Efficient photochemical water splitting by a chemically modified n-TiO2

Although n-type titanium dioxide (TiO2) is a promising substrate for photogeneration of hydrogen from water, most attempts at doping this material so that it absorbs light in the visible region of the solar spectrum have met with limited success. We synthesized a chemically modified n-type TiO2 by controlled combustion of Ti metal in a natural gas flame. This material, in which carbon substitutes for some of the lattice oxygen atoms, absorbs light at wavelengths below 535 nanometers and has a lower band-gap energy than rutile (2.32 versus 3.00 electron volts). At an applied potential of 0.3 volt, chemically modified n-type TiO2 performs water splitting with a total conversion efficiency of 11% and a maximum photoconversion efficiency of 8.35% when illuminated at 40 milliwatts per square centimeter. The latter value compares favorably with a maximum photoconversion efficiency of 1% for n-type TiO2 biased at 0.6 volt.     

Ag/TiO_2-PVA复合膜控制膜污染的试验研究

廉价的无纺布为基膜,采用抗坏血酸还原法制备了Ag/TiO2-PVA复合膜,研究Ag/TiO2-PVA复合膜膜生物反应器的膜组件的抗污染性能和处理性能。结果表明,Ag/TiO2-PVA复合膜能明显降低跨膜压力和膜污染阻力,提高膜通量,特别是对滤饼层表现出很好的抑制作用,显示出较好的抗污染性能,但是也导致出水浊度增加。Ag/TiO2-PVA复合膜还显示出一定的光催化性能,其出水CODcr值低于对照组。     

Increasing solar absorption for photocatalysis with black hydrogenated titanium dioxide nanocrystals

When used as a photocatalyst, titanium dioxide (TiO(2)) absorbs only ultraviolet light, and several approaches, including the use of dopants such as nitrogen, have been taken to narrow the band gap of TiO(2). We demonstrated a conceptually different approach to enhancing solar absorption by introducing disorder in the surface layers of nanophase TiO(2) through hydrogenation. We showed that disorder-engineered TiO(2) nanocrystals exhibit substantial solar-driven photocatalytic activities, including the photo-oxidation of organic molecules in water and the production of hydrogen with the use of a sacrificial reagent.     

钴离子改性的介孔TiO_2抗菌性能研究

[目的]开发不需要人造光源和太阳光直射激发的,以及改性离子不易泄漏的新型无机抑菌材料。[方法]合成金属离子Co改性的锐钛矿型二氧化钛介孔材料,并用N2解析付仪、XRD进行表征,确认其结构。在无紫外光和人造光源直射的条件下,对材料进行抑菌性能以及细菌吸附研究。[结果]抑菌试验表明这种材料在无紫外光和人造光源直射条件下对大肠杆菌有一定抑制作用和吸附作用。[结论]该研究对其他金属离子改性的抑菌介孔材料的研究有一定的借鉴作用。     

可见光响应氮杂化TiO2-N薄膜对水源水体的杀菌作用

以尿素为氮源,采用Sol-gel法及浸渍-提拉法制备氮杂化TiO2-N薄膜,并运用正交试验法优化TiO2-N薄膜的最佳制备条件;利用AFM分析技术对TiO2-N薄膜表面形貌进行表征;在太阳光光催化反应器中,探讨TiO2-N薄膜对饮用水供水水源水体中大肠菌群的杀菌作用。结果表明,热处理条件是影响TiO2-N薄膜制备的关键因素,各个影响因素的主次顺序为热处理温度〉停留温度〉热处理时间,在最佳条件下制备的TiO2-N薄膜,在太阳光作用下光解30min时,对饮用水供水水源水体中大肠菌群的杀菌率达到57.7%以上;Ag的协同掺杂（Ag-TiO2-N）或在TiO2-N薄膜表面的沉积（Ag/TiO2-N）,显著提高了TiO2-N薄膜的杀菌作用,对大肠菌群的杀菌率可达90%以上。     

