AgNPs/聚萘二胺/碳纳米管复合电极对亚硝酸盐的电化学检测

本文采用简单、环保的电化学沉积法制备银纳米粒子/聚萘二胺/碳纳米管修饰玻碳电极(AgNPs/Poly(1,5-DAN)/CNTs/GCE),并将其应用于亚硝酸盐的定量检测.通过扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱(EDX)和电化学技术对AgNPs/Poly(1,5-DAN)CNTs/GCE的形貌和性能进行表征,研究该修饰电极快速检测NO~-_2离子的电化学行为和电催化机理.结果表明,由于银纳米粒子、聚萘二胺和碳纳米管复合物的协同作用,AgNPs/Poly(1,5-DAN)CNTs/GCE复合电极的电活性面积和催化性能明显提高.该修饰电极对NO~-_2的检测具有优异的电化学行为,催化机理是2个电子参与的不可逆反应.采用安培法检测低浓度NO~-_2,NO~-_2氧化电流随其浓度的增加而增加,且在1.5×10~(-7)—6.75×10~(-5) mol·L~(-1)(I(μA)=0.0667 C+0.1049,R~2=0.9918)范围内呈现良好的线性关系,检出限低至5×10~(-8) mol·L~(-1)(S/N=3).该AgNPs/Poly(1,5-DAN)CNTs/GCE还具有良好的选择性、稳定性和再现性,成功应用于实际样品中NO~-_2的定量测定,加标回收率为96.7%—106.7%,结果令人满意.     

Ag掺杂ZnO酪氨酸酶生物传感器检测邻苯二酚

邻苯二酚对环境和人体具有危害作用,本实验用静电纺丝法制备了银掺杂氧化锌复合材料（Ag-ZnO）,通过负载酪氨酸酶（Tyr）制备酪氨酸酶/银掺杂氧化锌/壳聚糖/玻碳生物电极（Tyr/Ag-ZnO/CS/GCE）.利用扫描电子显微镜、X射线能谱分析、X射线粉末衍射和N2吸附脱附法对材料形貌、元素组成及比表面积进行表征.利用循环伏安法（CV）和交流阻抗法（EIS）对Tyr/Ag-ZnO/CS/GCE电极的电化学性能进行测试,利用计时电流法（IT）研究该电极对邻苯二酚（CA）的检测能力.结果表明,加入少量Ag可明显减小ZnO的颗粒尺寸,提高了复合材料导电性,Tyr/Ag-ZnO/CS/GCE对邻苯二酚的线性检测范围为1.00—47.00μmol·L^-1,灵敏度56.35μA·(mmol·L^-1)-1,检测限0.91μmol·L^-1（S/N=3）,且电极具有良好的重复性和抗干扰性.     

全Pd三效催化剂研究涂层材料的研究

制备了作为Pd三效催化剂涂层材料组成的活性Al2O3/金属氧化物添加剂试样,用BET法、XRD法及H2－TPR法对这些涂层原材料体系进行表征。结果表明：金属氧化物添加剂提高了活性Al2O3的热稳定性;添加ZrO2改善了CeO2的热稳定性;与含Ca的试样不同,含La试样没有贮氧能力。用含有Al2O3-CeO2/ZrO2和Al2O3-La2O3/BaO的涂层材料制备的Pd催化剂有好的CO,HC和NOx同时净化的三效性能和低的起燃活性。加入0．003％（V／V）SO2降低了催化剂活性,含La2O3/BaO涂层材料的Pd催化剂上NOx反应易被SO2中毒。     

五氯酚催化湿式氧化降解反应及动力学研究

以高温老化法制备了ZrO2载体,其比表面积为251.6 m.2g-1,采用等体积浸渍法制备了Ru/ZrO2催化剂,用于催化湿式氧化法处理五氯酚.研究了反应温度、氧气分压、PCP初始浓度及时间对PCP转化率的影响.研究结果表明,提高反应温度、增加氧气分压、减小PCP初始浓度及延长反应时间均可提高五氯酚的转化率.在C0PC...     

