以ZrO2为载体的金属氧化物催化剂对NO还原性能的研究

研究了负载于氧化锆载体上的多种金属氧化物在富氧条件下,以丙烯为还原剂,选择性还原NO的活性,考察了CuO和Ag的负载量与活性关系,CuO和Ag单独负载与共同负载时的催化性能,以及氧气浓度对催化剂活性影响.结果表明:在CuO,MgO,La2O3 ,CoO,Fe2O3 ,MoO3和WO3等七种金属氧化物中,CuO活性最好,NO转化率为47.5%,加入活性组分银可明显提高催化剂的NO还原能力,转化率提高到61%.单独负载银时,催化剂活性较差,NO转化率仅为22.1%.在对氧气浓度的考察中,确定在0.4%NO,0.4?H6的反应气中,氧气的最佳含量为2%.     

六铝酸盐负载CuO催化还原NO性能

采用共沉淀法制备了LaAl12O19六铝酸盐载体,采用等体积浸渍法制备了不同负载量的CuO/LaAl12O19催化剂,并对其进行了XRD、H2-TPR和BET表征,考察了催化剂对CH4选择催化还原NO的性能.结果表明,CuO的负载并未改变六铝酸盐载体的结构,Cu在载体上以Cu2+的形式存在,活性组分CuO与载体LaAl12O19之间存在协同作用;CuO/LaAl12O19催化剂对CH4选择催化还原NO表现出良好活性,所制备的催化剂均能使NO的转化率达到99%;其中负载量为1.0 wt%的CuO/LaAl12O19催化剂的活性最好,完全反应温度T99%为560℃,且在80 h稳定性试验中表现出了良好的高温活性和热稳定性.     

用连续提取法研究芘在鱼鳃表面的结合形态

建立了研究鱼鳃表面芘的结合状态的四步连续提取方法．分别用H2O、CaCl2、CH3OH和n-C6H14+CH2Cl2(1:1, v/v)混合液提取经暴露的鱼鳃．操作定义的前3步分别提取松散附着在鳃表的鱼鳃黏液中的芘,紧密附着在鳃表的鱼鳃黏液中的芘以及直接吸着在鱼鳃表皮上的芘,第4步则用来提取鱼鳃组织吸收的芘．其提取的芘分别占总量的 4．0％、12．1％、45．2％和38．7％．经3 h暴露,进入鳃组织的芘仅为总测定量的三分之一强,因此大部分芘并未进入鳃组织．单独进行的五步CH3OH连续提取实验结果证明,CH3OH提取步骤能有效地解吸鳃表吸着的芘,但不会导致鳃组织中芘的释放．动态实验结果表明,黏液结合态芘在暴露1h左右即达到平衡,而鳃表吸着态和鳃组织吸收态芘在暴露3h内含量迅速上升,3 h后显著趋缓．     

喷氨同时脱除NO和N_2O过程的化学动力学模拟

本文采用化学动力学模拟的方法,对广泛应用于燃煤锅炉的喷氨脱硝技术进行了研究,首次发现在燃煤锅炉的烟气中喷入氨气不仅可以降低NO_x的排放量.而且可以同时降低N_2O的排放量.文中还就喷氨初期的烟气温度、烟气中的含氧量和水份、NO和N_2O的初始浓度、烟气中的CO含量以及喷氨量对喷氨同时脱除NO和N_2O效果的影响进行了计算分析,确定了喷氨同时脱除NO和N_2O的最佳条件.对喷氨过程的化学反应机理进行的分析表明,该过程之所以能同时脱除NO和N_2O,是因为在NH_3的分解和NO的还原过程中产生了一定浓度的H和OH离子,从而加速了N_2O的热分解过程.     

异质结型光催化剂CuO/SnO2的制备及产氢性能

光催化降解有机废水可以实现在降解污染物同时回收清洁能源.本研究采用简单沉淀法制备了CuO/SnO2系列复合光催化剂,并用XRD、TEM对其结构进行表征.分别考察了氧化铜含量和乙醇浓度对复合材料光催化产氢性能的影响.实验结果表明,通过氧化铜与二氧化锡适当比例复合能显著提高复合材料的光催化产氢性能.复合材料48.51%CuO/SnO2的产氢性能比纯二氧化锡提高了近5倍.乙醇的浓度也对复合材料的产氢性能有较大影响,最佳的乙醇浓度为2.00 mol.L-1左右.长时间光催化产氢结果表明,每降解废水中1 kg的COD可产生氢气3724 mL.另外,对复合材料光催化分解乙醇的产氢机理也进行了分析.     

