剑麻纤维基多孔炭材料的制备及其吸附氯苯的研究

以剑麻纤维为原料,通过简易的一步炭化活化法制备了一系列多孔炭材料,分别探究了3种温和的金属盐活化剂、活化剂与剑麻纤维的质量比和活化温度对炭材料的氯苯吸附量的影响,并通过BET、SEM、XRD、Raman、FT-IR、元素分析等手段表征其物理化学性质.结果表明,当采用CuCl₂为活化剂、CuCl₂与剑麻纤维的质量比为10∶1及活化温度为800℃时,制备得到的剑麻纤维基多孔炭(PCC)吸附性能最佳,其在氯苯浓度为1560 mg·m^-3时,吸附量达到856 mg·g^-1,而未经CuCl₂活化的炭材料(PC)的氯苯吸附量仅为15 mg·g^-1.氯苯吸附性能的提升主要归因于比表面积、孔容、无序性和表面含氧官能团的增加.此外,采用巨正则系综蒙特卡洛(GCMC)方法模拟氯苯分子在制备的多孔炭材料中的吸附行为,结果表明,该材料中孔径为0.5 nm的孔对氯苯分子的吸附能力最强,且对氯苯吸附起主导作用的为苯环中心和Cl原子与炭材料上连接含氧官能团的H原子之间的静电作用力.     

碳包覆Pd/Al2O3催化剂催化4-溴苯酚加氢脱溴的活性和稳定性调控研究

在污染物液相催化加氢脱卤过程中,提高催化剂的稳定性至关重要.以水热合成法制备了不同碳包覆量的Pd/Al₂O₃@C催化剂,对催化剂进行了系列表征,并将催化剂应用于4-溴苯酚(4-BP)污染物的催化加氢脱溴反应.表征结果显示碳层提高了Pd/Al₂O₃的表面疏水性,有利于4-BP在催化剂上的吸附.并且在Pd/Al₂O₃@C催化剂的碳化过程中,碳还原部分Pd颗粒,并保留部分正价态Pd活性位,增强了4-BP中C-Br键的活化.与Pd/Al₂O₃相比,碳涂层提高了催化剂的催化活性.但当碳包覆量超过最佳包覆量后,暴露的Pd粒子随碳包覆量的增加而减少,导致活性下降.此外,碳层修饰后,催化剂的稳定性显著提高,从而大大抑制了Pd粒子的团聚和损耗.Pd/Al₂O₃@C表面的碳涂层对卤素具有较高的耐受性,从而减轻了液相催化加氢脱卤反应中活性中心的中毒.     

EDTA-2Na/Fe(Ⅱ)对自养生物体系下硝酸盐还原过程的影响

采用厌氧序批式生物膜反应器(ASBBR),以固定浓度的硝酸盐和硫酸亚铁为基质,按不同梯度条件添加EDTA-2Na,进行长时间的培养驯化,研究铁盐脱氮的启动过程,同时探究不同EDTA-2Na/Fe(Ⅱ)对铁自养反硝化过程以及硝酸盐异化还原为铵(DNRA)的影响.结果表明:经过65d的培养驯化,反应器成功稳定运行.当EDTA-2Na/Fe(Ⅱ)<1.50时,反应器只进行铁自养反硝化过程,NO₃^--N去除率最高仅为71.70%;当EDTA-2Na/Fe(Ⅱ)≥1.50时,反应器同时进行铁自养反硝化与DNRA过程,NO₃^--N去除率最高为99.70%.值得注意的是,在EDTA-2Na/Fe(Ⅱ)=1.50时,铁自养反硝化速率达到最大值1.63mg/(L·h)的同时,DNRA的产氨量也达到最大值9.75mg/L.Visual MINTEQ模拟结果表明:EDTA-2Na与Fe(Ⅱ)的摩尔比会影响进水中EDTA-2Na与Fe(Ⅱ)的存在形态,物质的量比越大,FeEDTA^2-度越高,Fe...     

金鱼藻与环棱螺对铜绿微囊藻生长及光合活性的抑制作用

沉水植物和螺类是生物防治有害水华的重要手段,然而目前关于这两者对有害蓝藻的协同抑制效率和作用机制尚不清楚.本研究利用沉水植物金鱼藻与铜锈环棱螺在实验室内探究草-螺组合系统对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）生长的抑制效果.结果表明,金鱼藻组、环棱螺组及草-螺组合系统均显著降低了体系内蓝藻Chl-a浓度、总Chl-a浓度和铜绿微囊藻密度,与初始相比,蓝藻活体Chl-a浓度分别减少99.24%、100.00%和98.61%,铜绿微囊藻密度分别减少98.64%、86.44%和97.71%.草-螺共培养和金鱼藻单独培养均可以显著抑制铜绿微囊藻生长,效果相似,而环棱螺单独培养可以使蓝藻Chl-a浓度和光曲线参数值降为零,同时使得微囊藻细胞全部失活.金鱼藻与环棱螺都可以降低铜绿微囊藻光合活性,草-螺共培养系统可以最大程度降低藻类整体的生长潜能.研究发现,草-螺耦合系统对铜绿微囊藻的总体抑制效率略低于两者单独抑制效率,表明金鱼藻和环棱螺在此过程中存在微弱的拮抗作用,但由于草-螺耦合系统的抑制成效同样显著,且抑制途径更多样,同时能更好地维持水体营养盐平衡.在实践过程中建议加强沉...     

