纤维素模板法增强CuO-ZnO光催化CO2还原性能研究

以漂白针叶木浆(SBKP)为载体，负载CuO-ZnO后炭化，制备得到了纤维素纤维先负载后炭化的CuO-ZnO-生物炭(CuO-ZnO-C_L+C)复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线衍射(XRD)、双恒电位仪和真空光催化还原CO₂系统，考察了载体负载、炭化的先后顺序对复合材料中CuO-ZnO负载的影响，结果表明：先炭化后负载的生物炭(C_C+L)与CuO、ZnO只是物理混合作用，其表面没有羟基对催化剂进行吸附固定，极易发生团聚，由此制得的CuO-ZnO-C_C+L复合材料的CuO含量没有CuO-ZnO-C_L+C高，CuO-ZnO-C_L+C复合材料的晶型更完整、光电流强度更高、电阻更小，光催化还原CO₂活性更好。以CO得率为考察指标，探讨了Cu²⁺与Zn²⁺物质的量比值、复合材料炭化温度、纤维素纤维直径对所制备的CuO-ZnO-C_L+C     

炭气凝胶研究现状及其发展前景

炭气凝胶是有机凝胶经超临界干燥与炭化方法得到的一种新型多孔性炭材料,兼具气凝胶轻质多孔、低密度、高比表面积等特性,以及炭材料的导电、传热、耐高温、耐酸碱等一系列优点,这些优良性能使炭气凝胶成为炭材料研究与应用中的一个热点。炭气凝胶的发展极为迅速,其制备原料已经不仅仅局限于传统的交联型酚醛预聚体,从来源广泛的生物质材料制备炭气凝胶已成为可能。笔者从炭气凝胶制备原料入手,概述了炭气凝胶的各种制备原料及其制备方法,介绍了炭气凝胶的性质及各种改性方法,并对炭气凝胶在电化学、吸附材料、催化剂及其载体与贮氢材料等领域的应用情况进行了评述。最后,在深入分析了研究现状的基础上,对炭气凝胶的发展前景进行了展望。     

超临界CO2流体在木材干燥中的应用

超临界流体是指高于其临界压力和临界温度的流体,CO₂是最常用的超临界流体。超临界CO₂流体干燥法可以有效减少气液界面张力,在有效脱除水分的同时最大限度地减少因毛细管表面张力导致材料微观结构的改变。文中综述了利用超临界CO₂流体干燥木材的工艺,以及超临界CO₂流体对木材渗透性和干燥特性的影响;重点综述了近几年来利用超临界CO₂干燥木材的机理,包括使用流体动力学模型预测干燥过程以及使用核磁共振观察水分和CO₂的传递规律,以期为超临界流体干燥木材提供理论参考。     

NiCo2S4/木材液化物碳气凝胶复合材料的制备及电化学性能

以木材液化物为前驱体原料,经凝胶、碳化、活化法制备的碳气凝胶(CA)为基材,通过两步水热法在其骨架表面原位负载NiCo₂S₄得到NiCo₂S₄/木材液化物碳气凝胶(NiCo₂S₄-CA)复合电极材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附-脱附实验、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段来表征NiCo₂S₄-CA材料的物相结构和表面形貌,通过循环伏安法、恒电流充放电及电化学交流阻抗等测试方法研究其电化学性能,探究其电荷储存机理。结果表明：NiCo₂S₄纳米颗粒锚定在具有珊瑚网络结构的CA骨架表面,形成丰富的多级孔隙结构。CA的引入有利于NiCo₂S₄的良好分散,缓解其团聚问题,且不会改变NiCo₂S₄的晶体结构。NiCo₂     

外负载TiO2功能化改性木材研究现状

TiO₂作为一种新型无机纳米改性剂,对于改善木材尺寸稳定性差、易燃、易朽、不耐虫蛀、易变色、耐老化性差等缺点,赋予其新的功能性具有良好的效果。文中主要对比了TiO₂负载木材的方法,即表面涂覆、水热法、溶胶—凝胶法和超声波辅助溶胶—凝胶法的机理和优缺点;分析了TiO₂改性对木材内部构造及微观结构的影响,归纳了TiO₂改性对木材吸湿性和力学性能的影响;概述了TiO₂在防水、阻燃、防腐、耐候、防变色、光催化和亲疏水双面功能型木材及磁吸附木材中的应用研究现状;归纳总结了TiO₂在改性木材科学研究中存在的问题,并提出合理建议,以期为实际生产和科学研究提供参考。     

