镍钴双原子团簇催化甲烷干重整反应机理及其动力学研究

本研究采用密度泛函理论方法对NiCo双原子团簇催化甲烷干法重整反应的体系进行了计算研究。通过计算结果得出甲烷脱氢、二氧化碳活化、C^(*)和CH^(*)的氧化、H2和H2O的生成四个反应过程可能的反应路径。最后,运用能量跨度模型分析循环反应的动力学信息,发现298K时甲烷脱氢过程中不易生成C^(*)。913 K时甲烷脱氢过程决速中间体由IM1-1变成了IM6-1、决速过渡态由TS78-1变成了TS56-1;虽然可以生成C^(*),但能量跨度的减小加快了C^(*)和CH^(*)的消去。本工作可以了解NiCo双原子团簇催化甲烷干法重整的作用机理,为实验研究提供理论基础。

Ni-Ag双原子团簇催化甲烷干法重整反应的理论研究

甲烷干重整制合成气是将温室气体转换为合成气的有效途径,兼具环境效益和经济效益.本文采用密度泛函理论方法对Ni-Ag双原子团簇催化甲烷干重整反应的体系进行理论研究,对势能面上各驻点进行了全几何参数优化,通过频率分析确认了过渡态,并通过内禀反应坐标方法进行了验证,得出各基元反应的能量最低路径.研究结果对于理解在Ni上引入第二种金属Ag形成双原子团簇催化甲烷干法重整的理论研究有一定的意义,并为下一步实验研究提供理论基础.

原子精密电催化剂的制备

在各种阴极氧还原反应(ORR)的催化剂中,原子精密电催化剂(包括单原子、双原子和多原子团簇)因较高的原子利用效率和优异的催化性能,受到人们的关注。但ORR过程非常缓慢,阻碍了燃料电池作为下一代绿色能源设备的商业化。因此,开发高性能、低成本的ORR电催化剂,提高燃料电池的能量转换效率非常迫切。为了提高ORR的性能,研究者展开了大量的研究,以微调它们的结构和识别活性位点。本文对目前原子精密电催化剂的合成策略以及相关的设计进行了总结。

2014年春季季风间期东印度洋赤道及其邻近海域硅藻群落

2014年4月10日至5月13日在东印度洋赤道区及其邻近海域（10.08°N—6.00°S,80.00°~96.10°E）进行硅藻物种组成和群落结构的调查。分析了45个网采样品,共鉴定出浮游硅藻34属113种（包括变种、变形及未定名种）,大部分物种为热带外洋性种以及暖海外洋性种,与该海区的热带及亚热带的环境特征一致。优势种为佛氏梯形藻（Climacodium frauenfeldianum）、地中海细柱藻（Leptocylindrus mediterraneus）、密聚角毛藻（Chaetoceros coarctatus）、美丽漂流藻（Planktoniella foromsa）、大西洋角毛藻那不勒斯变种（Chaetoceros atlanticus var.neapolitanus）、距端假管藻（Pseudosolenia calcar-avis,即距端根管藻Rhizosolenia calcaravis）、圆柱几内亚藻（Guinardia cylindrus）、达蒂角毛藻（Chaetoceros dadayi）、伏氏海线藻（Thalassionema frauenfeldii）、离心列海链藻（Thalassiosira excentrica）、瘤面角毛藻（Chaetoceros bacteriastroides）以及笔尖根管藻粗径变种（Rhizosolenia styliformis var.latissima）等。硅藻的平均细胞丰度为1.855×103个/m3,其平面分布不均匀,赤道断面细胞丰度较低,高值区出现在海区北部。聚类分析发现有7种生态类群,这些硅藻的种类和丰度平面分布与上层水体（200m以浅）温度、盐度及营养盐的水柱平均值有较好的对应关系。

