动态安全系统理论的研究与应用

将量子纠缠理论引入安全理论中,提出安全与危险纠缠机制;指出人们当前所处的“安全”的状态,实质上是“安全与风险叠加”的状态,是不确定的;而相对于当前的状态,之前的状态实质上是安全的,是确定的,由此重新给出了安全的新认知。再以安危纠缠和安全新认知为理论基础,建立了动态安全系统理论,给安全管理与事故预防提供了新思想和新方向。然后借由塔吊生产系统,展示了动态安全系统理论的应用,定量分析系统内部安全程度,从而使安全管理步入动态的定量化管理阶段。     

石墨烯量子点/Bi2WO6的制备及其对抗生素的降解性能

采用一步水热法与两步水热法制备了GQDs/Bi₂WO₆（GQDs为石墨烯量子点）复合材料,利用氙灯为光源,考察了暗反应与光反应条件下GQDs/Bi₂WO₆对目标污染物环丙沙星的吸附性能与光催化性能,并对所制备的部分材料进行了表征。实验结果表明,相比于纯Bi₂WO₆,一步法制备的0.20GQDs/Bi₂WO₆（柠檬酸CA与 Bi₂WO₆物质的量比为0.2）和两步法制备的2%GQDs/Bi₂WO₆（GQDs与Bi₂WO₆的质量比为2%）有着相对更好的吸附性能与光催化性能。其中,0.20GQDs/Bi₂WO₆光催化效果最好。暗反应30 min后,环丙沙星吸附去除率为50.4%。光反应60 min后,环丙沙星的光催化去除率为42.6个百分点,总去除率达93.0%。表征结果显示,0.20GQDs/Bi₂WO₆的比表面积最大,且光生空穴和电子复合概率也相对较低。     

Novel pipette-tip graphene/poly (vinyl alcohol) cryogel composite extractor for the analysis of carbofuran and carbaryl in water

A novel pipette-tip extractor of a graphene/poly (vinyl alcohol) cryogel (graphene/PVA) composite sorbent was prepared to preconcentrate carbamate pesticides in environmental water samples before analysis with a gas chromatograph-flame ionization detector (GC-FID). This novel pipette-tip extractor with the graphene/PVA sorbent exhibited a high porosity when observed through a scanning electron micrograph (SEM). Under optimal conditions, using only 1.0 mL of sample and 0.75 mL of eluting solvent, the developed method provided a wide linear range of 10–700 ng mL^?1 and 10–500 ng mL^?1 with limit of detection (LOD) of 6.40 ± 0.18 and 9.17 ± 0.34 ng mL^?1 for carbofuran (2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzofuran-7-yl methylcarbamate) and carbaryl (1-naphthyl methylcarbamate), respectively. The pipette-tip extractor provided high extraction efficiency with high accuracy indicated, by good recoveries in the range of 74.5 ± 4.8% to 119.7 ± 1.6% and 76 ± 15% to 114 ± 19% for carbofuran and carbaryl, respectively. In addition, the fabrication procedure showed a good pipette-tip extractor-to-pipette-tip extractor reproducibility with a relative standard deviation of 1.3–9.8% (n = 5). When the developed pipette-tip extractor was applied for the extraction of carbofuran and carbaryl in surface water samples near vegetable plantation areas, 25.9 ± 8.2 ng mL^?1 of carbofuran was found, and carbaryl was also detected in concentrations that ranged from 45.0 ± 4.0 to 191 ± 13 ng mL^?1.     

Growth and photosynthetic responses to copper in wild grapevine

The present study evaluates the tolerance and accumulation potential of Vitis vinifera ssp. sylvestris under moderate and high external Cu levels. A greenhouse experiment was conducted in order to investigate the effects of a range of external Cu concentrations (0–23 mmol L⁻¹) on growth and photosynthetic performance by measuring gas exchange, chlorophyll fluorescence parameters and photosynthetic pigments. We also measured the total copper, nitrogen, phosphorus, sulphur, calcium, magnesium, iron, potassium and sodium concentrations in the plant tissues. All the experimental plants survived even with external Cu concentrations as high as 23 mmol L⁻¹ (1500 mg Cu L⁻¹), although the excess of metal resulted in a biomass reduction of 35%. The effects of Cu on growth were linked to a reduction in net photosynthesis, which may be related to the effect of the high concentration of the metal on photosynthetic electron transport. V. vinifera ssp. sylvestris survived with leaf Cu concentrations as high as 80 mg kg⁻¹ DW and growth parameters were unaffected by leaf tissue concentrations of 35 mg Cu kg⁻¹ DW. The results of our study indicate that plants of V. vinifera ssp. sylvestris from the studied population are more tolerant to Cu than the commercial varieties of grapevine that have been studied in the literature, and could constitute a basis for the genetic improvement of Cu tolerance in grapevine.     

