气凝胶在建筑节能行业中的应用进展

介绍了SiO_(2)气凝胶因其独特的三维纳米网状结构的优异性能在建筑行业中的应用,例如在保温涂料、保温砂浆、保温板中的应用等,并对气凝胶在未来建筑领域的发展进行了展望。

TEOS-28和TEOS-40及其配比对SiO_(2)气凝胶结构和性能的影响研究

分别以TEOS-28和TEOS-40为硅源,通过酸碱两步法,经乙醇超临界干燥制备透明SiO_(2)气凝胶。对SiO_(2)气凝胶进行微观形貌、比表面积、导热系数、可见光透射率表征,探究TEOS-28和TEOS-40及其配比对SiO_(2)气凝胶结构及性能的影响。研究表明,相同配比条件TEOS-40作为硅源制备的SiO_(2)气凝胶性能更佳。TEOS-40为硅源的条件下,随着去离子水含量的增加,凝胶时间呈先降低后升高的趋势,可见光透射率呈逐渐降低趋势,导热系数呈先降低后升高的趋势。随着乙醇含量的增加,凝胶时间呈逐渐增加趋势,可见光透射率呈先增大后减小的趋势,导热系数则逐渐降低。

TiO_(2)-SiO_(2)复合气凝胶材料的性能研究

采用溶胶-凝胶法结合CO_(2)超临界干燥技术,以金红石型TiO_(2)为遮光剂,将TiO_(2)粉末掺杂到纯硅气凝胶中,制备TiO_(2)-SiO_(2)复合气凝胶。利用傅里叶红外光谱分析仪、SEM扫描电镜、X射线衍射仪等对复合气凝胶的微观形貌、结构及热稳定性能进行表征,选取部分样品进行热处理和分析。结果表明,掺杂纳米TiO_(2)粉末的复合气凝胶结构未发生明显变化,TiO_(2)以金红石型存在于SiO_(2)骨架结构中;随着TiO_(2)粉末掺杂量的增加,复合气凝胶随温度升高引起的质量损失呈先减小后增大的趋势,导热系数呈先减小后增大的趋势;复合气凝胶可有效抑制高温下孔结构的坍塌,提高了高温性能,掺杂5wt%TiO_(2)的复合气凝胶在800℃时的导热系数为0.048w/(m·K),比表面积为315m^(2)/g,维持了较好的纳米多孔结构,有效抑制对流传热,其高温下的结构稳定性最优。

六甲基二硅氮烷对二氧化硅气凝胶结构和性能的影响

以TEOS-40为硅源,通过酸碱两步法,以六甲基二硅氮烷为改性剂,经CO_(2)超临界干燥制备具有疏水性质的SiO_(2)气凝胶,对其进行比表面积和孔径、微观形貌、光学角、导热、傅里叶红外及热重分析,研究改性剂添加量(0、0.05、0.1、0.2、0.4mol)对SiO_(2)气凝胶结构和性能的影响。结果表明,使用六甲基二硅氮烷作为改性剂制备的气凝胶性能更优。当使用改性剂量为0.2mol时,得到的SiO_(2)气凝胶性能最好,密度0.1056g/cm^(3),疏水性优良,接触角138.2°,BET比表面积1066.1568m^(2)/g,平均孔径18.0705nm。在1um下,微观结构最好,孔径最大,分布最均匀;导热低至0.0194W/m·k,且在350℃之前有良好的热稳定性。

不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期氮素转运特性

【目的】为明确不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期氮转运与代谢特性,从溯源的角度探析不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期的氮素吸收、转运与利用特性。【方法】以氮高效型玉米品种‘鲁单818’的亲本自交系(母本Qx508,父本Qxh0121)和氮低效型玉米品种‘鲁单981’亲本自交系(母本Q319,父本Lx9801)为供试材料,盆栽条件下研究不同氮素供应水平(N 0 g/盆、7.1 g/盆和14.2 g/盆,记作N0、N1和N2)对4个不同氮效率玉米亲本自交系花粒期干物质积累、氮素积累、氮素分配与利用效率以及叶片氮代谢关键酶硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量变化的影响,并探讨分析不同氮效率玉米品种氮素利用的生理机制与遗传特性。【结果】吐丝后各自交系干物质由营养器官向生殖器官转移,表现为茎叶干物重显著降低,穗和粒的干物重显著增加,且Qxh0121和Q319的干物质重均显著高于其另一亲本。从吐丝到成熟,茎鞘和叶的氮含量均呈降低的趋势,穗和粒的氮含量显著增加,且Qxh0121和Q319自交系叶片、茎鞘、籽粒氮含量均显著高于其另一亲本自交系。花后氮吸收量均表现为Qxh0121显著高于Qx508,Q319显著高于Lx9801。且在低氮(N1)和高氮(N2)处理下,Qxh0121氮转运效率较Qx508分别高29.2%和14.3%,花后氮转运对籽粒贡献率较Qx508分别高74.0%和17.4%。Q319氮转运效率较Lx9801分别高43.4%和24.7%,花后氮转运对籽粒贡献率较Lx9801分别高75.3%和39.6%。Qxh0121和Q319的产量和氮肥利用效率也高于对应的自交系。在N1和N2水平下,Qxh0121的产量比Qx508分别高43.3%和42.5%,Q319的产量比Lx9801分别高20.2%和10.5%。吐丝至成熟期叶片硝酸还原酶(NR)活性和可溶性蛋白含量的变化均呈单峰曲线,高峰期在吐丝后10 d左右。Qxh0121和Q319的NR活性和可溶性蛋白含量在各时期均高于其另一亲本,表现出较强的氮素吸收和同化能力。【结论】氮高效型玉米品种‘鲁单818’表现为父本高效,氮低效型玉米品种‘鲁单981’表现为母本高效。因此,未来育种应充分挖掘‘鲁单818’的父本Qxh0121及‘鲁单981’的母本Q319的氮高效潜力,提高其花前氮的转移效率以及花后氮向籽粒的分配能力,是其对应杂交种进一步实现高产并增加籽粒氮浓度、减少秸秆氮素残留的关键。