磁溅射纸基电极-方波脉冲检测铜离子

近年来,水污染事件频繁发生,重金属离子如铜离子等因水污染可经食物链威胁人类健康,因此开展重金属离子监测具有十分重要的意义.阳极溶出伏安法准确度高,操作简单,检测设备便于微型化,适于重金属离子的现场快速检测.本文以硝酸纤维素膜为基底,采用磁控溅射技术制备的纸基金传感电极,具有比表面积大,电极表面微结构丰富等优势,无需进行敏感膜修饰,在电化学分析过程中能够实现高灵敏检测.采用方波脉冲伏安法测试了芯片对Cu2+的响应特性,在5—1000μg·L~(-1)范围内线性相关性良好,检测下限为2μg·L~(-1).     

十一镍锆钼杂多酸盐的合成、表征及超声强化降解染料废水

采用水溶液合成法制备了具有Keggin型结构的十一镍锆钼杂多酸盐Na6[Ni（Mo11ZrO39）].20H2O（NiZrMo）,并对其进行表征及分析.元素分析表明,镍锆钼之间的物质的量之比满足1∶1∶11的关系;热重/差热分析说明合成的杂多酸盐具有比较好的热稳定性并带有20个结晶水;红外光谱、X射线衍射及紫外光谱表征充分表明合成的杂多酸盐其阴离子仍保持Keggin型结构;扫描电镜分析表明,具有比较好的大分子化合物的基本特征和比较规则的晶体结构.以NiZrMo杂多酸盐为催化剂降解酸性绿B（AGB）染料废水,降解率最高可达95.72%.     

载体制备方法对贵金属催化剂Ru/ZrO2催化湿式氧化性能的影响

蒸煮处理水合氢氧化锆制备了ZrO20A;将水合氢氧化锆静置过夜制得ZrO2-B;以此两种载体通过初湿浸渍法制得Ru／ZrO2催化剂．在BET测试中,ZrO2-A载体及其相应催化剂的比表面积远高于ZrO2-B载体及相应催化剂．TPR表明Ru／ZrO2-A中Ru的分散性更好,金属与载体的相互作用更为紧密．以苯酚和乙酸水溶液为模拟废水进行催化剂的评价,结果表明,Ru／ZrO2-A无论是在反应活性还是稳定性上均优于Ru／ZrO2-B．     

活性艳蓝X-BR的电化学行为及机理研究

采用循环伏安法、线性扫描伏安法及微分脉冲伏安法研究了活性艳蓝X BR在0 1mol·l- 1 KCl HCl溶液中的电化学行为 .研究发现 ,在 - 0 45V— 1 0VvsSCE电压范围内的循环过程中出现两对氧化还原电流峰 ,通过考察峰电压随溶液pH值的变化 ,提出了可能的电极反应机理 :阳极区的电极反应是属于失 1质子和 2电子的氧化反应 ,而阴极区的电极反应则是蒽醌基团被还原加氢成为氢醌基团的反应     

β-Mo2C纳米管用于葡萄糖催化氧化及燃料电池的构建

采用水热法合成棒状MoO_3纳米材料作为合成β-Mo_2C纳米管的前驱体,然后通过辅助超声搅拌溶剂热法合成Mo-多巴胺复合物,最后通过程序升温处理得到β-Mo_2C纳米管材料.通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等技术对材料进行表征,并利用循环伏安法(CV)、方波脉冲伏安法(SWV)、线性扫描伏安法(LSV)等电化学方法研究了该材料对葡萄糖的催化氧化性能.实验结果表明,β-Mo_2C纳米管修饰电极阻抗小,传导电子的速率快,对葡萄糖的氧化具有很好的催化效果.利用β-Mo_2C纳米管构建的葡萄糖/O_2燃料电池的开路电位(OCP)为0.47 V,该燃料电池的最大电流密度3.0 mA·cm~(-2)、功率密度0.70 mW·cm~(-2).     

