镁合金表面有机转化膜的制备及性能

传统的镁合金表面膜的制备工艺,环境污染严重,且耐蚀性差。采用电化学沉积技术在AZ61镁合金表面制备了有机转化膜。用附带能量色散分光计的扫描电子显微镜(SEM-EDS)观察和分析镁合金表面形貌和成分,用动电位极化试验和划格试验评估有机转化膜的腐蚀保护潜能。结果表明:在5mmol/L对硝基苯偶氮间苯二酚(PNBAR)碱性溶液(pH值为13)中,以2.9V的工作电位进行15min的恒电位极化,在镁合金表面可形成较均匀的含氮有机转化膜。有机转化膜在5%的NaCl溶液中浸泡10min,待体系稳定后以10mV/s的扫描速度进行动电位极化曲线测试。试验表明,镁合金的自腐蚀电位正移110mV,进一步与环氧树脂形成复合防护层后,划格试验表明有机转化膜对基体金属和表面漆的结合力达到GB/T9286的1级标准。

无机硒在糙米发芽中的有机转化及对糙米化学组分影响

研究了无机硒在硒强化糙米发芽过程中的有机转化,同时研究了硒强化对发芽糙米化学组分的影响。结果表明,经过亚硒酸钠溶液浸泡处理后,发芽糙米中的总硒和有机硒含量显著提高;随着硒浓度的增加、粗蛋白、粗脂肪、总糖含量先减少后增加,可溶性蛋白、还原糖含量先增加后减少,干物质的损失量增加,α-淀粉酶活力和过氧化氢酶活动度先增加后降低。低浓度亚硒酸钠对γ-氨基丁酸含量的影响不显著,但高浓度明显会降低富硒发芽糙米中的γ-氨基丁酸含量。

基于原儿茶醛的有机转化功能涂层的制备及研究

316L不锈钢因其优异的化学稳定性和机械性能在介入治疗领域有着广泛的应用,但其生物相容性不能够满足长期治疗的要求,因此往往需要对其表面进行功能改性。本研究通过原儿茶醛(DBA)和三(2-氨基乙基)胺(TAEA)之间的共聚反应,在316L不锈钢表面成功构建DBTA有机转化涂层,并系统研究了涂层的化学结构和生物学性能。傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和官能团定量检测结果共同证明了DBTA涂层成功制备,且表面官能团密度可调控。血小板粘附结果表明DBTA涂层的血液相容性有待提升,但细胞相容性良好。该结构特点为后续特定功能分子的固定以实现表面功能化提供了很好的平台。

镁合金有机转化涂层的研究现状

简单介绍了镁及其镁合金被腐蚀的原因和现阶段无机转化膜所面临的问题,详细综述了基于植酸和植酸复合膜、多酚基酸、脂肪酸以及新型高分子壳聚糖等有机转化膜在镁合金上的研究思路及成果,最后对镁合金有机转化膜的未来发展进行了展望.

WO_(3)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S S型异质结光催化产氢耦合有机物转化机理研究

开发新型纳米材料实现光催化产氢耦合有机物转化、提高太阳能到化学能的转换效率,在解决能源和环境危机方面具有巨大潜力。三元金属硫化物具有可调控的带隙和优异的可见光响应,在光催化分解水产氢方面引起了广泛关注。其中,Zn_(0.5)Cd_(0.5)S是一种带隙较窄、导带位置较高、耐光腐蚀的还原型光催化剂;然而,单一Zn_(0.5)Cd_(0.5)S中光生电子和空穴的复合率较高,只有少部分光生载流子参与光催化反应,导致量子效率较低而无法达到实际需求。WO_(3)是一种典型的氧化型光催化剂,具有较低的价带位置和较强的氧化能力,是与Zn_(0.5)Cd_(0.5)S耦合构建S型异质结的理想半导体。基于此,本文通过静电纺丝和水热方法将Zn_(0.5)Cd_(0.5)S纳米片垂直生长在WO_(3)纳米纤维上,制备了具有核壳结构的WO_(3)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S异质结。功函数的差异驱动Zn_(0.5)Cd_(0.5)S的电子转移到WO_(3)上,在界面处形成内建电场并使能带弯曲。通过原位光照X射线光电子能谱、电子顺磁共振和时间分辨荧光光谱分析,发现在内建电场、弯曲能带和库仑吸引力的作用下,WO_(3)导带上的光生电子迁移到Zn_(0.5)Cd_(0.5)S价带上并与其光生空穴复合,表明WO_(3)和Zn_(0.5)Cd_(0.5)S之间形成了S型异质结,实现了具有强氧化还原能力的载流子的高效分离。得益于独特的S型光催化机制以及反应物在催化剂表面的有效吸附与活化,没有贵金属助催化剂的情况下,WO_(3)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S异质结在产氢(715 μmol·g^(-1)·h^(-1))和乳酸转化为丙酮酸方面表现出增强的光催化活性,实现了光生电子和空穴的高效利用。原位漫反射傅里叶变换红外光谱和密度泛函理论计算揭示了光催化产氢和有机物转化的反应机理。本工作为设计和研究新型S型异质结光催化剂、实现高效产氢耦合有机物转化提供了新的见解。