鲜食玉米品种筛选与综合评价

为筛选适宜在山东省及周边地区推广应用的鲜食玉米品种,本研究选用西星五彩甜糯、西星白糯2号、16SW2等11个鲜食玉米品种为材料,以产量、穗部性状、蒸煮品质和营养品质为评价依据,采用加权隶属函数法和聚类分析对不同鲜食玉米品种进行综合评价。结果表明,16SW2的商品穗数和黑糯2号的商品穗重最高,西星五彩甜糯、16SU3蒸煮品质较优,西星五彩甜糯和16SW2营养品质表现较好。根据加权隶属函数值和系统聚类分析,可将11个鲜食玉米品种分为3个品级,其中一级品种2个,二级品种5个,三级品种4个。综合产量表现、蒸煮品质和营养品质,16SW2和西星五彩甜糯适宜在山东及周边地区种植。

长期定位施肥对无石灰性潮土钾素演变的影响

为了探讨不同施肥对土壤钾素的变化规律,基于连续进行36年的长期定位试验,研究了长期定位单施氮肥和有机肥配施氮肥对无石灰性潮土全钾及不同形态钾的含量影响。结果表明:连续单施高量氮肥与对照相比水溶性钾降低了0.09 mg/kg,交换性钾降低了16.34 mg/kg,速效钾降低了3.61 mg/kg,缓效钾降低了12.3 mg/kg,全钾降低了2.1 g/kg。而长期高量有机肥配施低量氮肥与对照相比,水溶性钾增加了1.28 mg/kg,高量有机肥配施高量氮肥与对照相比,交换性钾增加了27.22 mg/kg;而单施有机肥、有机肥配施氮肥土壤速效钾、缓效钾和全钾的含量均呈增加趋势。土壤速效钾与有机质和阳离子代换量显著相关。这表明长期单施氮肥不利于土壤各形态钾素及全钾的积累,单施有机肥或有机肥配施氮肥有利于提高无石灰性潮土中各形态及全钾的含量。

水肥耦合对夏玉米不同生育期叶面指数和生物量的影响

为了探明水肥耦合对玉米生长发育的影响,以‘青农8号’玉米品种为试验材料,研究了不同生育期玉米的叶面积指数及其生物量。结果表明:水肥耦合对夏玉米叶面积指数(LAI)的影响很大,灌水是对其影响作用最大的因素,其次是施氮肥和施钾肥。过高的水肥施用量都会引起夏玉米LAI的降低。氮钾施肥量均在2水平时,灌水使LAI最大提高47.46%;水钾均为2水平时,施氮肥使LAI提高的最大值达到37.75%;水氮均在2水平时,施钾使LAI最大提高9.62%。根干重、次生根条数、根平均直径、根系总体积、根系总表面积、根系总长与地上部的籽粒重、苞叶及穗轴重、茎杆重、叶干重均呈显著或极显著相关关系,其中籽粒重和根干重的相关系数达0.97**。合理的水肥耦合对于减少水资源浪费,提高水肥利用率具有重要的理论和实践意义。

长期定位施肥对非石灰性潮土不同土层土壤酶活性年际变化量的影响

利用1978年所建立的莱阳长期定位试验田研究不同施肥处理对不同土层土壤酶活性以及年际变化量的影响,经10年研究发现,不同处理土壤酶活性总体顺序为:有机肥(M)>氮磷钾(NPK)>氮磷(NP)>氮肥(N)>氮钾(NK)>空白(CK)。土壤磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性随着年限的增加而逐年增加,其年际变化量趋势波动前进,与脲酶变化量趋势差异显著。其中土壤蔗糖酶、磷酸酶的年际变化量趋势较相似,均为小幅度波动前进。过氧化氢酶年变化量趋势中则含有明显的"V"型趋势,多有负增长量。脲酶的有机肥(M)处理年际变化量与施用化肥处理差异达极显著水平,不同化肥处理间的变化量却不显著。

