Influence of Catalyst Thickness on Diameters of Carbon Nanotubes

Owing to unique structure and characteristic of carbon nanotubes, much more are attracted attentions since they were discovered .In recent years, carbon nanotubes have been successfully synthesized by various methods. Especially, highly aligned carbon nanotubes were grown by chemical vapor deposition (CVD). In the work, it is studied that different thickness of catalyst affects the diameters of carbon nanotubes. Carbon nanotubes were grown on silicon substrate coated with different thick NiFe films by bias-enhanced hot filament chemical vapor deposition and their growth was investigated by scanning electron microscopy,Onset of analyzing of deformation of different thick catalyst films during heating the filament. The results indicate that catalyst particles encapsulate the top ends of carbon nanotubes, and that the catalyst thickness greatly affects the diameters of carbon nanotubes, which increas with increment of the thickness of NiFe films.     

Catalytic Mechanism of Ni Particles in the Formation of Single-Wall Carbon Nanotubes

Usually Ni_clusters are served as catalyst in the formed processo f the single_wall carbon nanotubes by CVD. Because the different surfaces of Ni_clusters have different activity,carbon atoms adsorbed in Ni_clusters (liquid states)will be diffused from low_activity surfaces of Ni_cluster to high_activity ones and be deposited. As a result,the caves of carbon atoms surrounding the Ni_clusters are formed and the single_wall carbon nanotubes are produced. In addition,Ni_atoms served as substitutional atoms always located in the furthest outside of the network of single_wall carbon nanotubes are produced. In addition, Ni_atoms served as substitutional atoms always located in the furthest outside of the network of single_wall carbon nanotubes,and play a role of stabilization in growth of nanotubes,and promot their growth. Therefore,the catalytic mechanism of Ni_clusters as catalyst is introduced,and different morphologies of single_wall carbon nanotubes are also exlained.     

凋落物分解对森林土壤碳库影响的研究进展

凋落物分解是陆地生态系统物质循环和能量转换的主要途径,是森林生态系统重要功能之一。凋落物作为外源有机物质,进入土壤后其分解不但会增加土壤中碳源,改变土壤理化性质,而且还会增加土壤中各种微生物的数量,改变土壤微生物群落结构,加速土壤有机碳矿化速率,从而对土壤有机碳库动态变化产生重要影响。土壤是陆地生态系统的核心,研究土壤碳库动态对正确评价土壤在陆地生态系统碳循环以及全球变化中的作用有重要意义。本文就凋落物分解过程及对土壤碳库中土壤呼吸、土壤有机碳、土壤微生物量碳、土壤碳矿化及理化性质等影响进行综述,为土壤碳库周转动态研究提供参考。     

替考拉宁发酵工艺优化研究

为了优化替考拉宁发酵工艺,提高其发酵水平,考察发酵培养基中碳源及部分氨基酸对发酵水平的影响。通过测定替考拉宁发酵生长、代谢曲线及分析替考拉宁的结构式,在对发酵特性有初步了解的基础上进行相关方面的工艺优化。结果表明发酵培养基中增加1%的淀粉量可在提高效价的基础上同时将残糖控制在较低水平;将1%的淀粉液化后在自控罐上进行流加实验,在平衡期进行补糖,可以使发酵水平提高35%以上;摇瓶实验表明在发酵初始培养基中添加氨基酸可以使发酵水平提高16%~25%。发酵培养基中淀粉量及氨基酸成分及含量对发酵水平影响较大,在原工艺的基础上补糖及添加氨基酸可大大提高发酵水平,这为降低发酵成本打下了一定的基础。     

Experimental Studies on Electrolyte-gated Carbon Nanotube Field Effect Transitors

Owing to unique structure and characteristic of carbon nanotubes, much more are attractions, especially in molecular elements, including field effect transitorsmade of carbon nanotubes. Carbon nanotube field effect transitors with electrolyte-gated are investgated. Carbon nanotubes on glass substrate in this study are fabricated by hot filament vapor deposition using Fe / Ni as catalyst. Optimized multi-walled carbon nanobute transistors are made with Ag contact electrodes, and the KCl solution is used as a gate. Experimental results show that the electrolyte-gated carbon nanotube transitors exhibited a good voltage-current characteristic. The transconductance is about 0.5 mA/V at 2 V. The results obtained are discussed.     

