石墨化碳修饰碳化稻壳泡沫的制备及光热水蒸发性能

为了改善生物质碳化稻壳光热转换效率不足的问题,提出利用过渡金属催化技术调控其热解碳结构,优化光热水蒸发性能。首先,制备具有多孔结构的稻壳泡沫,并在此基础上引入硝酸镍作为催化剂前驱体,在高温碳化过程中通过Ni高温催化作用催化稻壳热解碳石墨化制备石墨化碳修饰碳化稻壳泡沫(GC/CRF)光吸收体,系统研究光吸收体结构、光吸收率和光热水蒸发性能。结果表明:制备的GC/CRF光吸收体有效地保留了稻壳泡沫原有的三维多孔结构,孔径在10~100μm,催化剂Ni均匀分散在泡沫基体中;Ni的高温催化作用使GC/CRF中原位形成大量纳米球,纳米球为典型的核壳结构,核层为纳米Ni颗粒,壳层为薄层石墨化碳;石墨化碳的形成可有效提高光吸收体的石墨化程度,进而改善光吸收率和光热水蒸发性能;碳化温度为1200℃时,制备的GC/CRF光吸收体具有最优的光吸收率和光热转换效率,分别约为94%和70%。

辽宁西部地区光热水资源变化对农业生产的影响

利用辽西地区1960-2009年的气象资料,应用常规数理统计方法,重点分析了近50a来在全球变暖背景下辽宁西部地区光热水资源的变化趋势,以及对当地农业生产的影响。结果表明:近50a来,辽宁西部光照资源下降幅度较大,年日照时数趋势减少406h;年平均气温和年≥0℃积温呈现明显的升高趋势,年平均气温趋势升高1.7℃,年≥0℃活动积温增加307℃.d;降水呈现出减少趋势,年降水量趋势减少62mm,在年代际尺度上波动显著。对于光照资源丰富的辽西地区来说,日照时数减少还未表现出不利影响;而气温升高、降水减少使该地区气候呈现暖干化趋势,这将对辽西农业的发展产生巨大影响。本文通过对光温水资源变化趋势的研究,旨在提高气候变暖对农业生产影响的认识,增强应对气候变化的能力,为农业结构调整提供依据。

GIS支持下的粮食单产与光热水分布特征相关分析—以安徽省为例

根据安徽省78县市气象台站20世纪50年代中期到2000年的年平均太阳辐射量、年平均气温和年降水量以及各县市19801、990、2002年三年平均粮食单产的样点数据,运用地统计学方法,基于GIS技术支持得到全省光温水及粮食单产空间分布的栅格化数据,在此基础上分析了全省的光温水分布及其与粮食单产的组合状况。结果表明:研究区内热量条件对粮食产量的影响最明显,降水量次之,太阳辐射的限制作用最弱;安徽省内光热资源优越地区的粮食单产偏低,应充分利用资源优势提高粮食单产。

武威市光热水匹配及其对农作物的影响

为增强气象为农服务能力,保障粮食生产安全。以1981—2017年武威市各县(区)定点观测光热水资源和农作物生育及产量资料为基础,运用气候倾向率、相关系数法、SPSS13.0统计软件,分析了光热水资源变化及匹配特征和对农作物的影响。结果表明:(1)1981—2017年,武威市各县(区)≥10℃活动积温和日照时数呈极显著增大趋势,且增加幅度和稳定性从北向南逐渐减小,期间降水量呈略增加趋势,中北部光、热、水资源稳定增加,适宜作物生长的气候区域在扩大。(2)水热系数呈减小趋势,干燥度除民勤略减小外,其他县(区)呈略增大趋势;光温积呈极显著增大趋势,而光温比民勤和凉州呈极显著增加趋势,古浪和天祝呈极显著减小趋势;光温匹配在向利于农作物产量形成发展。(3)从相关系数看,光热资源增加促进喜凉作物生育和结实进程,光热匹配利于提高喜温作物子粒重和经济产量。从全市光、热、水资源匹配看,天祝和古浪浅山区适宜喜凉作物生长,有发展畜牧业和林业的气候条件。民勤、凉州和古浪川区适宜种植喜温作物,玉米、甜高粱、谷子、向日葵和瓜果,适宜发展特色农业。

光热水气候资源在江永县农业生产中的利用潜力分析

通过分析江永县光、热、水等气候资源的年际分布和变化规律,从热量、降水、光能资源的开发等方面总结了气候资源在农业生产中的利用潜力,以期为气候服务于当地农业生产提供帮助。