大气中O3与CO2浓度升高对植物影响研究进展

由于工业的快速发展,大气中的O₃和CO₂浓度有逐年上升的趋势,对植物产生了很大的影响。目前,植物对O₃和CO₂浓度变化的复合作用的响应机制研究已经成为生态学研究的热点问题。文中阐述了O₃和CO₂浓度升高及其复合作用对植物的形态特征、光合作用、抗氧化系统及生物量等生理生化机制的影响,指出目前研究中存在并有待进一步研究的问题,以期为进一步开展高浓度O₃和CO₂对植物生理生态学影响研究提供科学参考和理论依据。     

竹节制备高比表面积活性炭的研究

以竹节为原料，采用KOH化学活化法制备高比表面积活性炭。研究了炭化温度、活化温度和KOH与生节炭的质量比对活性炭的收率和吸附性能的影响，并对所得活性炭的比表面积和微孔结构进行了初步探讨。结果表明：在炭化温度为700℃、碱/炭质量比为4、活化温度为900℃、活化时间为1h时可制表面积为2610m^2/g的高比表面积活性炭，其碘吸附值为2300mg/g、亚甲基基蓝值为570mg/g，均为普通活性炭的2-3倍。     

水热炭化微晶纤维素制备炭球-活性炭复合材料

以微晶纤维素(MC)为原料,柠檬酸为催化剂,活性炭为载体,经水热炭化法形成炭球并负载于活性炭的表面和孔内合成含氧官能团丰富的炭球-活性炭复合材料。用扫描电镜(SEM)、低温液氮吸附(N2/77K)、傅里叶红外(FT-IR)和水相三价铬吸附实验对炭球-活性炭复合材料的表面负载炭球形貌、孔隙结构、含氧官能团种类和重金属离子的吸附性能进行表征。研究表明:MC在柠檬酸的催化作用下,在水热条件下可以形成形貌良好、结构规整的炭球,炭球负载于活性炭表面和孔内部。炭化温度、炭化时间和MC质量浓度,均能影响炭球的粒径和数量。炭球-活性炭复合材料的表面富含—OH、COOH、C=O等含氧官能团;当MC质量浓度为2.0 g/L时,复合材料对Cr3+的单位质量吸附量最大为0.356 mg/g,是活性炭的5.65倍。     

生物质衍生Fe-N-C多孔炭材料的制备及其对硝基苯的催化还原性能

以价格低廉的杉木屑为原料,与尿素和FeCl3·6H2 O按照质量比1:1:2混合,在700～1000℃下炭化制备负载铁的氮掺杂多孔炭材料(Fe-N-C).对不同温度下所制备炭材料的元素组成、结构和表面化学等进行分析,并考察其对硝基苯的催化还原性能.研究结果表明:炭化温度对负载铁和掺杂氮物种有显著影响,700℃时制备的多...     

不同种类发泡剂对植物纤维多孔材料泡孔结构及缓冲性能的影响

【目的】植物纤维多孔材料的制备通常采用热分解型化学发泡剂,研究碳酸氢铵(NH4HCO3)、碳酸氢钠(NaHCO₃)、偶氮二甲酰胺/碳酸氢钠(AC/NaHCO₃)以及AC/NaHCO₃不同复配比例对植物纤维多孔材料的泡孔结构及缓冲性能的影响。【方法】以漂白针叶木浆为主要原料,添加NH4HCO3、NaHCO₃、AC/NaHCO₃ 3种不同的发泡剂,以及AC/NaHCO₃不同复配比例条件下,采用微波成型工艺制备植物纤维多孔材料。利用Image Pro Plus 6.0软件对植物纤维多孔材料泡孔的显微图像进行处理分析,得到孔隙率、孔径大小及泡孔分布等参数;通过静态压缩测试分析材料力学性能和单位体积变形能。【结果】对比3种发泡剂试样,AC/NaHCO₃复配发泡剂制备的植物纤维多孔材料具有较高的孔隙率且泡孔分布较均匀,得到最小缓冲系数为4.93,具有良好的缓冲特性;对比AC/NaHCO₃ 3种不同配比的试样,得出比例为2∶1...     