石油污染土壤降解细菌的分离、鉴定及生长条件优化

为研究石油污染土壤的微生物修复效果,从大庆油田受石油污染的土壤中分离得到特征明显的3株石油降解细菌（编号18、H、21）,这些菌株能以石油为唯一碳源生长,试验通过形态学鉴定以及分子生物学鉴定方法明确了这3株细菌的种属,分别为氧化微杆菌,节细菌和芽孢杆菌。采用单因素试验设计对试验菌株在无机盐培养基中的生长条件进行初步探讨,研究pH值、盐浓度、氮源、磷源等因素对菌株生长的影响。结果表明：H菌株的最适生长条件：pH=7,盐浓度为3%;18菌株的最适生长条件：pH=8,盐浓度为3%;21菌株最适生长条件：pH=7,盐浓度为1%。H、18、21菌株的最适氮源分别为KNO3、NH4NO3、NH4Cl。H菌株的最适磷源K2HPO4：KH2PO4为1:2（双磷源）,18菌株的最适磷源是K2HPO4,21菌株的最适磷源为K2HPO4。     

不同碳、氮源对优势藻株Hhw总脂含量及脂肪酸成分的影响

为了寻找适合用于开发生物质能源的优势藻株,对分离得到的藻株Hhw进行深入研究,分析其生长情况,不同碳、氮源对其总脂含量及脂肪酸成分的影响。结果表明,Hhw生长速度快、生物量高、适应性广;硝态氮、碳源的添加促进Hhw中性脂的积累,Hhw总脂含量高达干重的36.45%;Hhw脂肪酸成分较为单一,以棕榈酸、亚麻酸、EPA等9种脂肪酸为主;不同碳、氮源对其脂肪酸组成成份的影响不大,但对各组分的含量有一定影响,如铵基氮对EPA的积累有一定促进作用。综合分析认为,Hhw是一株极具开发潜力能源微藻。     

吉林省雪水沉积物的理化特性分析

为了研究雪水中沉积物对土壤生态环境的影响,笔者采用X射线衍射法、化学分析对吉林省长春市、白城市、延吉市雪水中沉积物的颗粒组成、矿物组成、可溶性离子组成及有机碳含量进行测定。结果表明：降雪雪水中沉积物主要以<2 μm粒径为主,平均含量大小顺序为（<2 μm）>（>200 μm）>（20~200 μm）>（2~20 μm）。雪水沉积物中原生矿物主要以石英、长石为主,黏粒矿物以蒙脱石、伊利石、高岭石、蛭石为主。大气降雪中（SO42-+NO3-）/(Ca2++NH4+)=1.38,具有对酸的较强中和能力,不易发生酸性降水,对环境酸化不造成影响。降雪沉积物中有机碳含量较高,均值为52.85 g/kg。     

山西省森林植被生物量和碳储量估算研究

为了掌握山西省森林资源生物量和森林生态系统碳储量,分析其动态变化趋势,以山西省1990—2010年的5期森林资源连续清查数据为基础,采用基于生物量与蓄积量之间统计关系的生物量换算因子连续函数法,结合碳储量换算系数法,对山西省1990年以来森林生物量和碳储量进行了测算,分析了20年来的变化趋势和存在的问题。结果表明,1990—2010年,山西省的森林总生物量从7104.85×104t增加到12441.15×104t,森林总生物量年均增加266.82×104t,年均增长率3.76%;平均单位面积森林生物量从31.7400t/hm2增加到47.6307t/hm2,单位面积森林生物量年均增长0.5297t/hm2;山西省森林资源碳储量从3544.61×104t增加到6206.89×104t,森林碳密度从15.8348t/hm2增加到23.7630t/hm2,虽然山西省森林资源碳储量和森林碳密度都在不断增加,森林单位面积生物量和碳储量均远低于全国平均水平,森林平均碳密度远低于全国森林平均碳密度（44.91t/hm2）,更低于世界的平均水平（86.00t/hm2）,山西省整体的林分质量仍然较低、生长较差,急需加强对现有林经营管理,充分发挥土地生产潜力。     

中国西南地区土壤有机碳研究现状与展望

土壤有机碳是反映土壤肥力和评价土壤质量的重要指标,同时对环境的可持续发展发挥着重要作用。文章主要从土壤有机碳库及碳储量、西南地区喀斯特地区土壤有机碳研究、有机碳分组方法的应用等几方面对我国西南地区土壤有机碳的研究现状进行了分析总结,为提升西南地区农田土壤肥力、固碳潜力及农田的可持续利用提供指导及理论依据。     

