动能歧视(KED)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定贵州沉积型稀土矿中16种稀土元素

贵州沉积型稀土矿主要含有高岭土-锐钛矿石等矿物,存在高含量Si、Al、Fe、Ti、Zr等难溶基体元素,采用高压密闭微波消解法处理难以将其完全溶解,易使测定结果偏低,需再次消解或进一步电热板敞开酸溶处理,方法耗时长,不利于大批量样品检测需求。同时电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法在测定稀土元素时存在基体和质谱干扰,影响了检测数据的准确性。采用过氧化钠熔融分解样品,熔融物冷却后引入三乙醇胺溶液,在碱性溶液中,大量基体元素与三乙醇胺形成稳定配合物,并与大量溶剂钠盐存于溶液中,稀土元素与Ca、Mg、Sr、Ba等留存于沉淀,经过滤,实现稀土元素与大量基体元素分离,随后沉淀用硝酸(1+1)复溶,并以^(103)Rh和^(185)Re为在线注入内标协同降低基体干扰;启用动能歧视(KED)模式以降低测定过程中潜在的质谱干扰。实验结果表明:高压密闭微波消解法消解液浑浊有残渣,溶矿耗时长,测试结果偏低,碱熔法酸化后溶液清亮透明,稀土元素测定值准确性高;采用10%三乙醇胺溶液提取能较大地降低基体干扰;启用KED模式可降低测定过程中的质谱干扰,且准确度优于STD模式;碱熔法检出限为0.008~0.049μg/g,测定下限为0.034~0.2μg/g,相对标准偏差RSD在0.78%~10.2%,相对误差RE在0.022%~13.5%。经实际样品验证,碱熔法较适用于贵州沉积性稀土矿中16种稀土元素的测定。

超大城市背景下低运量轨道系统发展的上海实践思考

上海是我国最早展开低运量公交规划研究的城市之一,通过对上海市低运量轨道发展实践成效和问题的总结分析,从功能定位、布局模式、制式选择等角度,提出不同场景下低运量轨道规划发展策略:在主城区主要承担补充轨道交通网络的作用,重点整合常规公交走廊,提升通道功能;在外围新城主要承担客运系统的骨干作用,优化多层次公交发展模式;在新城发展初期具备培育客流、预留未来向轨道交通过渡条件的作用。最后,提出各系统在不同场景下适应性及资源共享基本原则。

水热处理对HZSM-5分子筛乙苯/乙烯烷基化反应性能的影响

针对在保持高选择性的前提下抑制催化剂的快速积炭失活问题,利用X射线衍射(XRD)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、N_(2)物理吸附-脱附(BET)和吡啶吸附傅里叶变换红外光谱(Py-FT-IR)等手段对水热处理后的HZSM-5催化剂进行表征,并详细考察了水热处理条件对反应性能的影响。结果表明,水热处理温度和时间对催化剂稳定性有显著影响,最佳水热处理条件为T=550℃、t=3 h、MHSV H_(2)O=1 h^(-1)。其中HT-550-3-1催化剂稳定性表现最好,反应32 h后乙苯转化率仅降低了2.6百分点,热重分析发现其炭质量损失率(1.38%)远低于HZSM-5的炭质量损失率(5.08%)。在最佳水热处理条件下的HZSM-5分子筛经过硅(Si)、镧(La)复合改性制得的HT-9%Si-4%La催化剂,在反应温度340~370℃、压力101.325 kPa、乙苯质量空速5 h^(-1)、n(C_(8)H_(10))/n(C_(2)H_(4))=5、n(N_(2))/n(C_(2)H_(4))=11.3的反应条件下,乙苯转化率高于12.1%,对二乙苯选择性超过97.0%,催化剂稳定运行454 h。

龙葵-镉抗性菌株修复镉污染土壤

为研究镉抗性菌株对龙葵修复镉污染土壤的效应,开展龙葵室外盆栽试验。从镉污染土壤、龙葵根际土壤和标准菌株中共筛选出3株抗镉产铁载体菌株,经16S rRNA基因序列对比分析,以上3株菌株分别被鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)、苍黄假棍状杆菌(Pseudoclavibacter helvolus)和荧光假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。试验中,研究了此3株菌株单种及其复合接菌处理对龙葵生长和富集镉能力以及土壤修复效率的强化作用。结果表明,与空白对照相比,复合接种苍黄假棍状杆菌和荧光假单胞菌显著(P<0.05)提高龙葵地上部分干质量(提高31.07%)、地下部分干质量(提升75.59%)、龙葵镉总积累量(提高30.28%)、地上部分镉积累量(提高31.53%)、转运系数(提高39.47%)和土壤修复效率(提高67.83%)。此外,接种以上复合菌株后土壤镉去除量的86.16%随淋溶流失,13.84%由龙葵吸收。

