上海城市河网冬季浮游植物功能群群落构建机制及其驱动因素研究

浮游植物是水体重要的初级生产者,其功能群特征对维持水生态系统的稳定性具有重要作用。为揭示超大型城市河网浮游植物功能群特征和构建机制,明确影响其变化的关键因子,本文选取上海19条代表性中小河道,对40个位点的浮游植物功能群特征以及环境因子开展了调查。结果表明,本研究共鉴定出浮游植物8门175种,可划分为23个功能类群,其中B、D、J、MP、P、S1、X1、X2、X3、Y为优势功能群。聚类分析发现,中小河道40个采样点可划分为低营养盐(G1)和高营养盐(G2)两个特征组,两组在Shannon-Wiener指数、Margalef指数、功能群群落组成以及环境因子方面,均存在显著差异(p<0.05)。群落距离衰减曲线分析以及校正随机率(MST)分析显示,上海河道浮游植物功能群的构建过程,受到环境过滤作用和空间扩散限制作用两方面的共同影响,且随机性过程占主导;G1组群落构建主要受环境过滤作用影响,而更高营养的G2组则主要受空间扩散作用影响。差异性分析和多元回归分析表明,水体总氮、亚硝氮、总磷、电导率和溶解氧等,是影响上海河道浮游植物功能群结构的主要环境因子。本研究为深入了解超大型城市河网水体生物多样性和生态功能维持机制,以及城市河网水生态系统保护提供了新资料。     

杂原子掺杂生物质基碳材料电催化CO2还原性能理论模拟研究

为研究不同杂原子掺杂生物质基碳材料对电催化CO₂还原性能的影响及反应机理,同时提高其还原性能,围绕碳材料电催化CO₂还原反应机制进行理论研究。通过密度泛函理论(DFT)模拟,对比反应中间体和基元反应的吉布斯自由能变化(ΔG),确定不同杂原子掺杂生物质基碳材料最有可能的催化反应机制,筛选出具有高催化性能的杂原子结构。研究结果表明：B掺杂碳材料(BC)在电催化CO₂还原中具有最低的ΔG(0.64 eV)和较低的形成能(3.25 eV),表明BC具有较高的催化活性和稳定性。这主要归因于B原子的失电子特性,在掺杂后能够吸引周边碳原子的电子密度,进而在材料中形成电子空穴。这些电子空穴有利于电子与空穴对的生成及电荷的有效分离,为电催化过程中的电子转移提供通道,从而提高材料的催化性能。     

氯代甲醛-次氯酸复合物的结构和热力学性质

在B3LYP/6-311＋＋G＊＊水平上对氯代甲醛HCOCl与次氯酸HOCl可能的复合物进行结构优化与频率计算。得到5个稳定异构体,其中形成ClO-H…O=C氢键的复合物最稳定,经基组重叠误差和零点振动能校正后的相互作用能为-11.92KJ/mol。氢键的形成导致H-O伸缩振动频率红移。在298.15K和标准状态下,稳定复合物的形成反应是一个放热的非自发过程。