鄂尔多斯盆地三叠系长73亚段页岩有机质转化率、排烃效率与页岩油主富集类型

针对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长73亚段页岩油资源主富集类型不清等问题,开展长73亚段页岩有机质生烃转化率、排烃效率与页岩顶底板保存条件等方面研究,并对长73亚段页岩油主富集类型进行评价。研究认为:长73亚段页岩有机质转化率平均为45%左右,有大于50%的有机质尚未向石油烃转化,且成熟度越低,未转化有机质占比越大。已转化石油烃的累计排烃效率平均为27.5%,未转化有机质加上滞留烃占比大于70%;长73亚段页岩的相对排烃效率平均为60%,约40%已转化烃留滞在源岩内部。长73亚段页岩顶底板分别为长71—2亚段和长8段砂岩,之上还有长6段砂岩,已在有孔渗能力的部位形成大规模低孔渗—致密油藏,且长73亚段页岩为负压,压力系数为0.80~0.85,顶底板保存条件较差,滞留烃多以吸附态存在,可动性较差。评价认为长73亚段中高熟页岩油不是主富集类型,但在避开长6段、长8段和长71—2亚段已形成油藏区且断层、裂缝不发育的顶底板封闭性良好部位,应存在流动性较好的中高熟页岩油富集机会;中低熟页岩油资源潜力巨大,是长73亚段页岩油主富集类型,宜通过先导试验准备相关技术并落实资源可利用性与分布。

从能耗比论低熟富有机质页岩原位改质转化的经济可行性及增效途径

在原位改质技术开发中,对低熟页岩的巨大的油气资源潜力的技术可行性质疑不多,但由于致热页岩耗能巨大,经济可行性还面临重重质疑,也缺乏有力的定量论证。本文从能量守恒原理出发,对致热页岩过程中生成油气的获能和裂解有机质的耗能、页岩吸热耗能、围岩散热耗能分别进行了定量评价,得到了不同条件下的能耗比及其影响因素,结果表明:能耗比随TOC含量的升高快速增大,对倾油性的页岩,能耗比为3时对应的TOC含量≈4.2%,表明,当TOC含量较高时,有望通过大规模作业摊薄工程成本,使考虑工程成本之后的能耗比>1,即原位加热改质技术可以具有经济效益。从有关因素对能耗比的影响幅度来看,提高经济可行性的增效途径之一是探寻高效致热页岩、减少围岩传导耗热的技术;途径之二是探寻高效转化有机质为油气的技术,即探索具有催化效应/能力的技术,减少页岩吸热和致热时间;途径之三是探寻综合考虑能耗比、时间成本、工程成本的水平井综合布井技术。