Ni@Silicalite-1催化剂的制备及其催化CO_(2)加氢制CH_(4)与CO性能研究

采用沸石封装策略,合成了用于CO_(2)加氢反应的结构可控的Ni基催化剂,选择性获得CH_(4)或CO产物。采用SiO_(2)纳米球和Silicalite-1(S-1)分子筛作为载体,通过浸渍-再晶化的方法合成了一系列不同载量的Ni/X@S-1催化剂(X为SiO_(2)或S-1分子筛)。SEM结果表明,S-1分子筛作为载体时,其导向作用有利于后续再晶化形成S-1包覆层,在较低模板剂四丙基氢氧化铵(TPAOH)加入量(n(TPAOH)/n(SiO_(2))=0.1)的情况下即可实现S-1分子筛对Ni物种的封装,且封装的金属催化剂外表面平整,呈现规则的六边形板状结构。大分子液相加氢实验与能谱分析结果表明,Ni物种主要分布在S-1分子筛的内部。原位XRD分析和H_(2)-TPR结果表明,S-1分子筛限域封装Ni有效增强了NiO与载体间的相互作用,抑制了NiO向金属Ni的还原(Ni0),有利于构筑稳定的NiO相。CO_(2)加氢反应结果表明,不经H_(2)-预还原,主要活性相为NiO的催化剂(N-5.0%Ni/S-1@S-1)的CO选择性为96.4%;经过400℃H_(2)-预还原处理,活性相为Ni0的催化剂(R-5.0%Ni/S-1@S-1)的CH_(4)的选择性超过98.0%。NiO为生成CO的活性相,而Ni0为生成CH_(4)的活性相,通过调控催化剂预还原温度,可以有效控制活性Ni物种的价态组成,进而实现加氢产物CO与CH_(4)的选择性生成。

晶化温度对ZSM-5铝分布的影响及其在苯-稀乙烯烷基化中的应用

采用晶种导向的方法,在不同晶化温度(80~170℃)下水热合成了b轴厚度为50 nm的ZSM-5分子筛;采用XRD、SEM、NH_(3)-TPD、Py-IR、XPS、ICP-AES、^(27)Al MAS NMR和UV-vis-DRS等手段对ZSM-5分子筛进行表征,研究了晶化温度对ZSM-5分子筛晶体生长和铝分布的影响,并考察了不同晶化温度制备的ZSM-5分子筛催化剂在苯-稀乙烯烷基化反应中的催化性能。结果表明:晶化温度改变了ZSM-5分子筛的铝分布,从而影响分子筛的酸性质和烷基化反应性能;低晶化温度80℃下制备的ZSM-5分子筛具有酸性弱,总酸量少、Lewis酸以及外表面酸中心少,骨架铝(Al_(F))主要分布在直孔道和交叉孔道处;在反应温度360℃、压力1.4 MPa、苯/稀乙烯摩尔比1、稀乙烯质量空速1.5 h^(-1)、反应时间35 h的条件下,H-ZSM-5-80分子筛催化苯-稀乙烯烷基化反应,乙基选择性最高为95.4%,副产物二甲苯选择性最低为0.09%。

