生物质纳米纤维素制备及其应用研究

我国作为一个粮食生产大国,秸秆资源丰富。近年来,秸秆焚烧现象一直较为严重,不仅对环境造成了危害,还导致了秸秆的资源利用率降低。研究表明,植物秸秆中含有的大量纤维素,提取后可制备纳米纤维素,纳米纤维素凭借其优良的特性得到了广泛的关注。本文简要介绍了利用秸秆废料提取纤维素及纳米纤维素的制备技术,并对由纤维素制备的纳米纤维素材料的应用进行了综述。     

生物法改性纤维素纳米纤维制备高效CO2缓蚀剂

目的 以绿色天然材料为原料,制备高效CO2缓蚀剂.方法 以植物乳杆菌为改性工具,采用生物法对纤维素纳米纤维进行改性,制备功能化的纳米材料.采用红外光谱对产物结构进行表征,使用失重测试和电化学测试相结合对碳钢在饱和CO2盐溶液中的缓蚀性能进行评价.结果 功能化的纤维素纳米纤维对碳钢的腐蚀具有明显的抑制作用.失重测试证实,当添加浓度达到10?4时,缓蚀效率可达到88.6％.极化曲线测试表明,改性后纳米缓蚀剂的作用机制属于混合抑制型,对阴极电荷的传递过程和阳极溶解过程均产生抑制作用,且纳米粒子在高过电位下会发生脱附.不同时间的电化学阻抗谱测试表明,纳米缓蚀剂的缓蚀作用在溶液中达到稳定的时间约8 h,明显长于传统的缓蚀剂.结论 功能化的纤维素纳米纤维是一种缓蚀性能优异的新型纳米缓蚀剂,它独特的组成结构使其能在金属表面吸附成膜.这种特殊的改性方法为缓蚀剂的绿色安全生产提供了新的思路.     

纳米金属颗粒在土壤-植物系统中的迁移转化及生物效应研究进展

纳米金属颗粒的安全性是我国纳米产业发展亟需解决的重要课题,认识纳米金属颗粒在土壤-植物系统中的迁移转化和生物效应是其安全性研究的重要内容. 本文系统阐述了纳米金属颗粒在土壤中的迁移转化、在植物中的运输过程和机制以及在植物中的生物转化及其对植物的生物学效应,并在此基础上提出未来研究展望. 结果表明:①复杂的土壤环境(pH、离子强度、离子价态、温度、溶解性有机质)能够影响纳米金属颗粒在土壤中的迁移及其形态转化(吸附/解吸、分散/沉降、解离和氧化/还原);②纳米金属颗粒首先吸附在植物的根部,再通过质外体或共质体途经向植物内部转移,由木质部和韧皮部组成的维管系统进行转运;③根际分泌物以及植物体内的蛋白质与有机酸等对纳米金属颗粒在植物中的生物转化起到重要作用;④纳米金属颗粒可以通过引起氧化应激或抑制营养元素吸收对植物产生毒性效应. 为此,提出未来研究展望:建议重点关注纳米金属颗粒在土壤中形态转变过程的耦合效应,以及各赋存形态在植物体内的运输途径、生物转化过程机制及其对植物生物效应的贡献等.      

铬污染场地生物吸附修复技术研究进展

工业废水、废渣中铬的存在对环境和人体有着潜在危害。生物吸附修复技术因为其技术上的可行性、经济性以及对环境影响较小的特点,成为从污染场地中去除有毒金属最具前景的技术之一。介绍了铬污染来源、铬的主要存在形式及其毒性,同时对铬吸附机制进行了分类讨论;分析了细菌、真菌、藻类、植物以及其他改性材料对铬的生物吸附特性,分别阐释了其吸附机理及主要影响因素;提出了生物吸附机理的研究、生物吸附参数的优化、生物吸附剂的化学改性是实现生物吸附修复技术规模化应用的关键。     

纳米零价铁的制备技术及其应用研究进展

纳米零价铁（nZVI）因具有还原性强、粒径小、比表面积大等特性,对重金属及含卤有机污染物等具有良好的吸附特性和反应活性,在环境修复方面表现出较好的应用前景。但nZVI易氧化、团聚和机械强度低等不利因素限制了其大规模应用。系统比较了机械法、气体冷凝法及还原法制备nZVI技术的特点,重点总结表面改性、金属改性、载体负载和基质封装等手段制备改性nZVI的研究进展,及其在水体及土壤环境修复方面的应用。     

LED照明系统的智能控制在农业种植技术中的应用

本文分析了LED照明系统在农业种植技术中的应用优势和前景,针对LED照明系统在植物生长存在的问题,对LED照明系统的智能控制进行了研究,指出了植物的自身特性,决定了植物本身的光照需求,不同生长时期有不同的光照需求,需要对LED照明系统的智能控制,来达到植物的个性补光要求。     