三维碳纳米管/硅藻土基多孔陶瓷复合材料的制备及其光热水蒸发性能

界面型光蒸汽转化技术为从海水和废水中提取淡水提供了一种高效、可持续的策略,以有效应对水资源短缺危机。本文以天然硅藻土为主要原料、CaCO_(3)为造孔剂,采用注浆成型工艺,制备硅藻土基多孔陶瓷,并将多壁碳纳米管与海藻酸钠混合凝胶涂覆到陶瓷表面,制备出碳纳米管/硅藻土基多孔陶瓷复合材料。结果表明:硅藻土基多孔陶瓷具有三维连通的多孔结构,孔径主要分布在10~30μm。当CaCO_(3)质量分数为50wt%时,孔隙率可达73.2%。得益于多孔结构的多重散射效应及亲水性、碳纳米管优异的光热转换能力,一个太阳光强下,蒸发器蒸发速率和能量转化效率最高可达2.07 kg·m^(-2)·h^(-1)和95.6%,对于海水和废水可实现接近100%的离子截留率,并具有良好的循环稳定性,在海水淡化领域具有广阔的应用潜力。

界面光热水蒸发用碳基纤维材料的研究进展

淡水资源日益匮乏已成为严峻的世界性难题。为了促进界面光热水蒸发系统的发展和碳基纤维材料在界面光热水蒸发领域的应用,本文对界面光水蒸发用碳基纤维材料的最新研究进展进行综述。首先介绍了界面光热水蒸发系统的设计原理,其次系统分析了不同碳基材料的光热转换机制和结构特点及纤维材料用于水蒸发系统的性能优势。并以不同碳基纤维材料为切入点,重点介绍了碳基纤维材料的制备方法、性能优势。最后对碳基纤维材料在界面光热水蒸发领域所面临的挑战进行了探究。

高强度纤维素碳纳米纤维气凝胶的制备及其光热海水淡化性能

基于TEMPO氧化的纳米纤维素在酸性条件下易发生凝胶化特性,制备了纳米纤维素水凝胶。并进一步采用冷冻干燥技术和高温煅烧的方法,最终形成了具有多孔结构的碳纳米纤维气凝胶材料。通过扫描电镜观察了在催化剂和不同煅烧温度煅烧后的孔结构变化,当加入催化剂、煅烧温度为500℃的条件下,得到的纤维素碳纳米纤维气凝胶更加致密,内部纤维更加纤细。优异的孔结构和纤维结构主要得益于加入的催化剂加速了纤维素脱水和降低了纤维素的降解温度,使得纳米纤维素在合适的煅烧温度下得以较好地碳化。红外光谱表明碳化后的气凝胶仍具有较强的羟基,表现出较强的亲水性。通过BET比表面积测试,气凝胶的比表面积为28 m^(2)·g^(-1)。压缩性能测试实验表明该气凝胶具有较高的抗压强度(3.66 MPa),利用太阳光模拟器测量该碳纳米纤维气凝胶在海水淡化过程中的光热水蒸发性能,其光热转换效率达到了92%。同时,该材料具有很好的耐用性,经过约60 h的长时间循环使用,光热水蒸发速率仍保持在1.8 kg·(m^(2)·h^(-1))。

聚乙烯醇载银海绵的制备及界面光热驱动水蒸发性能

利用光热材料的太阳能水蒸发技术是一种绿色、环保地解决淡水资源短缺的重要技术,但光热材料的制备成本、蒸发效率和热损失等因素限制了其推广应用.本文采用一锅法制备了聚乙烯醇载银海绵(AgNPs/PVA)太阳能界面蒸发器,并研究了AgNPs含量对AgNPs/PVA在太阳能驱动水蒸发过程中光热性能的影响.研究结果表明,当AgNPs的质量为PVA的10%时,制备的AgNPs/PVA在1 kW/m^(2)的太阳光强度下具有最优的蒸发速率,水蒸发速率可达1.62 kg‧m^(‒2)‧h^(‒1),为纯水(0.42 kg‧m^(‒2)‧h^(‒1))的3.9倍.本文制备的AgNPs/PVA具有制备工艺简单、亲水性能优良和蒸发性能良好的特点,在太阳能驱动水蒸发领域具有较大的应用前景.

