Studies of ambient and chamber aerosol composition using the aerosol mass spectrometer

This thesis presents composition measurements for atmospherically relevant inorganic and organic aerosol from laboratory and ambient measurements using the Aerodyne aerosol mass spectrometer. Studies include the oxidation of dodecane in the Caltech environmental chambers, and several aircraft- and ground-based field studies, which include the quantification of wildfire emissions off the coast of California, and Los Angeles urban emissions.

The oxidation of dodecane by OH under low NO conditions and the formation of secondary organic aerosol (SOA) was explored using a gas-phase chemical model, gas-phase CIMS measurements, and high molecular weight ion traces from particle- phase HR-TOF-AMS mass spectra. The combination of these measurements support the hypothesis that particle-phase chemistry leading to peroxyhemiacetal formation is important. Positive matrix factorization (PMF) was applied to the AMS mass spectra which revealed three factors representing a combination of gas-particle partitioning, chemical conversion in the aerosol, and wall deposition.

Airborne measurements of biomass burning emissions from a chaparral fire on the central Californian coast were carried out in November 2009. Physical and chemical changes were reported for smoke ages 0 – 4 h old. CO₂ normalized ammonium, nitrate, and sulfate increased, whereas the normalized OA decreased sharply in the first 1.5 - 2 h, and then slowly increased for the remaining 2 h (net decrease in normalized OA). Comparison to wildfire samples from the Yucatan revealed that factors such as relative humidity, incident UV radiation, age of smoke, and concentration of emissions are important for wildfire evolution.

Ground-based aerosol composition is reported for Pasadena, CA during the summer of 2009. The OA component, which dominated the submicron aerosol mass, was deconvolved into hydrocarbon-like organic aerosol (HOA), semi-volatile oxidized organic aerosol (SVOOA), and low-volatility oxidized organic aerosol (LVOOA). The HOA/OA was only 0.08–0.23, indicating that most of Pasadena OA in the summer months is dominated by oxidized OA resulting from transported emissions that have undergone photochemistry and/or moisture-influenced processing, as apposed to only primary organic aerosol emissions. Airborne measurements and model predictions of aerosol composition are reported for the 2010 CalNex field campaign.

Complexo Burkholderia cepacia em pacientes com fibrose cística: caracterização das espécies, avaliação do perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos e da diversidade genética

O Complexo Burkholderia cepacia (CBc) é um grupo de 17 espécies intimamente relacionadas que estão associadas à deterioração pulmonar e aumento da mortalidade em pacientes com Fibrose Cística (FC). Essas espécies variam entre si em relação à prevalência, quadros clínicos e virulência. Pouco é conhecido em relação ao perfil de resistência aos antimicrobianos. Uma vez estabelecida a infecção, a abordagem terapêutica e as medidas de controle atualmente adotadas são baseadas no CBc, sem considerar cada espécie em particular. O objetivo deste estudo foi determinar a prevalência das espécies do CBc em pacientes atendidos em dois centros de referência no Rio de Janeiro, bem como estabelecer perfis de resistência a antimicrobianos e avaliar a diversidade molecular entre as espécies. Cem amostras do CBc isoladas de 38 pacientes com FC no período de janeiro de 2010 a fevereiro de 2012 foram identificadas por métodos fenotípicos e pelo sequenciamento do gene recA. As CIMs para amicacina, aztreonam, ceftazidima, trimetoprim/sulfametoxazol e tobramicina foram determinadas por microdiluição e a genotipagem das espécies foi realizada por PFGE com a enzima SpeI. B. vietnamiensis (44%) foi a espécie mais prevalente, seguida de B. cenocepacia IIIA (36%), B. multivorans (10%), B. cenocepacia IIIB (1%) e B. stabilis (1%). Cinco por cento das amostras não foram identificadas. B. vietnamiensis foi identificada em mais da metade dos pacientes (58,3%). Foram observadas diferenças no perfil de susceptibilidade entre as espécies do CBc. B. cenocepacia IIIA foi a espécie que apresentou as maiores taxas de resistência aos antimicrobianos, sobretudo para trimetoprim/ sulfametoxazol (80,5%), principal antimicrobiano utilizado no tratamento de infecções causadas pelo CBc. Amostras com perfis MDR ocorreram em todas as espécies, destacando-se o perfil A, resistente simultaneamente aos cinco antimicrobianos, observado em 58,8% das amostras de B.cenocepacia IIIA. A análise do polimorfismo genético mostrou que, apesar de B. vietnamiensis ter sido a espécie mais prevalente, a ocorrência de nove grupos clonais sugere que a aquisição dessas cepas tenha se dado a partir de uma fonte ambiental comum. Para B. cenocepacia IIIA, 52,9% das amostras foram atribuídas a um mesmo grupo clonal (BcA), compartilhado entre nove pacientes atendidos em um mesmo centro de referência. Oitenta por cento dessas amostras apresentaram ainda resistência a todos os antimicrobianos testados. Os dados mostram que, mesmo com o emprego de técnicas moleculares, é difícil a identificação do CBc em nível de espécie; que B. cenocepacia IIIA é caracterizada por índices de resistência superiores às outras espécies e que a transmissão cruzada entre os indivíduos aponta para a necessidade do estabelecimento de medidas de vigilância do CBc nos centros de referência.

