具有二氧化碳响应性的纳米球形聚电解质刷的制备及其乳化性能

以聚苯乙烯(PS)纳米球为核,利用紫外光引发聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)接枝到PS纳米球上,得到对CO_2有刺激响应的聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯刷(PS-PDMAEMA)。动态光散射(DLS)、电导率结果表明PS-PDMAMEA具有CO_2刺激响应性。该微粒可以作为Pickering乳液的乳化剂,通过导入CO_2或N_2作为开关,进而破坏或稳定Pickering乳液。用数码照片、偏光显微镜等方法表征了乳液的稳定情况。结果表明:PS-PDMAEMA具有很好的CO_2刺激响应性,利用PS-PDMAEMA作为乳化剂稳定Pickering乳液,仅仅依靠气体开关(CO_2或N_2)就可改变乳液的稳定性。

水分胁迫对茶树叶片二氧化碳响应的影响

为研究水分胁迫对茶树叶片CO_2响应的影响,本试验以两年生盆栽茶树为研究对象,采用3种不同水分胁迫[土壤含水量占田间最大持水量的60%(K1)、45%(K2)、25%(K3)]处理方式,以土壤含水量占田间最大持水量75%的处理为对照,利用LI-6400便携式光合作用测定仪,采用开放式气路,人为设置不同CO_2浓度,测定了茶树顶芽向下第3片叶的光合指标。结果表明:水分和CO_2浓度对茶树叶片的光合作用有一定的调节作用,当CO_2浓度升高至600μmol·mol^(-1)后,茶树叶片的净光合速率和水分利用效率不再继续升高;K3处理严重损伤了叶片的光合能力。

二氧化碳刺激响应型微乳液及应用

微乳液是由2种互不相溶的液体在表面活性剂(通常需添加助表面活性剂)作用下形成的均一透明、各向同性、热力学稳定的纳米液滴分散体系,在有机合成、纳米材料制备、药物运送、萃取分离等领域扮演着重要的角色。近年来,刺激响应型微乳液因其智能可控和潜在的绿色环保特征引起了广泛关注。CO_(2)刺激响应型微乳液是指在CO_(2)和N_(2)触发下可破乳/成乳的一类智能型微乳液。相对于传统的pH刺激,CO_(2)气体刺激不会带来污染(溶剂和副产物盐),且简单易得、绿色环保。从CO_(2)刺激响应型微乳的构筑出发,概括了表面活性剂基和无表面活性剂微乳液体系的最新研究进展,包括它们的相行为、结构、性质和潜在应用,并对其发展前景进行了展望。

二氧化碳地质利用与封存场址的地质评价

二氧化碳地质利用与封存(Carbon Dioxide Geological Utilization and Storage,CGUS)是二氧化碳捕集、利用与封存(Carbon Dioxide Capture,Utilization and Storage,CCUS)技术的关键环节.二氧化碳埋存场地的地质体结构精细表征是CGUS技术的重要前提.本文对二氧化碳封存的多尺度三维地质体结构表征与埋存场地选址方面进行了综述,发现主要存在如下问题:二氧化碳埋存场地的多尺度三维工程地质结构和水文地质结构的透明化表征缺乏系统性的、高精度的方法;对二氧化碳注入扰动下的多尺度地质体结构的破裂演化和气液运移过程认识不清;二氧化碳地质封存潜力的动态定量化评价方法不足;二氧化碳埋存场地选址的地质适宜性评价方法粗放且适用性差,难以满足未来一体化、规模化、产业化全过程中CGUS选址的迫切需求.因此,需要对二氧化碳埋存场地的地质体结构透明化表征和智能选址进行研究,这对CGUS工程实践具有重要意义.