扎龙国家级自然保护区硅藻植物特征及其环境指示作用

2011年春、夏、秋季对扎龙国家级自然保护区内的硅藻群落结构进行研究.通过鉴定,共发现硅藻门植物112个分类单位,包括96种16变种,隶属于2纲6目9科32属.通过对硅藻植物的种类组成、聚类分析等方法,对扎龙国家级自然保护区内的硅藻植物分布情况进行初步研究,结果表明,扎龙国家级自然保护区内硅藻植物种类较为丰富,保护区内水体普遍为受轻污染或中度污染状态,个别水域存在富营养化情况,春、夏、秋季节中,秋季的富营养情况较为严重.结合水体的理化指标,通过对扎龙国家级自然保护区水体中硅藻的优势种、指示种的分析,发现该水域喜碱性、半咸水种类及中污带的种类较多,说明保护区水体受到轻微的污染,个别水域出现富营养状态.扎龙国家级自然保护区水体呈中-弱碱性、微盐,表明该区域受到了土地盐碱化的影响.

关于Lennard-Jones型势函数参数的几种拟合方法

采用三种方法分别对Fe-C、Cr-C、V-C、Ni-C 4种双原子团簇的Lennard-Jones势函数中的参数进行了拟合,即解方程方法,作图法和最小二乘法.其中,作图法简单易行,但可能会损失一些精度;最小二乘法和作图法均适用于原子间距范围较大的情况.而解方程求参数的方法更适合于研究平衡态下的性能.

福建敖江口表层沉积硅藻空间分布特征

为探讨福建敖江口表层沉积硅藻空间分布特征,2019年7月对敖江口进行表层沉积硅藻的采样调查,并研究了硅藻与环境因子的关系。结果表明,从13个站点共检出硅藻114种,隶属于39属。硅藻丰度具有从河口向外海先减少后增加的变化特征。聚类分析表明,主要硅藻属种可划分为淡水种组合带和半咸水-咸水种组合带。典型对应分析(CCA)表明,表层海水温度和盐度是影响硅藻分布的主要环境变量。河口区盐度相对较低,主要分布淡水种双面曲壳藻、优美曲壳藻和颗粒沟链藻;外海区北部盐度相对较高,主要分布咸水种流水双菱藻;外海区南部盐度相对较低,主要分布淡水种优美曲壳藻和颗粒沟链藻;滩涂的沉积物较粗,主要分布优美曲壳藻。此外,河口区和外海区南部可能存在一定的水体污染。

柳江流域不同水文季节水质对附生硅藻群落的影响研究

为研究溶解氧(DO)、化学需氧量(CODMn)、氨氮(NH4+-N)、汞(Hg)、铅(Pb)、砷(As)和镉(Cd)在枯水期和丰水期变化对附生硅藻群落结构的影响,分别于2017年3月和6月对柳江流域进行了调查分析,旨在为深入研究柳江流域硅藻群落分布特征奠定基础,以期为该流域水质的利用和管理提供理论依据。柳江流域共鉴定出附生硅藻137种,隶属于6目9科34属。各采样点硅藻丰富度变化范围为13—42种,呈现为丰水期高于枯水期。硅藻优势种组成在枯、丰水期分别有5种和8种,具有明显的季节演替。聚类分析(Cluster analysis)显示,硅藻群落结构在时空分布上存在差异,枯水期可分为3个类群,基本呈现在干流及支流段的上游、中游和下游;丰水期可分为2个类群,大致分布在流域的中下游和上游。其中,在枯水期,Cyclotella fottii、Cyclotella.stelligera、Achnanthes minutissima和Cymbella laveis在上游为优势种,A.minutissima和Nitzschia valdecostata在中游丰度较高,下游优势种为Navicula cryptocephala、Amphora montana和A.minutissima等;在丰水期,中下游优势种主要以Nitzschia palea为主,上游优势种为A.minutissima、A.montana和Achnanthes petersenii等。主成分分析(Principle component analysis,PCA)和冗余分析(Redundancy analysis,RDA)显示,枯水期水质因子对硅藻群落的影响为Pb>Cd>Hg>As>CODMn>DO,丰水期为As>DO>CODMn>NH4+-N>Cd。结果表明,水质因子Cd、As、DO和CODMn在枯水期和丰水期都对硅藻群落结构的变化起着重要作用,但重金属因子在枯水期对硅藻影响较大,而溶解氧在丰水期对硅藻影响较大。

