纳米石墨片/竹炭复合材料的制备、表征及其电化学性能研究

以竹炭、鳞片石墨为原料,基于机械力效应,通过高能球磨的剥离和粉碎,然后高温炭化,制备出具有优良电化学性能的纳米石墨片/竹炭(GN/BC)复合材料;同时在相同条件下,以不添加鳞片石墨制备的高温多孔竹炭(PBC)为对照样品。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积与孔隙分布分析仪表征了材料的表面形貌和结构,并利用三电极体系测试了其电化学性能。研究结果表明：较高结晶度鳞片石墨的加入可以提高复合材料的结晶度,高能球磨可以使石墨片破碎成纳米尺寸,并嵌入竹炭内部;制备的GN/BC复合材料的比表面积为863.47 m²/g,总孔容为0.56 cm³/g、微孔孔容为0.26 cm³/g,平均孔径为2.58 nm;在1 A/g的电流密度下,该复合材料具有280.97 F/g的高质量比电容,同时还具有良好的倍率性能。     

碱/尿素溶解体系制备氮掺杂活性炭及其电化学性能研究

以杉木屑为原料,三聚氰胺固体废弃物(OAT)为氮源,基于碱/尿素体系溶解纤维素,通过一步热解制备氮掺杂活性炭,并考察活化温度和OAT加入量对活性炭的吸附性能和电化学性能的影响。通过X射线光电子能谱(XPS)和比表面积分析仪分析材料的表面结构和孔结构;采用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)和交流阻抗(EIS)等测试手段表征其电化学性能。研究结果表明:随着OAT质量分数的增加,活性炭样品得率和吸附性能先增加后减小;OAT的添加有利于提高氮掺杂活性炭的得率、氮含量、吸附性能和电化学性能;炭材料的比表面积及其孔隙结构促进活性炭样品电化学性能的提升。当活化温度900℃,OAT质量分数为15%下,制备的氮掺杂活性炭的得率为34.2%,碘吸附值为1 116 mg/g,亚甲基蓝吸附值为165 mg/g,比表面积为1 324 m²/g,含氮量3.5%。在6 mol/L KOH电解液中,当电流密度1 A/g时,比电容可达193 F/g。     

竹焦油对植物病原细菌的抑制作用

研究了竹焦油对8种植物病原细菌的抑制作用,初步分析了竹焦油的主要抑菌成分.结果表明,竹焦油对供试菌均有不同程度的抑制效果,其中对番茄细菌性斑点病菌的抑制效果较好,EC50和EC90分别仅为29和68μg.mL-1;抑菌成分集中在水溶性油、酚类和芳香酸部分,采用热水萃取法可简便地分离竹焦油中的强抑菌活性组分.     

水杨酸与DNA相互作用的电化学研究

采用紫外光谱法和电化学法研究了水杨酸(SA)与鲱鱼精DNA的相互作用。紫外吸收光谱法结果表明,SA与DNA的相互作用为嵌插方式。在pH 5.8的NaH2PO4-Na2HPO4缓冲液中对SA进行循环伏安扫描,SA在玻碳电极上于1.070 V(Ag/AgCl参比电极)有1个阳极氧化峰,随着DNA的加入,氧化峰电流降低,峰电位正移,进一步表明SA嵌插到DNA分子的双螺旋结构中,二者相互作用生成了一种非电活性的超分子复合物。通过电化学方法可计算出SA与DNA复合物的结合比为3∶1,结合常数β为2.53×1012。     

紫苏生长与产量对种植密度、施肥及种植方式的响应

为提高紫苏产量、确定栽培方案,通过随机区组田间试验,探讨了种植密度、施肥及种植方式对紫苏生长及产量的影响。结果表明,3个因素对紫苏株高、地径、根长、有效穗数及分支数均无显著影响,对紫苏籽粒千粒质量、理论产量和实测产量均有显著影响。行株距20 cm×20 cm的紫苏生物学产量为13 462 kg/hm~2,依次比行株距30 cm×20 cm、25 cm×20 cm高42.5%和13.3%;有机肥与复合肥混施的紫苏平均产量为12 312 kg/hm~2,分别比单施有机肥、复合肥高16.3%和3.6%;直播紫苏平均产量为12 486 kg/hm~2,比移栽高16.6%。紫苏收获指数只在种植密度和种植方式间存在显著差异;而籽粒产量仅在种植方式间存在显著差异,移栽紫苏籽粒产量为1 050 kg/hm~2,高于直播的998 kg/hm~2。综合考虑生物学产量、收获指数及籽粒产量,以收获地上部为目标的紫苏栽培以行株距20 cm×20 cm、混合施肥的直播组合最佳,生物学产量为13 398 kg/hm~2,茎叶产量9 877 kg/hm~2,籽粒产量1 279 kg/hm~2。     

