过程中原子级分散Cu位点配位环境的变化，提出新的反应路径。该工作以“Integration of atomically dispersed Cu-N4 sites with C3N4 for enhanced Photo-Fenton degradation over a non-radical mechanism”为题作为supplementary cover发表在国际知名期刊ACS ES&T Engineering上(ACS EST Eng., DOI: 10.1021/acsestengg.2c00261)。上述工作得到了宁波市“科技创新2025”重大专项(2020Z059、2020Z103和2020Z107)、国家自然科学基金(52201285、61761047和41876055)、宁波甬江引才计划(2021A-036-B和2021A-111-G)、宁波市自然科学基金项目(202003N4351和2019A610442)、中国博士后科学基金(2019M662124和2019M662127)等的支持。穆斯堡尔谱数据及分析由中国科学院大连化学物理研究所先进穆斯堡尔谱中心支持。

摘要 　　“十二五”期间，氮氧化物的总量控制要突出重点行业和重点区域，推行以防治火电行业排放为核心的工业氮氧化物防治体系和以防治机动车排放为核心的城市氮氧化物防治体系。要推进能源结构持续优化，严格控制新增量 全面开展电力行业氮氧化物减排 采取综合措施加强机动车氮氧化物排放控制 推进以水泥行业为主的其他行业氮氧化物排放控制。 　　2011年3月14日，全国人大审议通过了“十二五”规划纲要，提出化学需氧量、二氧化硫分别减少8%，同时将氨氮和氮氧化物首次列入约束性指标体系，要求分别减少10%，氮氧化物已经成为我国下一阶段污染减排的重点。 　　把氮氧化物作为“十二五”减排约束性指标的必要性 　　■阅读提示 　　由氮氧化物等污染物引起的臭氧和细粒子污染问题日益突出，威胁人民群众的身体健康，成为当前迫切需要解决的环境问题。若不加严控制，今后一段时期我国城市光化学烟雾、酸雨污染和灰霾天气还将呈迅速发展和恶化之势。 　　氮氧化物活性高、氧化性强，是造成我国复合型大气污染的关键污染物。随着国民经济持续快速发展和能源消费总量大幅攀升，我国氮氧化物排放量迅速增长。“十一五”期间，我国氮氧化物排放量逐年增长，2008年达2000万吨，排放负荷巨大。火力发电、工业和交通运输部门三者之和占我国氮氧化物排放总量的85%，基本呈现三足鼎立之势。氮氧化物排放量的迅速增加导致了一系列的城市和区域环境问题。北京到上海之间的工业密集区已成为对流层二氧化氮污染较为严重的地区，“十一五”期间全国降水中硝酸根离子平均浓度较2005年有较大幅度增长。由氮氧化物等污染物引起的臭氧和细粒子污染问题日益突出，威胁人民群众的身体健康，成为当前迫切需要解决的环境问题。若不加严控制，今后一段时期我国城市光化学烟雾、酸雨污染和灰霾天气还将呈迅速发展和恶化之势。综上分析，“十二五”期间我国必须对氮氧化物进行全面控制，针对氮氧化物的污染特征，进入以质量改善为切入点、以主要行业为突破口的大规模削减阶段。 　　从减排管理的基础条件来看，自“十一五”以来，随着污染减排三大体系能力建设的加强，氮氧化物统计、监测管理工作取得突破性进展。2006年全国环境统计中将氮氧化物因子纳入到环境统计范畴 2007年开展的污染源普查工作对全国氮氧化物排放系数和排放现状进行了全面调查。在污染源监测方面，随着国控重点源烟气排放连续监测设施建设完成，氮氧化物排放重点源大都具备了自动监测的能力，并与省、市监控中心实现了联网。此外，国内火电行业氮氧化物控制技术日趋成熟，除催化剂等核心技术外，基本实现了国产化。这些都为全面实施氮氧化物排放总量控制奠定了良好的基础。 　　“十二五”氮氧化物总量控制总体考虑及目标的确定 　　■阅读提示 　　在确定国家总量控制目标的同时，也将减排任务分解到了各省(自治区、直辖市)，确定了减排项目清单，真正把减排任务落到实处，这是总量控制目标制定的一次突破。 　　