富含氧空位S型MIL-101(Fe)/BiOCl异质结增强光催化去除Cr(Ⅵ)

Cr(Ⅵ)污染物有毒有害且不可生物降解,会对环境造成严重破坏。光催化技术可实现Cr(Ⅵ)的有效去除,在解决环境污染问题方面具有良好前景。因此,本文通过在富含氧空位(OV)的BiOCl微球表面原位生长MIL-101(Fe)晶体,构建了一种新型富氧缺陷MOF基S型异质结催化剂-MIL1--101(Fe)/BiOCl。这种催化剂在高浓度Cr(Ⅵ)的光催化还原中表现出优异活性,60 min内对Cr(Ⅵ)溶液(10 mg·L^(-1),100 mL)的光还原效率达到88.5%,其光催化效率分别是BiOCl和MIL-101(Fe)的4.4和9.0倍。而且,MIL-101(Fe)/BiOCl还表现出良好的抗环境干扰性、稳定性和可重复使用性,显示出令人印象深刻的实际应用前景。实验结果表明,富含氧空位的S型MIL-101(Fe)/BiOCl异质结构暴露了大量活性位点,促进了界面电荷分离,提高了光生载流子的氧化还原能力,从而增强了光催化性能。另外,经过活性自由基检测发现,e^(-)和·O_(2)^(-)是光催化反应过程中的主要活性物种。这些研究结果将为开发用于环境治理的缺陷半导体/MOF S型光催化剂开辟新的途径。

S-57标准电子航海图比例尺向S-101标准转换研究

针对S-101标准电子航海图数据即将正式发布提供用户使用,新的标准对电子航海图显示比例尺进行了强制要求,而我国生产的S-57标准电子航海图比例尺与之相差较大的问题,通过对比分析我国S-57标准电子航海图比例尺采用情况和S-101标准对电子航海图比例尺的强制要求,研究提出了我国S-57标准电子航海图比例尺向S-101标准电子航海图规定比例尺转换的方案,可确保转换后海图上重要要素的密度指标和精度指标能够符合国家强制标准《中国航海图编绘规范》的要求,为解决我国电子航海图由S-57标准向S-101标准转换时的比例尺对应问题提供了一种可行的途径。

国际标准S-101电子航海图解析研究与实践

国际标准S-101电子航海图数据解析是实现新一代电子航海图显示与应用系统的基础。为促进新一代电子航海图显示与应用系统的开发,提出一种基于ISO 8211库的S-101电子航海图解析方法。该方法利用ISO 8211库读取电子海图数据记录,根据数据记录的首字段名,将记录存储至相应的记录列表,根据数据记录的字段结构,顺序解析数据集通用记录、坐标参考系统记录、信息类型记录、要素类型记录及相关联记录,并构建信息对象和要素对象。运用C++编程语言开发了解析程序,对所提方法的正确性进行了验证,结果表明该方法能正确解析S-101电子航海图,可为新一代电子航海图系统的开发提供参考。

新型MIL-101(Fe)/BiOBr S型异质催化剂用于高效光催化降解抗生素和还原六价铬:光催化性能分析和光催化机理研究

水污染对生态环境和人类健康造成了巨大危害,特别是水体中抗生素和重金属具有毒性且难生物降解,已经引起科研工作者的广泛关注.传统的水处理技术难以有效地消除这些污染物.近年来,人们致力于开发绿色、低碳且高效的光催化技术用于解决环境污染问题,该技术实现大规模应用的核心在于开发出经济、高效的光催化剂.由于单一半导体光催化材料(如BiOBr)存在一些缺陷(如有限的催化活性位点和光生电子-空穴快速复合等),因此,构建具有可见光响应、高暴露活性位点和强氧化还原能力的异质结特别是新兴的梯(S)型异质结是去除这些污染物的有效策略之一.MIL-101(Fe)是一种新型的可见光驱动的金属-有机配体框架材料,具有强还原活性、高比表面积和较好的可见光吸收能力,因此,将氧化型的Bi OBr与还原型的MIL-101(Fe)进行合理设计,构筑S型异质结,有望开发出高效的催化材料.本文采用溶剂热法成功制备了一种新型的MOF基S型异质结MIL-101(Fe)/BiOBr,用于可见光照射下光催化还原六价铬(Cr(Ⅵ))和降解抗生素恩诺沙星.结果表明,在单一污染物体系中,MIL-101(Fe)/BiOBr可有效还原99.4%的Cr(Ⅵ)和氧化分解84.4%的恩诺沙星.值得注意的是,在Cr(Ⅵ)和恩诺沙星共存的条件下,MIL-101(Fe)/BiOBr对(Cr(Ⅵ))和恩诺沙星的去除效率明显提升,这主要是由于S型催化剂、Cr(Ⅵ)和恩诺沙星之间具有协同效应.MIL-101(Fe)/BiOBr催化剂活性增强的主要因素如下:(1)MIL-101(Fe)提供了大量的活性位点,改善了催化材料的光吸收能力.(2)S型载流子分离路径不但促进了电子和空穴的高效分离,而且增强了体系的氧化还原能力.此外,采用自由基捕获实验、电子自旋共振波谱仪、液相色谱-质谱联用技术以及毒性分析软件,系统分析了光催化反应机理、抗生素分解过程和中间产物的生物毒性.综上,本文提供一种简单有效的策略来构筑高活性的MOF/无机半导体S型异质结材料用于高效净化水体环境.