石墨烯掺杂分子筛负载氧化铁芬顿催化降解苯酚影响因素的研究

通过水热晶化法制备了石墨烯掺杂介孔分子筛MCM-41复合载体,利用该载体浸渍负载氧化铁制备了非均相芬顿催化剂gh-MCM-41-Fe.以苯酚为模拟有机废水,考察了催化剂和H2O2投加量、水质因素(苯酚初始浓度、反应温度和水中腐殖酸和草酸)等对gh-MCM-41-Fe芬顿催化降解苯酚效能的影响.结果表明,当苯酚初始浓度为100 mg·L-1,催化剂在60 min催化降解苯酚去除率高达97.6%,COD去除率为65.9%,反应符合准一级反应动力学模型;苯酚降解速率随着催化剂和H2O2投加量的增加而增加,但投加过多会消耗·OH自由基从而不利苯酚降解过程;苯酚初始浓度从10 mg·L-1增至100 mg·L-1,苯酚降解速率相应降低,但体系中H2O2及·OH自由基的有效利用率反而增加;反应温度对于苯酚废水降解率和COD去除率影响不大,反应表观频率因子为105.68 min-1,表观活化能为18.43 k J·mol-1;腐殖酸和草酸对苯酚废水降解和COD去除均有抑制作用.     

天然沸石中离子交换平衡的离子特异性研究

沸石在改良土壤和保护环境等方面有着广泛的应用,研究沸石离子交换中的特异性效应对更好地利用沸石有着重要意义.碱金属离子在天然斜发沸石中的交换平衡时的最大吸附量存在着明显的特异性效应;对于同价的碱金属离子,其交换吸附能力差异随着离子浓度的降低而增大.这种实验现象不能用库仑力、离子体积、水合作用、色散力、经典诱导力以及表面络合等相关理论进行完整解释.分析发现,根本原因来自离子因量子涨落而产生的极化与沸石颗粒表面电荷产生的强电场之间的相互作用,这种相互作用导致了离子间偶极矩差异随着表面电位的升高而增大,进而使离子-表面吸附能差异增大,并出现不同的交换吸附能力.由于沸石表面电荷密度较高,离子体积效应对其在双电层中的分布也起着比较重要的作用,导致碱金属离子在沸石表面的交换平衡结果在高表面电位(绝对值大于0.2 V)下才表现出较大选择性,与低电荷密度表面上的交换平衡结果存在一定差异.     

磁性石墨烯吸附水中Cr(Ⅵ)研究

以氧化石墨和铁盐为原料,采用化学沉淀法制备出磁性石墨烯复合材料,运用静态吸附实验研究了吸附动力学、热力学、等温吸附模型以及不同因素如p H、温度、时间对Cr(Ⅵ)吸附的影响.结果表明,吸附动力学符合假二级动力学模型;与Freundlich模型相比,Langmuir模型更适合描述吸附过程.热力学参数为:ΔHθ=33.89 k J·mol-1,ΔSθ=120.15 J·(mol·K)-1,ΔGθ=-2.51 k J·mol-1(303 K),这表明吸附过程是吸热并且自发的.实验最佳p H值为2,升高温度和延长时间均有利于吸附的进行.初始Cr(Ⅵ)浓度为5 mg·L-1时,重复利用3次后吸附量由3.9 mg·g-1下降到2.1 mg·g-1.在磁铁存在的条件下吸附剂可轻易从溶液中分离出来,利用Na OH可使其再生,因此可作为去除Cr(Ⅵ)的良好吸附剂.     

复合光催化材料Ag-AgCl/石墨烯的制备及性能

以原位化学沉淀;光还原法制备了Ag-AgCl/石墨烯复合光催化材料。以罗丹明B为模型降解物，研究了其可见光催化性能。实验结果表明：石墨烯的引入使Ag-AgCl/石墨烯催化剂催化活性提高；当初始罗丹明B质量浓度为5 mg/L时，可见光照射60 min后罗丹明B的降解率可达99%；降解率随初始罗丹明B质量浓度的增加而减小。Ag-AgCl/石墨烯具有很高的可见光催化活性和稳定性。     

一种更加安全的密码技术——量子密码

信息安全技术备受世人关注,由于现有的加密方法存在着很多弊端,人们将目光转向了量子密码。根据量子力学中的海森堡不确定性原理,任何窃听者都无法窃听量子密码通信中的信息而不被发现,笔者正是从量子不确定性基本原理出发来研究量子密码技术的,结合量子密码协议在通信网络中的应用来探讨了在量子通信过程中量子密钥生成、分发的详尽过程及量子密钥的分发协议在通信中应该遵循的原则,介绍了当前实验研究的进展,分析了量子密码研究存在的问题,并针对这些问题提出了一些建设性意见,最后对量子密码的发展前景和方向进行展望。     

德国双元系统对电子废弃物回收的启示

本文回顾了德国双元系统在包装物回收领域取得的成功，探讨了此系统应用于电子废弃物回收的可行性与优势。针对电子废弃物的特性，本文提出了一系列相应的改进措施，使德国双元系统能够适用于电子废弃物的回收。