电感耦合等离子体发射光谱法测定高油脂和非油脂类植物中钾和磷样品前处理方法研究

测定植物样品中的钾和磷,通常采用高压密闭微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES),但复杂的基质会增加消解难度,如花生、核桃等含有高油脂类大分子聚合物的样品难以快速消解彻底,易使测定结果偏低。为了提高植物中钾和磷的检测效率,本文采用硫酸-过氧化氢消解法和高压密闭微波消解处理样品,将待测元素磷转化成磷酸盐,钾成为游离的钾离子,形成单相单价态消解溶液,通过对比实验确定了应用ICP-OES快速、准确测定不同类型样品中钾和磷含量的前处理方法。经实际样品分析验证表明:(1)对于高油脂类样品,硫酸-过氧化氢消解法通过强酸破坏植物外层结构,使有机物快速炭化,随后滴加过氧化氢快速消解(约2.5h),能直接消解样品,且消解更安全和彻底;而高压密闭微波消解法耗时较长(约4.5h);与大多学者研究结果对比,硫酸-过氧化氢消解法准确度优于高压密闭微波消解法,建议优先采用。(2)对于非油脂类样品,2种处理方式均适宜,钾和磷测定结果无显著性差异,并且与目前大多学者的研究结果较为一致,其中高压密闭微波消解法试剂消耗少、空白值低、操作简便,建议优先采用。(3)硫酸-过氧化氢消解法测定钾和磷的方法检出限分别为0.006mg/L和0.001mg/L,对于高油脂类样品RSD在1.32%~1.98%之间,相对误差在-0.007%~-0.025%之间,重复性r在2.92%~8.21%之间;对于非油脂类样品RSD在0.51%~0.87%之间,相对误差在-0.002%~0.010%之间,重复性r在0.770%~5.08%之间;高压密闭微波消解法测定钾和磷的方法检出限分别为0.005mg/L和0.001mg/L,对于高油脂类样品中钾和磷的相对误差在-0.012%~-0.028%之间,非油脂类样品中钾和磷的相对误差在-0.010%~0.001%之间。(4)硫酸-过氧化氢消解法能够快速消解高油脂类植物样品,但湿法消解仍然受样品性质的复杂程度以及消解的外部环境等因素影响。

激光增材制造技术常用金属材料激光吸收率测量

应用反射率测量装置对几种激光金属增材制造技术常用金属粉末和金属板材的激光吸收率进行间接测量。对比不同粒度、球形度金属粉末激光吸收率的大小;测量金属粉末和金属板材分别对1064nm红外激光和532nm绿光激光的吸收率大小。测量结果表明,粉末的球形度越好、粒径越大,粉末对激光吸收率越高;金属粉末和金属板材对1064nm激光的吸收率小于532nm激光的吸收率。测量结果可为这些金属材料的激光增材制造提供试验数据基础。

变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉腔反射率确定方法

变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉光谱成像系统获取的干涉条纹承载着目标重要的干涉信息,其正弦性的好坏和调制度的高低直接影响了目标干涉信息的提取。而变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉腔材料的反射率值是变间隙F-P干涉光谱成像系统的重要性能参数。为提高变间隙F-P干涉光谱成像系统整个系统的性能,从系统干涉条纹的正弦性和调制度两方面约束了变间隙F-P干涉腔反射率值的选取。文中分别建立了干涉条纹正弦性和调制度与变间隙F-P干涉腔材料反射率之间的数学关系,并给出合理地目标函数,以确保干涉条纹正弦性和调制度同时达到相对最佳值时,变间隙F-P干涉腔材料的反射率最佳。此外,搭建了长波红外变间隙F-P干涉式光谱成像系统,采用测量聚丙烯薄膜的光谱透过率实验验证了上述理论分析的正确性。

上海市沿江通道干线铁路运营复合化研究

根据国家综合立体交通网和长三角一体化发展的战略要求,干线铁路系统是建设“轨道上的长三角”的基本骨架。在都市圈的发展背景下,干线铁路应进一步加强线网融合和廊道集约,逐步形成与城市发展相匹配的复合化运营网络。以上海沿江通道为例,深入分析了干线铁路运营复合化的两个维度——服务功能和行车组织,初步探讨了如互联互通、客货分离等运营策略问题。

高质量发展背景下上海市轨道交通网络规划与实践

经过二十几年的集中快速发展,上海市轨道交通已经进入到大规模网络化运营阶段。随着《上海市城市总体规划(2017—2035)》的批复,上海市未来将形成“网络化、多中心、组团式、集约型”的空间体系,城市发展已经迈入到历史性的新时代。落实中央系列会议精神,贯彻五大发展理念,高质量地推进轨道交通网络规划是实现上海市成为全球化国际城市的重要支撑。在大规模网络化规划布局和高质量发展背景下,按照创新发展理念,研究轨道交通网络和选线对城市空间的引导、对地区发展的支撑作用,在轨道交通场站布局规划中强调综合开发利用,体现土地节约集约利用。