活性炭吸附技术在水处理中的应用

摘要：概述活性炭的特性及其吸附机理,介绍活性炭吸附技术及其组合工艺在国内外水处理中的应用和发展,总结它在应用中的优缺点并预测其前景和发展方向。     

羧甲基纤维素包覆纳米铁的制备及其分散性研究

纳米铁以其较高的活性和较小的尺寸适用于地下水氯代烃污染的原位修复。然而,为达到原位修复的目的,纳米铁必须在水中保持良好的分散性。研究以羧甲基纤维素为分散剂采用液相还原法制备纳米铁来改善其分散性。透射电镜观察得到羧甲基纤维素包覆纳米铁颗粒呈离散状态,且羧甲基纤维素含量为64.2wt%的纳米铁粒径为20nm左右;而未包覆纳米铁颗粒有明显的棱角且粒径为50～100nm。傅立叶红外光谱测试表明羧甲基纤维素通过其分子中羧基的单齿配位作用结合在纳米铁表面。沉降曲线表明,在1mmol/LNaHCO3水溶液中羧甲基纤维素包覆纳米铁的沉降曲线是斜率为-10-4～-10-5s-1的直线,其分散性比未包覆纳米铁颗粒有较大改善。     

甲壳素及其衍生物的开发前景

甲壳素是一种天然的生物高分子 ,是仅次于纤维素的第二大可再生资源。系统介绍了提取甲壳素的原料来源及提取方法。对国内外甲壳素制取壳聚糖的方法和工艺条件作了详细的介绍 ,着重阐述了壳聚糖及其衍生物的生产方法以及在医药、食品、日化、农业、化工、环保、造纸、纺织等许多领域的应用现状和开发前景     

二维钼基纳米抗菌材料的可控制备及抗菌机制研究进展

细菌感染对人体健康构成了极大威胁,超级细菌的耐药问题也愈发严峻,开发新型抗菌制剂已成为业内普遍共识。钼基纳米材料凭借其独特的理化特性和良好的生物相容性,在抗菌领域应用前景广阔。本文从材料结构、制备方法和抗菌机理3个方面综述了二维钼基纳米抗菌材料的研究进展,介绍了物理接触破坏及微环境改变、氧化应激、外源性自由基诱导和金属离子控释4种代表性抗菌机理的研究现状。最后分析了钼基抗菌制剂目前的挑战和未来的发展前景。     

典型舰船用金属材料腐蚀与防护研究进展

针对舰船用金属材料在复杂海洋环境下存在的腐蚀问题,概述了舰船用金属材料腐蚀与防护的相关研究进展。介绍了合金钢、铜合金、钛合金和铝合金这些典型舰船用金属材料的常用类型和使用场所,阐述了舰船用金属材料所处不同海洋区带内的腐蚀环境特征,以及点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、微生物腐蚀和应力腐蚀开裂等舰船用金属材料常发生的腐蚀类型。综述了目前对舰船用金属材料腐蚀防护采取的措施,重点关注了表面涂镀层和改性技术的研究进展。最后,提出了舰船用金属材料腐蚀防护未来的研究方向,需从加强腐蚀机理研究、建立腐蚀数据库和发展新型表面腐蚀防护技术3方面入手。     

金属材料腐蚀疲劳研究进展

首先归纳了金属材料的腐蚀疲劳裂纹萌生机理和扩展机制,从材料自身因素、外界力学因素和环境因素三方面分析了腐蚀疲劳影响因素,简要介绍了环境腐蚀-疲劳载荷交互试验和环境腐蚀-疲劳载荷协同试验研究现状及重要性,并展望了金属材料腐蚀疲劳今后研究的重要方向,为金属材料腐蚀疲劳的试验开展、机理探索和工程应用奠定基础。     

缓蚀剂在流动条件下的缓蚀性能研究进展

为了延长管道寿命、降低生产成本,在油气集输过程中往往会添加缓蚀剂抑制管道的内腐蚀,但流动条件下的缓蚀剂性能并不理想。简要介绍了有机缓蚀剂的作用机理以及研究缓蚀性能的常用方法,对砂、流速、流型、油相等因素对缓蚀性能的影响和作用机理进行了综述和讨论,并对以后的研究方向做了展望。     

腐蚀产物性质对金属大气腐蚀过程影响的研究

首先简要阐述了金属大气腐蚀的机理及过程,介绍了大气腐蚀过程中腐蚀产物的种类。然后分别从腐蚀产物的物理性质、化学性质(电化学)等方面对金属大气腐蚀过程影响的研究进行了探讨,并着重总结了腐蚀产物光电性质对金属腐蚀的影响。最后对该研究方向进行了展望。     

基于材料分类的无人机部件中性盐雾加速实验研究

使用纯度≥95.5%的工业氯化钠配置5%的中性溶液作为腐蚀加速溶液,根据无人机部件的材料分类,选取金属和非金属典型部件进行中性盐雾实验.实验结果表明:非金属材料和部分表面经过特殊处理的金属材料构件具有较强的耐盐雾侵蚀能力,而部分金属表面经过实验后受到了较严重的侵蚀.针对这一实验结果,分析了盐雾对无人机典型部件的侵蚀机理,总结出中性盐雾环境下各部件的腐蚀规律,给出了提高无人机系统部件抗盐雾侵蚀能力的措施.     