整合分析氮添加对土壤有机磷转化的影响

为了探究氮沉降对土壤有机磷矿化和微生物磷固持的影响规律,收集了全球范围内86篇有关土壤有机磷转化影响的文献,对获取的874组数据进行meta分析,定量分析氮添加对土壤有机磷转化相关指标(磷酸酶、微生物量磷等)的影响及其在不同类型生态系统、土壤pH、土壤深度、氮源、氮添加量和持续时间的差异。在全球范围内,氮添加使土壤酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性分别显著升高了10.7%、8.8%,微生物量磷含量显著降低了13.2%。氮添加促进土壤有机磷矿化增强,抑制了微生物对磷的固持。氮添加使土壤pH降低了4.1%,土壤pH与酸性磷酸酶活性呈显著负相关,而与微生物量磷含量呈显著正相关。氮添加提高了土壤磷酸酶活性,表明氮添加促进了土壤有机磷矿化。氮添加使土壤微生物量磷含量显著降低,抑制了土壤微生物对磷的固持。有机磷矿化和微生物固持在不同生态系统类型、土壤pH、土壤深度、试验操作中对氮添加的响应存在差异。此外,氮添加引起的土壤pH变化是其影响土壤有机磷转化的重要原因。

污泥碱热处理过程中有机质转化规律与美拉德产物的生成机制

碱热处理作为一种高效的污泥预处理技术,能够加速污泥絮体结构解体、细胞破碎和有机物的释放。而污泥碱热处理过程中会生成类黑素,但目前对于类黑素生成演变规律的研究较为有限。以市政污泥为研究对象,研究了温度和预调理方式对污泥碱热处理过程中有机物转化行为的影响,探究了污泥中有机物释放规律对美拉德反应产物——类黑素生成的影响。结果表明:温度升高会促进污泥碱热处理过程中的细胞裂解和有机物溶出,污泥中芳香蛋白类物质和溶解性微生物代谢产物会逐渐转化成腐殖酸和富里酸类物质,导致污泥腐殖化程度快速上升,并促进美拉德反应的正向进行,生成的类黑素可以使蛋白质类物质发生荧光猝灭;污泥有机物溶出量和美拉德反应产物生成量均在碱热处理温度为180℃时达到最佳;NaOH和Na_(2)SO_(3)通过加速细胞裂解和有机质溶出,从而促进美拉德反应产物的生成,且NaOH的促进作用更加显著;对于CaO预调理,由于Ca^(2+)的聚合絮凝作用会导致污泥上清液中蛋白质类物质沉降至固相中,从而抑制美拉德反应的进行。通过对比研究提出了低温(低于180℃)和CaO调理的污泥碱热处理工艺,可为污泥碱热条件控制与资源化利用提供借鉴。

多金属氧簇电催化转化研究进展

多金属氧簇(POMs)是由前过渡金属原子(Mo、W、V、Nb和Ta等)和共用氧原子相互连接而成的一类性能优异的金属氧簇合物。通过在原子水平上对POMs可进行调控,可以使其具有丰富多彩的结构。因POMs具有快速、可逆多电子转移行为,在催化、材料、能源及药学等领域的应用备受关注,已成为多学科相互交叉融合的研究热点。近年来,由于电催化具有绿色清洁、原子利用率高、经济环保等特点,受到了广泛的关注。综述了POMs在电催化水分解、电催化有机分子增值转化、电催化CO_(2)转化等方面催化特性及应用,对未来POMs电催化化学发展趋势进行了展望。

有机多孔聚合物非均相催化可见光诱导有机转化

综述多孔有机聚合物作为非均相催化剂在可见光诱导的有机转化研究中的应用进展.多孔有机聚合物由共轭分子单体聚合形成,具有易于合成和表征、结构稳定、种类多样和易于修饰等特点.多孔有机聚合物具有刚性的共轭骨架和较大的比表面积,孔径可通过单体长度调整,在不同溶剂中都具有极低的溶解性,易于回收和循环使用,因此是发展非均相催化体系的理想材料.通过把光敏基团并入到其骨架中,多孔有机聚合物可作为非均相催化剂,在可见光诱导下实现不同类型的有机化学转化.通过后修饰还可以把光敏剂引入到骨架连接臂上,进一步扩展其在可见光诱导下的非均相催化有机转化.多孔有机聚合物催化剂可以通过过滤和离心等手段快速回收以实现循环使用.可见光诱导和非均相催化结合在一起,使得这类催化材料具有绿色和可持续化学特征.

