新型二氧化碳化学吸收剂研究进展

介绍了新型二氧化碳化学吸收剂的研究进展,主要包括相变吸收剂、离子液体吸收剂、低共熔溶剂、非水吸收剂和催化解析,指出相变吸收剂吸收能力强,但解析能耗高,并存在一定的腐蚀性;离子液体吸收剂具有低挥发性、高化学稳定性、可调控性等优点,但存在合成复杂、成本高、黏度大等缺点;低共熔溶剂蒸汽压极低、溶解性能好、结构和性质具有可调性,黏度低,但是吸收量低,不适应低浓度二氧化碳场景;非水吸收剂具有腐蚀性低、解析能耗低,但无法管道输送,成本高;还可以在吸收剂中调控催化体系,可快速诱导吸收溶剂再生,降低再生能耗,但催化剂稳定性有待进一步加强。最后提出未来二氧化碳化学吸收剂可通过精细地分子设计和合成、引入新的功能基团,制备出成本更低、环境影响更小、吸收性能更强和热稳定性佳、再生能耗低的产品。

重构震源振幅谱一致性的吸收参数反演方法

谱比法和质心频移法是两种工业应用较为广泛的品质因子Q反演方法,它们主要依靠地震振幅谱的某个单一属性(对数谱比斜率或者质心频率)对地层吸收参数进行估算和反演,因而反演结果很容易受到地震噪声和波场干涉等因素的影响。为此,提出一种基于重构震源振幅谱一致性的地层吸收参数反演方法。其核心思想是将地震信号沿射线路径向震源位置反向传播,并进行吸收补偿,然后利用地震信号在震源位置重构的振幅谱一致性进行地层吸收参数反演。该方法既不需要已知震源子波,也不需要提取地震信号振幅谱的某个特定属性,具有提高地层吸收参数反演精度的潜力。模型实验表明:相较于谱比法和质心频移法,该方法具有更高的反演精度和更强的抗噪性。M区块应用结果表明:该方法能够为后续的吸收补偿提供高精度的吸收结构模型,有较好的工业应用前景。

基于声阻抗匹配理论的弹性吸收体研究

基于时域耦合模型理论的吸收体研究,不适用于所有模型,且基于此理论的设计过程复杂,难以在工业工程得到广泛应用。因此提出一种基于声阻抗匹配理论的弹性吸收体的研究方法,并通过理论计算、数值仿真以及实验对吸收体的吸收曲线进行验证。结果表明:本文提出的方法能够快速、简便地实现弹性吸收体的结构设计,无需额外附加阻尼材料,更有利于满足航空工程中对于结构轻量化的要求,为振动波吸收领域,尤其是弯曲波的高效吸收和减振设计研究带来了新的可能性。

宽光谱吸收应用中光谱扫描区间的选择

与传统的窄带扫描吸收光谱技术相比,宽光谱吸收技术可以获取更宽光谱范围内的丰富吸收数据,具有很大的技术优势。宽光谱吸收技术测量系统的硬件与传统的可调谐二极管吸收光谱技术测量系统基本一致,唯一不同的是宽光谱吸收技术则使用宽带调谐光源。实际应用中,宽光谱吸收光源一般都具有较宽的光谱覆盖范围(>20 nm),而使用全谱段扫描会对数据采集、存储和处理提出较高的要求,从而增加系统成本和测量工作量。因此,选择合适宽度的光谱扫描区间就成为宽光谱吸收应用中的一个关键问题。利用等效下能级概念,提出了针对宽光谱吸收应用的光谱扫描区间选择的数值方法,并针对1.3μm波段和2μm波段开展了扫描区间选择研究。在1.3μm波段,计算给出的优选扫描谱段与文献报道中使用的谱段相重合,验证了选择方法的可行性和正确性。在2μm波段,在给定工况条件下,通过实验数据验证了所选择扫描区间在温度反演精度方面的优越性。针对实际应用中面临的宽工况环境,通过计算给出了2μm波段优选的扫描光谱区间。计算结果表明,在1.8μm的短波段和1.9μm的长波段均存在适用的光谱扫描区间,其中,1.86μm附近测温精度最高;更宽的扫描带宽有助于降低系统在全光谱范围内的整体测温不确定度。相关研究可为宽光谱吸收技术在燃烧流场诊断的现场应用提供关键技术指导。