基于不同评估方法的养殖池塘富营养化环境成本研究——以上海青浦地区常规鱼类养殖池塘为例

采用物料平衡法、置换成本法、条件价值评估法（CVM）和COD价格法对池塘养殖环境成本进行评估。结果显示,基于4种评估方法估算得到的池塘养殖环境成本由大到小依次为置换成本法（4 400元.a-1.hm-2）、COD价格法（4 191.99元.a-1.hm-2）、物料平衡法（3 925.76元.a-1.hm-2）和CVM法（2 007.8元.a-1.hm-2）,认为在不考虑时间和经济成本的前提下,基于COD价格法测算得到的结果可能最接近于环境成本的真实值。采用4种评估方法测得的环境成本占常规鱼类养殖经济总收益的6%～14%,表明采取相关措施防治水产养殖环境污染很有必要。     

中国草地生态系统碳储量及碳过程研究进展

草地为陆地生态系统的主体,是陆地上最主要的碳储库和碳吸收汇之一。近年来,随着“草原承包责任制”、“退耕还林还草”和“封育禁牧”等重大生态工程项目的实施及草地生态系统的恢复和草地生产力的提升,草地生态系统碳储量、固持潜力、土壤碳循环机制及稳定性机制越来越受到学术界的关切。文章全面综述了近年来我国草地生态系统碳储量及其碳过程的研究工作,总结了不同研究中,我国不同草地类型碳库的特征及其储量、分析了草地生态系统碳过程等,评述了土壤碳过程相关科学问题的研究进展,指出了当前草地生态系统土壤碳储量及碳过程的研究进展、存在的问题,分析了未来草地生态系统土壤碳研究的重点研究方向和发展趋势。研究表明：草地生态系统在调节碳循环和减缓全球气候变化中起着重要作用。但是,由于草地类型的多样性、结构的复杂性以及草地对干扰和变化环境响应的时空动态变化,至今对草地生态系统碳储量和变率的科学估算,以及草地生态系统土壤关键碳过程及其稳定性维持机制的认识还十分有限,随着高分辨率的MODIS、TM数据、数学模型及不同草地类型实测点的建立,以及通过枯落物碳库将植物碳库与土壤碳库的有机连接,草地生态系统的土壤碳储量及固持潜力取得了重要进展;土壤有机碳来源、组成,有机碳化学结构以及环境因子是影响土壤有机碳稳定性的重要因素,而固体赫兹共振、碳同位素示踪等对破解有机碳稳定性提供了重要手段。未来,还将进一步厘清草地生态系统土壤固碳的驱动机制,构建草地生态系统土壤固碳量化方法体系等。     

不同土地利用方式对土壤有机碳及其组分影响研究

测定了5种土地利用方式下（人工草地、围封样地、一年耕地、弃耕地、自由放牧样地）土壤有机碳、土壤微生物生物量碳、易氧化态碳和轻组有机碳组分含量特征,比较分析土地利用变化对典型草原土壤起源下土壤有机碳组分的变化。结果表明,1）人工草地土壤有机碳含量为（14．98±3．47）g·kg-1,围封样地的为（12．41±6．40）g·kg-1,一年耕地的为（12．20±5．59）g·kg-1,弃耕样地的为（10．39±5．08）g·kg-1,自由放牧样地的为（9．45±3．19）g·kg-1。人工草地土壤有机碳含量明显高于其他样地,围封样地和一年耕地的含量相似,自由放牧样地的含量最小。2）土壤微生物生物量碳、易氧化态碳和轻组有机碳的含量在不同土地利用方式下的变化趋势与土壤有机碳含量的变化趋势基本一致。土壤有机碳及其组分含量在土壤剖面上,随着土层深度的增加而逐渐降低。3）土壤微生物生物量碳、易氧化态碳和轻组有机碳的平均分配比率在不同类型样地范围分别为0．24％～0．66％、0．002％～0．019％和0．05％-0．25％,显示出各组分对土壤环境变化的敏感度不同,其中土壤微生物生物量碳更能反映土壤有机碳的早期变化,可以作为表征土壤有机碳变化和土壤肥力的敏感指标。     