超大城市轨道交通与土地利用协同规划研究的上海实践

轨道交通与城市土地空间的协同发展可以归纳为公交引导城市发展模式(TOD)的核心,而轨道交通作为大运量公共交通形式,是公共交通的重要支撑。该文以上海市为例,从轨道交通网络、线路、站点以及车辆基地等方面着手,对轨道交通与城市土地利用规划的相互影响和协同发展进行研究分析,为促进城市可持续发展、强化轨道交通与土地利用规划的协同发展、提高土地利用效率提供借鉴。

激光金属成形缺陷在线检测方法及热场仿真

针对激光金属沉积(LMD)增材制造过程中易产生微裂纹等冶金缺陷,严重影响制件疲劳力学性能的问题,提出了LMD增材制造冶金缺陷在线红外扫描检测的方法。为验证该检测方法的可行性,进行了LMD钛合金试件人工裂纹缺陷热场仿真分析与红外测温扫描检测实验研究。通过缺陷热场仿真分析揭示了红外测温特征峰峰高与裂纹宽度、深度的关系规律。人工裂纹检测实验表明,红外测温仪探头扫过各人工裂纹上方时,测温波形会出现明显增高的特征峰。通过仿真拟合关系式计算的裂纹宽度温升幅度曲线与实验数据曲线的比较验证了仿真分析结果的正确性。

纳米HZSM-5的酸性调控及其催化苯和稀乙烯制乙苯

采用硅溶胶、氯化铝、四丙基溴化铵(模板剂)为原料,在水热条件下合成纳米HZSM-5分子筛。以此为母体,在焙烧脱除模板剂前,用硝酸酸洗处理不同时间,得到一系列外表面酸量不同的纳米HZSM-5分子筛,并以此制备催化剂。采用XRD、SEM、NH3-TPD、XRF、XPS和Py-FTIR等手段对硝酸酸洗前后的纳米HZSM-5分子筛进行表征,考察纳米HZSM-5分子筛在硝酸酸洗处理后酸量、外表面酸分布的变化以及制备的催化剂对催化苯和稀乙烯烷基化反应性能的影响。结果表明:硝酸酸洗处理能改变纳米HZSM-5酸量和外表面的酸分布,与母体相比,硝酸酸洗处理16 h得到的分子筛外表面酸中心最少;以酸洗16 h的HZSM-5分子筛(Z160-N-16)制备催化剂(Z160-N-16-C),在360℃、1.4 MPa、n(Benzene)∶n(Ethylene)=1、乙烯质量空速1.5 h-1条件下催化苯和稀乙烯烷基化反应,苯的转化率、乙基(乙苯和二乙苯)的选择性和分别为37%和96%;该催化剂的积炭速率降至以母体分子筛制备催化剂的50%,副产物二甲苯的质量分数降低了20%。

二维HZSM-5纳米片的合成及催化苯与稀乙烯烷基化制乙苯

采用晶种导向的方法,以四丙基溴化铵为模板剂,乙胺为矿化剂,硅溶胶为硅源,氯化铝为铝源,60 nm Silicate-1为晶种,于水热条件下合成了具有不同b轴厚度及硅铝比的二维HZSM-5纳米片.采用不同碱源对分子筛进行碱处理,其中经NaOH处理以及NaOH与四丙基氢氧化铵(TPAOH)联合处理得到了二维多级孔HZSM-5纳米片.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、Ar吸附-脱附、氨-程序升温脱附(NH3-TPD)、X射线荧光光谱(XRF)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂的结构和酸性进行了表征,考察了硅铝比和b轴厚度对催化苯与稀乙烯烷基化反应的影响.研究结果表明,在360℃,1. 4 MPa,苯烯比为6,乙烯体积分数为15%,乙烯质量空速(WHSV)为1. 5 h-1的反应条件下,随着硅铝原子比从80提高至200,苯的转化率略有下降,乙基选择性保持在99. 2%以上,但甲苯及二甲苯选择性分别从0. 11%和0. 09%均下降至0. 05%.将不同b轴厚度的HZSM-5纳米片催化剂在苯烯比为1的条件下进行实验发现,硅铝比为160的大晶粒HZSM-5催化剂失活严重,反应50 h时苯的转化率从34. 6%下降至8%,二甲苯选择性达到0. 37%;而b轴厚度为100 nm的二维HZSM-5纳米片作为催化剂时苯的转化率稳定在44. 0%,乙基选择性为94. 8%,二甲苯选择性下降至0. 22%,并在100 h内保持反应性能不变.