水相光引发聚合诱导自组装制备CO_2响应性聚合物囊泡

本文以聚甲基丙烯酸甘油酯(PGMA)作为大分子RAFT试剂,甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)和甲基丙烯酸-2-(二甲氨基)乙酯(DMAEMA)作为单体,在室温下通过水相光引发聚合诱导自组装制备CO2响应聚合物囊泡。动力学研究表明聚合在可见光(405nm,0.5 mW/cm2)照射10min后,转化率可以达到100%。文中还探讨了DMAEMA对于聚合反应的影响。通过视觉观察、透射电子显微镜(TEM)以及核磁共振(NMR)对聚合物囊泡的二氧化碳响应特性进行了研究。

CO_2响应性PS-b-PDMAEMA接枝十二烷基硫酸钠的研究

采用原子转移自由基可控聚合法(ATRP)成功合成了二氧化碳响应的聚苯乙烯嵌段聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PS-b-PDMAEMA),通过电导率的变化证明了其响应性的存在。同时,发现在常温常压下PS-b-PDMAEMA因其独特的CO2刺激响应性可以与十二烷基硫酸钠(SDS)发生接枝反应,从而获得了结晶性显著增强的新型聚合物。采用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和差示扫描量热分析(DSC)等手段对产物的结构和性能进行了表征,结果表明SDS与PDMAEMA中质子化的叔胺基团发生接枝反应,从而延长了增侧链的长度并引发规整排列,实现了结晶性的显著增强。

CO2响应性流体性能研究及其在CO2驱油过程智能调剖评价

为模拟二氧化碳在非均质地层中驱油的智能调剖过程,配制了一种二氧化碳响应性流体溶液即SDS-TMPDA-CO2体系。通过红外光谱表征、配伍性实验、流变性测试、调剖实验进行了评价。实验结果表明SDS-TMPDA-CO2体系受二氧化碳注入量和压力影响,改变了体系分子空间结构,使其黏度发生改变,对二氧化碳驱油过程产生智能调剖的作用;SDS-TMPDA-CO2体系适合在矿化度不高于100000 mg/L以内使用;当SDS-TMPDA-CO2体系浓度达到10%,岩心渗透率为180 mD时,封堵压力可达到45 MPa,堵气率达到99.5%;在渗透率级差为765和1000的模拟非均质地层下进行智能调剖实验,最大可扩大23%波及体积。

CO2响应性聚合物的研究进展

CO2刺激响应性聚合物是近年来发展起来的一类新型智能聚合物,它是指通入和排出CO2后,性质或状态能发生可逆变化的智能型物质。这种物质在反应过程中不产生副产物,且CO2气体无污染,因此具有多方面的潜在应用价值。简要综述了三类CO2刺激响应性聚合物的设计合成及国内外研究现状,并展望了CO2响应性聚合物未来的应用前景和发展方向。

格木人工林不同冠层光合特征

评价格木Erythrophleum fordii人工林不同冠层分枝的光合能力,为格木人工林修枝提供光合生理基础。以9年生格木-马尾松Pinus massoniana混交人工林为研究对象,观测格木人工林不同冠层叶片的光响应曲线、二氧化碳响应曲线及光合因子的日变化。结果表明:格木人工林不同冠层叶片的光合初始斜率(α)和最大净光合速率(Pmax)的大小顺序相同,依次为冠层C>冠层B>冠层A,而暗呼吸速率(Rd)大小顺序则相反,高冠层叶片的饱和光强(Isat)较大,而光补偿点(Ic)却较低,且3个冠层各参数差异均达到显著或极显著水平;3个冠层叶片的初始羟化效率(α),光合能力(Amax)的顺序相同,均为冠层C>冠层B>冠层A,而二氧化碳补偿点(Γ)顺序相反,光呼吸(Rp)变化与光合作用保持着平行关系;3个冠层的光合有效辐射(PAR),蒸腾速率(Tr)与叶片温度(T)的日变化为单峰型,净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)日变化曲线呈双峰型,但峰值出现的时间均不同,3个冠层胞间二氧化碳摩尔分数(Ci)的日变化一致,为"U"型曲线,均在13:00出现最低值;通径分析结果表明:光合有效辐射与气孔导度对3个冠层净光合速率的直接通径系数绝对值均较大,表明光合有效辐射及气孔导度是影响格木人工林3个冠层叶片的净光合速率的主要因子。格木高冠层叶片具有更高的光合速率和更强的潜在光合能力,对光合物质的积累能力较强,消耗光合产物较少。