污染物排放总量控制是环境管理的重要手段，我国氮氧化物的总量控制模式要根据排放物的污染特征来确定，氮氧化物排放具有行业、区域集中的特点，因此，“十二五”期间氮氧化物的总量控制要突出重点行业和重点区域，推行以防治火电行业排放为核心的工业氮氧化物防治体系和以防治机动车排放为核心的城市氮氧化物防治体系。强化总量控制对经济发展方式、经济结构调整和能源结构调整的优化作用，严格控制增量，强化结构减排，细化工程减排，实化监管减排，确保减排约束性指标目标的完成。 　　值得一提的是，此次在总量控制目标确定方面，我国首次采用了“二上二下”的方式。通过印发《“十二五”主要污染物总量控制规划编制指南》(以下简称《指南》)，提出了“十二五”氮氧化物减排的总体思路、减排要求、减排技术路线及总量目标测算方法，各省结合本省的环境质量状况、经济社会发展情况及减排潜力，根据《指南》要求编制总量控制规划，测算总量控制目标，提交减排项目清单。在此基础上，统筹考虑国家宏观经济政策、节能减排重大战略、产业布局和结构调整要求，确定国家总量控制目标，实现了统筹协调、上下衔接、部门联动，增强了总量控制目标确定的科学性、合理性和可行性。在确定国家总量控制目标的同时，也将减排任务分解到了各省(自治区、直辖市)，确定了减排项目清单，真正把减排任务落到实处，这是总量控制目标制定的一次突破。 　　“十二五”氮氧化物总量控制基本思路 　　■阅读提示 　　推进能源结构持续优化，严格控制新增量 全面开展电力行业氮氧化物减排 采取综合措施加强机动车氮氧化物排放控制 推进以水泥行业为主的其他行业氮氧化物排放控制。 　　推进能源结构持续优化，严格控制新增量。严格执行国家产业政策，全面落实淘汰落后产能要求，在单位面积排放强度大的地区要进一步加严产业结构调整要求，遏制高耗能、高污染产业过快发展。严格控制污染物新增量。新建项目必须按照先进的生产技术和最严格的环保要求进行控制，大幅度降低污染物排放强度。煤电及水泥行业新建项目要求配套建设烟气脱硝设施。提高机动车准入门槛，执行国家第Ⅳ阶段排放标准，部分城市提前执行国家第Ⅴ阶段排放标准，供油油品实现配套。进一步改善能源消费结构，控制煤炭消费增量，促进经济发展的绿色转型。 　　全面开展电力行业氮氧化物减排。电力行业属于高架源，排放的氮氧化物在大气中发生远距离传输和化学转化，不但会影响当地的环境质量，而且存在跨界污染的问题，是造成区域性环境问题的主要原因。截至目前，我国已有80%的火电机组采用了低氮燃烧技术，已建烟气脱硝设施达到9700万千瓦。目前我国正在修订火电厂大气污染物排放标准，氮氧化物的排放标准将会非常严格。这就要求在“十二五”期间，除淘汰的小火电机组外，全面推进现役机组低氮燃烧技术改造及脱硝设施的建设，加大已安装脱硝设施机组的监管力度，提高减排能力。东部地区和其他地区的省会城市单机容量20万千瓦及以上的现役燃煤机组实行脱硝改造，其他地区单机容量30万千瓦及以上的现役燃煤机组实行脱硝改造。 　　采取综合措施加强机动车氮氧化物排放控制。在一些大城市，机动车排放已经超过工业排放成为重要的大气污染源，氮氧化物的分担率一般在50%左右，由于其排气高度低，对人体的危害非常大，因此机动车氮氧化物的控制对改善城市环境质量具有至关重要的作用。“十二五”期间我国将在有条件的重点城市实行机动车新增量总量控制，并严格执行黄标车淘汰政策。按照东、中、西部差别化的政策，加大黄标车的淘汰力度，到“十二五”末，东部地区基本淘汰所有黄标车，即国0的汽油车和国Ⅲ以前的柴油车。提高机动车准入门槛，实施油品升级改造工程。“十二五”期间，在全国范围内严格实施国家第Ⅳ阶段机动车排放标准，部分重点区域和城市提前实施国家第Ⅴ阶段排放标准 2011年在全国范围内供应国Ⅲ标准的车用燃油，2015年底前基本实现国Ⅳ水平车用燃油的供应，实现车、油同步升级。 　　推进以水泥行业为主的其他行业氮氧化物排放控制。我国水泥行业氮氧化物的排放占总排放量的10%左右，是我国氮氧化物排放的第三大源。随着水泥行业落后产能淘汰工作的推进，新型干法窑的使用比例将大幅增加，在提高能源使用效率的同时，由于燃烧温度高等原因，氮氧化物排放量将显著增加。