不同种类草坪对土壤微生物量和活性有机碳的影响

人工草坪具有防止水土流失、美化环境、配置景观、提供户外休闲活动场所和改善区域生态环境等多种功能。为探究不同种类草坪对土壤微生物量和活性有机碳的影响,本研究以常见的狗牙根等6种草坪草为试验材料,设置保持自然状态和人工去杂2个试验处理,连续管理养护5年后采集0~10 cm表层土,测定其土壤全碳和全氮含量、土壤微生物碳和氮含量、土壤活性有机碳含量及其转化率6组数据。结果表明,保持自然状态试验处理中野牛草、多年生黑麦草和白花三叶草3种草坪中上述6组数据均达到最大值,均值分别为50.00 g/kg、7.00 g/kg、1.90 g/kg、0.40 g/kg、5.70 g/kg和0.65/cycle;狗牙根草坪上述6组数据均最小。说明野牛草、多年生黑麦草和白花三叶草3种草坪对土壤微生物量和活性有机碳的影响较大,匍匐翦股颖和高羊茅次之,狗牙根最小。同一种试验材料,保持自然状态试验处理的上述6组数据均明显高于人工去杂试验处理的。野牛草、多年生黑麦草和白花三叶草3种草坪对上述6组数据的影响大部分达到了统计学上的显著水平。因此,草坪建设者和管理者应根据不同种类草坪草的植物学特性,结合当地气候因子和土壤条件、草坪使用目的来选择合适的草坪草,以保证草坪质量和提高草坪使用效率的同时,促进其地下土壤生态系统的健康发展。

钛合金微弧氧化/有机硅转化复合涂层的制备与高温性能

为提高钛合金的高温抗氧化性能,采用微弧氧化法和有机硅转化法在TA15合金表面制备出微弧氧化/有机硅转化复合涂层。采用XRD、SEM、EDS等方法分析涂层的组织结构,并评价涂层在700℃时的高温氧化行为。结果表明:微弧氧化涂层主要由锐钛矿相和金红石相Ti O2组成,涂层表面存在直径约5μm的微孔,但涂层内层致密。微弧氧化涂层表面的有机硅转化层主要由Ce O2、Si C、Al和Al_2O_3相组成,厚度约为20μm;微弧氧化涂层与有机硅转化涂层之间无明显界线,界面结合良好。在700℃长时间高温氧化20 h后,TA15合金的氧化增重为0.5875 mg/cm2,微弧氧化涂层的增重为0.2513 mg/cm2,而复合涂层显著改善抗氧化性能,增重仅为0.0506 mg/cm2。700℃至室温热冲击50循环后,复合涂层没有发现剥落,显示出良好的抗热震性能。

耕作方式对稻田土壤有机碳转化的影响

为阐明免耕土壤碳转化过程对土壤固碳的影响,设计了4种耕作方式,包括稻草还田免耕（NTS）、稻草还田常耕（CTS）、无稻草还田免耕（NT）和无稻草还田常耕（CT）,在水稻生育期分层（0~5、5~12和12~20 cm）采集稻田耕层土壤样品进行测定.结果表明,在0~5 cm土层,土壤有机碳、活性碳、热水提取碳水化合物、全酚和腐殖酸含量免耕处理（NTS、NT）均表现为随水稻栽培时间的延长而逐渐增加,且显著高于常耕处理（CTS、CT）,稻草还田下土壤碳含量增加更加显著.5~12和12~20 cm土层土壤各形态碳含量在水稻整个生育期免耕处理虽然低于常耕处理,但差异不显著.0~20 cm土层不同形态碳含量免耕处理高于或相当于常耕处理;不同碳形态含量间呈极显著正相关关系,这些结果说明免耕和稻草还田有利于促进土壤0~5 cm土层土壤有机碳的转化和腐殖化,尤其腐殖化过程的促进有助于增加土壤稳定碳库,这对土壤肥力的提高和控制土壤温室气体排放、减缓温室效应具有重要的意义.

