Synthesis and enhanced visible-light responsive of C,N,S-tridoped TiO2 hollow spheres

C,N,S-tridoped TiO2 hollow spheres （labeled as C,N,S-THs） were synthesized using carbon spheres as template and C,N,S-tridoped TiO2 nanoparticles as building blocks. The structure and physicochemical properties of the catalysts were characterized by X- ray diffraction （XRD）, scanning electron microscopy （SEM）, UV-Vis diffuse reflectance spectrum （DRS）, N2 adsorption-desorption isotherms, X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） and Photoluminescence emission spectroscopy （PL）. The results showed that the hollow spheres had average diameter of about 200 nm and the shell thickness was about 20 nm. The tridoped TiO2 hollow spheres exhibited strong absorption in the visible-light region. C,N,S-tridoped could narrow the band gap of the THs by mixing the orbit O 2p with C 2p, N 2p and S 3p orbits and shift its optical response from ultraviolet （UV） to the visible-light region. PL analysis indicated that the electron-hole recombination rate of TiO2 hollow spheres had been effectively inhibited when doped with C, N and S elements. The photocatalytic activities of the samples were evaluated for the degradation of X-3B （Reactive Brilliant Red dye, C.I. Reactive Red 2） aqueous solution under visible-light （λ 〉 420 nm） irradiation. It was found that the C,N,S-tridoped TiO2 hollow spheres indicated higher photocatalytic activity than commercial P25 and the undoped counterpart photocatalyst.     

化学沉淀法去除稀土湿法冶炼废水中钙与高浓度氨氮研究

离子型稀土湿法冶炼过程中会产生大量氨氮废水,由于废水中含有大量Ca2+,而Ca2+是影响磷酸铵镁沉淀法脱氮效率的重要因素.向废水中投入Na2CO3固体生成CaCO3沉淀物,去除废水中的Ca2+,再利用磷酸铵镁(MAP)沉淀法去除废水中的氨氮.实验采用响应面实验设计方法中的中心复合设计法,利用响应面分析法对磷酸铵镁沉淀法反应参数进行优化,得到最优反应条件及最优反应条件下沉淀产物.利用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)对最优反应条件下两种沉淀物进行分析.结果表明,当n(Ca2+)∶n(CO23-)=1∶1.05,搅拌速率为1 500 r.min-1,反应时间为30 min时,Ca2+去除率接近100%;对除钙后废水进行磷酸铵镁法脱氮处理的最优反应条件为:pH=9.03,n(Mg)∶n(N)=1.20,n(P)∶n(N)=1.1,反应时间为30 min,搅拌速率为1 000 r.min-1,氨氮去除率达到95.40%,剩余总磷浓度为5.65 mg.L-1;沉淀物分别为纯净的CaCO3及MgNH4PO4.6H2O.     

基于响应面法优化污水中雌酮的固相萃取条件

为提高污水样品中雌酮(E1)的固相萃取回收率,应用响应面法(RSM)对影响固相萃取的关键参数进行了优化,建立了固相萃取回收率的二次多项式模型,分析了模型有效性和因子交互作用,确定了最佳固相萃取条件;并对实际污水处理厂进、出水样品中的E1进行了固相萃取和浓度检测。结果表明,影响E1固相萃取回收率的因素重要性依次为:洗脱体积>进样速率>洗脱速率。最佳固相萃取条件为:洗脱体积11.15 mL;进样速率10.62mL/min;洗脱速率4.15 mL/min;在此条件下,预测回收率最大可达81.82%。分别采用SBR、氧化沟和A2/O工艺的3座污水处理厂进水E1浓度分别为36.8⁸9.0、24.189.0、24.1²8.4和27.828.4和27.8⁵8.1 ng/L,对应去除率分别为62.8%58.1 ng/L,对应去除率分别为62.8%⁷7.0%、49.3%77.0%、49.3%⁶3.6%和56.1%63.6%和56.1%⁷4.9%。3种污水处理工艺对E1均有一定的去除能力,但出水中残余E1仍远超过预测无效应浓度。     

响应曲面法优化Fenton氧化处理油墨废水

采用Fenton氧化对油墨废水处理进行研究,选取初始pH值、H2O2投加量及FeSO4投加量为自变量,以废水的COD去除率为响应值,通过Box-Behnken设计方法进行实验设计,设计了3因素、3水平包括17个实验点的实验方案。采用响应面分析法对实验结果进行模拟及分析,建立了COD去除率与3个自变量关系的二次多项式数学模型,研究了各自变量及其交互作用对油墨废水COD去除率的影响。结果表明,pH值、H2O2投加量及FeSO4投加量与COD去除率存在显著的相关性。确定Fenton氧化优化条件:初始pH值2.7,H2O2投加量779 mg/L,FeSO4投加量806 mg/L。在该优化条件下,废水的COD去除率可达84.2%。经实验验证,实际值与模型预测值拟合性良好,偏差仅为1.66%。     