Performance and kinetics of iron-based oxygen carriers reduced by carbon monoxide for chemical looping combustion

Chemical looping combustion is a promising technology for energy conversion due to its low-carbon, high-efficiency, and environmental-friendly feature. A vital issue for CLC process is the development of oxygen carrier, since it must have sufficient reactivity. The mechanism and kinetics of CO reduction on iron-based oxygen carriers namely pure Fe₂O₃ and Fe₂O₃ supported by alumina (Fe₂O₃/Al₂O₃) were investigated using thermo-gravimetric analysis. Fe₂O₃/Al₂O₃ showed better reactivity over bare Fe₂O₃ toward CO reduction. This was well supported by the observed higher rate constant for Fe₂O₃/Al₂O₃ over pure Fe₂O₃ with respective activation energy of 41.1±2.0 and 33.3±0.8 kJ·mol⁻¹. The proposed models were compared via statistical approach comprising Akaike information criterion with correction coupled with F-test. The phase-boundary reaction and diffusion control models approximated to 95% confidence level along with scanning electron microscopy results; revealed the promising reduction reactions of pure Fe₂O₃ and Fe₂O₃/Al₂O₃. The boosting recital of iron-based oxygen carrier support toward efficient chemical looping combustion could be explained accurately through the present study.     

再生气氛对CuO/AC脱硫活性的影响

本文考察了不同气氛再生后ＣｕＯ／ＡＣ脱硫剂的二次脱硫活性，并藉借助ＸＲＤ和ＸＰＳ表征技术以及对再生后脱硫剂残硫的分析，探讨了脱硫剂以不同还原剂在不同温度下再生后二次脱硫活性差异的内在原因，结果表明：脱硫剂经Ｈ２再生后二次脱硫活性与初活性相比出现大幅度下降，Ｈ２气氛中添加Ｈ２Ｏ可提高其二次脱硫活性；经ＮＨ３在３００℃再生后二次脱硫活性与初活性相当，两次再生后仍未观察到活性的明显下降，ＮＨ３再生时脱硫     

纳米氧化铜(CuO NPs)对紫花苜蓿幼苗根系活性氧(ROS)、抗氧化酶活性和根系活力的影响

根系通常是植物直接受到外界环境物质(如重金属离子和纳米金属氧化物)毒害的主要器官。本研究以紫花苜蓿的幼苗为实验材料,探讨了CuO NPs胁迫对紫花苜蓿幼苗根系的活性氧(ROS)积累、抗氧化酶活性和根系活力的影响。研究结果表明:(1)不同浓度的CuO NPs对紫花苜蓿幼苗根系H_2O_2和O-2·含量具有显著影响。随CuO NPs浓度增大,紫花苜蓿幼苗根系中H_2O_2和O-2·整体上呈现先增大后减少的趋势,除了0.00125 mol·L~(-1)CuO NPs浓度下紫花苜蓿幼苗根系中H_2O_2含量比对照减少外,其他浓度下的H_2O_2和O-2·的含量都比对照有所增加,并且H_2O_2和O-2·的含量都是在0.0125 mol·L~(-1)CuO NPs浓度下达到最大值。(2)不同浓度的CuO NPs对紫花苜蓿幼苗根系抗氧化酶活性具有显著影响。随CuO NPs浓度增大,紫花苜蓿幼苗根系中SOD、POD、APX和CAT酶的活性都呈现先增大后减少的趋势,其中,SOD和POD、APX、CAT酶的活性分别是在0.00625、0.0125、0.0625 mol·L~(-1)CuO NPs处理下达到最大,表明这些抗氧化酶在清除根系中的活性氧方面表现出较强的协同性和补偿性。(3)不同浓度的CuO NPs对紫花苜蓿幼苗根系活力具有显著的影响。随着CuO NPs浓度的增加,紫花苜蓿幼苗根系活力逐步升高,这是一种生物适应性应激响应的体现。     

Effect of Cu-ZSM-5 catalysts with different CuO particle size on selective catalytic oxidation of N,N-Dimethylformamide