不同利用方式下土壤有机碳转化及微生物群落功能多样性变化

【目的】研究亚热带地区不同土地利用方式下土壤生物和生物化学性状的变化特点,为制订合理的耕作施肥管理措施提供科学参考。【方法】选择亚热带地区的一个小流域,通过田间采样分析,比较了不同土地利用方式下土壤有机碳和养分含量、土壤有机碳矿化以及土壤微生物生物量和微生物群落功能多样性变化。【结果】土壤有机碳、全N含量、土壤微生物生物量碳氮以及土壤的呼吸强度变化均表现为稻田(菜地)>竹林>园(旱)地,0～15cm、15～30cm稻田(菜地)土壤有机碳和全N含量平均比园(旱)地土壤高76.4%、59.8%和80.8%、67.3%,0～15cm稻田土壤的微生物生物量碳、氮和土壤呼吸强度分别是园(旱)地土壤的6.36倍、3.63倍、3.20倍。土壤微生物代谢熵园(旱)地>林地>稻田,稻田土壤的代谢熵仅为园(旱)地土壤的47.7%。培养期间土壤有机碳矿化量和矿化率稻田>竹林>园(旱)地。土壤细菌数量稻田≥园(旱)地>林地,但真菌和放线菌数量在不同利用方式之间并没有显著差异。土壤微生物的平均吸光值和群落功能多样性指数稻田>园(旱)地>林地。研究还揭示,稻田改种蔬菜5a后,由于大量施用磷肥,土壤速效磷含量显著升高,但土壤有机碳和全氮含量没有明显差异;土壤微生物生物量碳、氮和土壤呼吸强度显著下降了53%、41.5%和41.3%,代谢熵升高了23.6%,土壤有机碳的矿化速率也有下降的趋势;土壤细菌和放线菌数量略有升高但差异不显著,真菌数量显著增加,而土壤微生物群落功能多样性指数却显著下降了。【结论】不同土地利用方式下土壤的生物和生物化学性状有显著不同。稻田利用方式下土壤的有机碳和养分含量、以及土壤有机碳转化过程指标和微生物群落功能多样性等均较该区的旱地和林地土壤高。但若在高肥力稻田上继续过量施用化肥,将有可能造成土壤生物性状和生化功能衰减,导致土壤生物质量退化。

不同时期施硒对谷子硒含量、有机硒转化率及谷子品质的影响

探索不同生育期叶面喷施外源硒对谷子品质指标、籽粒硒含量的影响,明确谷子外源硒的最佳施用期,为富硒谷子的栽培种植提供科学依据。以3个不同生态型谷子,春谷长农35、夏谷冀谷20、抗除草剂杂交谷晋谷50为试验材料,田间试验采用随机区组设计,设置喷施清水为对照(CK),在苗期、抽穗期、灌浆期叶面喷施Na2Se O367. 84 g/hm2,研究各关键生育期在喷硒条件下,谷子不同生态型品种的品质性状、籽粒硒含量以及硒的累积、转运的影响。结果显示,不同生育期叶面喷硒处理均可以改善谷子品质,参试品种尤以灌浆期喷施硒对谷子品质性状改善最佳,晋谷50、冀谷20、长农35的赖氨酸含量分别增加0. 03,0. 05,0. 02百分点,叶酸含量增幅分别为2. 4%,7. 5%,5. 5%,灌浆期喷硒处理粗蛋白与对照间差异达到极显著(P <0. 01),不同生育期叶面喷施亚硒酸钠,谷子籽粒含硒量均有提高,硒含量增加趋势为灌浆期>抽穗期>苗期>对照(CK),灌浆期喷硒处理谷子籽粒硒含量平均增加0. 250 mg/kg,是对照的8. 0～9. 9倍;灌浆期为提高谷子有机硒转化率和籽粒硒利用率的关键时期。晋谷50、冀谷20和长农35灌浆期喷硒处理后的有机硒转化率分别比对照提高13,13,10百分点,且与对照间差异显著(P <0. 05),与对照相比,灌浆期硒处理后的硒收获指数增幅为5. 32,5. 82,2. 70百分点。灌浆期叶面喷施适量的外源硒是改善谷子品质性状,提高谷子硒含量、有机硒转化率和硒收获指数的最佳叶面喷硒处理时期。

