三维自支撑的铜铋双金属电沉积制备及其电催化还原CO_(2)性能研究

金属铜(Cu)是二氧化碳(CO_(2))还原为甲酸的常见催化剂,但是存在竞争析氢副反应(HER)严重和稳定性差等问题。引入第二金属的合金化策略可以有效改善上述问题,但是复杂的合成方法限制了电催化CO_(2)还原技术中的实际应用。鉴于此,开发了一种简单、快速、低能耗的原电池沉积法,以还原电势差为反应驱动力,通过调节前驱体浓度在石墨烯基底上原位生长具有三维自支撑结构的铜铋(CuBi)双金属纳米枝晶(nCuBi-G/Cu foil)。研究表明:nCuBi-G/Cu foil结构中Bi作为电子供体向Cu提供电子,从而增加Cu中心电子密度,可以有效抑制CO_(2)RR过程中的析氢反应,大幅提高甲酸产物的选择性,并且降低了电极表面的积碳浓度,提高CO_(2)电催化反应的稳定性。此外,石墨烯导电基底可以加速CuBi和基底之间电子传递过程,改善CO_(2)催化过程动力学,提高CO_(2)RR活性。基于以上效应,nCuBi-G/Cu foil表现出95.9%的甲酸选择性,并且在此电压下可以稳定运行20 h,且甲酸选择性保持在90%以上。本文为实现高效制备双金属催化剂提供了绿色合成策略,并揭示了金属电子结构和导电基底对CO_(2)电催化性能的影响。

纳米氧化锌的改性及其光催化降解性能研究进展

纳米氧化锌(ZnO)催化剂具有操作简单、应用范围广、无二次污染和环境友好等优点,成为光催化降解水体污染领域的研究热点。研究表明,适当的表面修饰在提高纳米ZnO的稳定性和分散性、增加比表面积、拓宽光响应范围、加速光生电子-空穴对的分离、实现催化剂有效回收及增加纳米材料的循环利用等方面有显著作用,可为纳米ZnO的光催化性能优化提供参考。

蒙古牛线粒体DNA全基因组遗传多样性与起源研究

[目的]通过对蒙古牛线粒体DNA(mtDNA)的基因组进行测序,探究蒙古牛的mtDNA基因组遗传多样性与母系起源。[方法]采用DNA提取、三代测序及生物信息学方法。[结果]在36头蒙古牛mtDNA全基因组序列中,共检测到22种不同的单倍型,平均单倍型多样度(Hd)为0.970,平均核苷酸多样度(Pi)为0.00845,表明蒙古牛有丰富的母系遗传多样性。构建的IQ系统发育树发现,蒙古牛具有瘤牛和普通牛两个母系支系。[结论]蒙古牛有丰富的母系遗传多样性,拥有普通牛和瘤牛两个母系起源,以普通牛起源为主。

氧化锌/铈纳米材料的微波合成及其光催化性能研究

采用微波辐射-焙烧法合成了ZnO/Ce纳米光催化剂,利用X射线粉末衍射、扫描电镜、X-射线能谱和紫外-可见光谱等技术对ZnO/Ce的晶相结构、表面形貌和光催化性能等进行表征。以罗丹明B脱色降解为模型反应,考察不同合成条件对光催化性能的影响。结果表明:最佳条件为2-甲基咪唑和二水合乙酸锌物质的量比为10∶1,微波辐射12min(650W),无水乙醇为溶剂,马弗炉550℃煅烧5h,铈含量为2%,可以得到纯度高、颗粒小、光降解效果好的ZnO/Ce纳米材料。该材料不仅合成时间短,45min内太阳光下对罗丹明B的降解率为97.1%,较纯ZnO提高了26.6%,降解反应过程符合准一级动力学模型。

稻壳灰吸附剂对罗丹明B的吸附性能研究

以发电废弃物稻壳灰为原料,以NaOH为活化剂制备了稻壳灰吸附剂,并将其用于去除水中罗丹明B(Rhodamine B,Rh B)染料。系统考察了溶液pH值、初始浓度、吸附时间、吸附温度以及溶液离子强度对其吸附性能的影响。结果表明:pH=3时,稻壳灰吸附剂对水中Rh B的吸附效果最佳,饱和吸附容量qm为322. 6mg·g^-1;吸附热力学研究表明,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。吸附过程焓变ΔH为7. 67 kJ·mol^-1,ΔS为24. 92 J·mol^-1·K^-1,ΔG<0,表明稻壳灰吸附剂对Rh B的吸附过程是自发的吸热熵增过程;吸附过程可在20 min内达到平衡,符合准二级动力学模型;吸附过程的活化能Ea为24. 1 kJ·mol^-1。吸附容量随着溶液离子强度的增大而减小,说明其吸附是以静电作用为主的吸附过程。10次循环使用后稻壳灰吸附剂对Rh B的吸附效率仍能保持91%以上,表明该材料可以多次循环使用,是潜在的高效吸附材料。