● A series of Cu-ZSM-5 catalysts were tested for DMF selective catalytic oxidation. ● Cu-6 nm samples showed the best catalytic activity and N₂ selectivity. ● Redox properties and chemisorbed oxygen impact on DMF catalytic oxidation. ● Isolated Cu²⁺ species and weak acidity have effects on the generation of N₂. N, N-Dimethylformamide (DMF), a nitrogen-containing volatile organic compound (NVOC) with high emissions from the spray industry, has attracted increasing attention. In this study, Cu-ZSM-5 catalysts with different CuO particle sizes of 3, 6, 9 and 12 nm were synthesized and tested for DMF selective catalytic oxidation. The crystal structure and physicochemical properties of the catalyst were studied by various characterization methods. The catalytic activity increases with increasing CuO particle size, and complete conversion can be achieved at 300–350 °C. The Cu-12 nm catalyst has the highest catalytic activity and can achieve complete conversion at 300 °C. The Cu-6 nm sample has the highest N₂ selectivity at lower temperatures, reaching 95% at 300 °C. The activity of the catalysts is determined by the surface CuO cluster species, the bulk CuO species and the chemisorbed surface oxygen species. The high N₂ selectivity of the catalyst is attributed to the ratio of isolated Cu²⁺ and bulk CuO species, and weak acidity is beneficial to the formation of N₂. The results in this work will provide a new design of NVOC catalytic oxidation catalysts.     

Augmented hydrogen production by gasification of ball milled polyethylene with Ca(OH)2 and Ni(OH)2

PE ball milling pretreatment induces higher H₂ production and purity by gasification. Ca(OH)₂ reacts at solid state with PE boosting H₂ and capturing CO₂. Ca(OH)₂ significantly reduces methanation side-reaction. Polymer thermal recycling for hydrogen production is a promising process to recover such precious element from plastic waste. In the present work a simple but efficacious high energy milling pre-treatment is proposed to boost H₂ generation during polyethylene gasification. The polymer is co-milled with calcium and nickel hydroxides and then it is subjected to thermal treatment. Results demonstrate the key role played by the calcium hydroxide that significantly ameliorates hydrogen production. It reacts in solid state with the polyethylene to form directly carbonate and hydrogen. In this way, the CO₂ is immediately captured in solid form, thus shifting the equilibrium toward H₂ generation and obtaining high production rate (>25 L/mol CH₂). In addition, high amounts of the hydroxide prevent excessive methane formation, so the gas product is almost pure hydrogen (~95%).     

地下水中Am的形态分布及影响因素

利用日本原子力学研究所于2010年9月提供的最新数据库,以北山的地下水为例,使用地球化学软件PHREEQC进行模拟.结果表明,结晶固体AmCO3OH.0.5H2O的溶解度很低,北山地下水中AmCO3＋占主导优势,其次为AmSiO（OH）23＋;Am在pH=4.5—5.8的条件下以Am3＋和AmSO4＋形态为主,在pH=5.8—8.3的条件下以AmCO3＋和AmSiO（OH）23＋为主,在pH=8.3—9.5的条件下以Am（CO3）2-为主;pH对Am存在形态影响很大,而pE对Am存在形态影响较小.CO2分压越大,水溶液中CO23-的摩尔浓度越低,使得Am（CO3）2-摩尔浓度降低,AmCO3＋与Am（CO3）2-摩尔浓度之和也降低,而Am3＋、AmHCO23＋和AmSO4＋的摩尔浓度升高.     

水中四环素的超声辐照降解

以四环素(TC)为研究对象,探讨了超声功率、初始浓度、pH值以及超声协同H2O2、TiO2、Na2CO3等组合工艺对超声降解TC效率的影响.实验结果表明,超声可有效降解水中低浓度的TC,尤其在碱性条件下,超声降解更为显著.加入H2O2、TiO2和Na2CO3在一定程度上都可以促进水中TC的降解.依据量化计算以及LC-MS测定结果,探讨了TC的超声降解机理,揭示超声降解水中TC主要是基于.OH自由基的氧化过程.     

含氮有机物在Pt／HM,Pd／HM和CuO／HM催化剂上的氧化降解

本文考虑了乙腈、硝基甲烷和乙二胺在Ｐｔ／ＨＭ，Ｐｄ／ＨＭ和ＣｕＯ／ＨＭ催化剂上氧化降解产物随反应温度的变化。在实验温度范围内，含氮产物在Ｎ２，Ｎ２Ｏ和ＮＯ２。随着反应温度的升高，硝基甲烷氧化降解的Ｎ２选择性呈单调下降；而乙腈和乙二胺的Ｎ２选择性出现极小值；高温时Ｎ２选择性升高可能是氧化生成的ＮＯ在高温时更在利于和ＣＮ基或ＮＨ２基相互反应生成Ｎ２的缘故。对于乙腈和乙二胺的催化氧化降解活性为：Ｐｔ／Ｈ     