砖墙日光温室结构传热特征的监测研究

砖墙日光温室是重要的温室类型,但建设成本高、越冬性能不佳。为明确砖墙日光温室结构蓄放热特点,为日光温室标准化设计提供指导,本研究监测分析了砖墙日光温室热环境及结构的蓄放热特征。通过不同时段的监测分析得到以下几个结果：(1)砖墙日光温室0~20cm深度的土壤为蓄热层;0~25cm的墙体为蓄热层;(2)栽培面和墙体在白天蓄热,在夜间室内气温降低后,逐渐向室内散热,但小于通过前后屋面散失的热量,测试期间散热比放热高0.64MJ.m^-1;(3)日光温室外表面一直处于散热状态。在不考虑其他散热损失的条件下,前屋面、后屋面、后墙、侧墙在夜间(18:00~次日8:00)的散热分别占总散热量的76.1%、10.7%、11.5%、1.7%。通过以上结果分析,改善日光温室热环境应采用综合的工程方法,以控制整体建设成本,即实现合理的蓄热保温。本研究对促进日光温室标准化的实现有重要指导作用,进而可以促进设施建设的向现代化、标准化方向发展。     

日本海马(Hippocampus japonicus)脑垂体的组织学观察

本文应用组织学方法对日本海马(Hippocampus japonicus)脑垂体的形态结构和激素分泌细胞的鉴别作了研究。结果表明日本海马脑垂体属前后型。由腺垂体和神经垂体构成。腺垂体分为前腺垂体(RPD),中腺垂体(PPD)和后腺垂体(PI)。用O.F.G染色,腺垂体内可鉴别出七种激素分泌细胞,其中RPD内两种:促肾上腺皮质激素(ACTH)分泌细胞和催乳激素(PRL)分泌细胞;PPD内三种:生长激素(GH)分泌细胞、促甲状腺激素(TSH)分泌细胞和促性腺激素(GTH)分泌细胞;PI内两种:促黑激素(MSH)分泌细胞和一种机能不明的细胞。神经垂体狭窄,长带状位于整个腺垂体的背上方。     

Conjunctive representation of position, direction, and velocity in entorhinal cortex

Grid cells in the medial entorhinal cortex (MEC) are part of an environment-independent spatial coordinate system. To determine how information about location, direction, and distance is integrated in the grid-cell network, we recorded from each principal cell layer of MEC in rats that explored two-dimensional environments. Whereas layer II was predominated by grid cells, grid cells colocalized with head-direction cells and conjunctive grid x head-direction cells in the deeper layers. All cell types were modulated by running speed. The conjunction of positional, directional, and translational information in a single MEC cell type may enable grid coordinates to be updated during self-motion-based navigation.     

内置电热层实木复合地板表面温度变化规律及模拟

目的研究不同电热层位置和不同结构的电热实木复合地板温度变化规律,为电热实木复合地板的电热性能及结构优化提供理论参考。方法采用碳纤维纸作为发热元件,通过热压方式制备具有电热功能的实木复合地板,测试了通电荷载后时间-温度效应、温度不均匀度、电-热辐射转换效率和表面网格温度,分析不同电热层位置对表面温度、温度不均匀度和电-热辐射转换效率的影响,模拟了表面温度二维和三维分布图,探讨不同结构电热实木复合地板正面和背面温度变化规律,拟合了时间-温度变化曲线幂函数方程。结果表面温度均随通电荷载时间的增加而增加,最终趋于稳定,切断电源以后,温度快速下降直至与环境温度平衡。随电热层位置下移,发热稳定后表面温度随之降低,电-热辐射转换效率也相应降低。功率密度为200、300、400和500 W/m2,电热层位于近表层时,表面温度比底层温度分别高了17.2%、21.8%、24.8%和26.8%。随功率密度的增加,温度不均匀度增加,电-热辐射转换效率也随之增加,功率密度达到500 W/m2时,电热层位于近表层的电-热辐射转换效率达95.6%。二维和三维模拟图表明:表面温度分布总体呈中间高、四周低趋势,电热层位于表层尤为明显且存在聚热现象。不同结构电热实木复合地板正面表面温度随通电荷载时间增加而增加,背面木材厚度越厚,正面表面温度越高,反之背面温度越低,拟合方程表明时间-温度变化呈幂函数关系,决定系数最高达0.999 9。结论电热层位置和地板结构对电热实木复合地板表面温度和电-热辐射转换效率影响显著,电热层位于近表层时更有利于电热性能改善。      