温室水培番茄树光合特性的研究

以荷兰百利和以色列R144为试材，利用CIRAS-1便携式光合测定仪，对其光合特性进行了研究，结果表明：二者的光合速率日变化呈单峰曲线，两种番茄树对光照强度、CO2浓度和温度等变化的响应可以用二次方程来描述，荷兰百利和以色列R144的光饱和点为1490.0～1590．0μmol·m^-2·s^-1，光补偿点为15．7～21．6μmol·m^-2·s^-1，温度在25℃左右时，两种番茄树光合速率达到最高，CO2的饱和点和补偿点为1510-1730μl／L和93．1-94．6μl／L之间。

6种宿根花卉植物的光合特性研究

目前,我国北方地区园林应用中宿根花卉的种类相对较少、品种单一。为了进行宿根花卉的引种栽培进而有效丰富园林宿根花卉的种类,以黑心菊、芙蓉葵、蜀葵、赛菊芋、紫茉莉、醉鱼草等6种宿根花卉为试验材料,利用CIRAS-3光合仪,研究其光合有效辐射、二氧化碳的响应以及光合速率日变化。结果表明,黑心菊、赛菊芋和醉鱼草净光合速率日变化表现为单峰曲线,未出现"午休"现象;芙蓉葵、蜀葵和紫茉莉为明显的双峰曲线,有明显的"午休"现象,且第2峰值均出现在14:00,其中黑心菊的光补偿点最低、光饱和点也较低,分别为18.69μmol/(m^2·s)和1 506.49μmol/(m^2·s),可以在遮阴环境下生长,而赛菊芋的光补偿点最高、光饱和点也较高,分别为32.45μmol/(m^2·s)和1 616.41μmol/(m^2·s),表现出较强的喜阳性。

水热胁迫对3个树种苗期部分光合特性的影响

在人工气候箱中40℃高温下设计3个土壤水分梯度(分别为田间持水量的70%、55%、40%,即正常水分、轻度胁迫、重度胁迫),采用盆栽试验,模拟干热河谷车桑子(Dodonaea viscosa)、赤桉(Eucalyptus camaldulensis)、大叶相思(Acacia auriculiformis)苗期的光响应曲线和CO2响应曲线。结果表明:3个树种苗期的最大净光合速率均随水分胁迫加剧而下降,羧化效率、光呼吸速率均为先升后降,车桑子和赤桉各指标变化平缓,大叶相思对胁迫最为敏感。非直角双曲线模型较好地拟合了3个树种的光合特征参数。

十种野生地被植物的光合特性研究

以东方草莓(Fragaria orientalis)、斑叶堇菜(Viola variegata)、匍枝委陵菜(Potentilla flagellaris)、鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)、野罂粟(Papaver nudicaule)、蓝花棘豆(Oxytropis coerulea)、求米草(Oplismenus undulatifolius)、大叶铁线莲(Clematis heracleifolia)、歪头菜(Vicia unijuga)、秃疮花(Dicranostigma leptopodum)等10种野生地被植物为试材,利用LI-6400光合仪研究了净光合速率日变化以及对光合有效辐射和二氧化碳的响应。结果表明:东方草莓及秃疮花的光合速率日变化为单峰曲线;野罂粟、斑叶堇菜、东方草莓、匍枝委陵菜、鹅绒委陵菜、蓝花棘豆、求米草、大叶铁线莲等8种植物光合速率日变化为双峰曲线,出现明显的"午休"现象;求米草的光补偿点(LCP)和二氧化碳补偿点(CCP)最低,分别为(9.64±0.525)μmol·m^(-2)·s^(-1)和(67.72±4.567)μmol·m^(-2)·s^(-1),是典型的阴生植物;蓝花棘豆的LCP最高,为(74.21±1.065)μmol·m^(-2)·s^(-1),秃疮花的CCP最高,为(107.94±9.345)μmol·m^(-2)·s^(-1),2种植物表现出较强的喜阳性。