暹罗鱼腥藻氢代谢的调节

暹罗鱼腥藻（Ａｎａｂａｅｎａｓｉａｍｅｍｓｉｓ）能代谢分子氢，其固氮酶和氢酶的放氢和吸氢均受其生长环境因子的影响。ＣＯ２对暹罗鱼腥藻之固氮酶的放氢和氢酶的放氢及吸氢显示不同程度的促进作用。在含５％ＣＯ２的空气条件下生长，藻细胞的氢酶放氢和吸氢活位分别为空气条件下的２．５倍和１．３倍；固氮酶的放氢活性为９６ｎｍｏｌＨ２ｍｇ－１ｃｈｌ－１ｈ－１，而在空气中生长的细胞则检测不出该活性，培养基中加１０ｍｍｏｌ／ＬＫＮＯ３和／或１０ｍｍｏｌ／ＬＮａＮＯ２，对其氢酶放氢活性影响不大，但其需氧吸氢和固氮酶的放氢均明显受到抑制。ＤＣＭＵ和Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６等抑制剂对氢酶活性有不同程度的影响，一些金属离子对氢酶放氢有刺激作用，其中尤以Ｎｉ２＋和Ｍｏ２＋明显。     

施肥与不施肥措施下小麦田的CO2、CH4、N2O排放日变化特征

二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）是对全球气候变化影响最大的温室气体。由于土壤与大气之间的水热交换需要一定的传导平衡时间,因此土壤温室气体与温湿度之间的关系存在不同的表现形式。目前,有关温室气体研究多集中于季节性排放特征,而关于CO2、CH4、N2O的日变化研究却少见报道。以北京小麦（Triticum aestivuml）农田土壤为研究对象,对施肥和不施肥条件下CO2、CH4、N2O交换通量和气温、土壤温度进行连续观测,来探讨3种温室气体的日变化特征。采用人工静态暗箱法对小麦田土壤进行连续48 h原位观测,每2 h测定1次,每次盖箱时间为30 min。气体样品中的CO2、CH4、N2O用气相色谱仪（Agilent 6890A,FID/ECD）测定。结果表明：施肥与不施肥条件下小麦生育后期麦田土壤CO2、CH4、N2O交换通量具有明显的日变化特征。土壤表现为CH4的吸收汇、CO2和N2O的排放源。CH4的吸收通量、CO2和N2O的排放通量均表现为施肥区＞对照区。CO2、CH4的交换通量的70%以上出现在白天,而施肥区和对照区的N2O白天排放通量分别达到全天的81.8%、91.1%。另外,相关性分析表明,CO2、N2O交换通量的日变化与气温和5 cm地温呈极显著（P＜0.01）或显著（P＜0.05）的正相关关系,且N2O交换通量日变化与10 cm地温呈现极显著的正相关关系,说明温度是影响CO2、N2O交换通量日变化的重要因素;而气温、5 cm地温、10 cm地温对CH4交换通量日变化不存在显著性影响。     

腐殖酸与典型碳纳米材料协同光致产生活性氧物种的研究

采用电子自旋共振光谱(EPR)技术,分析腐殖酸在光照下对4种典型碳纳米材料诱导产生单线态氧(~1O_2)和羟基自由基(·OH)的影响。基于密度泛函理论计算4种典型碳纳米材料的前线轨道能,比较了它们分别经能量转移诱导产生~1O_2的能力以及经电子传递诱导产生·OH的能力。结果显示,4种不同形状的碳纳米材料(富勒烯、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管以及石墨烯)悬浮液在紫外光照下均无~1O_2和·OH产生。与腐殖酸共同存在下,4种碳纳米材料均显著诱导~1O_2的产生,且富勒烯和石墨烯还能光致生成·OH。协同产生~1_O2的能力大小为:单壁碳纳米管富勒烯多壁碳纳米管石墨烯,协同产生·OH的能力大小为:石墨烯富勒烯。~1O_2的产生能力与碳纳米材料的能隙大小和颗粒聚集程度有关,而诱导产生·OH的能力主要取决于化学硬度。总之,我们的研究表明腐殖酸与碳纳米颗粒可协同产生活性氧物种。     

