窄孔径中孔棉秆活性炭的制备与性能表征

以棉秆为原料,采用一步磷酸活化法制备了孔径集中在10 nm以内的高比表面棉秆基生物质活性炭吸附材料,利用氮气吸附、红外光谱FT-IR、扫描电子显微镜SEM等技术对制备的棉秆基生物质活性炭表面物化性质进行了分析,并通过BJH方程、DFT密度函数理论及Horvath-Kawazoe方程对制备的活性炭孔结构进行了表征计算,研究了浸渍比、活化温度、活化时间等工艺参数对生物质炭得率、元素组成、孔结构及化学官能团等物化性质的影响,并考察了制备生物质炭对水中以碘、2,4二硝基苯酚、铅(Ⅱ)、亚甲基蓝等不同分子尺寸物质的吸附性能.结果表明,在浸渍比3∶2、活化温度500℃、活化时间2 h的条件下,通过磷酸活化棉秆,能制备出孔径范围分布在10 nm范围内,富含氧酸官能团的高比表面生物质炭,其得率高达47.87%,孔容、比表面积、含氧酸官能团含量分别为0.982 cm3·g-1、1570 m2·g-1、1.43 mmol·g-1,中孔率超过36%,且98%以上的中孔分布在10 nm以内.该窄孔径中孔炭对水中碘、2,4二硝基苯酚、亚甲基蓝与铅(Ⅱ)的吸附值分别为1007、336、153 mg·g-1与121 mg·g-1,表明该棉秆基窄孔径中孔炭对水中不同分子尺寸的物质均具有很好的吸附性能,是一种良好的生物质液相吸附材料.

窄孔径含磷棉秆生物质炭的制备及对四环素的吸附机制

以棉秆为生物质原料,磷酸为改性剂,一步碳化制备了兼具高比表面积(1916 m^(2)·g^(-1))和孔体积(1.3982 mL·g^(-1))的窄孔径含磷棉秆生物质炭(CSP),并研究了其对四环素(TC)的吸附行为.结果表明,磷酸改性制备的窄孔径含磷棉秆生物质炭对TC吸附量高达669mg·g^(-1),是未改性棉秆炭的43.6倍;红外光谱(FTIR)、X射线(XPS)和等温吸附研究表明,CSP对TC的高吸附量是表面络合、氢键、孔隙填充和π-π色散等多种吸附力共同作用的结果,其中磷酸改性赋予的高活性磷酸酯类基团(P—O—C)与TC分子间的化学络合作用强且贡献度高,是吸附量显著提升的最关键因素.静态等温吸附与热力学研究结果进一步证实TC在含磷棉秆炭吸附过程中化学吸附起主要作用,吸附过程属于自发的吸热过程.研究结果可为利用棉秆资源定向制备高效吸附TC的高活性磷掺杂生物质炭提供了一种潜在的简便高效途径.

高斯光束通过含失调窄缝光阑的失调光学系统的传输特性

利用硬边窄缝光阑的近似展开式和适用于失调光学系统的广义衍射公式，得出了高斯光束经含失调窄缝光阑的失调光学系统传输的近似解析式。模拟结果表明输出光束场分布与光束参量、光阑尺寸、AB—CD矩阵元、光阑失调量和光学系统失调量有关。针对给定的光学系统和高斯光束定量分析了各失调量对输出光束场分布的影响．结果表明：光阑横向位移、光学系统横向位移和角位移均引起垂直于z轴截面内明显的光强非轴对称分布。当光阑半宽度为1mm时，光阑的衍射作用使腰斑半径为0．5mm的高斯光束产生-1．586π～1．465π范围的相对相移，且光阑横向位移、光学系统横向位移和角位移均引起焦平面前后相对相移的迅速变化。随光阑宽度变小，各失调量对输出光束特性的影响越明显。

RADARSAT SNB SAR数据在大面积水稻估产中的应用研究

由于雷达遥感的全天候、全天时的优势,使之成为南方大范围农业信息动态监测的最佳遥感手段。为了适宜于运行系统,本研究采用加拿大雷达卫星(RADARSAT)窄波扫描模式(SNB)数据,以广东省为例进行了大范围水稻估产。通过建立稻作图谱,解决了在地形复杂、农业集约化程度低、水稻田分布不规则,且地块间田间管理水平差异很大等诸多因素影响下的水稻信息提取问题;在野外观测站采集的水稻生长期生理生态数据的基础上,建立了基于RADARSATSNBSAR的雷达遥感时序信息水稻估产模型。通过2000年早、晚两季水稻估产的实践证明,此模型估产的精度在平原区达到95%,而在复杂的丘岭谷地则需进一步提高图像预处理的精度,改进特殊地段估产模型的精度。从实用性而言,这是一套高效、经济的技术方法,易于投入实际运行阶段。

以芘-炔为基块的共价有机骨架材料的设计合成与表征

以四边形基块1,3,6,8-四炔芘和二结点连接体9,10-二溴蒽通过Sonogashira-Hagihara偶联反应构建了一种多孔芳香有机骨架材料PAF-27.差热重分析结果表明该材料具有一定的热稳定性,在空气中可以稳定到320℃,另外,它在一些常见的有机溶剂中能稳定存在,证明了该材料具有一定的化学稳定性.N2吸附结果表明,该材料的比表面积为560m2/g,平均孔径约为0.63 nm.由于该材料骨架结构中含有丰富的苯环和炔这样的基团,加上材料本身较大的比表面积和较窄的孔径分布,将在气体的选择分离方面有潜在的应用前景.