热喷涂防腐涂层在大气环境中的应用

主要介绍了热啧涂技术的工艺原理、应用领域和技术创新,总结了大气腐蚀的影响因素,主要是环境因素（包括温度、湿度等）和污染物因素（包括二氧化硫和氯离子浓度等）,并依据腐蚀因素确定了不同的大气腐蚀类型,最后综述了热喷涂防腐蚀涂层的分类、防腐蚀原理及其在桥梁、电厂、工业设施、港工码头等铜结构大气防腐蚀方面的应用。     

重防腐涂料在海洋工程钢结构中的研究进展

海洋重防腐涂料是金属腐蚀防护的重要手段,具有相对于常规防腐涂料更长的保护期。简述了海洋工程钢结构的腐蚀现状以及海洋重防腐涂料研究的必要性,总结了国内外在重防腐涂料领域的研究进展,介绍了溶剂型重防腐涂料的主要种类和目前的制备工艺,水性重防腐涂料的种类和发展趋势,以及新型纳米改性涂料的特点和应用情况。     

植物促生菌在重金属生物修复中的作用机制及应用

重金属污染是导致生态和环境退化的主要因素之一.土壤重金属污染会降低土壤质量、农作物产量和品质,甚至威胁人类健康.因此,优化土壤重金属污染治理措施,对于农业高产优质可持续具有重要意义.诸多国内外学者在重金属污染植物修复方面开展了大量研究,但由于受土壤和气候环境条件的影响,其修复效率受到制约.微生物与植物的协同修复被认为是环境胁迫条件下提高重金属污染修复效率的一种有效手段.耐重金属的植物促生细菌（PGPB）不仅可以促进植物生长,提高对生物胁迫（如病原菌）和非生物胁迫（如干旱、高盐、极端温度和重金属等）的抗性,还可以改变土壤中重金属的生物利用度和毒性,从而提高植物对重金属的修复效率.系统地梳理了耐重金属的PGPB在促进植物生长,增强植物抗逆性和影响重金属生物利用度方面的作用机制,并进一步综述了近年来国内外关于PGPB在生态修复中的应用和研究进展.     

Review on corrosion and corrosion scale formation upon unlined cast iron pipes in drinking water distribution systems

The qualified finished water from water treatment plants (WTPs) may become discolored and deteriorated during transportation in drinking water distribution systems (DWDSs), which affected tap water quality seriously. This water stability problem often occurs due to pipe corrosion and the destabilization of corrosion scales. This paper provides a comprehensive review of pipe corrosion in DWDSs, including corrosion process, corrosion scale formation, influencing factors and monitoring technologies utilized in DWDSs. In terms of corrosion process, corrosion occurrence, development mechanisms, currently applied assays, and indices used to determine the corrosion possibility are summarized, as well as the chemical and bacterial influences. In terms of scale formation, explanations for the nature of corrosion and scale formation mechanisms are discussed and its typical multilayered structure is illustrated. Furthermore, the influences of water quality and microbial activity on scale transformation are comprehensively discussed. Corrosion-related bacteria at the genus level and their associated corrosion mechanism are also summarized. This review helps deepen the current understanding of pipe corrosion and scale formation in DWDSs, providing guidance for water supply utilities to ensure effective measures to maintain water quality stability and guarantee drinking water safety.     

复合电位电偶腐蚀控制技术

对复合电位电偶腐蚀控制技术的原理及技术特点进行介绍,阐述了该项发明的用途,并通过消除和减缓电偶腐蚀的两个应用实例,说明了其应用方法和应用效果。该技术是一项针对异种金属之间电偶腐蚀的防腐蚀新技术,其基本原理是通过在电偶阴极上连接复合阳极使其极化形成复合电位,降低电偶阴极的电位,从而减小或消除其与电偶阳极的电位差,来实现对电偶腐蚀的控制,解决了其他防腐蚀技术难以解决的因耐蚀金属材料应用引起的电偶腐蚀问题。该技术有别于阴极保护思路,针对电位差这一电偶腐蚀源进行腐蚀控制,丰富了电化学保护方法内容。实际应用结果表明,该技术不仅为异种金属之间电偶腐蚀控制提供了解决措施,也为材料电化学匹配提供了一种等电位平衡的设计思路。