GAS-PHASE ION-MOLECULE REACTIONS OF BUCKMINSTERFULLERENE C-60 WITH SOME SMALL ORGANIC-COMPOUNDS IN MASS-SPECTROMETER

In chemical ionization mass spectrometry (CIMS) gas phase C-60(+) or C-60 can react with fragment ions from three chloromethane and four multichloroethane molecular ions via ion-molecule reactions. A dozen of gas-phase adduct ions of C-60 are observed, and most of them contain chlorine atoms. The results of the comparison and analysis show that the relative intensities of adductions are not directly proportional to the corresponding fragment ions in the MS of reagents,which implies that some fragment ions containing radicals are more reactive with C-60(+) or C-60. This indicates that the alkene-like C-60(+) or C-60 can act as a radical sponge in addition reactions.

有机磷化合物的质谱研究(Ⅵ)——磷酰二胺酯类化合物的电子轰击质谱和化学电离质谱

本文报道了7种新的N-烷基-N′-乙氧羰基甲基-N′-芳磺酰基-O-乙基磷酰二胺酯化合物的电子轰击质谱(EIMS)和化学电离质谱(CIMS,甲烷为反应气)。结果表明,无论是EIMS,还是CIMS均存在较多的骨架重排离子峰;取代基对谱图有较大的影响;EIMS中P—N键的断裂为重要质谱特征,CIMS中MH~+准分子离子为重要特征离子,还存在分子离子反应的产物。

异辛基膦酸单异辛酯稀土配合物的快原子轰击质谱(FABMS)

酸性磷酸酯金属配合物组成和结构的测定有利于阐明萃取机理,是萃取化学中令人感兴趣的课题。标题配合物由于热稳定性差、挥发性小而且分子量大(结构筒式I,简称LnL_3),常规的质谱分析(EIMS、CIMS)难以进行。本文应用FABMS成功地对此配合物作了测定,并用亚稳跃迁技术对其裂解规律进行了探讨。

制造执行系统的边界划分方法研究

介绍了制造执行系统(MES)的含义和实现的核心功能,提出了目前信息化建设过程中存在的边界问题,针对出现的问题,给出了MES与其它系统的边界划分方法:功能边界与技术边界两种方法。并根据研究结果分析了MES与ERP、MES与PCS系统的边界划分。

旋转机械全息序列相似性匹配故障诊断方法

针对全息诊断分辨率低影响旋转机械故障诊断质量和自动化水平的问题,将时间序列相似性匹配的基本概念和方法引入故障诊断应用中,结合全息诊断信息融合分析旋转机械振动全貌的思想,定义了全息序列及其相似性度量模型,用类时间轴上的多维序列表征转子系统振动全貌,进而利用采用近似三角不等式与B+树结合剪枝策略的全息序列相似性匹配算法实现故障诊断。实验结果表明,该方法能够实现高质量的故障自动分类识别。

