【正文】 糙度要求不高 ,不會(huì)損壞樣品的外觀及性能，所以可以同時(shí)對(duì)多種組分進(jìn)行測(cè)定，比較適合催化反應(yīng)的跟蹤測(cè)定。 “原位”紅外光譜分析方法 很 簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍 很 廣，在 多 相與 均 相催化基礎(chǔ)研究、動(dòng)力學(xué)過(guò)程追蹤、高溫高壓體系在線分析等方面提供了許 多重要信息，并將可能用于高溫高壓下平衡常數(shù) 的 測(cè)定、超臨界氣體萃取體系分析等許多領(lǐng)域。為此，人們提出了“原位” (insitu)檢測(cè)的山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 要求，即通過(guò)特定方法，檢測(cè)與反應(yīng)條 件完全相同條件下的樣品。聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展如：氣相色譜 (GC)、高效液相色譜 (HPLC)、臨界超流體色譜 (SFC)、薄層色譜 (TLC)、熱重分析技術(shù) (TGA)、裂解色譜 (PYGC)等與傅立葉變換色譜聯(lián)用，大大拓寬了紅外光譜法的應(yīng)用范圍。 山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 隨著重整催化劑的發(fā)展 ， 對(duì)原料中雜質(zhì)要求更為嚴(yán)格 ， 同時(shí)隨著重整工藝技術(shù)的提高 ， 重整原料油來(lái)源將更為廣泛 ， 對(duì)預(yù)加氫催化劑的活性、選擇性及穩(wěn)定性的要求也相應(yīng)提高。因此，原料均質(zhì)問(wèn)題是國(guó)產(chǎn)加氫劑生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配料的關(guān)鍵問(wèn)題。（ 2）原料質(zhì)量指標(biāo)的穩(wěn)定性（燒殘）直接決定山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 了催化劑產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。此外，根據(jù)這種設(shè)備和催化劑廠目前使用的錐式干混器混合效果比較后得出：粉料混合均勻度是由混合物料本身的物理特性決定的，與混合設(shè)備并無(wú)直接關(guān)系；混合設(shè)備均能實(shí)現(xiàn)物料均勻混合，性能優(yōu)劣只決定了粉料混合達(dá)到拐點(diǎn)的時(shí)間長(zhǎng)短（混合效率）。 國(guó)產(chǎn)催化劑原料混合試驗(yàn) 如前所述，氧化鋯的熔點(diǎn)高達(dá) 2700℃ ，即時(shí)加 熱到 1900℃ 也不會(huì)與熔融的鋁、鐵、鎳、鉑等金屬，硅酸鹽和酸性爐渣等發(fā)生反應(yīng) ，所以用氧化鋯材料制作的坩堝能成功的熔煉鉑、鈀、釕、銫等鉑族貴金屬及其合金，亦可用來(lái)熔煉鉀、納、石英玻璃以及氧化物和鹽類等。盡量減少手工操作，提高生產(chǎn)效率，消除人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，成為我們關(guān)注和思考的重要問(wèn)題。一般而言，用吡咯為原料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，要重新蒸餾后再使用，因?yàn)檫量╅L(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中易聚合生成聚吡咯（黑色固體）。 吡咯 [24]，淺黃色或棕色油狀液體，具有類似苯胺的 氣味，熔點(diǎn) 24℃，沸點(diǎn) 131℃，相對(duì)密度（水 =1） （ 20℃），相對(duì)蒸氣密度（空氣 =1） ，燃燒熱 2373kJ/mol， 閃點(diǎn) 39℃，難溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯等多數(shù)有機(jī)溶劑。 Larter[21]等在研究中觀察到單體吡咯型化合物豐度降低的速率與烷基取代基位置有關(guān) ,并且在運(yùn)移過(guò)程中咔唑和苯并咔唑、二苯并咔唑系列發(fā)生分餾效應(yīng) ,其分餾程度與距離有關(guān) ，并可將其用于評(píng)價(jià)油氣運(yùn)移距離。研究表明 ,運(yùn)移過(guò)程中這類化合物主要產(chǎn)生以下分餾效應(yīng)：①氮屏蔽型異構(gòu)體相對(duì)于氮裸露型異構(gòu)體富集；②烷基咔唑相對(duì)于烷基苯并咔唑富集；③高碳數(shù)同系物相對(duì)于低碳數(shù)同系物富集 [2]。從高沸點(diǎn)到低沸點(diǎn)，氮的含量急劇下降。與此同時(shí)，隨著非烴化學(xué)研究的進(jìn)一步深入，人們?cè)谘芯坑蜌膺\(yùn)移時(shí)逐漸把注意力轉(zhuǎn)向原油中的極性組分，而含氧化合物中的烷基苯酚和含氮化合物中的烷基咔唑類化合物首先得到極大的關(guān)注，使得有機(jī)含氮化合物的研究成為非烴地球化學(xué)的一個(gè)重要的研究方向。