不同栽培方式对紫苏生物量及精油产量的影响

为建立合理的紫苏栽培技术,采用田间随机区组设计,设置30cm×20cm、25cm×20cm、20cm×20cm等3个不同种植密度,设置有机肥、复合肥、混合肥(有机肥+复合肥)3种施肥方式以及移栽、直播2种种植方式,探讨不同栽培方式对紫苏精油含量和产量的影响。结果表明,种植密度、施肥与种植方式显著影响紫苏地上部生物量,以高密度复合肥直播的紫苏生物量最高,为12 056kg·hm-2;密度、施肥、种植方式显著影响紫苏精油含量,以低密度施用复合肥直播的紫苏精油含量最高,达0.417%;紫苏精油产量受施肥、种植方式影响,但在不同种植密度间无显著差异,以低密度混合施肥直播的紫苏精油产量最高,达41.0kg·hm-2。因此,低密度、混合施肥、直播有利于紫苏精油高产。     

镉胁迫下紫苏低分子量有机酸及镉含量变化

分析了不同镉浓度水培处理紫苏根茎叶的有机酸组成、镉含量及其相关性.结果表明,利用HPLC可分离并同时定量分析出9种低分子量有机酸.在不同处理紫苏的根茎叶中均检测到其中的8种有机酸,包括:草酸、酒石酸、丙酮酸、抗坏血酸、乙酸、柠檬酸、富马酸和琥珀酸.草酸、酒石酸、乙酸、柠檬酸、富马酸和琥珀酸占有机酸总量的95%以上.有机酸含量平均值在紫苏各器官间存在显著差异(P0.05),茎(13 530.2μg·g~(-1))叶(9 963.7μg·g~(-1))根(8 676.7μg·g~(-1)).紫苏各器官的有机酸含量随着镉胁迫时间的延长和处理浓度的增大而显著升高,不同处理间差异显著(P0.05).紫苏各器官的镉平均含量高低顺序为:根(753.1 mg·kg~(-1))茎(135.6 mg·kg~(-1))叶(24.3 mg·kg~(-1)),镉含量随时间的延长和浓度的增大显著升高,不同处理间差异显著(P0.05).相关分析表明,紫苏有机酸总量与根、茎的镉含量显著正相关,与叶片镉含量显著负相关.紫苏根的镉含量与草酸、酒石酸含量显著正相关;茎的镉含量与酒石酸、丙酮酸、抗坏血酸、柠檬酸及琥珀酸含量显著正相关;叶的镉含量与抗坏血酸、乙酸含量显著正相关,与草酸及柠檬酸含量显著负相关.     

尤溪联合梯田稻作系统的田间综合管理技术与系统稳定性

[目的]保护联合梯田的生态农业技术遗产资源。[方法]通过文献查阅、实地调研与农户走访等方法,调查联合梯田稻作系统的田间综合管理技术。[结果]田间综合管理技术归纳为以下几点:(1)利用森林蓄水、梯田调蓄、流水串灌和分级截流的方式分配水资源,并根据稻作类型及水稻生育期的需水特性管理水分;(2)采用种植绿肥、放养红萍、秸秆还田、施用厩肥、沤制农家肥,以及种养结合、稻豆间作等措施维持地力;(3)以复种轮作、种养结合和秸秆覆盖为主,人工与化学除草为辅的途径控草;(4)以人工防治、物理防治、化学防治、农业防治及生物防治相结合防控病虫害。[结论]联合梯田保留的传统田间综合管理技术对维持梯田稻作系统稳定性具有重要意义,其蕴含的土地用养结合、物质循环再生与生物和谐共生等生态理念对当代农业可持续发展具有参考价值。     

紫苏基活性炭对铅镉二元离子的吸附研究

以磷酸法制备紫苏基活性炭,通过对其进行磁性改性后用作吸附剂,考察活性炭投加量、吸附时间、初始溶液pH和重金属离子浓度等影响因素对二元溶液中Pb~(2+)和Cd~(2+)去除效果的影响。采用红外光谱(FTIR)对吸附剂的表面结构进行表征。结果表明,在50 mL pH=5的水溶液中,加入0.05 g活性炭吸附30 min后,其对Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附容量达到最大值,分别为141.805和46.083 mg/g,去除率分别高达99.77%和99.80%。吸附动力学分析结果表明,该活性炭对Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附满足准二级动力学模型。上述结果表明紫苏有望成为制备金属离子吸附剂的潜在材料。     

基于Matlab配电网建模仿真的研究

配电网的运行及故障情况难以直观表述,需要借助仿真工具来描述。运用基于MATLAB仿真软件建立配电网模型的方法,以某10kV中性点不接地电网为例,进行单相金属性接地建模仿真。仿真结果与理论完全相同,证明该方法的有效性。利用此法可对配电网进行建模仿真。