木质基g-C3N4/TiO2复合涂层的制备及光催化性能表征

为改善木材易污染,易霉变的缺点,采用真空浸渍和液相沉淀法,将g-C₃N₄/TiO₂复合涂层负载于木材表面,对木材进行功能化改良,赋予木材光催化自清洁功能。使用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、傅里叶红外光谱表征样品的表观形貌、相结构等。以罗丹明B为目标污染物,利用UV-VIS分光光度计测量降解效率,检测负载g-C₃N₄/TiO₂复合涂层的木质基材光催化性能。结果表明: g-C₃N₄/TiO₂复合涂层成功负载于木材表面,g-C₃N₄与TiO₂相互掺杂有效地提高了两者的光催化活性,负载g-C₃N₄/TiO₂复合涂层的木质基材具有一定的光催化功能。      

日光温室茄子与菜豆间作经济效益分析

在日光温室中实行茄子与菜豆间作，高低前后分布，总计占地实种面积４３５ｍ２，其中菜豆种植面积１８５ｍ２，茄子种植面积２５０ｍ２，总收入较菜豆单作增收３６．６％，较茄子单作增收２４．３６％。     

杨凌地区日光温室土质墙体失效机制分析研究

为了研究杨凌地区日光温室土质墙体发生失效的原因,将其失效形式总结为墙体表面不均匀脱落、墙体发生开裂变形与墙体失稳发生滑移三种类型,对杨凌地区发生失效的日光温室土质墙体取样,对土样进行含水率试验、直剪试验与无侧限抗压试验,并通过设计杨凌地区代表性日光温室进行受力分析并进行验算。经试验测定含水率低于5%时墙体表面较易发生不均匀脱落现象,后墙土坡下部含水率相较于中部与上部高2%左右。验算结果表明在含水率为15%、20%时后墙土坡摩尔-库伦曲线与土样抗剪强度曲线均为相离,当含水率为15%时,后墙土坡中部也有发生剪切破坏的危险;含水率在18%以上时,墙体容易在荷载下发生破坏。土质墙体日光温室发生较多的失效形式为表面不均匀脱落与剪切破坏,通过控制墙体的含水率来防止墙体失效是一种有效的方法,本研究对杨凌地区日光温室土质墙体的建造和使用与对温室内作物生长环境的保护具有一定的指导意义。     

二氧化钛/酞菁镁可见光催化降解的研究

[目的]研究与比较TiO2多项光催化降解,通过敏化剂与纳米TiO2复合来提高光催化剂的稳定性能。[方法]以酞酸正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化剂,然后再按一定的比例与酞菁镁（Mgpc）复合,制得TiO2/酞菁镁复合粉末,并通过亚甲基蓝溶液在可见光作用下的光催化降解,研究纳米TiO2/Mgpc复合催化剂粉末的光催化活性,考察了其催化性能。[结果]采用TiO2为催化剂可显著加快光催化氧化过程。采用酞菁镁敏化纳米TiO2制备的可见光催化剂,证实在可见光下,敏化与未敏化的TiO2相比,TiO2/Mgpc（1%）具有较强的可见光催化性能,TiO2/Mgpc复合粉末对亚甲基蓝的降解率已达36.2%,而未敏化的只达28.7%。[结论]TiO2与Mgpc的复合有利于不同能级之间光生载流子的输送和分离,提高系统的电荷分离效果,扩展其光谱响应范围,提高太阳光的利用率。     

碱/酸两步催化法制备的“核—壳”SiO_2-TiO_2纳米材料及其光催化特性

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,以氨水为催化剂,制得含有SiO_2粒子的碱催化SiO_2溶胶;向碱催化SiO_2溶胶中加入前驱体钛酸丁酯(TBOT)和酸催化剂盐酸,得到以SiO_2粒子为核和以TiO_2为壳的"核—壳"SiO_2-TiO_2纳米材料.结果表明:SiO_2核的粒径约为13.5 nm;随着钛酸丁酯添加量的增加,SiO_2核表面不断有TiO_2壳形成,其粒径从13.5 nm增大至24.4 nm.XRD测定结果表明煅烧温度为500℃时,锐钛矿TiO_2的特征衍射峰明显增强.该温度下"核—壳"SiO_2-TiO_2复合粉末对罗丹明B的降解率从21.99%提高到94.86%.     