地埋管换热器热响应试验及数值模拟研究

地源热泵地埋管换热器的换热性能直接决定着整个系统性能的优良与否,它与地层岩性、水文地质条件、钻孔回填材料的性能、钻孔直径、孔深以及埋管直径等诸多因素有关.合理地确定地埋管间距,不仅可以增强换热效果,还可以减小换热器相互之间的热干扰,从而提高地源热泵系统的整体性能.本文在延长加热时间的热响应试验基础上,通过在土壤中布设大量的地温传感器来研究其热扩散半径,并采用数值模拟技术获取了热扩散半径的变化规律,以为地源热泵系统地埋管间距的合理确定提供指导.     

响应面法优化锰氧化细菌发酵培养基

Bacillus sp.WH4是一株锰氧化能力强的锰氧化细菌,在锰污染的水源净化方面具有较好的应用前景.为提高发酵液中Bacillus sp.WH4的活菌数,应用响应面法优化其发酵培养基.Plackett-Burman设计获得对活菌数有显著影响的4个因素:豆粕粉、KH2PO4、MgSO4、FeSO4;最陡爬坡试验确定中心组合实验的最大响应区域;中心组合设计和响应面分析优化出4个显著因素的最佳浓度.优化后的最适培养基(w/%)组成为:蔗糖2、豆粕粉0.96、K2HPO4 0.8、KH2PO4 0.19、MgSO4.7H2O 0.11、CaCl2 0.02、NaCl 0.5、FeSO4.7H2O 0.02.发酵试验表明,最优培养基的活菌数可达4.2×109 CFU mL-1,比初始发酵培养基提高近3倍.     

高山植物对全球气候变暖的响应研究进展

高山地区被认为是对全球气候变化最敏感的区域之一,气候变暖导致高山生境内生物与非生物环境因子发生不同程度的改变,从而引起高山植物从不同层面作出不同的变化或响应.综述了高山及亚高山高海拔生境内,植物从宏观生态系统层面到微观个体生理层面对全球气候变化进行响应的研究进展.植物由个体自身的生理及形态上产生不同响应,逐步经过"瀑布式上升效应(Cascade effects)",最后引起整个高山生态系统的转变.受局地差异性及物种差异性影响,生物多样性在不同高山地区呈现出或是增加或是减少的趋势;林线及植被向高纬度、高海拔地区扩张;植物间相互关系由协作转向中性乃至竞争;植物物候、繁殖、生物量生产、光合作用、年轮生长、营养结构等方面均呈现出不同的响应模式.这些从微观到宏观的不同响应模式,最终将引起高山生态系统在结构、功能上的改变,进而在很大范围上威胁到高山植物的生存与发展.最后提出该领域未来的研究重点.参147     

核应急辐射环境监测的准备和响应

日本核泄漏事故引发的核危机为人类安全和平地利用核能又一次敲响了警钟.核事故应急工作作为减小核电站危害环境和公众安全的最后屏障,将起到重要的作用,必须做好相关的准备和响应工作.核应急辐射环境监测工作是核应急工作的重要组成部分,在对核应急辐射环境监测进行准备和响应时主要遵循实用性、适用性和适度性并兼顾常规和应急监测的“平战...     

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白一鹏（公益慈善组织“中国SOS求助”创始人,联合国气候峰会代表,消除物种歧视课题专家）：前段时间沸沸扬扬的美国人申请来华狩猎藏原羚等野生动物一事,迫于大家的压力,     

热敏性能对洒水喷头控火效能影响的试验研究

为研究热敏性能对洒水喷头的动作性能、控火效能以及对建筑空间的保护性能的影响,在安装高度分别为3 m和8 m的情况下,采用快速响应喷头和特殊响应喷头进行4次足尺实体火试验。喷头公称动作温度均为68℃,响应时间指数(RTI)分别为35(m.s)1/2和65(m.s)1/2。试验结果表明,各种试验条件下,洒水喷头均能及时动作,且喷头动作后均能提供足够的消防保护,并有效将火势控制在限定区域内。采用快速响应喷头较特殊响应喷头约提前20%动作,且火场环境最高温度、顶板结构最高温度、热释放速率和货物烧损率均较特殊响应喷头低。安装高度越高,热敏性能对洒水喷头控火效能的影响越明显。