侵袭性牙颈部外吸收的研究进展

牙体吸收可分为生理性吸收和病理性吸收。成熟乳牙的牙根吸收即为生理性吸收。病理性牙体吸收则包括牙内吸收和牙外吸收。牙内吸收也被称为髓腔内吸收,包括炎症性吸收和替代性吸收。牙外吸收始发于牙根外表面或牙颈部,可分为炎性吸收、替代性吸收、压力性吸收和侵袭性颈部外吸收等。侵袭性颈部外吸收是一种由多因素导致牙体硬组织丢失的病理性损害,通常从釉牙骨质界开始,在牙本质中周向或水平方向延伸,大多不侵犯牙髓。正畸、创伤、漂白、全身性疾病及某些药物的使用等均可导致侵袭性颈部外吸收。其临床表现通常为无症状或症状不明显,大部分均是在影像学检查时发现。因为在根尖平片影像中往往会误诊为龋病或牙内吸收,所以为了更好地了解牙齿颈部外吸收的情况,临床上使用锥形束CT(cone beam CT,CBCT)进行检查。对侵袭性牙颈部外吸收的发病机制及病因尚未完全了解,会导致临床上对该疾病的疏忽或治疗不当,甚至造成牙齿丧失。本文就侵袭性牙颈部外吸收的组织病理学表现、发病机制、易感因素、诊断和治疗等方面进行综述。

压强变化对氢气激光检测吸收谱线影响分析

为解决涉氢装备泄漏氢气激光检测光谱信号分析中线型选择的问题,建立了氢气激光吸收光谱直接吸收浓度反演过程仿真模型,结合Hitran数据库开展了对三种不同线型函数谱线的重构精度研究,研究了压强变化对三种线型函数下氢气吸收谱线吸收系数的影响。结果表明:Gauss线型函数的氢气吸收谱线重构精度在三种线型函数中最高,其重构误差≤0.02%,Voigt线型函数和Lorentz线型函数的最大重构误差分别为0.37%和2.58%,验证了该仿真算法的精确性和可靠性;三种线型仿真得到峰值吸收系数均随压强增加而增大,在1.01325×10^(4)~5.06625×10^(5)Pa范围内,Lorentz线型的峰值吸收系数最大,该线型下仿真得到的吸收系数峰值最小为Gauss线型的1.38倍、最大为Gauss线型的17.77倍;其值最小为Voigt线型的2.07倍,最大为Voigt线型的18.41倍。本研究为后续深入研究氢气激光吸收光谱检测提供了科学依据,为实际应用提供理论指导和一定参考。

合作网络嵌入性、吸收能力与创新绩效的关系研究——数字化转型的作用

在开放式创新和数字化转型背景下,制造企业亟需通过创新突破来实现可持续发展。基于数字化转型背景下,分析了结构嵌入和关系嵌入对创新绩效的影响,并引入吸收能力和数字化转型讨论中介和调节机制。结果表明,结构嵌入、关系嵌入与创新绩效的关系分别呈倒U型和正向关系。结构嵌入和关系嵌入通过影响现实吸收能力及潜在吸收能力对创新绩效起作用。数字化转型对结构嵌入、现实吸收能力与创新绩效的关系具有正向调节效应。研究结论有助于我国制造企业在数字情景下利用网络嵌入提升吸收能力,并为企业在数字化时代的发展提供了理论指导和现实启示。