“十二五”期间需大力开展水泥行业新型干法窑降氮脱硝工作，根据水泥窑的现状和特性，推进烟气脱硝工程建设，要求长三角、珠三角、京津冀鲁等重点区域氮氧化物年排放量在1000吨以上或熟料生产规模在2000吨/日以上的现役新型干法窑实行脱硝改造。 　　钢铁、工业锅炉也是氮氧化物的重要排放源，为拓展氮氧化物减排领域，推进氮氧化物持续减排，“十二五”期间应加快冶金行业、工业锅炉等其他行业氮氧化物控制技术的研发和产业化进程，推进烟气脱硝示范工程建设。 　　“十二五”氮氧化物总量减排的难点 　　■阅读提示 　　电力行业大规模脱硝受多种因素的影响和制约 油品质量保证和机动车排放标准实施进程直接影响到氮氧化物的减排进展 重点行业污染治理技术的发展水平将影响“十二五”氮氧化物的减排效果。 　　电力行业大规模脱硝受多种因素的影响和制约。为实现氮氧化物“十二五”总量控制目标，“十二五”期间我国电力行业脱硝装机容量比例需达到70%以上(包括新增机组)，这将大于“十一五”期间二氧化硫的脱硫装机容量，减排压力非常大。此外，电厂脱硝还原剂氨的需求量将很大，脱硝装置中的催化剂也未实现国产化，这些因素都将增大电力行业氮氧化物减排的难度。 　　油品质量保证和机动车排放标准实施进程直接影响到氮氧化物的减排进展。车用燃油质量差、含硫量高是制约机动车排放控制的主要因素，尤其是当前柴油品质极不利于柴油机尾气后处理技术的使用，影响氮氧化物减排效果。目前我国还未实现国Ⅲ油品柴油的全面供应，这与“十二五”期间要基本实现国Ⅳ水平车用燃油的供应仍有较大差距，需要多部门加强协调推进这项工作。另外，提高机动车排放标准是控制机动车氮氧化物新增量的主要手段，但标准实施后减排效果需要一定的时间才能显现，因此，“十二五”期间国Ⅳ排放标准能否及时推行是保障机动车氮氧化物减排的关键。 　　重点行业污染治理技术的发展水平将影响“十二五”氮氧化物的减排效果。尽管我国已有电厂烟气脱硝的控制技术，但火电厂烟气脱硝的一些关键技术仍受制于国外，钢铁、水泥、工业锅炉等行业氮氧化物排放控制技术也处于研究阶段，其研发及应用的发展水平将影响“十二五”氮氧化物的减排效果。“十二五”期间，国家应该对氮氧化物控制技术研究及产业化给予更多的支持及优惠政策，尽快推动国内氮氧化物控制技术的规模化示范应用和产业化，为氮氧化物的大规模削减提供更多技术支撑。

鸡油货架期鸡油被广泛用于鸡粉、鸡精、鸡汁等家用调味品的生产中，为美味佳肴起着增香亮色的作用。鸡油含脂肪酸、蛋白质、脂溶性维生素、固醇类 等多种成分，鸡油由于含有不饱和脂肪酸，所以容易被氧化，氧化变质的鸡油会产生异味、酸价升高、颜色变深等问题，从而降低鸡油及含鸡油食品的商品和食用价值。鸡油需要具有良好的氧化稳定性和较长的货架期，才可以最大限度保留了鸡脂风味和营养价值。传统评估食用油货架期方法• 质保期研究放在室温或者烘箱下研究随着存放时间样品发生的变化。耗时长！！！• 样品存放后的变化主要通过感官法来判断，人为主观因素比较大。没有数据支撑作为质控依据！ RapidOxy 100模拟快速氧化，评价鸡油的氧化稳定性氧化反应作为含有油脂的食品变质的决定性因素，只有对其进行监控才能得到准确的货架期。通过 RapidOxy 100的加速试验，利用阿伦尼乌斯方程，只需测定三个温度点数据即可预测出常温下的货架期，相比传统恒温恒湿感官评价法，可以减少90%以上的时间，极大的提升测试效率，降低测试成本。测试条件：样品量：5g；压力：700kPa；测试温度：100℃，110℃，120℃；结束条件：20%压降。图：样品氧化后外观表：样品不同温度下测试结果样品1：鸡骨油货架期样品2：鸡脂油货架期样品3：鸡粉油货架期RapidOxy 100快速测试三个温度点下，鸡油的诱导期，采用Oxylogger 100自动计算出不同温度的鸡油货架期，由测试结果得出：取自不同部位的鸡油，氧化稳定性有明显差异，鸡脂油氧化稳定性最好，其次是鸡骨油，最差是鸡粉油。Rapidoxy 100是加速货架期实验的理想帮手，它可提供最高 1800kpa的压力，可在最高180℃的温度下进行样品测定，并且使用的样品量极少，对于固体或半固体样品只需要4g，而对于液体样品只需要5ml，利用阿伦尼乌斯方程建立货架期预测模型极大的减小了测试成本。使我们能够花费最短的时间，用最少的样品得到我们理想的测试结果。