S-101与S-57分类编码对比分析(二):属性

地理要素的分类编码是人类认知地理信息世界的成果,也是人类对地理信息世界再认知的入口和关键。在海洋地理信息领域,S-101数据标准即将替代现行S-57 ENC标准,分类编码方案也将会相应改变。先对S-57到S-101的属性变化内容进行整体描述,再从地理要素属性、元要素属性、图示表达属性三方面内容,对新旧两套分类编码中的属性内容进行对比分析,为涉海人员消化吸收新标准提供一定的参考。

新一代电子航海图标准S-101结构分析

对当前电子航海图(ENC)数据标准S-57进行了分析,指出其存在的不足;阐述了新一代ENC数据标准S-101的优势及在动态目录、图示表达、复杂属性、信息类型及数据集分类等结构方面的新特征;并进一步剖析了S-101在数据更新、要素信息表达、制图文本功能以及航海图种类等其他方面的特征,最后分析了S-101产品规范对不同用户的影响。

S-101与S-57分类编码对比分析(一):要素

地理要素的分类编码是人类认知地理信息世界的成果,也是人类对地理信息世界再认知的入口和关键。在海洋地理信息领域,S-101数据标准即将替代现行S-57 ENC标准,分类编码方案也将会相应改变。先对S-57到S-101的要素变化内容进行整体描述,再从地理要素、元要素、新增类型等三方面内容,对新旧两套分类编码中的要素内容进行对比分析,可为涉海人员消化吸收新标准提供一定的参考。

S-101与S-57分类编码对比分析(三):复杂结构

地理要素的分类编码是人类认知地理信息世界的成果,也是人类对地理信息世界再认知的入口和关键。在海洋地理信息领域,S-101数据标准即将替代现行S-57 ENC标准,分类编码方案也将会相应改变。从复杂要素、复杂属性两方面内容,对新旧两套分类编码进行对比分析,为涉海人员消化吸收新标准提供一定的参考。

基于S-101的全球多尺度电子航海图调显方法

为使全球电子航海图自动调度显示满足人眼视觉感受,将调度显示规则抽象成3个定性准则;同时引入IHO S-101海图显示的航行安全标准,根据标准中雷达测距与显示比例尺的对应关系,得出航海图显示比例尺阈值的定量规则。最后,在此规则基础上,利用比例尺阈值控制、视窗矩形相交判断及凸多边形覆盖分析等多种算法实现了全球多尺度电子航海图的自动调度和显示。

新一代ENC数据标准S-101与S-57的对比分析

S-101是基于通用海道测量数据模型(S-100)建立的新一代电子海图产品规范,遵循了S-100规定的产品规范建立原则和方法,实现了对电子海图(ENC)特定应用的准确技术描述。在分析了当前ENC数据标准S-57存在的不足的基础之上,从数据结构、空间模式以及数据内容三个方面阐述了新一代ENC标准S-101的优点,并与S-57进行了深度对比分析。

新一代电子航海图标准S-101的研究进展

S-101是基于通用海道测量数据模型建立的新一代电子航海图产品规范,遵循了S-100规定的产品规范建立原则和方法,实现了对电子海图特定应用的准确技术描述。在与S-57标准兼容性、数据内容和结构、数据编码和数据分发/保护等四个方面有了新的发展。该规范仍处于开发阶段,探讨研究S-101的开发进展将有利于我国电子航海图技术的发展。

国际标准S-101与S-57数据生产要求分析

为适应IHO标准变化,应对国际标准S-101取代S-57国际标准,我国国际标准电子海图生产中可能遇到的问题,在S-101正式启用后能够顺利转换并生产符合新标准的电子海图数据。先对关于ENC数据生产方面的内容要求进行了整体描述和对比,再从数据命名、数据覆盖要求两个方面,对新旧两个标准对电子海图生产的要求进行了详细的对比分析,找出新标准S-101相对S-57对数据生产要求的不同,为后期生产符合新标准的海图数据打下基础,也为涉海人员、数据生产单位及个人学习新标准提供参考。

S-57标准电子航海图编号向S-101标准转换研究

S-101标准电子航海图数据即将正式发布提供用户使用,IHO及有关GIS软件也相继开发了数据转换软件及功能,为实现S-57标准电子航海图编号向S-101标准电子航海图编号的自动转换,通过对比分析S-57标准和S-101标准对数据集编号规则的不同,结合我国电子航海图编号规则,找出两个标准之间编号规律特点及联系,研究提出了S-57标准电子航海图编号向S-101转换的一般规则,特别是针对我国部分S-57标准电子航海图中一些特殊编号,提出相同部分直接转换,不同部分对照转换的方法,实现海图编号的自动转换。