用于二氧化碳捕集的化学吸收剂研究进展

近年来,在全球大力推进碳中和的背景之下,碳捕集、利用与封存(CCUS)技术的发展进入“快车道”。在整个CCUS产业链条中,碳捕集既是首要环节也是重要节点。常用的碳捕集方法有化学吸收法、膜分离法和物理吸附法等,其中化学吸收法被认为是目前最有市场应用前景的二氧化碳捕集技术,但高能耗与高成本限制了其大规模发展。目前化学吸收法的研究重点主要集中于吸收剂的优化,以降低能耗。对近年来报道的多种化学吸收剂进行了分析和总结,主要聚焦各类化学吸收剂的吸收性能、吸收机理、优缺点和增强途径等方面,并对其未来发展前景进行了展望,以对高效化学吸收剂的开发提供借鉴。

物理溶剂型相变吸收剂捕集CO_(2)研究进展

近年来,为进一步降低燃煤电厂产生CO_(2)造成的碳捕集能耗,基于传统有机胺化学吸收剂研发的相变吸收剂成为CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)技术的研究热点,相较于传统有机胺相变吸收剂,物理溶剂型相变吸收剂具有更优异的性能。首先,从传统相变吸收剂研究现状出发,阐述了传统相变吸收剂存在的不足;然后,以此为切入点,结合溶剂组成和相变机理,重点综述了物理溶剂型相变吸收剂,主要包括醇胺混合类、砜胺混合类和醚胺混合类溶剂的研究进展,从分相情况和性能提升等方面对其进行介绍和分析,比较其优缺点;最后,结合研究现状和工业应用需求,指出物理溶剂型相变吸收剂的未来研究方向。

秋闲期秸秆覆盖与施磷对冬小麦氮素吸收利用的影响

西南冬麦区气候冬干春旱频发、土壤速效磷缺乏,限制冬小麦氮素吸收。本研究探究秋闲期秸秆覆盖与施磷对小麦根系NO3-吸收动力势、氮素吸收利用、叶绿素含量和籽粒产量的影响,以期为小麦高产稳产及养分的高效利用提供理论依据。试验于2020—2022年在四川仁寿进行,采用二因素裂区设计,以秸秆覆盖(SM)和不覆盖(NSM)为主区;3个磷水平0(P0)、75(P75)和120(P120) kg hm-2为裂区。结果表明:秸秆覆盖与施磷显著提高地上部磷素积累量, SM较NSM的小麦根尖NO3-净吸收速率、籽粒氮积累量、氮素转运量、氮素同化量、氮肥偏生产力和籽粒产量分别增加28.2%、8.4%、9.0%、41.9%、23.3%和21.9%。与P0相比, P75和P120增加幅度分别达到35.1%~37.6%、12.6%~19.0%、7.1%~9.3%、35.7%~60.5%、17.6%~23.8%、17.2%~23.6%。与NSM相比, SM的小麦旗叶灌浆期叶绿素含量上升,进而提高籽粒产量。综上所述,秸秆覆盖与施磷可促进小麦根尖NO3-吸收,提高叶绿素含量,从而显著增加花后氮素的吸收及营养器官临时贮存氮素向籽粒的再分配,最终提高籽粒产量。考虑经济效益和产量回报,西南地区小麦高产高效栽培时,推荐采用秋闲期秸秆覆盖配施磷肥75 kg hm-2。