石油含氮化合物一 卟啉 (porphyrns)的發(fā)現(xiàn)為石油有機(jī)成因說(shuō)提供了有力證據(jù) [11]。 有機(jī)含氮化合物的研究，國(guó)外開(kāi)展較早，國(guó)內(nèi)的研究正在起步。 in situ FTIR spectra。常溫下，發(fā)生垂直吸附，高溫下，不僅發(fā)生垂直吸附，還有平行吸附，而且平行吸附比垂直吸附更穩(wěn)定。 這一前沿領(lǐng)域的研究還可以優(yōu)化油氣開(kāi)發(fā)方案，為提高油氣的最終采收率帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益 。近年來(lái)，由于咔唑類化合物的分離和分析技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和完善，國(guó)外石油地球化學(xué)家發(fā)現(xiàn)該類化合物蘊(yùn)藏著豐富的地質(zhì) 一 地球化學(xué)信息，尤其在油氣運(yùn)移、油藏聚集史及儲(chǔ)層潤(rùn)濕性等方面的研究中展示了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和潛力。 其吸附機(jī)理為：吡咯在 MoS2上 的吸附有垂直吸附和平行吸附兩種類型，垂直吸附是吸附在 N原子上，平行吸附是吸附在 C=C上。 hydrogenation catalyst。吡啶類化合物在治療心腦血管疾病、精神病、胃潰瘍、過(guò)敏、艾滋病、腫瘤等方面用途很廣；喹啉是一種重要的精細(xì)化 工原料，主要用于合成醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥和多種化學(xué)助劑，許多喹啉類化合物都是重要醫(yī)藥中間體，喹啉本身最初也是從抗瘧藥物奎寧經(jīng)過(guò)蒸餾而得到，主要應(yīng)用于合成抗瘧藥物，解熱鎮(zhèn)痛藥物辛可芬，局部麻醉藥物鹽酸地布卡因，抗阿米巴病藥喹碘仿、氯碘喹啉、雙碘喹啉等，抗菌素藥物克菌定；吡咯衍生物單體是一類重要的五元氮雜環(huán)化合物，作為精細(xì)化工產(chǎn)品的重要中間體， 在醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥、日用化學(xué)品、涂料、紡織、印染、造紙、感光材料、高分子材料等領(lǐng)域有著廣泛的用途。 山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 對(duì)石油中的含氮化合物的研究可以追溯到 19世紀(jì)初。隨后的研究主要集中在含氮化合物的分離和鑒定方面 [4,14,15]。 Richter 等[16]用正戊烷沉淀多個(gè)原油殘余物中的瀝青質(zhì)，發(fā)現(xiàn)瀝青質(zhì)餾分中氮化合物含量最高，即多環(huán)芳香結(jié)構(gòu)含氮化合物主要存在于瀝青質(zhì)中 [17]。油氣的初次和二次運(yùn)移對(duì)于成藏石油中的吡咯類含氮化合物的分布具有強(qiáng)烈影響。二次運(yùn)移對(duì)有機(jī)氮化合物分布的影響與初次運(yùn)移有相 似之處。 吡咯類化合物 我國(guó)吡咯行業(yè)“十二五”規(guī)劃中提出吡咯行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和措施，研究分析吡咯行業(yè)發(fā)展的突出瓶頸，明確了“十二五”期間及到2020年吡咯行業(yè)發(fā)展的總體思路、指導(dǎo)原則、戰(zhàn)略選擇和關(guān)鍵舉措。 吡咯可用 1， 4 二羰基 化合物 與氨反應(yīng)制取，工業(yè)上吡咯由丁炔二醇與氨通過(guò)催化作用制備。隨著催化劑行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，國(guó)內(nèi)催化劑制備企業(yè)在提升產(chǎn)量的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。解決該問(wèn)題目前可行的方法是，對(duì)某配方涉及的主要原料分大批次（如 5~10 t/次）預(yù)先使用大山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 型的粉體混合設(shè)備進(jìn)行混合，實(shí)現(xiàn)批量物料的均質(zhì)，然后通過(guò)氣流輸送設(shè)備（粉體氣流輸送是借助氣體的動(dòng)能，使管道中的粉體被懸浮輸送，一般有真空輸送、壓力輸送和混合式輸送等多種形 式，目前已廣泛應(yīng)用于化工、煤炭等領(lǐng)域的粉料輸送，技術(shù)已非常成熟） 輸送到下道工序備用。因此，在拐點(diǎn)附近，粉體混合效果最好。 該配料程序必須滿足：（ 1）對(duì)原料的精確稱量是保證原料按配方準(zhǔn)確加入的必要保證。