中国未来林业碳汇市场价格机制设计浅析

为了研究中国林业碳汇市场,在大量研读国内外近年来关于碳汇市场的研究和大量实地调研基础上,发现目前缺乏对于中国林业碳汇市场价格机制设计方面的专项研究。而随着《京都议定书》第1承诺期的结束以及中国政府对节能减排的重视,中国强制减排是一个必然趋势,因此有必要对中国未来碳汇市场价格机制进行相关研究。在假设中国已经强制减排的前提下,对未来中国林业碳汇市场主体要素进行分析,并在此基础上,设计出最低价格加政府补贴的碳汇价格机制,以期对未来中国发展碳汇交易以及应对国际减排压力做出一些贡献。     

氮肥用量对玉米不同生育期光合产物运往地下的影响

通过盆栽试验、静态箱气体采样和气相色谱分析技术测定土壤呼吸,研究了施氮150 mg N·kg^-1和300 mg N·kg^-1水平下,玉米喇叭口期、开花期和成熟期光合产物运往地下的分配。结果表明,玉米运往地下的碳占净同化碳的25%～39%,且随生长进程而降低;而积累于根的碳占6%～21%,高氮处理低于低氮处理,且随生长进程而降低;根际呼吸消耗的碳和转化为土壤有机质的碳分别占11%～14%和4%～8%。运往地下的同化碳中,根系碳、根际呼吸碳和转化为土壤有机质的碳分别占27%～53%、31%～53%和14%～22%;根系碳占运往地下碳的比例为低氮处理>高氮处理、喇叭口期>开花期>成熟期,而根际呼吸碳所占比例则为低氮处理<高氮处理、喇叭口期<开花期<成熟期。由此可见,早期玉米的同化产物运往地下的比例较高,且主要用于根系生长;后期的同化碳主要积累在地上部分,运往地下的主要用于根际呼吸;氮素不足时,促进玉米净同化碳和运往地下的同化碳向根系分配,而减少根际呼吸对后者的消耗,提高了后者的利用效率。总之,玉米通过促进根系的相对生长和提高运往地下碳的利用效率来适应低氮环境。     

欠发达地区农地利用碳排放时序特征及影响因素研究

农地碳排放研究对于区域农业可持续发展具有重要意义。笔者利用1996—2013年贵州省化肥、农药、农膜、农用柴油、翻耕、灌溉六大类碳源的相关数据,对贵州省18年间农地利用碳排放进行测算,并采用kaya恒等式对农地利用碳排放的影响因素进行分析。研究表明:(1)贵州省农地利用碳排放总量和碳排放强度均呈现持续上升的态势;(2)贵州省农地利用碳排放增速呈现波动的状态,且波动幅度较大;(3)化肥是最主要的碳排放源,其次为农膜和农用柴油;(4)生产效率因素、产业结构因素对贵州省农地利用碳排放具有抑制作用,经济水平、劳动力规模对农地利用碳排放具有促进作用。最后,本文对贵州省农地利用碳排放提出对策建议。     

蛹虫草菌丝体培养研究

为了获取优质高产的蛹虫草,菌丝体生长速度和生长是否健壮是最主要的影响因素。笔者通过单因素试验找出了菌丝体的最适生长指标,采用均匀试验优化培养基中各种成分添加量。研究得出,乳糖和蛋白胨为菌丝体培养的最佳碳氮源。优化后的培养基组分为：蛋白胨2.5 g/L,乳糖39.9 g/L,磷酸二氢钾0.5 g/L、硫酸镁3.2 g/L和氯化钙0.3 g/L;适宜温度是15~28℃,最适为25℃;适宜pH范围为5~9,最适为7.5;无机盐对菌丝体生长速度影响不大,但对菌丝生长势有一定的影响,光照会抑制菌丝体的生长,以暗培养为宜。在此条件下通过试验证明,菌丝体长速可达到4.0 mm/天,且菌落菌丝呈现出浓密、洁白、粗壮有光泽。     