农村太阳能墙体系统节能试验研究

在当前农村耗能与日俱增的背景下,研究适合农村节能的系统设备具有非常重要的现实意义。太阳能作为可持续利用清洁能源中的一种,在农村节能建筑中受到特别重视。而太阳能墙体系统作为一种新的太阳能利用方式对于解决农宅冬季取暖夏季隔热保湿具有一定的可行性。该文研究了太阳能墙体集热板空气间层以及安装倾斜角对太阳能墙体系统热效能的影响,在试验的基础上得出了合适的空气间层值和倾斜角度值,这对太阳能墙体系统在农村斜坡屋顶的安装施工具有一定指导意义。     

巨尾桉人工林脱落树皮结构分析

对2-5年生巨尾桉人工林脱落树皮宏观、微观结构特征进行观察分析.结果表明:随树龄增加,脱落树皮正面逐渐平整,背面出现旋切纹理;3-5年生脱落树皮,平均厚度从0.491 mm增至0.717mm,幅面面积以每年大约2倍的速度从93cm2扩大至349 cm2;脱落树皮由周皮、基本薄壁组织、射线薄壁组织、膨大薄壁组织、筛管、伴...     

Martian ionosphere: a component due to solar protons

The small magnetic field strength observed near Mars by Mariner IV suggests that protons from the solar wind may enter the Martian atmosphere and produce ionization in addition to that produced by ultraviolet light and x-rays. It is found that solar protons produce a thin ionized layer at a rate of the order of 3 x 10(3) per cubic centimeter per second at a depth corresponding to the F(1) region in the terrestrial atmosphere. Unless the effective recombinative coefficient is very large (greater than 10(-5) centimeter cubed per second) or unless unusual diffusion effects are present, this layer should have been detected by Mariner IV, and therefore must be present in one of the observed ionized regions. Because of its very compact shape, the subsidiary maximum near 95 kilometers discovered in the Mariner-IV occultation experiment may be the proton ionization peak. If so, the major 120-kilometer maximum is an F(2) layer. Distinction between photon and proton ionization regions can be made by microwave occultation experiments aboard planetary orbiters.     

牙鲆孵化腺的细胞化学研究

[目的]研究牙鲆胚胎发育过程中孵化腺细胞的分化规律。[方法]采用常规固定、切片方法,利用高碘酸-雪夫染色反应（PAS）对各个发育时期的牙鲆胚胎和孵化后的仔鱼切片进行染色。[结果]典型的孵化腺细胞（阳性细胞）出现于孵化前15h,位于胚胎的前中部,孵化腺细胞的数量和体积均在孵化前达到最大值,且均位于胚胎头部和背部表面。一旦孵化结束,孵化腺细胞的数量和体积均急剧下降,并于孵化后13h消化。[结论]牙鲆胚胎中孵化腺细胞的变化规律与其发育进程密切相关。     

Cosmic-ray tracks in plastics: the apollo helmet dosimetry experiment

Counts of tracks from heavy cosmic-ray nuclei in helmets from Apollo missions 8 and 12 show variations caused by solar modulation of the galactic cosmic-ray flux. Specific estimates of the biological damage to certain nonreplaceable cells by track-forming particles during these space missions indicate that the fraction of deactivated cells could range from a lower limit of 3 x 10(-7) to an upper limit of 1.4 x 10(-4).     

“人防”山洞栽培蘑菇试验

[目的]为了研究"人防"山洞蘑菇栽培技术。[方法]采用荷兰技术,利用"人防"山洞种植双孢蘑菇,对六化建前洞菇房、后洞菇房的生产过程进行总结和分析。[结果]在5 417.6 m2菇床上,采收蘑菇131 105.9 kg,单位面积产量24.2 kg/m2。后洞采菇期自3月11日至5月3日,共54 d,全生产周期123 d,采收鲜菇59 567.0 kg,单位面积产量为23.5 kg/m2。前洞采菇期3月21日至5月4日,共45 d,采收鲜菇71 538.9 kg,单位面积产量24.8 kg/m2。两洞平均采菇期达47.5 d,前洞产量比后洞高出约44%。[结论]利用"人防"山洞种植双孢蘑菇是可行的。