海南岛主要水系枯水期底栖硅藻群落特征及区系分析

以海南岛主要水系的30个样点的河流底栖硅藻为对象,分析了其枯水期的群落组成,并探讨了群落的地理分布特征。在鉴定出的55属174种底栖硅藻中,曲壳藻属是优势属,占52.3%。聚类分析及非度量多维尺度分析(NMDS)显示,底栖硅藻群落表现出明显的地理分布差异,可划分为西部坝王岭、西部尖峰岭、中部的鹦哥岭和五指山以及东部的吊罗山4大群系。其中西部山区昌化江水系的硅藻多样性最低,中部山区为昌化江水系和南渡江水系的发源地,其硅藻多样性最高,东部山区硅藻也表现出一定独特性,说明本研究中底栖硅藻群落分布很可能受季风及地理空间因素的影响。大多数样点的优势种为清洁指示种,少数样点出现了Gomphonema parvulum和Aulacoseira ambigua等高营养盐指示种,表明大部分河流水质良好,仅少部分河流由于人类活动而出现了富营养化趋势。

太湖(苏州辖区)出入湖水体着生硅藻群落分布特点

对太湖主要出入湖河道及太湖湖体(苏州辖区)15个点位的着生硅藻和水环境因子进行调查研究,并且以着生硅藻的群落结构为基础,对太湖流域及太湖湖体的水生态系统类型进行划分。结果表明,15个点位可以划分为2组,组1的点位多为湖体点位和距离湖体较近的出湖河道点位,组2的点位多为入湖河道点位和距离湖体较远的出湖河道点位。着生硅藻生态指示型分析表明组2所指示的营养状况则主要为富营养型。通过RDA分析表明,影响组1着生藻类分布的环境因子为T,p H值和OD,影响组2着生藻类分布的环境因子为CODCr,TN,TP。

东莞溺死案多发河段硅藻种群分布及其法医学意义

目的调查东莞溺死案多发河段硅藻种群分布,探讨其在溺死地点推断中的意义。方法于2009年6月至9月收集东莞市东江沙田、道滘、麻涌、石碣、石龙、茶山和企石共7个河段采样点江水样本126份,并收集2例已知落水地点溺死尸体;制作各样本硅藻涂片,计算样本间Sprensen相似系数及弦平方距离(SCD),并进行聚类分析。结果 126份水样中共鉴定出70种硅藻,其中优势度>0.02的优势种群有4种;2个案例样本分别与道滘和石碣河段样本的相似度最高,与实际落水地点基本一致。结论建立区域性溺死多发河段硅藻数据库,利用Sprensen相似系数及SCD值及聚类分析进行落水地点推断具有一定可行性。

武汉市树生苔藓硅藻组成及其生态分布

树生苔藓是反映大气污染有效指示体,在这些苔藓上附着大量的硅藻,但目前对这些硅藻属种组成及其生态属性了解很少。为此,本文在武汉市主要公园和校园以及大九湖自然保护区(用于对比)乔木上共采集26个附生苔藓样本,同时记录树种和苔藓属种,并进行硅藻属种鉴定统计分析。调查共发现13属73种附生苔藓硅藻,其中羽纹纲Luticola mutica、Pinnularia borealis和Hantzschia amphioxys是主要优势种。7个样本中硅藻属种数超过10种,表明在附生苔藓具有较高的硅藻物种丰富度。主成分分析和聚类分析结果表明,26个样本可分为3个类群:以L.mutica为优势种的组合,以H.amphioxys和Humidophila contenta为优势种的组合,和以P.borealis为优势种的组合。这些主要优势种均为全球广泛分布的耐旱属种,耐旱种的大量出现主要响应于树皮干旱生境。将26个样本分别按照不同树种、苔藓属种和地区分组,相似性分析结果表明,硅藻与苔藓并无特定的附着关系,而树种可能是影响硅藻组成的因素之一。此外,武汉市和大九湖的硅藻组成差异显著。本研究揭示了附生苔藓硅藻组合特征,为深入了解陆生硅藻生物多样性及其环境指示意义奠定了基础。