不同施肥条件对玉米生长季耕层土壤微生物量碳的影响

为了研究不同施肥条件下棕壤长期定位试验玉米整个生长季微生物量碳含量的动态变化,试验采用氯仿熏蒸、灭菌、提取,TOC测定的方法研究了15个不同施肥处理对耕层土壤微生物量碳含量的影响。结果表明,施用有机肥料可以显著提高土壤微生物量碳含量,随着有机肥用量的增加土壤微生物量碳提高,在玉米的生殖生长阶段其含量达到最大。单施化肥区土壤微生物量碳含量在玉米整个生长季节都处于一种波动变化,在玉米前期,其含量受温度、水分、作物吸收等影响较大;而到了生殖生长阶段,微生物量碳含量有逐渐升高趋势,但上升幅度不大;成熟期微生物量碳含量迅速下降,都低于播种前。     

Superconductivity of Single-Walled Carbon Nanotubes

The electric-arc technique used to generate single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) is introduced. Especially, the superconductivity of SWCNTS is concerned. The samples of single-walled carbon nanotubes are suspended between two superconducting electrodes and their super-currents may be observed under special conditions. It is called 'proximity-induced method'. With the method, some experiments show that SWCNTs have higher critic super-currents, and the temperature and magnetic field dependence of the critic currents exhibits unusual features.     

城市碳循环系统机制解析与核算研究进展

城市作为人类活动最为密集的区域,城市系统的碳排放受到城市能源消费、工业生产等人类活动的深刻影响,开展城市碳循环系统机制解析与核算方法研究对于陆地生态系统的碳循环研究及全球气候变化研究意义重大。本文通过对国内外相关研究成果整理和分析,从城市外部碳循环系统和城市内部自然、社会碳循环系统的结构特征入手,对城市碳循环系统结构进行了解析;在此基础上,进一步分析了城市碳核算的核算边界和核算因子,明确了城市碳核算的主要内容;最后对城市碳核算的主要方法进行了归纳总结和对比分析,旨在为城市碳核算的研究和实践提供借鉴和参考。     

土壤有机碳储量估算结果精度分析——以广东省为例

土壤有机碳库是陆地碳库的重要组成部分,其变化对气候变化及全球碳循环有着重要的作用,而对土壤有机碳储量(SOCS)的精确估算是研究的基础。以广东省为例,以常规土壤剖面及土壤类型图数据估算表层SOCS,以相同方法,利用基于大量土壤采样数据制作的有机质含量图数据估算表层SOCS的范围,分析常规数据估算结果的精度。结果显示,采用土壤剖面数据计算出的SOCS要比采用有机质含量图算出的SOCS均值高出24.81%,达1.360×10⁸ t,广东省典型的赤红壤和水稻土分别高0.739×10⁸ t、0.469×10⁸ t。可以推断,利用有限样本量的土壤剖面数据估算结果可能会高估SOCS的真实储量。不同数据源有各自的局限和优势,利用土壤有机质含量图来估算SOCS,不仅为SOCS估算方法进行了有力的补充,同时为SOCS真实值提供了必要的参考。     

Surface Charge Distribution and Tip Electric Field about Carbon Nanotubes

Carbon nanotubes(CNTs) have some special physic properties which may own important technical values. We studied the electric characteristics of metallic carbon nanotubes including potential distribution, surface charge distribution and tip electric field based on electromagnetic theory. Our results show that the relative values of tip charge densities of short CNTs are bigger and so are the absolute values for long CNTs. We also find the electric field at the tips of metallic nanotubes is much bigger than external electric field. This is helpful for exploring theoretical problems about CNTs' field emission.     

河南省城市化与碳排放相关性的动态计量分析

基于城市化角度,根据河南省1978—2015 年时间序列数据,利用协整检验、Granger 因果分析以及动态模拟分析,研究省域城市化与碳排放间的动态相关关系。结果表明：河南省城市化水平与碳排放存在高度正向相关,且二者存在长期协整关系,从长期看,城市化水平每增加1%,则碳排放量增加1.52%;其次二者之间存在单项的格兰杰因果关系,即城市化水平的提高是引起碳排放增加的原因,但碳排放却不是引起城市化提高的因素;最后,通过动态模拟分析,河南省城市化对碳排放的影响具有正向冲击效应且有一定的滞后性,但随着城市化的发展其影响上升到一定程度后趋于平缓,并起到一定的抑制增长作用。在未来河南省城市化的长期建设中要推动其对节能减排的引擎作用,建设低碳绿色城市。