铝胁迫下5种内生真菌的生长与吸收动力学特征

为了解铝(Al)胁迫下不同内生真菌的生长情况及其对Al^(3+)的吸收动力学特征,筛选抗铝性较强的优良菌株。选取分离自南方酸性红壤区耐铝树种千年桐的5种不同内生真菌(分别隶属于拟盘多毛孢属、链格孢属、盾壳霉属、青霉属和嗜热真菌属)为供试材料,设置5个Al^(3+)浓度(0、0.555、0.746、1.111、1.852 mmol·L^(-1)),研究内生真菌的生长情况及其对Al^(3+)的吸收、吸附特征,并分析5种内生真菌的阳离子交换量和吸收动力学情况。结果表明:5种内生真菌菌株的生物量总体随着Al^(3+)浓度的升高呈现先增加后减少的趋势;当Al^(3+)浓度低于1.111 mmol·L^(-1)时,5种内生真菌均具有较强的耐铝性,当Al^(3+)浓度为1.852 mmol·L^(-1)时,5种菌株对Al^(3+)的耐受能力显著下降(P<0.05);各菌株对Al^(3+)的吸收和吸附均随着Al^(3+)浓度的升高而增加。其中,青霉属菌株的平均生长量达158 mg,其生物量显著大于其他4种菌株(P<0.05),其耐受指数、吸收动力学指标及吸附性Al^(3+)含量也相对较高,而其吸收性Al^(3+)含量均小于其他4种菌株。综合上述各项指标,相较于其他4种菌株,青霉属菌株细胞壁的吸附性Al^(3+)含量较多,能够防御Al^(3+)进入细胞内。

功能性状和立地条件与树木根系NO_(3)^(-)吸收能力的关系

【目的】养分是干旱瘠薄立地中树木生长的重要限制因素,树木对干旱瘠薄立地中养分的吸收利用方式决定其生态适应对策。本研究通过野外原位测定,探究根系氮吸收动力学及其与根系形态性状间的耦合关系,为揭示林木根系在干旱瘠薄环境中的生理功能奠定基础。【方法】以北京市百望山森林公园内的山桃、栓皮栎和元宝枫为对象,采用以硝态氮(NO_(3)^(-))为唯一氮源的改良型梯度霍格兰营养液,在一般程度的干旱瘠薄立地和极端程度的干旱瘠薄立地中分别开展野外原位测定根系NO_(3)^(-)吸收动力学研究,并通过Pearson相关性分析和通径分析研究根系NO_(3)^(-)吸收速率与根系功能性状间的关系。【结果】树种、立地条件和两者的交互效应对NO_(3)^(-)吸收速率和动力学参数均有显著或极显著的影响。3个树种对氮的亲和性均较高,元宝枫根系对NO_(3)^(-)的吸收速率偏低,在2种立地条件中均显著低于山桃和栓皮栎。生长在更加干旱瘠薄立地中的速生树种对NO_(3)^(-)的吸收具有补偿性。根系功能性状与NO_(3)^(-)的吸收速率有很好的耦合关系,比根长和比根表面积对根系NO_(3)^(-)吸收速率有显著正效应,根直径和根组织密度则相反。分支结构性状中,分支强度和链接数对根系NO_(3)^(-)吸收速率的作用较弱。【结论】生长速度较快的山桃和栓皮栎根系的NO_(3)^(-)吸收速率在极端干旱瘠薄立地胁迫下显著降低,元宝枫则相反。采取提高最大吸收速率和降低氮亲和力的“速度策略”可保障速生树种根系对NO_(3)^(-)的补偿性吸收。高比根长、高比根表面积、低根直径和低根组织密度的形态性状组合,可有效提高根系在干旱瘠薄立地中对NO_(3)^(-)的吸收速率。

等离激元银金属膜耦合氮化硅纳米空腔在可见光-近红外区间的多谱带完美吸收和传感性质的仿真研究

具有多谱带完美吸收效应的超构材料在光学滤波和折射率传感等多种应用中是理想的材料。提出了一种由银金属上的氮化硅介电纳米空腔阵列组成的多谱带窄带完美吸收超构材料。有限元仿真给出了四个最高可达99.9%的吸收峰,以及最小达到0.74 nm的吸收峰宽。这些吸收谱带来自于表面晶格模式和三个表面等离激元极化子模式。此外,这些模式的谱峰对超构材料几何外形和环境介质光学参数的变化敏感,从而在可见光-近红外范围内可以被调控。用于折射率传感时,其具有347 nm每折射率单位的灵敏度,Figure of Merit达到469。这些特性令这一材料适用于光学滤波器和折射率传感器等用途。