近日，第68届IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM,国际电子器件大会)在美国旧金山召开。IEEE IEDM是一个年度微电子和纳电子学术会议，是报告半导体和电子器件技术、设计、制造、物理和建模等领域的关键技术突破的世界顶级论坛，其与ISSCC、VLSI并称为集成电路和半导体领域的“奥林匹克盛会”。中国科大国家示范性微电子学院龙世兵教授课题组两篇关于氧化镓器件的研究论文(高功率氧化镓肖特基二极管和氧化镓光电探测器)成功被大会接收，这也是中国科大首次以第一作者单位在IEEE IEDM上发表论文。　　1.高功率氧化镓肖特基二极管 如何开发出有效的边缘终端结构，缓解肖特基电极边缘电场是目前氧化镓肖特基二极管研究的热点。由于氧化镓P型掺杂目前尚未解决，PN结相关的边缘终端结构一直是难点。该工作基于氧化镓异质PN结的前期研究基础(Weibing Hao, et.al.，in proc. ISPSD, 105，2022)，将异质结终端扩展结构(Junction Termination Extension, JTE)成功应用于氧化镓肖特基二极管。该研究通过合理设计优化JTE区域的电荷浓度，确保不影响二极管正向特性的同时最大化削弱肖特基边缘电场，从而有效提高器件的耐压能力。优化后的器件实现了2.9 mΩcm2的低导通电阻和2.1kV的高击穿电压，其功率品质因数高达1.52 GW/cm2。此外，利用该优化工艺成功制备并封装了大面积的氧化镓肖特基二极管，器件正向偏压2V下电流密度达到180A/cm2，反向击穿电压高达1.3kV。研究成果以“High-Performance Vertical β-Ga2O3 Schottky Barrier Diodes Featuring P-NiO JTE with Adjustable Conductivity”为题发表在IEDM 2022上，且获选为Top Ranked Student Paper。论文第一作者为我校微电子学院博士生郝伟兵，微电子学院龙世兵教授和徐光伟特任副研究员为论文共同通讯作者。图1结终端扩展氧化镓肖特基二极管。(a)器件结构示意图。(b)具有不同JTE区域电荷浓度的器件击穿特性比较。 (c)封装器件反向恢复特性测试电路。(d)与已报道的氧化镓肖特基二极管的性能比较。 2.氧化镓光电探测器光电探测器在目标跟踪、环境监测、光通信、深空探索等诸多领域发挥着越来越重要的作用。响应度和响应速度是光电探测器的两个关键的性能参数，然而这两个指标之间存在着制约关系，此消彼长。由于缺乏成熟的材料缺陷控制技术，该问题在以氧化镓材料为代表的超宽禁带半导体探测器中尤为突出。龙世兵教授团队通过引入额外的辅助光源实现对向光栅(OPG)调控方案(图2a)，来缓解上述制约关系。该OPG方案下的Ga2O3/WSe2结型场效应晶体管探测器在目标光(深紫外)照射下表现出负向光栅效应(NPG)，器件的阈值电压往负向移动(图2b)；与之相反，辅助光源(可见光)照射使器件表现出正向光栅效应(PPG)，器件的阈值电压往正向移动；在目标光及辅助光同时照射下，器件整合了正、负对向光栅效应，但总体表现为阈值电压朝负向移动。OPG方案有效抑制器件内严重的持续光电导效应，器件的响应速度明显提升(图2c)。此外，如图(2d)所示，OPG调控方案中引入的辅助性可见光对器件的光/暗电流比和响应度等关键指标几乎不产生影响。最终，当OPG方案中的可见光常开，在仅牺牲10.4 %的响应度的情况下即实现了1200倍响应速度的提升，成功削弱了响应度和响应速度之间的制约关系。特别地，当通过反馈电路控制辅助光源仅在器件响应的下降沿触发，将在无响应度牺牲的情况下实现响应速度的数量级提升。