保护性耕作对农田土壤有机碳库的影响

农田土壤有机碳库是陆地生态系统碳库的重要组成部分,对维持全球碳平衡具有重要意义。有机碳库的储量除了受气候和环境因素的影响外,还受农业耕作措施的影响。综述了保护性耕作对土壤有机碳库的影响,并从碳输入、碳分解和碳固持3个方面讨论了保护性耕作影响有机碳库的途径。大量实验结果表明,保护性耕作在表层土壤中能提高作物根系生物量1.0%~142.9%;增加土壤微生物的生物量2.2%~140%。免耕还显著降低土壤的呼吸强度,在0.9%~72.6%之间,从而减少碳的损失。免耕还提高了土壤团聚体数量,从而有利于有机碳在土壤中的固持。今后的研究应该在如下几方面加强：（1）加强区域性对比研究;（2）加强长期定位研究;（3）加强对固碳机理的研究;（4）建立模型加强对多种因子综合效应的研究。     

栗钙土不同土地利用方式下有机碳和无机碳剖面分布特征

栗钙土是半干旱地区典型的地带性土壤,主要分布在内蒙古自治区。文章以内蒙古自治区乌兰察布盟(简称乌盟)和锡林河流域为例,分析了栗钙土有机碳和无机碳含量及其密度的剖面分布特征,旨在了解不同土地利用方式下土壤碳库的储量和分布特点及其成因与机理。结果表明:土壤无机碳在剖面上的分布有两种类型:高—低—(高)—(低)型和低—高—(低)—(高)型,后者可能是由于土壤侵蚀引起的碳酸盐再分布所形成的。100cm深的土壤有机碳密度的平均值为8.48kg·m-2,退耕地>耕地>干旱半干旱草原>典型草原,主要分布在表层,0～30cm土壤有机碳密度为0～100cm的43%左右;而土壤无机碳密度的平均值为7.10kg·m-2,退耕地>典型草原>耕地>干旱半干旱草原,主要分布在下层土壤,50～100cm无机碳密度为0～100cm的58%左右。     

中国沿海地区农田生态系统部分碳源/汇时空差异

运用1981-2001年作物产量、农业投入等统计数据,对沿海10个省市自治区农田生态系统部分碳源/汇进行了估算,得到以下主要结论:(1)总碳吸收从1981年以来呈波动增加趋势,总碳排放则呈明显增长趋势.二者相比,碳排放明显低于碳吸收,但由主要途径农业投入导致的间接碳排放的增长速度(94%)超过了作物生育期碳吸收的增长速度(44%).(2)各省市自治区碳吸收、碳排放变化的区域差异显著,单位面积碳吸收、碳排放变化的差异也十分明显.其中,各省市自治区总碳排放和单位面积碳排放基本上逐年增加,表明沿海发达地区农业投入较高;而碳吸收变动幅度较大,发达地区(如浙江、福建和上海等)碳吸收呈下降趋势,反映沿海地区农作物种植面积下降致使农作物生育期总碳吸收量降低.(3)沿海地区农田生态系统主要粮食作物碳吸收占全国比例有所下降,说明沿海地区农业种植面积减少和农业投入增加削弱了农田生态系统的碳汇功能.     