界面光热转换水蒸发系统用纤维材料的研究进展

为缓解化石能源日益匮乏以及淡水资源短缺等问题,促进纤维材料在水资源利用方面的开发和应用,对以纤维材料为主要原料的界面光热转换水蒸发系统的最新研究进展进行综述。首先介绍了界面光热转换水蒸发技术的主要原理、发展历程和应用领域;然后分别分析了界面光热转换水蒸发系统中的光热转换材料和辅助材料,并以不同的功能作为切入点,详细阐述了纤维材料功能多样化、轻质、低成本和便于加工等特性,展示了其作为界面光热转换水蒸发系统主要原料的优异性能;最后针对在界面光热转换水蒸发系统中使用纤维材料所面临的挑战以及如何提升系统的实用性进行展望,希望能够推动纤维材料在界面光热转换技术中的广泛应用。

光、热、水条件对大棚番茄产量形成的影响

试验研究了大棚番茄果实形成过程中光、热、水的变动对产量形成的影响。结果表明：果实迅速肥大期对光、热、水条件的变动最为敏感，座果期和红熟期次之。果实迅速肥大期内日照时数９±１ｈ，日平均气温２３±３℃，日积温５００±２０℃ｈ／ｄ，日最低气温１５±２℃，土壤毛管负压１３０±２０ｍｍＨｇ，地温２０±３℃，可望获得高产。座果期内平均最低气温＞１０℃。

生物气候方法水分平衡函数式的应用─—南斯拉夫伏霍基拉省作物需水量的确定(英文)

为了克服确定作物需水量所遇到的困难，该文介绍一种简单、可靠、易掌握、实用的生物气候测定方法．该方法根据被测地的土壤、气候和作物参数，得到玉米在生长季节的光水热系数平均值为0．15mm/℃．该方法应用于南斯拉夫伏霍基拉省取得成功．由于光水热系数是由各地的特殊条件确定的，只要确定了该系数，该方法可在任何地方应用．灌溉时间和灌溉强度以及干旱的发生都可由该方法确定．玉米生长期的需水量为467mm．

上海市郊林带附近晴天地表热量平衡特征的分析

林带附近的热量平衡各分量的变化体现了林带对周围近地大气环境的影响。本文根据上海市郊林带附近温、湿、风梯度及净辐射观测资料,分析了林带附近冬夏晴天热量平衡各分量的特征,结果表明:夏季林带附近的净辐射比非林带小,冬季则比非林带大;林带对风速有减弱作用,林带附近的湍流输送较弱,因而林带附近热量和水汽量输送较小;林带附近有植物蒸腾,蒸散耗热量较大,为热量平衡中主要支出项;土壤热通量变化与近地面地温变化有关;林带附近较大的蒸散耗热和较弱的湍流输送有利于有利林带附近土壤水分的储存,并使周围湿润,但高温或低温时,湿度增加会引起人体不适,在林带规划上要充分考虑以上特点。

近40a来玛曲草原的气候生态特征

利用趋势分析法、Mann-kendall非参数趋势检验法和小波分析法对玛曲县气象站近40 a的积温、日照时数进行统计分析,结果表明：积温年际变化呈增加趋势,≥0℃积温倾向率为59.5℃/10a,极值出现在16 a振荡周期的跃变点处;≥10℃积温倾向率为33.7℃/10 a,极小值出现在10 a振荡周期的跃变点处;积温初日日期有提前的趋势,积温终日日期有推迟的趋势;≥10℃积温强振荡中心对应的周期比≥0℃多2 a,次强振荡中心对应的周期少5-6 a,低频和高频振荡同时趋向增大;日照时数年际变化呈增加趋势,倾向率为40.2 h/10 a,极小值发生在16 a振荡周期跃变点左右。Spearman秩相关分析,光、热、水的正匹配特征明显,其中牧草生长季5-9月水热同步变化,6-7月光水同步变化。牧草生长状况应当从光、热、水三者的匹配关系考虑,降水正常、气温偏高、日照丰富是最有利于牧草生长的草原气候生态环境。

BiOBr/Bi复合光热粉体的制备及其界面光热驱动水蒸发性能

针对太阳能转化应用,溴氧化铋(BiOBr)光催化性能优异,但其光热性能及应用有待研究开发。首先采用水热法制备了BiOBr纳米片粉末,然后利用硼氢化钠(NaBH_(4))对BiOBr粉末进行化学还原。样品表征结果显示,随着硼氢化钠浓度增加,致密的BiOBr纳米片首先转变为BiOBr/Bi复合多孔纳米片,然后转变为金属Bi多孔纳米片。金属Bi及多孔结构的形成有助于提升材料的光吸收性能及比表面积。经过20 g·L^(-1)NaBH_(4)溶液还原得到的BiOBr/Bi多孔纳米片具有最优的光吸收性能和比表面积,且润湿性能优异。光热驱动水蒸发测试结果表明,20 g·L^(-1)NaBH还原得到的BiOBr/Bi复合多孔纳米片具有最优的光热驱动水蒸发性能,水蒸发速率可达2.18 kg·m^(-2)·h^(-1),为纯BiOBr纳米片的2倍。