從多年來(lái)自動(dòng)稱重傳感器的使用效果看，應(yīng)屬于比較成熟可靠的方法；原料質(zhì)量指標(biāo)方面，由于國(guó)產(chǎn)劑種大部分使用國(guó)產(chǎn)原料，制造廠家技術(shù)落后等方面的原因，實(shí)現(xiàn)原料燒殘均一在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法達(dá)到。解決該問(wèn)題目前可行的方法是，對(duì)某配方涉及的主要原料分大批次（如 5~10 t/次）預(yù)先使用大型的粉體混合設(shè)備進(jìn)行混合，實(shí)現(xiàn)批量物料的均質(zhì)，然后通過(guò)氣流輸送設(shè)備（粉體氣流輸送是借助氣體的動(dòng)能，使管道中的粉體被懸浮輸送，一般有真空輸送、壓力輸送和混合式輸送等多種形式，目前已廣泛應(yīng)用于化工、煤炭等領(lǐng)域的粉料 輸送，技術(shù)已非常成熟）輸送到下道工序備用。 近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電 子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 ， 出現(xiàn)了多種分析技術(shù)和聯(lián)用技術(shù)，繼傅立葉變換紅外 (FTIR)光譜法后，又相繼出現(xiàn)了時(shí)間分辨 (TimeResolved)光譜，步進(jìn)掃描 (StepScan)光譜，基體分離(MatrixIsolation)光譜 ， 光聲 (Photoacoustic)光譜，光熱 (Photothermal)光譜及多維 (Multidimensional)光譜分析技術(shù)等。各種波譜儀的發(fā)展為這些課題的研究提供了新的手段，但一般僅限于常溫常壓樣品，不能提供高溫高壓下反應(yīng)體系的確切信息。 從 1980年開(kāi)始，人類自行設(shè)計(jì)了高溫高壓紅外流動(dòng)池，摸索了一些“原位”紅外光譜實(shí)驗(yàn)方法，并成功地應(yīng)用于反應(yīng)過(guò)程追蹤、催化循環(huán)驗(yàn)證、失活原因與產(chǎn)物考察、過(guò)渡應(yīng)答實(shí)驗(yàn)在線分析、吸附態(tài)研究等領(lǐng)域。 基本技術(shù) 漫反射 FTIR 技術(shù)是對(duì)固體樣品粉末進(jìn)行直接測(cè)量的方法。作為一類表面技術(shù)， ATR 在與界 面現(xiàn)象 /行為有關(guān)的研究中仍然倍受關(guān)注，隨著計(jì)算機(jī)和多媒體圖視功能的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了非均勻樣品和不平整樣品表面微區(qū)無(wú)損測(cè)量，獲得了在微區(qū)空間分布的官能團(tuán)和化合物的紅外光譜圖，如用于確定碳纖維的最佳表征條件。 光譜 結(jié)構(gòu)相關(guān)性分析法根據(jù) IR 光譜圖分析 ,確定樣品的結(jié)構(gòu)特征是分析紅外光譜學(xué)的最基本功能，如分析三叔丁類化合物。如應(yīng)用普通的時(shí)間分辨紅外光譜研究無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物的光分解產(chǎn)物 和光分解動(dòng)力學(xué)。 聯(lián)用技術(shù) GCIR 連用 色譜紅外連用最早開(kāi)發(fā)成功的是 GCIR，在早期的一段時(shí)間進(jìn)展緩慢，主要障礙是當(dāng)時(shí)的色散性光譜儀掃描時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，一張圖譜最快也需時(shí) 1~2min，檢測(cè)器的靈敏度和響應(yīng)時(shí)間也不夠理想，這兩點(diǎn)都與色譜分析的要求不能吻合，即使采用填充柱也無(wú)法滿足與之匹配的要求。 SFCIR 連用 山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 超臨界流體色譜與紅外光譜連用是當(dāng)今最重要的連用分析技術(shù)之一，這一方法正日益被人們注意和開(kāi)發(fā)應(yīng)用。這兩種方法都是從液相色譜與紅外光譜連用技術(shù)中移植而來(lái)的。與傳統(tǒng)的熱重分析方法相比， TGFTIR 聯(lián)機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是 ,可以直接準(zhǔn)確的測(cè)定樣品在受熱過(guò)程中所發(fā)生的各種物理化學(xué)變化，以及在各個(gè)失重過(guò)程中的分解或降解產(chǎn)物的化學(xué)成分。徐維并 [3]等研究了 鳥(niǎo)嘌呤與一系列鹵代烴類烷化劑反映的加山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 合物，經(jīng)過(guò)薄層分離，進(jìn)一步作紅外鑒定 ， 從而得到了鳥(niǎo)嘌呤 一 鹵代烴氧位和氮位加合物的紅外光譜表征。 隨著儀器精密度的提高，紅外光譜儀在分辨率和掃描速度等方面達(dá)到了很高的指標(biāo)?，F(xiàn)有的傅立葉變換紅外光譜儀已不僅限于中紅外 (MIR)的使用，分束器的使用可將光譜范圍可覆蓋紫外到遠(yuǎn)紅外的區(qū)段。