甲苯与甲醇择形催化制对二甲苯技术进展

对二甲苯是一种重要的芳烃原料,在石油化工行业中有着举足轻重的地位。近十年来,我国对二甲苯的需求保持持续增长的态势,为了保障我国对二甲苯产业健康、稳步的发展,迫切需要开发更为低成本、高效的对二甲苯生产工艺。甲苯与甲醇择形催化制对二甲苯是目前最具前景和竞争力的新技术之一,然而如何在保持高选择性的前提下提高催化剂的稳定性是该技术面临的严峻挑战。低碳烯烃的生成是导致催化剂积炭失活的主要原因之一。本文通过对催化反应机理和催化剂研究进展的介绍,认为开发高选择性、高稳定性的催化剂可以从合成既有择形效应又有优良扩散特性的分子筛母体、协同调控分子筛的孔结构和酸性质以及抑制低碳烯烃的形成三个方向发力。

新工科背景下工业催化专业实验教学改革探索

"新工科"概念的提出给高素质创新型人才的培养提出了新的要求。文章结合工业催化专业实验课的教学改革措施、教学实践经验和教学成果,分析了该课程教学在培养创新型卓越工程人才、促进传统工科专业教学的转型和改革、训练和提升学生的实践能力和应变能力方面取得的成效,可为类似实践课程的本科教学提供借鉴。

纳米Ga-ZSM-5分子筛的合成及其在苯和稀乙烯烷基化反应中的应用

采用晶种导向法合成了一系列不同硅镓比的纳米级Ga-ZSM-5分子筛,经过挤条成型、酸洗以及高温焙烧等处理后得到了纳米Ga-ZSM-5分子筛催化剂。利用多种表征技术对Ga-ZSM-5分子筛的结构和酸性质进行了表征,研究了其催化苯与稀乙烯烷基化反应性能。结果表明,水热合成的Ga-ZSM-5分子筛具有十字孪晶状形貌,晶粒尺寸均匀。与相同n(Si)/n(T)(T为金属原子)的Al-ZSM-5分子筛相比,Ga-ZSM-5分子筛的酸量和酸强度明显降低。在反应温度为360℃、压力为1.4 MPa、乙烯质量空速(WHSV)为1.5 h^(-1)、n(苯)∶n(乙烯)=1∶1,n(乙烯)∶n(氮气)=1∶5.67的反应条件下,Ga-ZSM-5分子筛催化剂表现出了较高的乙基选择性,副产物二甲苯比Al-ZSM-5减少了30%~50%,且在100 h内稳定运转,具有更好的抗积炭能力。

煤矿山酸性废水预防与治理技术研究

煤矿资源开采产生的煤矿山酸性废水污染是全球关注的环境问题,煤矿山酸性废水具有pH值低、铁、锰和硫酸盐含量高、含有重金属等特点,给生态环境造成极大的危害,其处理通常较复杂、昂贵且难度大。本文介绍了煤矿山酸性废水形成机理及危害,综述国内外煤矿山酸性废水防控与治理技术研究发展现状并分析这些技术的优缺点,探讨了煤矿山酸性废水防治技术发展趋势以及面临的挑战和机遇。同时调查贵州省喀斯特地区闭坑煤矿山酸性废水水质特征并探讨其治理策略。

不同氮磷营养供应比例对盐地碱蓬生长的影响

以黄河三角洲滨海湿地优势物种盐地碱蓬为研究对象,采用野外控制试验,设置3个氮磷供应比例(5:1、15:1和45:1),研究氮磷供应比例变化对盐地碱蓬生长的影响。结果表明,相对于未施肥处理,不同氮磷供应比例下盐地碱蓬株高、基径均有所增加。氮磷添加促进了其生物量的积累,以低供应比例下盐地碱蓬生物量增加最为显著。相对于氮供应量的增加,磷供应量增加对盐地碱蓬生物量的提高效果更为显著,表明该区限制盐地碱蓬生长的因子可能为磷元素。