Fe/SiO_2复合材料的制备及其对Cd~(2+)的吸附

以Na_2SiO_3为原料、聚乙二醇-2000为结构导向剂,采用溶胶-凝胶和高温煅烧两步法制备SiO_2微球,再以其为载体,采用液相还原法负载零价纳米铁,制得Fe/SiO_2复合材料。采用SEM,FTIR,XRD技术对Fe/SiO_2复合材料的形貌结构进行表征,研究了Fe/SiO_2复合材料对Cd~(2+)的吸附性能。表征结果显示,纳米铁以毛绒状负载在SiO_2微球上。实验结果表明,在溶液pH为5、n(SiO_2):n(Fe)=2、老化温度为70℃的最佳工艺条件下制备的Fe/SiO_2复合材料在25℃时处理Cd~(2+)初始质量浓度为35 mg/L的模拟含Cd~(2+)废水,Cd~(2+)吸附容量为28.10 mg/g。Fe/SiO_2复合材料对Cd~(2+)的吸附作用较符合准二级吸附动力学方程,对Cd~(2+)的等温吸附过程更符合Langmuir模型。     

易挥发有机化合物在Pt/Al_2O_3-Si纤维催化剂上的低温氧化

本文合成了一种新型的Pt负载在Al_2O_3涂膜强力富硅纤维载体的催化剂,研究低温下催化易挥发有机化合物的行为.用四种有机化合物检验实验参数对催化剂分解有机化合物分解率的影响.讨论了流速、浓度、有机物的本性、预热温度、反应热等参数的影响,并给出了催化剂对苯、甲苯在特定实验条件下的活化能、反应级数和指前因子的数值.     

红壤丘岗区潜育性稻田硫硅硼铜元素的有效性

研究结果表明,红壤丘岗区潜育性稻田中的冷浸田和烂泥田土壤有效硫含量相对较低,这两种类型潜育田存在潜在性缺硫问题,故应注意硫肥的施用。潜育性稻田土壤有效硅亦普遍低于非潜育性田,因而极有可能发生缺硅。与同母质类型的非潜育性稻田比较,红壤潜育性稻田土壤有效硼含量并无明显差异。但第四纪红土发育的潜育田土壤有效硼低于缺硼临界值。部分潜育田士壤有效铜含量亦低于渍水土壤缺铜临界值,这说明部分渍潜田存在缺铜现象。     

介孔磁性微球的制备表征及其在环境中的应用

文章在Fe3O4(magnetite)纳米粒子的表面包覆一层SiO2(silica),再以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂作为结构导向剂,包覆一层介孔SiO2,形成一种核壳式介孔磁性二氧化硅材料(MS),然后在其表面引进巯基(mercapto)从而成为一种新型巯基修饰的磁性二氧化硅载体(MMS).这种材料是介...     

硅纳米团簇与石墨烯复合结构储锂性能的第一性原理研究

本文采用第一性原理计算方法,研究了不同晶向硅纳米团簇与石墨烯复合结构稳定性及其储锂性能.计算了不同高度、大小硅团簇与石墨烯复合结构的结合能,复合结构中嵌锂吸附能和PDOS.分析表明,硅团簇和石墨烯之间形成较强的Si—C键,其中[111]晶向硅团簇与石墨烯作用的形成能最高,结构最为稳定.进一步计算其嵌锂吸附能,发现硅团簇中靠近石墨烯界面处的储锂位置更加有利于锂的吸附,由于锂和碳、硅之间有较强电荷转移,其吸附能明显大于其他储锂位置.同时在锂嵌入过程中,由于石墨烯的引入,明显减小了界面处硅的形变,有望提高其作为锂电池负极材料的可逆容量.     

湖南下寒武统黑色页岩风化释Si的机制与潜力

岩石风化释Si的机制和潜力是Si全球生物地球化学循环研究的重要问题。在湖南安化、洞口、桃江和望城等地采集了下寒武统黑色页岩样品,并选取了麻田（MT）、桃花江（TH）和廖家坪（LJ）等3条风化剖面,运用R型聚类分析和质量平衡计算等方法,研究了黑色页岩风化释Si的机制与潜力。结果表明,湖南下寒武统黑色页岩SiO2含量平均63.4%,略高于上陆壳（62.6%）。MT剖面中Si的释放、淀积行为与磷酸盐矿物和含铁矿物（或铁氢氧化物等）的溶解、沉淀有关,LJ剖面Si的释放、淀积行为与含K硅酸盐矿物和有机质的溶解、沉淀有关。TH剖面Si表现出的强淋溶行为,则与上述组分的关系不显著。湖南地区每风化1 kg下寒武统黑色页岩至少可释放12 g-252 g活动态Si,风化释Si的潜力巨大。     