不同水分条件下硫肥对玉米幼苗叶片光合特性的影响

为探究不同水分条件下硫素对玉米苗期叶片光合特性的影响,以玉米品种农大108为供试材料,硫处理用4个硫浓度梯度的Hoagland营养液进行培养;水分处理用正常供水和30%PEG-6000模拟干旱胁迫,3叶期进行硫素和水分处理,测定苗期玉米叶片叶绿素含量、光合速率和叶绿素荧光动态变化。结果表明:施硫可以显著提高玉米叶绿素含量,通过非气孔因素显著提高叶片净光合速率,改善光系统Ⅱ反应中心活性;干旱可以明显减少叶绿素含量,降低光合能力,对PSⅡ反应中心造成损伤,但随着硫浓度提高可有效缓解干旱对玉米苗期叶片损伤,4 mmol/L硫浓度处理缓解效果最好。

黄淮海区主推玉米品种子粒主要矿物质元素含量分析

对黄淮海区36个主推玉米品种子粒各微量和常量矿物质元素含量进行分析。结果表明,玉米子粒Zn、Fe、Mn和Cu浓度变化范围分别为16.2~24.0、17.7~32.9、3.3~7.4和1.1~2.4 mg/kg,其平均浓度分别为20.1、23.0、4.5和1.6 mg/kg,变异系数分别为10.3%、23.0%、23.9%和22.1%。Ca和Mg浓度范围分别为37.8~93.5和1 002.1~1 357.4 mg/kg,平均浓度分别为68.3和1 163.2 mg/kg,变异系数为25.3%和7.9%。N,K和P浓度范围分别为8.9~14.0、3.2~4.8和2.2~3.0 g/kg,平均浓度分别为11.5,3.9和2.6 g/kg,变异系数分别为12.4%,10.7%和8.3%。子粒中60.2%~85.9%的P以植酸磷形态存在,与Zn和Fe均无相关性;Zn和Fe同时与Mn、Mg和K呈显著正相关,表明玉米子粒中Zn、Fe、Mn、Mg和K浓度提高的同时不会提高植酸P浓度,有利于提高子粒Zn和Fe的生物有效性。

不同氮素形态供应对玉米幼苗生物量和氮素累积的影响

采用营养液培养方法,研究不同形态氮素供应对玉米幼苗生物量和氮素累积的影响。结果表明,登海605和鲁单981地上部植株干重均表现为硝酸钙>硝酸铵>尿素>硫酸铵处理。两个品种根系干重在硝酸钙、硝酸铵和尿素处理下无显著差异,均高于硫酸铵处理下的根系干重。两个品种地上部植株氮浓度和叶片SPAD值均表现为硝酸钙<硝酸铵<尿素<硫酸铵处理。登海605地上部氮素累积量在硝酸钙、硝酸铵、尿素和硫酸铵处理下呈下降趋势;鲁单981地上部氮累积量在不同氮素供应条件下无显著差异。与其他氮素形态相比,硝酸钙供应条件下氮素生理效率最高,最有利于促进玉米幼苗干物质累积,但造成地上部植株氮浓度的稀释效应。

黄淮海区域30个夏玉米品种干物质积累和氮素转运特性

采用盆栽试验,依据单株产量、氮素吸收效率、氮素子粒生产效率和氮肥偏生产力对该区30个夏玉米品种进行聚类分析,将供试品种分为4种类型,高产氮高效型(Ⅰ)、高产氮中效型(Ⅱ)、中产氮中效型(Ⅲ)和低产氮低效型(Ⅳ)。经进一步相关分析和通径分析发现,单株产量、氮素吸收效率、氮素子粒生产效率和氮肥偏生产力间显著相关。开花期后,高产氮高效型(Ⅰ)夏玉米品种的氮素和干物质向子粒分配比例较高,氮转移量、转移效率、贡献率最高;低产氮低效型(Ⅳ)夏玉米品种向根、茎的分配比例较高,氮转移量、转移效率及贡献率最低。

干旱条件下硫对玉米生理特性的影响

以农大108为供试材料,以4个不同含硫量的Hogland营养液为硫素处理,以正常供水和30%PEG6000作为水分处理来模拟干旱胁迫,探究硫在干旱条件下对玉米叶片生理特性的影响。结果表明,与对照相比,干旱显著降低苗期玉米叶绿素含量,减少叶片可利用的光能,对PSⅡ反应中心造成损伤,降低叶片光合能力,影响玉米苗期干物质积累。与不施硫相比,干旱下施硫4 mmol/L处理的SPAD值、净光合速率和干物质积累量分别提高39.71%、73.25%和47%。叶绿素荧光参数Fv/Fm、ETR、φPSⅡ、q P和Fm分别增大18.71%、21.16%、45.22%、44.34%和19.65%,NPQ降低61.27%,改善了PSⅡ反应中心活性。SOD、POD和CAT酶活性分别提高26.37%、13.95%和82.20%,MDA含量降低48.63%,表明硫可以缓解叶片干旱损伤,施硫浓度在4 mmol/L有较好表现。