如美國(guó) PE公司生產(chǎn)的 Syetem2020FTIRGC 聯(lián)用儀，能夠一次存儲(chǔ) 640個(gè)光譜圖，其接口為與毛細(xì)管氣相色譜儀匹配的小體積光管 ,控溫范圍最高達(dá) 340e，適用于較高沸點(diǎn)化合物的分析，靈敏度可達(dá)山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 5ng。Aspectrics 公司生產(chǎn)的編碼光度紅外光譜 (EPIR)采用光柵和轉(zhuǎn)動(dòng)編碼輪對(duì)來(lái)自樣品的紅外信號(hào)進(jìn)行編碼，是一種新型的紅外光譜技術(shù)，具有100次 /s的掃描速度，能同時(shí)在氣態(tài)階段測(cè)試甲烷、乙烷和丙烷氣體。它提供了通用的 建模和分析工具，以及解決特定研究問(wèn)題的多個(gè)功能模塊，如量子力學(xué) (QM， Dmol3和 CASTEP)、線性標(biāo)度量子力學(xué)、分子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué) 、蒙特卡洛、介觀動(dòng)力學(xué)和耗散粒子動(dòng)力學(xué)、統(tǒng)計(jì)方法 QSAR等多種山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 先進(jìn)算法和 X射線衍射分析等儀器分析方法，幫助研究人員構(gòu)建分子、團(tuán)簇、聚合物、固體及表面的結(jié)構(gòu)模型，并研究、預(yù)測(cè)材料的相關(guān)性質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)、催化劑、晶體與界面等研究過(guò)程。利用 Materials Studio的輔助教學(xué)功能，形象直觀的展示較抽象、復(fù)雜的概念和模型，將抽象的平面教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw的形象教學(xué)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。將樣品 在無(wú)水乙醇中隔絕空氣研細(xì)，真空干燥 8h。選擇合適的載氣，通入探 針化合物分子，掃描不同溫度下催化劑表面紅外譜圖。 Material Studio 是一個(gè)模塊化的環(huán)境。 用 Material Studio 軟件來(lái)模擬吸附，首先要在 File 模塊中選中新建3D 原子圖，并建立吡咯的 3D 圖；其次，在 File 模塊中引入 MoS2的 3D山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 空間結(jié)構(gòu)。 準(zhǔn)備工作和模擬環(huán)境調(diào)試好以后開(kāi)始模擬，在任務(wù) 模塊分別進(jìn)行能量和結(jié)構(gòu)模擬運(yùn)算 。 由上圖 及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 可以看出，吡咯的 特征 峰 位置 有 340310 15 73 560cm1 如圖 ，為 298K溫度下，吡咯在 MoS2表面吸附的紅外光譜圖： 圖 298K，吡咯在 MoS2上吸附的紅外光譜圖 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及 上圖可以得到， 298K，吡咯吸附后 特征 峰 出現(xiàn)在37 31 1690、 1570、 13 1050、 665cm1處。 山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 比較吸附前后峰位置的數(shù)據(jù)， 可 以看出， 與標(biāo)準(zhǔn)吡咯（ 98%）的紅外光譜圖相比原來(lái)峰在波數(shù)為 3403 cm1處，吸附后移動(dòng)到波數(shù)為 3730 cm1處；原來(lái)峰在波數(shù)為 3102 cm1處，吸附后幾乎不變；原來(lái)峰在波數(shù)為1530 cm1處，吸附之后 峰消失，而在 1710 cm 1390 cm1處出現(xiàn)新的峰 。 比較及分析 吡咯吸附前后紅外光譜圖 比較吸附前后峰位置的數(shù)據(jù)，看以看出， 298K下吸附后的紅外光譜圖則變化較大，與吸附前相比峰的位置不僅發(fā)生變化，峰的個(gè)數(shù)也發(fā)生變化，然而 在 573K下吸附的結(jié)果和在 473K下吸附的結(jié)果幾乎沒(méi)有差別，只是百分透過(guò)率有所降低，因此可以說(shuō)在高溫下其吸附模型 幾乎是一樣的，但相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)吡咯吸附前的紅外光譜圖來(lái)說(shuō)，峰的位置還是發(fā)生了明顯的變化。 也就是說(shuō)，常溫下，吡咯的吸附僅僅發(fā)生在 N原子上；高溫下，吡咯的吸附不僅發(fā)生在 N原子上，還發(fā)生在 C=C上。 山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