全球[CO2]变化与植物水分关系

业已发现增加环境[CO₂]可以改善大多数植物的水分胁迫。许多研究结果表明,较低的蒸腾速率（Tr）与[CO₂]增加导致气孔关闭有关。由于[CO₂]增加引起蒸腾速率的下降和净光合速率（Pn）的提高,因此,生长在高于环境[CO₂]下的植物常常能够保持较高的水分利用效率（WUE）.也发现生长在高于环境[CO₂]下的植物能够保持较高的总水势（Ψ）,增加叶面积和生物量,有较大的根/茎比率（R/S）,因而通常比生长在正常环境[CO₂]下的植物更耐干旱。[CO₂]增加诱导产生的植物结构的变化（比如导管或管胞的解剖结构、叶比导度等）,可能与木质部空穴脆弱性的变化有关,也可能与栓塞逃逸的环境条件相联系。这些重要的问题需要进一步的研究。     

Fluxes of CO2, CH4 and N2O from drained coniferous forests on organic soils

Fluxes of CO₂, CH₄ and N₂O were measured during two to three years at four sites, located within an area of 9 km² in southern Sweden, using dark static chamber techniques. Three of the sites were drained coniferous forests on moist organic soils that differed in forest productivity and tree species. The fourth site was an undrained tall sedge mire. Although the drained sites were all moist, with average groundwater levels between 17 and 27 cm below the soil surface, the mean annual dark forest floor CO₂ release rate was significantly higher at the drained sites, (0.9–1.9 kg m⁻² y⁻¹) than at the undrained mire site (0.8 to 1.2 kg m⁻² y⁻¹). CH₄ emissions were significantly lower from the drained sites than from the undrained mire (0.0 to 1.6 g m⁻² y⁻¹, compared to 10.6 to 12.2 g m⁻² y⁻¹), while N₂O emissions were significantly lower from the undrained site than from the drained sites (20 to 30 mg m⁻² y⁻¹, compared to 30 to 90 mg m⁻² y⁻¹). There were no clear effects of site productivity or tree species on the soil fluxes of any of the gases. The annual net primary production of the forests was modeled. All drained sites were net sinks, while the undrained mire was a net source of greenhouse gases. The estimated net greenhouse gas exchange of the drained sites was correlated with productivity: the most productive site was the largest net sink and the least productive the smallest net sink for greenhouse gases. The results indicate that, to mitigate the increase of atmospheric greenhouse gases, drained forest sites, which have been unsuccessfully drained or rewetted due to subsidence, should be managed in a way that keeps the groundwater level at a steady state.     

高吸附性能木质活性炭的研究——Ⅱ.高吸附性能木素活性炭结构研究

本文用吸附等温线、孔径分布、x-ray衍射及TEM法对高吸附性能木素活性炭(比表面积分别为S_L=3831m~2/g;S_L=4004m~2/g)进行了研究。结果表明,此活性炭的孔结构均匀性好,是一种不含石墨微晶的“笼形”准分子筛结构,其碳原子为SP~2杂化。     

反相气相色谱法研究改性活性炭对甲烷吸附热的影响

采用反相气相色谱技术(IGC)测定了甲烷分子在改性前后活性炭上的保留时间,计算出了改性前后的活性炭的表面吸附热变化,并对不同改性剂的改性效果进行了比较.结果表明,改性前活性炭吸附热为17.75 mol/L,改性后的活性炭吸附热分别为18.74(氧化改性)、18.96(还原改性)、18.43 mol/L(盐改性).改性前...     