S-101电子航海图产品规范1.0.0版要点解析

S-101是基于S-100建立的新一代电子海图产品规范,相比于S-57自身的封闭性、复杂性,S-101设计上更加灵活,易于更新,将对新一代ENC数据生产及ECDIS发展产生深远影响。在查阅S-101最新1.0.0版及S-100.S-101相关研究文章的基础上,将S-101与S-57.S-101开发过程中的草案进行对比分析,重点讨论了最新S-101在要素目录、数据模型、显示比例尺、数据层规则、数据集加载算法及显示顺序、数据集文件命名等方面的新特点,展望了S-101对新一代ENC数据生产及ECDIS发展的影响。

氧原子补偿缺陷对Ni_(3)S_(2)(101)晶面析氧反应性能的影响

为深入了解催化剂中晶体缺陷对析氧反应(oxygen evolution reaction,OER)催化性能的影响,运用第一性原理研究S空位对Ni_(3)S_(2)(101)晶面的影响,并通过O原子补偿空位提高催化剂的催化活性.计算结果表明:空位的引入有利于OER过程中含氧中间体的吸附,但却严重阻碍了其解吸附,导致催化活性降低;当O原子通过替位掺杂对S空位进行补偿时,可有效改善催化剂活性位点的解吸附能力,使缺陷体系的催化活性得到大幅提高.本文所得结果为设计高效的Ni_(3)S_(2)基二维电催化剂提供了参考.

铁-氮掺杂碳复合材料活化过硫酸盐降解双酚S

非均相铁基材料活化过硫酸盐(PS)是高级氧化工艺中高效活化过硫酸盐的重要手段,如何有效提高铁基催化剂的催化性能一直是研究重点。碳基材料因其丰富而稳定的多孔结构常被用于负载铁活性组分。以一种氨基修饰的铁基金属有机框架化合物NH_(2)-MIL-101(Fe)为模板,采用一步碳化法制备了铁-氮掺杂碳复合材料(Fe-CNs),通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等表征手段对Fe-CNs的形貌特征和化学组成进行了分析,并进一步研究了Fe-CNs活化过硫酸盐降解双酚S(BPS)的性能。结果表明,在900℃下制备的Fe-CNs-900通过活化PS在70 min内可降解99.3%的BPS,Fe-CNs-900/PS体系具有良好的抵抗共存阴离子和腐殖酸(HA)影响的能力。自由基捕获实验和EPR分析表明,SO_(4)^(·-)、·OH、O_(2)^(·-)和^(1)O_(2)均存在于Fe-CNs-900/PS体系中,但SO_(4)^(·-)和^(1)O_(2)对BPS的降解起主要作用。

S-101电子海图产品规范解析

针对S-101电子海图产品规范尚未发布正式版本的现状,该文介绍了S-57数字海道测量数据传输标准发展的局限性与S-100海道测量数据模型的体系结构特点,探讨了S-101标准中的详细内容,对S-101标准中要素描述目录、复合属性、信息类型、不依比例尺变化要素、曲线等新的要素和特征进行了分析,并对S-101标准的发展进行了展望。

S-101电子海图可视化关键技术

S-101电子海图的可视化是新一代电子海图显示、信息系统处理和辅助船员海上导航的前提。相比于S-52标准,S-101的图示表达处理机制变动较大,现有的可视化处理方法已不再完全适用。因此,研究了S-101电子海图可视化若干关键技术,并对其进行了实验测试。测试结果表明,S-101电子海图的可视化在显示效果上与S-52并无明显差别,但基于人机可读的XML（extensible markup language）技术的图示表达处理方式更加灵活和易于控制,基于S-100的图示表达机制为多源异构数据产品和服务的可视化互操作提供了基本处理模型。

大型S Zorb装置运行问题浅析

介绍了某石化公司 S Zorb 催化汽油吸附脱硫装置在大型化后,生产运行两年来先后遇到:细粉收集器 D-117 下料不畅、再生负荷低导致再生器操作困难、脱硫困难导致产品硫含量持续超标等问题;通过仔细分析各运行参数,最终将装置运行过程中的各项问题逐一解决。

高速并行信号处理系统的设计

实时信号分析系统要求具有处理大量数据的能力,以保证系统的实时性。基于某重点工程项目,采用Altera公司的新型现场可编程门阵列(FPGA)和AD公司的新型ADSP-TS101S系统,对于高速实时并行处理进行了研究,设计实现了一种新的高速数据并行分析系统,并介绍了DSP的操作流程。该系统能对输入信号的频谱进行分析,并已测试成功,应用于某雷达监测系统。构建的FPGA+DSP处理系统的结构灵活,有较强的通用性,并适于模块化设计,同时其开发周期较短,系统易于维护和扩展。