NH2-nFe3O4@ZnO@Ce磁性复合材料的制备及其对三氯酚污染物的光催化降解

采用溶剂热法制备了氨基功能化纳米nFe3O4(NH2-nFe3O4),进一步得到纳米ZnO修饰的NH2-nFe3O4@ZnO和Ce掺杂的磁性复合材料NH2-nFe3O4@ZnO@Ce.通过X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、洛伦兹透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)、紫外-可见漫反射(UV-DRS)等手段对其进行了组成、结构、形貌、磁性等表征,并研究了其光催化降解三氯酚(2,4,6-TCP)的性能.系统考察了Ce掺杂量、TCP的初始浓度、溶液pH值等因素对材料的降解性能的影响,初步探讨了降解机理.结果表明,NH2-nFe3O4@ZnO@Ce平均粒径约为50 nm,饱和磁化强度为11.98 emu·g-1.在pH 4.0—7.0,NH2-nFe3O4@ZnO@Ce磁性复合材料可以实现对浓度<20.0 mg·L-1的TCP溶液在60 min内近100%降解.Ce的掺杂和NH2-nFe3O4复合有利于形成掺杂能级、加快光生电子的迁移能力,降低光生电子-空穴对复合率,有效提高材料对TCP的降解性能.NH2-nFe3O4@ZnO@Ce循环使用5次后,该催化体系对TCP的降解率仍能保持95%以上,是有优异潜力的TCP降解的绿色催化剂.

隆林牛与郏县红牛线粒体DNA全基因组遗传多样性比较研究

[目的]本研究旨在从基因组水平探究隆林牛和郏县红牛的线粒体DNA(mtDNA)全基因组遗传多样性与母系起源,并对2个黄牛品种的mtDNA全基因组遗传多样性进行比较分析。[方法]采用全基因组重测序及生物信息学方法。[结果]在15头隆林牛和28头郏县红牛mtDNA全基因组序列中,共检测到36种单倍型,其中郏县红牛有26种单倍型,隆林牛仅有8种单倍型,2个黄牛品种共享2种单倍型。郏县红牛和隆林牛的平均单倍型多样度(Hd)分别为1.000和0.943,平均核苷酸多样度(Pi)分别为0.0080和0.0053,表明其遗传多样性丰富。构建的系统发育树表明,隆林牛和郏县红牛具有瘤牛和普通牛两个母系支系。[结论]隆林牛以瘤牛起源为主,郏县红牛为普通牛与瘤牛的混合起源,这2个地方黄牛品种具有独特的母系遗传信息,表现出明显的母系遗传差异。

压密注浆修复混凝土灌注桩桩身缺陷施工技术

混凝土灌注桩属于隐蔽工程,在实际施工中,影响其施工质量因素较多而且不易控制,桩身质量得不到完全保证,往往部分混凝土灌注桩桩身存在或轻或重的缺陷。通过对有缺陷的混凝土灌注桩桩身进行取芯成孔埋置注浆管,利用高压注入浆液挤密填充补强桩身缺陷部位,从而修复桩身缺陷,保证混凝土灌注桩的桩身完整性。

页岩气开发影响因素与对策

页岩气作为新一代非常规清洁能源已引起广泛关注,然而我国在页岩气开采方面还处于初步探索阶段,技术相对落后不够成熟。本文中主要介绍了页岩气的分布及特点,以及我国在页岩气开发上所面临的种种困难和挑战,最后对页岩气的开采给予了一些建议,对页岩气的开采具有一定的指导意义。

基于ATT&CK框架的域威胁检测

保障企业域环境中的敏感信息与数据的安全一直是安全研究人员所面临的挑战之一。针对这一难题,提出将ATT&CK框架所提供的攻击行为知识库与域安全防御结合,对ATT&CK中涉及的域安全相关战术和技术进行全覆盖,在模拟环境中分析实时产生的日志数据,监控并捕获敏感日志事件和连续异常的日志事件。最后,组织安全领域技术人员进行红蓝实战对抗。对抗结果表明,基于ATT&CK框架能够有效检测域攻击姿势。