三峡库区小流域河流可溶性硅、无机氮和磷的研究

利用定点监测的方法对三峡库区2个小流域水体中可溶性硅(DSi)、可溶性无机氮(DIN)和可溶性磷(DP)含量及其变化规律进行了研究,分析了三者之间的比例关系及可能引起的环境问题.结果表明,2006年宝塔河流域和曲溪流域Dsi含量在0.18～19.89 mg·L-1之间,DIN含量在0.39～6.85 mg·L-1之间,枯水季节含量高于丰水季节;DP含量在0.01～0.08 mg·L-1之间,无明显的季节性变化.曲溪流域水体中DSi、DIN的含量明显高于宝塔河,这可能与当地的农户活动、土地利用类型、施肥量等因素有关;而DP含量在两流域间无明显差异,具体影响因素还有待探索.两流域水体中DSi、DIN含量均高于库区水体,DP含量低于库区.宝塔河流域水体中的DSi、DIN和DP的含量比例为138:81:1,而曲溪流域为500:350:1,从水体营养学角度来看,两流域营养物质含量比均达到发生"水华"现象的程度,其水环境问题的潜在威胁值得关注.     

贵州碳酸盐岩风化壳中晶体石英的硅同位素组成及硅质来源探讨

本文报道了黔北、黔东地区三个碳酸盐岩风化壳剖面中晶体石英的δ30Si值,利用硅同位素作为示踪剂,通过分析剖面中晶体石英的硅同位素组成来判别其硅质来源。结果表明:晶体石英的δ30Si值在0.8‰~1.7‰范围内,具有较高的同位素组成特征,与火山和热液(水)作用产物的δ30Si值不同,结合已有的资料证明晶体石英与火山或热液(水)作用无直接关系,而是来自碳酸盐岩酸不溶物中含硅物质风化产生的硅质流体,其中以硅酸矿物风化释放的硅质流体为主。利用植物岩中Ge/Si很小的特点来验证植物作用对研究剖面中硅质流体的影响,结果表明植物作用的贡献相对较小,但在表土层植物作用的影响可能不容忽视。     

盐胁迫下外源硅对硅突变体与野生型水稻种子萌发的影响(Effects of Silicon on the Germination of Si Mutant Rice and Wild Rice Seeds under Salt Stress)

为深入了解盐胁迫下外源硅(Si)对水稻种子萌发的作用,采用溶液培养法研究了外源Si对盐胁迫下野生型和硅突变体水稻(不能正常吸收Si)种子萌发各指标的影响.结果表明,随着NaCl浓度的提高(0～150mmol·L-1),两种水稻的芽长、发芽势、发芽率均不断降低.在150mmol·L-1NaCl胁迫下,野生型和硅突变体水稻的芽长分别为0.33cm和0.55cm,仅为对照的8.0%和11.1%;发芽率仅为对照的29.7%和53.7%;发芽势则分别降低至0%和2%.外源Si可以提高盐胁迫下两种水稻的发芽指标,且对硅突变体水稻的影响显著大于野生型水稻.2mmol·L-1Si浸种+2mmol·L-1Si处理可使野生型水稻芽长、芽重和发芽率分别比对照增加127.27%、169.23%和55.17%,发芽势则由对照时的0%提高至23.33%;硅突变体水稻芽长、芽重和发芽率分别比对照增加307.27%、285.71%和80.29%,发芽势则由对照时的2%提高至82.22%.     

黄海硅的分布与收支研究

基于2012年在黄海的综合调查,对黄海水体和沉积物中溶解硅和生物硅的含量和分布及主要影响因素进行了分析,并结合历史数据建立了黄海硅收支与循环的模型.结果表明,黄海水体溶解硅和生物硅在秋季均高于春季,生物硅占活性硅的22%,陆源输入、初级生产和底界面扩散对硅的含量和分布的影响较为突出.收支表明,底界面扩散是黄海水体溶解硅的主要来源,占外部输入的48%,其次是东海的输入,占32%,河流贡献为9%,地下水贡献为6%,地表径流(非河流部分)贡献为3%,渤海贡献为1.5%,大气仅贡献0.5%;黄海水体溶解硅的支出主要是通过生物的吸收与随后的沉积埋藏和向东海的输出,其比例分别为72%和27%,黄海向渤海输出比例仅为1.0%;黄海沉积物是水体溶解硅的源,同时黄海体系还具有潜在汇的特性;黄海硅的净埋藏量约为55×109mol/a,占当年生物硅总量的7.2%,高于全球海洋的平均比值(3%),是外部输入硅总量的47%.本研究量化了黄海硅循环的主要过程,初步揭示了硅的源-汇特征以及陆地输入对近海硅收支与循环的影响.