基于遗传退火算法的装配线设计多目标优化方法

针对混装配线设计这一有约束的多目标优化问题,建立了数学模型。将基于Pareto的解的分级方法与Lp-范数形式的非线性机制相组合,构建了基于遗传退火算法多目标优化方法。重点阐述了个体编码、染色体检修、多目标处理机制等关键技术。设计了算法流程图,并开发了优化程序。该方法克服了加权和方法的不足,用模拟退火改善了遗传算法全局寻优性能。计算实例表明,随着迭代次数的增加,每代的非受控点逐渐收敛于Pareto最优边界,是一种混装线设计多目标优化的新方法。

CIM系统设计中的关键问题

虽然新的制造系统不断涌现 ,企业仍然对CIM给予很大广泛的认可。本文讨论了CIM设计中的一些关键问题。首先 ,根据业务过程重组来实施CIM至关重要 ,其次 ,必须采用CIM的功能体系结构规范和容纳各种功能系统 ,以便更好地执行业务流过程。同时 ,需要有相应的集成基础结构来支持整个企业的数据管理。

基于CORBA的多机器人应用互操作系统的研究与实现

本文针对异构分布环境下的多机器人系统 ,提出了一种基于 CORBA规范和框架请求代理 (FRB)这一方式的应用系统集成模型 .为实现分布异构环境下的多机器人的通信、协同、编程 ,支持系统任务重组与重构、应用互操作提供一条有效途径 .并给出了一个自行设计的面向多机器人基于CORBA的对象互操作的方法、机制 .给出基于 CORBA的应用编程接口 (API)与扩展接口定义语言X- IDL,通过基于 CORBA的多机器人基本对象类的建立与对象的实现 ,实现基于 CORBA的多机器人互操作与开放分布处理原型系统 .

集成化企业建模方法与工具系统研究

研究了企业建模方法的发展趋势 ,提出了一个集成化的企业建模方法 ,给出了建模框架体系和建模方法 ,并设计了一个基于CORBA软件总线的集成化企业建模与仿真优化系统。所提出的建模方法与设计的软件工具 ,对于促进集成化企业建模方法学的研究 ,开发具有我国自主版权的建模与优化工具系统 ,具有实际应用价值。

制造系统的可重构性

可重构制造模式是一种指导管理和控制制造系统重构过程的制造哲理 ,它使制造系统有效地响应不断变化的环境。制造系统具有可重构能力是其生存和发展的基本手段 ,具有较高可重构性的公司在风云突变的环境中将远远超过其竞争对手。本文探讨了可重构制造模式的基本定义和内涵 ,并从组织、过程、产品、加工系统和信息平台等五个方面研究了制造系统的可重构性。

基于多代理和规则调度的敏捷调度系统研究

研究了在敏捷制造环境下制造车间生产过程的动态调度问题。针对敏捷化调度的特殊要求 ,提出了综合运用多代理机制与规则调度实现敏捷化制造车间生产过程动态调度的方法 ,建立了基于多代理生产组织和运行模式的生产过程动态调度系统框架结构 ,研究了在多代理结构的基础上实现规则调度的方法 ,创建了适应实际生产环境的代理的模型结构 ,并以一类敏捷加工车间动态调度的仿真研究说明所提出方法的思路和可行性。

基于Agent的工作流协调模型研究

本文分析了工作流管理系统的现状及存在的问题 ,提出了基于 agent的工作流协调管理模型 .该模型在面向对象的工作流元过程模型基础上 ,利用 agent和面向对象技术 ,建立协调 agent、实例化 agent和活动 agent模型 ,提高系统的自组织、自学习和协调能力 .

基于港航运输供应链管理

大文以大连港DP-CIMS资管理系统开发为背景，根据港航运输的特点，利用供应链管协调机制与方法，采用CORBA面向对象技术，开展了基于港航运输的供应链管理模设计与实施技术研究，提出了适合企业的供应链管理总体功能的结构框架，并着手在供应链管理系统网络环境下进行模型建立与开发。