酵母中有机硒转化的研究

对酵母中的硒含量及转化率进行了研究。结果表明，酵母同化无机硒能力较强，有机硒含量可达８０％以上。

土壤有机碳作用及转化机制研究进展

对土壤有机碳作用的综述研究显示:直至20世纪末,对于土壤有机碳的研究主要集中于阐明具不同化学结构有机物质在土壤中的功能,如胡敏酸、富里酸、黄腐酸的化学结构特征及在土壤肥力中的作用。中欧近年的研究则更关注按照有机碳在土壤中的转化特征进行分组,尝试建立这一分组与土壤有机碳功能的关联。按照转化特征,土壤有机碳可分为稳定性有机碳和营养性有机碳两大类型。前者主要指封存于土壤黏粒中的有机碳,很难被土壤微生物分解和矿化。后者主要指通过作物收获后地表及根系残留物、还田秸秆、有机肥施肥进入土壤的有机碳,是土壤有机碳中易于转化的、活跃的组分,也是形成土壤腐殖质和团聚体的主要前体物质。对土壤肥力具有重要意义。多点长期定位试验研究结果显示:土壤有机碳含量实际上表达了土壤中有机碳输入与分解两个过程的动态平衡。当输入量小于矿化量,将导致土壤有机碳含量和土壤肥力下降。当每年输入的有机碳量大于矿化量,土壤有机碳含量会持续上升;直至每年输入量与矿化量相等,土壤有机碳含量不再增加,此时,土壤有机碳含量达到平衡点。在一般农业生产条件下,达到平衡点的时间周期为20-30年。在营养性有机碳投入量过高情况下,这一动态平衡系统也会导致入多出多,达到新的平衡点后,每年会有高量土壤有机物质的矿化,从而引起农田土壤中矿质养分,特别是矿质氮的流失,进入水体及大气环境中。为实现土壤培肥和环境保护双重目标,农田土壤营养性有机碳的投入量应以有机碳的矿化流失不致产生环境风险为宜。新的研究还证实:营养性有机碳进入农田后,在土壤生物作用下分解为一系列短链化合物,再通过生物构建作用与土壤矿物颗粒形成土壤团聚体,并以此对多项土壤肥力性状发挥积极作用。受土壤中腐殖化、有机碳分解等不同过程影响,土壤团聚体持续发生着聚合和崩解,只有持续而丰富的营养性有机碳输入,才能维持土壤中总有机-无机团聚体的稳定度。多点长期定位试验结果揭示:土壤有机碳含量主要取决于气候条件、土壤质地与土地利用类型。在人为因素中,土地利用方式的变化对土壤有机碳含量的影响最大,而施肥、秸秆还田、耕作等农作措施对土壤有机碳含量的影响比较小。耕地土壤上,作物类型不同,其典型的耕作和收获方式不同,收获后存留地表和土壤中的根系残留物数量和质量不同,有机质生成能力不同。在种植有机质消耗性作物时,需要注意在轮作制度中引入有机质增加型作物或施用有机肥料,以保持土壤肥力。

城市污水处理过程中有机物迁移转化的研究(甲苯)

讨论了城市污水分别经过混凝沉降和 A/ O工艺处理时 ,污水中有机物的迁移和转化。所采用的方法是将原水、处理后的出水及污泥用甲苯萃取 ,萃取相经过真空浓缩后 ,采用 GC/ MS测定了样品中的有机化合物 ,对两种处理过程中有机物的迁移转化进行了对比。结果表明 ,在 A/ O工艺处理城市污水过程中 ,吸附作用是主要的 。

有机凝胶先驱体转化法制备CoNi合金微细纤维

本文以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶先驱体转化法成功制备了CoNi合金微细纤维。通过FTIR、XRD、TG/DSC和SEM对纤维先躯体凝胶的结构、物相组成、热分解过程及热处理后产物的形貌进行了表征。结果表明,在凝胶形成过程中金属离子可单齿配位于柠檬酸根阴离子,并形成线性分子结构,使凝胶有较好的可纺性;先驱体纤维经650℃氢气还原1小时后形成了晶粒细小、直径可以小于1μm,长度可达1m的均匀铁磁性CoNi合金微细纤维。CoNi合金微细纤维可用于先进聚合物基电磁屏蔽复合材料的填料和雷达吸波材料。