侵蚀逆境下土壤有机碳的迁移

土壤有机碳是陆地碳库的重要组成部分。土地利用和土地覆盖变化使得土壤中有机碳的含量发生很大的变化。土壤侵蚀是陆地碳库衰减的主要动力之一，也是陆地碳汇与海洋碳汇相互作用的重要过程。文章对土壤活性有机碳以及不同土地利用方式对土壤有机碳的影响作了介绍。     

Applicability of Montreal Process Criterion 5 — maintenance of rangeland contribution to global carbon cycles

SUMMARY

Within the Montreal Process, Criterion 5 — Maintenance of Forest Contribution to the Global Carbon Cycle — encompasses: Indicator 26, biomass and carbon pools; Indicator 27, carbon fluxes from these pools; and Indicator 28, contribution of forest products. I have reviewed the applicability of each indicator to rangelands, the potential limitations of these indicators for rangelands ecosystems, the data available to quantify these indicators and have identified research needs. Indicator 26, and 27 are applicable to rangeland ecosystems. Estimation of the total ecosystem biomass and carbon pools from rangelands is currently feasible, albeit precision is limited by data availability. Simulation models quantify fluxes from rangeland ecosystems, however, belowground dynamics, particularly under changing management, are not well known. For Indicator 28, rangeland products do not constitute a large potential for carbon sequestration.     

Evaluation of micro- and nano-carbon-based adsorbents for the removal of phenol from aqueous solutions

This work reports on the adsorption efficiency of two classes of adsorbents: nano-adsorbents including carbon nanotubes (CNTs) and carbon nanofibers (CNFs); and micro-adsorbents including activated carbon (AC) and fly ash (FA). The materials were characterized by thermogravimetric analysis, transmission electron microscopy, Brunauer–Emmett–Teller (BET) specific surface area, zeta potential, field emission scanning electron microscopy, and UV spectroscopy. The adsorption experimental conditions such as pH of the solution, agitation speed, contact time, initial concentration of phenol, and adsorbent dosage were optimized for their influence on the phenol. The removal efficiency of the studied adsorbents has the following order: AC > CNTs > FA > CNFs. The capacity obtained from Langmuir isotherm was found to be 1.348, 1.098, 1.007, and 0.842 mg/g of AC, CNTs, FA, and CNFs, respectively, at 2 hours of contact time, pH 7, an adsorbent dosage of 50 mg, and a speed of 150 rpm. The higher adsorption of phenol on AC can be attributed to its high surface area and its dispersion in water. The optimum values of these variables for maximum removal of phenol were also determined. The experimental data were fitted well to Langmuir than Freundlich isotherm models.     

1987-2008年南四湖湿地植被碳储量时空变化特征

利用研究区1987、1997和2008年的LandsatTM／ETM＋卫星遥感数据,结合实地采样调查和收集的资料,计算3个时期山东省南四湖湿地各植被类型的面积和碳储量;同时依照不同覆被类型（植被类型）的平均碳储量将各覆被类型的斑块划分为不同储碳等级,绘制3个时期的南四湖湿地植被碳格局图,分析植被碳储量的时空变化特征、变化产生的原因和变化对湿地的潜在影响。研究结果表明：研究前期（1987年）植被储碳格局存在着明显的植被碳储量以湖南北中心线向两岸增大的带状特征,研究中后期（1997-2008年）带状储碳格局不断破碎化并最终消失。整个研究期高储碳等级的斑块面积不断减小,低储碳等级的斑块面积增加。湿地植被碳储量呈现前期基本稳定后期显著减少的特征,1987、1997和2008年湿地植被碳储量均值分别为1．07、1．08和O．64TgC,1987-1997年湿地植被碳储量平均年增加0．001TgC,变化幅度不大;1997-2008年年减少0．04TgC,下降较明显。其中自然植被碳储量在整个研究期内持续减少,人工植被碳储量呈现先增加后减少的波动变化特征,分析认为这一变化特征产生的主要原因是南四湖地区多因子驱动的土地覆被变化活动。通过区域湿地植被的碳平衡动态分析认为,植被碳储量（碳库）的减少可能会导致整个湿地碳储量的入不敷出,使整个湿地碳汇能力下降甚至可能变为碳源。