基于ANSYS Workbench的桥式起重机主梁仿真分析

主梁是桥式起重机的主要组成部分和承载部件。本文以40/16t-22.5m-20m A5桥式起重机主梁为研究对象,采用Solidedge建立其实体模型,并导入ANSYS Workbench对主梁进行了静力学和模态仿真分析。得到主梁的等效应力云图、变形云图以及前6阶模态的固有频率和相对振型,对仿真结果进行了分析,为该主梁的优化设计提供了一定的理论基础。

基于FMI协议的模块化雷达干扰仿真

针对传统作战分析方法下雷达干扰仿真难以动态呈现干扰效果及威力范围变化,仿真环境中模型拓展性不强的问题,提出了一种模块化仿真分析方法。仿真框架采用FMI协议进行模块化建模,利用STK中运行的时空信息系统发送数据给仿真平台进行联合仿真,并将仿真结果实时显示在时空信息系统中。通过构建雷达对抗环境下的FMU模型,实现干扰条件下雷达威力范围的动态可视化仿真和雷达探测概率仿真。结果表明该模块化仿真方法可行,能为战场分析提供更加准确的指导。

纳米微球NH2—Fe3O4@聚乙二醇@ZnO的制备及其光催化性能

首先合成氨基功能化Fe3O4(NH2—Fe3O4),并以NH2—Fe3O4为磁核,六水合硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)为锌源,在表面活性剂聚乙二醇(PEG,PEG-400)辅助下通过水热法制备PEG修饰的ZnO(NH2—Fe3O4@PEG@ZnO)磁性复合材料。利用XRD、SEM、TEM、XPS、紫外-可见-近红外分光光度计、比表面吸附仪(BET)、振动样品磁强计(VSM)等对NH2—Fe3O4@PEG@ZnO复合材料组成、形貌、磁性能等进行表征。并进一步以罗丹明B(RhB)染料为模拟污染物,对NH2-Fe3O4@PEG@ZnO复合材料的光催化降解性能进行研究,采用单因素法探究Fe与Zn的原子比(n(Fe)∶n(Zn))、合成温度、表面活性剂种类及用量对NH2—Fe3O4@PEG@ZnO复合材料光催化降解性能的影响。结果表明,n(Fe)∶n(Zn)=1∶15、水热合成温度为180℃制备的NH2—Fe3O4@ZnO复合材料具有良好的光降解性能,0.0500 g NH2—Fe3O4@ZnO复合材料在紫外光照射20 min内对50 mL RhB(1.0×10-5 mol·L-1)溶液降解率为90.36%。而相同条件制备的NH2—Fe3O4@PEG@ZnO复合材料呈微球状,比表面积为11.43 m2·g-1,禁带宽度为2.51 eV,对RhB的光催化降解率可提高至99.36%,循环使用10次后,其对RhB的光催化降解率仍可达96.48%,PEG-400对NH2—Fe3O4@ZnO复合材料的光催化活性具有较大的协同效应。

杂多酸离子液体负载氨基化Fe3O4磁性复合材料的制备及其超声辅助催化脱硫性能

以N-甲基咪唑、溴代正丁烷、磷钨酸为原料制备了1-丁基-3-甲基咪唑磷钨酸离子液体[BMIM]3PW12O40,将其通过超声浸渍法负载于氨基化Fe3O4(Fe3O4—NH2),得到枣糕型结构的[BMIM]3PW12O40/Fe3O4—NH2磁性复合材料,通过FTIR、XRD、XPS、TEM、振动样品磁强计(VSM)、SEM等对其组成、形貌等进行表征。以[BMIM]3PW12O40/Fe3O4—NH2磁性复合材料为催化剂,以H2O2为氧化剂,催化氧化以二苯并噻吩为硫源的正辛烷模拟油样,通过单因素法分别考察了超声时间、H2O2用量、反应温度和催化剂用量等因素对脱硫效果的影响,并初步探讨了[BMIM]3PW12O40/Fe3O4—NH2磁性复合材料催化脱硫机制。结果表明:0.5 g/L[BMIM]3PW12O40/Fe3O4—NH2磁性复合材料超声辅助催化氧化浓度为500 mg/g模拟油样,在323 K下H2O2与二苯并噻吩的摩尔比n(O)∶n(S)为8∶1经超声10 min时,催化脱硫率达到最佳,为88.13%;重复使用5次后,[BMIM]3PW12O40/Fe3O4—NH2磁性复合材料对模拟油样的催化降解率仅下降了2.51%。说明该材料具有良好的催化脱硫性能,并可重复使用。催化机制初步研究表明,活性中心可能为杂多酸阴离子、Fe3O4—NH2和离子液体分别起到载体和协同增容作用。