该工作提出了一种光电探测器芯片内千万像素共享一颗辅助LED即可缓解响应度与响应速度之间的制约关系的策略，对光电探测芯片综合性能的提升有重要的参考意义。研究成果以“Alleviating the Responsivity-Speed Dilemma of Photodetectors via Opposite Photogating Engineering with an Auxiliary Light Source beyond the Chip”为题发表在IEDM 2022上。我校微电子学院龙世兵教授和赵晓龙特任副研究员为论文的共同通讯作者，微电子学院博士生邹燕妮为论文第一作者，硕士生曾妍和博士生谭鹏举为论文的共同第一作者。图2对向光栅(OPG)光电探测器概念及基本特性。上述两项研究得到了国家自然科学基金、中国科学院和科技委等的资助，也得到了中国科大微纳研究与制造中心、中国科大信息科学实验中心、富芯微电子公司等在器件制备、仿真模拟及封装方面的支持。

A1102极压润滑油氧化性能测定仪适用标准：SH/T0123 ASTM D2893仪器特点:1、试样在95°C下，通入恒压干燥的空气，试验312h，通过测定试样100°C运动粘度的增长值和沉淀值的变化。2、温度范围：室温～150°C3、控温精度：0.1°C4、可同时做5个试样5、形式：落地式结构，底部有轮子，可方便移动。6、智能化程度：基于微处理器的智能仪表控温，数字显示温度，具有温度修正功能，自动定时，蜂鸣器提示.7、电源电压：AC220V 50Hz8、外形尺寸： 500*600*1450 、重量: 20kg技术参数:控温方式：PID数显温控器控温精度：150±0.1℃加热方式：电热管加热 油浴计时方式：数显计时器整机功率：2.5KW工作单元：6管流量控制：精密流量计

日盲紫外光电探测器在民生(如电网安全监测、环境与生化检测、森林火灾告警、医学成像等)领域有重要应用，是世界各国竞相研发的焦点。氧化镓具有宽带隙(可至4.9 eV)、地壳丰度较高(中国镓储量全球第一)、物理化学性能稳定等优势，是理想的日盲(截止波长～280 nm，对应光子能量～4.42 eV)探测有源层材料。目前，氧化镓日盲紫外探测器已取得一些重要进展，但工艺温度普遍较高。相比外延或多晶薄膜材料，非晶半导体薄膜可低温、大面积均匀制备。为实现大面积柔性应用，氧化镓低温制备技术的研发势在必行。然而，非晶薄膜难以致密化，其微结构和化学计量比难以有效调控，导致氧化镓有源层内载流子浓度和氧空位等缺陷难以调控，同时器件的光响应度和响应时间也难以协同提高。 　　中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究团队近年来一直致力于氧化镓薄膜及其日盲紫外探测器的制备及其物性的调控研究。前期，团队通过溶液法制备了具有较高紫外-可见抑制比的氧化镓基探测器，其功耗可至pW量级【Applied Physics Letters 116, 19 (2020)】。 　　近期，团队通过施加磁控溅射衬底偏压辅助制备工艺，有效调控了非晶氧化镓(a-GaOx)薄膜的表面粗糙度、相对质量密度、折射率、带隙和成分配比(镓氧比)。在近室温下制备的a-GaOx薄膜具有较少的各类缺陷态，大幅提高了薄膜的致密度和载流子迁移率，相应日盲紫外探测器的光响应度提高了460倍，并具有良好的光谱选择性【Ceramics International 47, 22 (2021)】。 　　团队开发了金属诱导低温退火工艺，使得氧化镓的结晶温度降低200℃；提出了籽晶层和非平衡态联合作用下的低温诱导结晶机制，诱导后薄膜的致密度得到大幅提高，带尾态、氧空位等缺陷态显著降低，相应光电薄膜晶体管探测器具有优异的光谱选择性【The Journal of Physical Chemistry Letters 13, 31 (2022)】。 　　相关研究工作得到中科院国际伙伴计划、浙江省自然科学基金重大项目和宁波市重大攻关项目等的支持。低温结晶机理及探测器光电性能的测试