生物土壤结皮提高生态系统碳汇能力研究进展

生物土壤结皮是由土壤微生物、藻类、地衣和苔藓植物等孢子植物类群与土壤形成的有机复合体,具有极强的生态适应性,广泛分布于陆地生态系统中。对于生物土壤结皮的研究过去主要集中在干旱荒漠地区的生态修复方面,近年来研究发现,生物土壤结皮可以有效固定CO₂等温室气体,实现生态环境的良性循环。研究生物土壤结皮形成、发育过程的特点,合理推广利用生物土壤结皮,可以改善生态环境、提高固定CO₂效率和降低温室效应。文中综述了生物土壤结皮国内外相关研究最新进展,总结了生物土壤结皮的种类和对生态的积极作用,分析其对减缓温室效应的作用机理,并对未来研究重点进行展望,以加深对生物土壤结皮的认识,促进其在环境修复方面的推广应用。     

热解活化法制备微孔发达椰壳活性炭及其吸附性能研究

以椰壳为原料,采用热解活化法制备微孔发达活性炭。研究了活化温度、活化时间对活性炭孔结构和吸附性能的影响。实验结果表明:活化温度为900℃,活化时间为4 h,可制得比表面积为994.42 m2/g的微孔发达活性炭,其碘吸附值为1 295 mg/g,亚甲基蓝吸附值为135 mg/g。N2吸附结果表明活性炭的平均孔径在2 nm左右,总孔容积为0.503 9 cm3/g,其中微孔容积为0.430 3 cm3/g,微孔率达85.39%。对该活性炭进行CO2动态吸附实验,CO2饱和吸附容量为56.61 mg/g,在热解活化法制备椰壳过程中,随着活化温度的升高和活化时间的延长,活性炭的得率有不同程度的降低。     

Influence of phosphorus deficiency on the growth response of four families of Pinus radiata seedlings to CO2-enriched atmospheres

Four half-sib families of Pinus radiata (D. Don) (20080, 20010, 20022 and 20062) were grown in pots under conditions where P was either deficient or adequate and water was supplied daily. Seedlings of all four families were exposed to 340 (ambient levels) or 660 μl CO₂l⁻¹ in controlled-environment chambers for 16 weeks. Families 20010 and 20062 were grown at the same CO₂ concentrations for 22 weeks. A subset of plants grown in the chambers were subject to drought and their water potentials and relative water contents measured. In the glasshouse experiment, photosynthesis, conductance and elongation of needles were measured. The fresh and dry-weights of the tops of the plants were measured in both experiments.

Elevated CO₂ concentrations increased shoot growth in all families, apparently through increases in photosynthesis. At 340 μl CO₂l⁻¹, family 20062 accumulated the most dry-weight and 20010 the least. However, family 20010 responded so strongly to 660 μl CO₂l⁻¹ that it produced as much dry-matter as 20062. Phosphorus deficiency generally diminished the response to high CO₂. Again, 20010 was outstanding in that its CO₂ response was least reduced by P deficiency. Carbon-dioxide enrichment did not increase the drought-tolerance of any of the four families, either by reducing conductance or by facilitating osmotic adjustment.

These results provide strong indications that the higher levels of atmospheric CO₂ expected in the next century will increase the growth of P. radiata where P availability is adequate, but may reduce growth in areas where rainfall is low. Finally, the capacity to respond to CO₂ enrichment appears to be widely distributed among superior P. radiata genotypes selected by the Forestry Commission of New South Wales. However the magnitude of response varies considerably, particularly where P is deficient.     

制造高性能活性炭的一种方法

提出了一种制造高性能活性炭的方法,考虑了同一工艺条件下,以不同炭种为原料所得到的结果,以及活化剂用量对活性炭吸附性能的影响。测试结果表明,本研究工艺能制造出同时具备高碘值、高亚甲蓝值、孔径分布在２ｎｍ〈１５ｎｍ占５５％以上的高吸附性能活性炭。     

几种活性炭的常规性质及孔隙性质的研究

对原料及活化方法不同的几种粉末状活性炭,测定其灼残渣,ＰＨ值,亚甲基蓝脱色力,焦糖脱色力和碘值等常规性质,以及比表面积,孔径分布孔隙性质。