掺铥光纤激光放大器在宽波段吸收光谱技术中的应用

利用掺铥光纤在2μm波段的宽带发射特性和光纤可饱和吸收体的线宽压缩特性,研制了宽带调谐窄线宽掺铥光纤激光放大器,该激光放大器可将窄线宽、宽带可调谐种子光源的功率放大至290 mW,放大后的光源连续运行30 min,均方根稳定性优于1%。利用激光放大器输出的32路激光中的任意一路测试了水分子在2μm波段的宽吸收光谱,并利用测试结果反演得到了该光源在动态扫描过程中的线宽约为0.06 nm。利用该激光放大器分别测试了空气和酒精火焰中温度和水分子摩尔分数。结果表明:常温下,空气和酒精火焰中温度的平均值分别为301.2,1263.3 K,相对偏差分别为1.28%,3.08%,水分子的摩尔分数平均值分别为2.11%,5.58%。利用该光源可有效获取水分子在2μm波段的宽波段激光吸收光谱,利用这些吸收光谱数据能够较为精确的反演出环境温度、水分子摩尔分数等信息,结果验证了该激光光源在燃烧流场2维层析诊断测量应用中的可行性。

高寒草甸植物叶片氮和磷重吸收率对养分添加的响应及机理

【目的】本研究旨在揭示植物叶片氮和磷重吸收率对氮磷添加及交互作用的响应和机理,明确高寒草甸植物养分利用策略多样性。【方法】以高寒草甸优势植物(垂穗披碱草、发草、灰苞蒿和鹅绒委陵菜)为研究对象,基于氮和磷添加两因子交互试验,研究高寒植物叶片养分重吸收率对养分添加的响应。【结果】(1)禾本科叶片氮重吸收率随氮添加而增加,但杂类草叶片不受影响;此外,4种植物叶片磷重吸收率均不受氮添加的影响。(2)磷添加对所有植物叶片氮重吸收率和两种杂类草叶片磷重吸收率没有显著影响,但提高了禾本科叶片的磷重吸收率。(3)氮和磷共同添加降低了垂穗披碱草、灰苞蒿和鹅绒委陵菜叶片氮重吸收率,但提高了发草叶片的氮重吸收率。此外,氮和磷同时添加对4种植物叶片磷重吸收效率没有显著影响。【结论】综上所述,本研究揭示了养分富集下高寒植物3种不同的养分重吸收策略,即对外源获取的养分全部重吸收(绿叶养分增加但凋落叶不增加)、部分重吸收(绿叶和凋落叶同时增加,但凋落叶增加较慢)和不进行重吸收(绿叶和凋落叶均增加,但凋落叶的幅度大于或等于绿叶;或绿叶和凋落叶不响应)。这些研究结果为理解高寒植物养分内循环策略的多样性和互补性提供了一定的启示。

用于捕集CO_(2)的相变吸收剂与乙醇胺吸收剂性能对比

目的解决传统吸收剂捕集二氧化碳(CO_(2))存在的再生能耗和经济成本较高等问题,研发新型相变吸收剂。方法对4种相变吸收剂体系:DETA-1-propanol、MMEA-DEG、DEEA-MEA和DEEA-AEEA的性能进行了对比研究,以传统吸收剂质量分数为30%的乙醇胺(MEA)溶液作为参考基准,进行吸收、解吸、发泡、腐蚀、循环吸收-解吸实验研究以及再生能耗和成本估算。结果DETA-1-propanol体系的富相体积占总体积的66%,最大吸收负荷为3.34 mol/kg,与MEA吸收剂相比提高了54.6%。溶剂成本为11500元/t,相比MEA吸收剂增加了35.5%,再生显热(以每1 t CO_(2)计)为0.28 GJ/t,再生潜热为1.1 GJ/t,与MEA吸收剂相比分别降低了73.3%和12.0%。结论DETA-1-propanol吸收剂体系具有较高的吸收、解吸性能和较高的循环稳定性,以及较低的再生能耗和溶剂成本。