施氮量及抑制剂配比对双季稻生长期温室气体排放的影响

采用静态箱-气相色谱法研究了南方稻田不同施氮量及抑制剂配比对双季稻生长期内CH4、N2O和CO2排放的影响。结果表明,双季稻田施氮与抑制剂配合施用的CH4、N2O和CO2总排放量明显低于对照（常规施肥）,其中CH4总排放量降低了7.6%～36.4%,N2O降低了25.8%～29.9%,CO2降低了17.7%～30.4%。早稻收获后各处理土壤NH4^＋-N和NO3^--N含量存在明显差异,添加抑制剂处理的土壤NH4^＋-N含量均高于对照,增幅为25.1%～77.0%,土壤NO3^--N以早稻移栽前基施N 240 kg·hm^-2配合12‰NAM和晚稻追施N 30 kg·hm^-2的处理比对照降低了61.8%（P﹤0.05）,而基施N 330 kg·hm^-2配合8‰NAM处理可能因早稻施氮过量反而高于对照。表明合理的施氮量及抑制剂添加比例能有效提高土壤中NH4^＋-N含量,减少NO3^--N残留,从而达到降低双季稻期间稻田温室气体排放的效果,为进一步利用抑制剂（NAM）与N、P、K化肥合理配比并形成复配肥,构建南方双季稻田温室气体减排的新型施肥模式提供技术支撑。     

几株光合细菌的气体代谢及对产甲烷细菌甲烷生成的影响

三株分别属于光合细菌三个主要类群（紫无硫细菌、紫硫细菌和绿硫细菌）的菌种和两种产甲烷细菌进行了混合培养试验，结果表明，自养生长的光合细菌减少了产甲烷菌有ＣＨ４生成，而异养生长时紫无硫细菌Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｌｏｍｏｕｓ ｐａｌｕｓｔｒｉｓ能利用乙酸放出ＣＯ２供产甲烷菌利用。在光照厌氧条件下，三株光合细菌的生长培养物和静止细胞都能利用有机酸产氢，有时还伴随着ＣＯ２产出。同时试验了不同ｐＨ值、温度和光照     

磷钼杂多化合物脱除H2S回收硫磺反应机理研究

综合运用离子选择电极分析、微分量热分析与能谱分析等手段对磷钼杂多酸钠盐与硫化氢的反应机理进行了研究。发现：1）磷钼酸钠体系在脱硫过程中具有稳定的化学性能，硫产物中基本不含Mo,V的物相；2）脱硫过程中，复配体系磷钼酸钠与偏钒酸钠独立作用，两者之间不存在协同效应；3）磷钼酸钠吸收H2S过程的化学反应式为：H2S Na3PMo( Ⅵ）12O40→S↓＋Na3H2PMo(Ⅵ)10Mo(Ⅴ)2O40。即在磷钼酸钠分子中有2个Mo(Ⅵ)被还原成Mo(Ⅴ)，因此，相同摩尔浓度下，磷钼酸钠的饱和硫容量是螯合铁的两倍。     

吉林西部盐碱水田区全球变暖潜势研究

为了探讨吉林西部土地整理工程对区域全暖所做贡献,基于实测的水田土壤温室气体数据,进行区域温室气体排放分析,为进一步评估水田开发对全球变暖的影响提供科学依据。以吉林省西部盐碱水田区为研究对象,将野外调查采样和小区试验相结合,采集了水田的0-30 cm表层土壤样品带回进行小区实验。在小区内挖取100 cm×100 cm×50 cm的坑,在土坑底部铺设塑料布后,将从采样点带回的土壤填进坑内灌水,种植水稻,6块样地分别为不同开发年限,其处置模式与前郭当地的水肥管理相同,样地周围挖掘了排水渠。通过静态箱-气相色谱法监测水稻生长期土壤所释放的温室气体 CH4,N2O 和CO2,计算水稻不同生长时期温室气体排放量及贡献率,估算研究区的区域变暖潜势（GWP）,结合30年水田面积变化加权法分析温室气体GWP贡献率。结果表明：水田生长期温室气体排放总量（以CO2气体计）随着开发年限的增加呈递增趋势,水田开发过程中CO2、CH4和N2O各时期温室气体排放的贡献率都有一定变化,CO2气体排放贡献率占主导地位在80%左右,CH4的贡献率16.69%-20.39%,是N2O的14-22倍,水田CH4气体的排放对研究区综合温室效应有较大贡献,水田开发初期N2O气体贡献率较成熟水田相比较高。在水稻生长旺盛期CO2气体贡献率下降明显,CH4气体贡献率显著升高,N2O气体贡献率变化不大,在返青期和成熟期CH4和N2O 2种气体贡献率均较小,其中,除成熟期外新开发水田的CH4气体贡献率均高于成熟水田,在水稻生长发育较快速的分蘖期、拔节孕穗期和抽穗开花期,CO2气体贡献率下降且降幅明显,该阶段CH4气体对温室效应的贡献比重加大,远高于N2O气体。在水稻成熟期,3种温室气体的贡献率与其他时期相比发生较大变化,CH4比 N2O 略有优势,CO2所占比例恢复至95%。?