富氧空位/梯次结构CeO2的制备及光催化CO2还原

采用Ce-BTC(均苯三甲酸)为模板,通过尿素溶液浸渍合成了具有富氧空位/梯次结构的CeO₂催化剂,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)和紫外可见漫反射(DRS)等手段对其进行了表征.结果表明,与金属有机框架(MOFs)浸渍尿素高温煅烧可以获得金属氧化物/g-C₃N₄复合材料不同,Ce-BTC/尿素体系煅烧后产品中未检测到g-C₃N₄,这可能与CeO₂的存在抑制了尿素分解产物的热缩聚过程,影响了g-C₃N₄的生成有关,但尿素的引入改变了Ce-BTC煅烧产物CeO₂的氧空位浓度,且获得梯次结构.将具有富氧空位/梯次结构的CeO₂-5用于光催化CO₂还原,催化结果表明:反应4h的CO产率可达2.06μmol/g,CH₄产率可达1.42μmol/g,性能是Ce-BTC未...     

长三角典型城市公交车道路NO_x排放测试

为了研究长三角典型城市公交车在实际道路的氮氧化物(NO_x)排放特性,采用便携式车载排放测试系统(PEMS),对上海、杭州和苏州3大城市的国Ⅲ、国Ⅳ柴油公交车及LNG公交车共8辆进行实际道路NO_x排放试验。结果表明:在稳态行驶工况下,柴油公交车NO_x稳态每秒排放呈上升趋势,LNG公交车呈波动变化;国Ⅲ柴油公交车NO_x稳态燃料排放呈波动变化,国Ⅳ柴油及LNG公交车呈下降趋势;随比功率增加,柴油公交车NO_x瞬态排放大体呈逐渐增加的趋势,而LNG公交车呈先减少后增大的趋势,公交车NO_x综合单位里程排放因子在5.0 g/km~19.1 g/km之间,排放因子约为5.1 g/(kW·h)~15.8 g/(kW·h)。     

不同藻密度条件下铜绿微囊藻与大型溞的相互影响

通过设置模拟摄食试验,使用铜绿微囊藻藻液及滤液对大型溞同时进行急性毒理试验,探讨了不同藻密度条件下铜绿微囊藻与大型溞之间的相互影响。结果表明,大型溞的摄食行为对铜绿微囊藻的生长有抑制,抑制作用随藻密度升高而下降,中、低藻密度(1.01×108mL~(-1)、1.01×107mL~(-1))下的抑制率分别为54.6%、65.7%,高密度(1.01×109mL~(-1))下的抑制率为29.7%。同时,铜绿微囊藻对大型溞有毒性作用,在毒理试验中,藻液组24 h和48 h的LC50值分别为0.455×107mL~(-1)和0.036×107mL~(-1),滤液组24 h和48 h的LC50值分别为1.299×107mL~(-1)和0.179×107mL~(-1)。藻液组的LC50值明显低于滤液组,结合镜检表明,大型溞摄食铜绿微囊藻,铜绿微囊藻对大型溞的毒性影响以胞内毒素为主。在藻-溞微生态系统中,当藻密度低时,大型溞种群对铜绿微囊藻的去除效果显著,藻细胞被摄食殆尽后大型溞迅速死亡;当藻密度适中时,大型溞种群对铜绿微囊藻的去除效果良好,存活时间最长;当藻密度高时,大型溞种群受藻毒素强烈影响,短时间内死亡殆尽,对铜绿微囊藻的去除效果差。     

中欧乘用车碳排放水平对比研究

通过计算评估中国目前主要类型乘用车的碳排放水平,并与欧盟比较,结果表明,2015年中国乘用车平均碳排放水平(151. 65 g/km)比欧盟(119. 5 g/km)高27%,二者之间约存在5年的发展差距。分析了中国和欧盟的油品质量,以及在CO2减排方面采取的主要措施,提出了发展中国低碳汽车的相关建议。     

Co2+活化过氧单磺酸盐降解三氯生的条件优化及机理探讨

采用Co2+活化过氧单磺酸盐(PMS)降解水体中三氯生(TCS),优化了PMS浓度 、溶液初始pH和Co2+浓度等降解条件,并对TCS降解机理进行了探讨.结果表明,在溶液初始pH=7,PMS和Co2+摩尔浓度分别为1.00 mmol/L和10.0μmol/L的优化条件下,TCS(34.5μmol/L)在30 min内去...     

挺水植物化感作用抑制藻类生长的机理与应用

根据国内外挺水植物化感作用抑制藻类的研究,对菖蒲等15科20种挺水植物化感抑制水华鱼腥藻等18种水华藻类的作用予以评述;归纳了挺水植物化感作用在影响藻细胞亚显微结构、酶体系活性、呼吸作用、光合作用、细胞膜和细胞内小分子物质的含量等6方面的抑制藻类生长的机理;对移植栽种植物共培养、从植物中提取化感物质和直接施加化感物质等3种类型抑制藻类的应用方式进行概述;结合当前中国水华频发、抑藻和除藻任务繁重的现状,指出存在的主要问题并提出今后研究和应用化感作用抑制藻类的展望。