高炉烟气碳捕集吸收剂性能影响分析

高炉烟气进行碳捕集可有效降低高炉工序的碳排放。采用化学吸收的方式进行高炉烟气碳捕集,对几种主要吸收剂进行高炉烟气碳捕集能力研究。通过自主搭建的模拟碳捕集试验装置,研究氨水、乙醇胺(MEA)等吸收剂对20%CO_(2)含量的高炉烟气的碳捕集情况,分析其碳捕集能力与再生再利用能力。结果表明,氨水的碳捕集能力最强,每千克溶液捕集CO_(2)可达105.4 L,比捕集量最少的MEA溶液高出了71.38%。此外,各吸收剂CO_(2)的解吸率可达92%以上,仅MEA解吸率为68.94%。重复利用的吸收剂碳捕集能力也达原先的90%以上。同时研究发现,高炉烟气中除尘灰会使有机胺吸收剂在升温解吸过程中降解,使碳捕集能力降低20%左右。本文可为后续开发适宜高炉工序的吸收剂与高炉碳捕集工艺奠定理论基础。

高压强下2μm波段CO_(2)宽光谱吸收测量与分析

利用宽带可调谐掺铥光纤激光器开展了覆盖152 kPa至932 kPa的2µm波段CO_(2)宽光谱吸收测量实验,通过将实测谱与基于HITRAN数据库计算的理论谱进行峰值匹配完成了波长定标,然后将基线表示为三次多项式并结合理论光谱数据,对原始信号做基线-吸收线整体拟合得到了与实验参数设置相吻合的压强、温度和CO_(2)浓度信息。其中压强计算误差低于5%,温度计算误差低于1%,实测谱与理论谱的整体残差在0.04以内。另外对比了窄带吸收谱与宽带吸收谱的吸收面积反演结果,验证了宽光谱吸收技术在高压测量环境下的可靠性,在温度、气体摩尔分数近似不变的情况下,宽带吸收谱反演的吸收面积与压强在测量范围内保持了良好的线性关系。

基于超材料设计实现C/Co复合材料的超宽带吸收

本文通过简单的一步热解法合成了C/Co复合材料,在材料质量填充浓度为35%时,观察到其具有优异的介电频散性能。当材料厚度2.5 mm时,该复合材料在11.2 GHz的最小反射率为-23.7 dB,小于-10 dB的带宽为3.8 GHz。为了进一步提高吸收体的吸波性能,利用全介质超材料的设计对吸收体的宏观结构进行优化,此方法成功地将小于-10 dB的吸收带宽扩展到15 GHz(7.0~22.0 GHz)。该研究结果可以为高性能微波吸收材料的制备工艺和结构设计提供有价值的参考。

施用缓控释掺混氮肥对水稻产量及氮素吸收利用的影响

为了明确不同缓控释掺混氮肥对水稻产量及氮素吸收利用的影响,以苏香粳1176为供试材料,设置11个处理:不施氮肥(N0)为空白对照、当地常规施肥为施肥对照(N1),以及释放期为60、90 d的2种缓控释氮肥与常规氮肥按不同比例掺混(N2~N10),研究其对水稻产量及其构成因素和氮素吸收利用的影响。结果表明,与常规施肥相比,缓控释氮肥处理使水稻产量均有所下降。其中,N4处理水稻每穗粒数降低,但其较高的结实率和千粒质量保证相对较高的生物产量水平,从而保证N4处理具有较高的水稻产量。施用缓控释氮肥均提高水稻的吸氮量,随着缓控释氮肥比例的增加,水稻吸氮量呈逐渐增加的趋势。但缓控释氮肥均降低了水稻干物质和籽粒的氮素生产效率。缓控释氮肥均能提高水稻氮肥吸收利用率,降低水稻氮肥农学利用率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力。水稻成熟期时,缓控释氮肥处理土壤速效氮含量低于常规施肥处理。综上,缓控释氮肥虽然提高了水稻的吸氮量和氮肥吸收利用率,但其氮素吸收利用效率总体不高,水稻产量略有下降。