复合型内给电子体ID对MgCl_(2)/2-乙基己醇/TiCl_(4)催化体系催化乙烯聚合性能的影响

以MgCl_(2)/2-乙基己醇/TiCl_(4)体系合成用于乙烯聚合的球形Ziegler-Natta催化剂,在合成催化剂过程中加入复合内给电子体:乙酸正己酯/邻酞酸二异丁酯,与分别加入四乙氧基硅烷、乙酸乙酯和邻酞酸二异丁酯内给电子体的催化剂进行对比。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)等手段对含不同内给电子体的催化剂和聚合物进行分析,并通过乙烯聚合对催化剂催化性能进行评价。结果表明,在温度为80℃,压力0.5 MPa,时间2 h的条件下,含复合内给电子体乙酸正己酯/邻酞酸二异丁酯的催化剂催化乙烯聚合活性比其它单一内给电子体的催化剂催化活性要高,催化活性为1.24×10^(5)g PE/(mol_(Ti)·h)。

基于喹喔啉和吡啶并吡嗪及咔唑和二苯胺衍生物电子给体-受体结构荧光材料的合成和光电性能

通过α-二酮与邻苯二胺、吡啶二胺缩合反应,构建了喹喔啉和吡啶并吡嗪衍生物作为电子受体,分别以二苯胺、咔唑衍生物为电子给体,合成了4个具有电子给体-电子受体结构的氮杂环荧光材料F1~F4。通过低温荧光/磷光光谱、荧光寿命测试,结合密度泛函理论计算可知,F1~F4均为荧光小分子。室温荧光光谱结果表明,利用电子给体和受体的电子效应不同可以调控材料的发光颜色,其中三苯胺相对于苯基咔唑的供电子能力更强,表现为F1比F2、F3比F4红移现象更加明显;而吡啶并吡嗪具有多氮的缺电子结构,与喹喔啉相比共轭程度增加,导致F3比F1、F4比F2发生的斯托克斯位移数值增大。总之,F1~F4的甲苯溶液最大荧光光谱发射峰位于529、464、568和507 nm,荧光寿命分别为12.21、2.61、9.76和6.03 ns,荧光量子效率最高可达98.2%,具有良好的发光性能。将F1~F4发光材料掺杂在主体材料中制备了有机电致发光二极管DF1~DF4。所得器件DF1和DF3性能更好,最大电流效率分别为13.38和11.98 cd·A-1,且最大外量子效率分别达到4.8%和4.5%。

内给电子体对BCNX系列催化剂性能的影响

考察了内给电子体对BCNX系列催化剂性能的影响,并与参比催化剂进行对比。实验结果表明,醚类化合物作为内给电子体时,制得的BCNX系列催化剂的聚合活性和氢调敏感性较高,其中9,9-二甲氧基甲基芴使得催化剂具有较高的立构定向性;邻苯二甲酸酯类化合物作为内给电子体时,制得的BCNX系列催化剂整体性能均衡,聚合活性、立构定向性及氢调敏感性均较参比催化剂显著提升;二醇酯类化合物作为内给电子体时,制得的BCNX系列催化剂除聚合活性有所提升外,其他性能无显著变化。

河湖氧化亚氮(N_(2)O)温室气体的微生物还原作用研究进展

氧化亚氮(N_(2)O)是强温室气体和破坏臭氧层的主要物质之一,河湖生态系统是人为活动导致N_(2)O排放的热点区域.含有nosZ功能基因的N_(2)O还原菌(N_(2)ORB)是唯一已知的N_(2)O还原微生物,在减少N_(2)O排放中起着至关重要的作用.先前的研究关注于河湖中N_(2)O的产生和排放过程及其影响因子,缺少对N_(2)O汇过程及其微生物还原作用的系统报道.本研究通过系统梳理发现,寒冷的北方地区和河湖局部位点,如底泥、水库深水层和水草区,广泛表现为N_(2)O的汇.非反硝化N_(2)ORB是N_(2)O的净汇,新发现的nosZⅡ型N_(2)ORB更加多样,其N_(2)O还原酶转位能量需求更低.相比于nosZⅠ型N_(2)ORB,nosZⅡ型N_(2)ORB还原N_(2)O的半饱和常数更低,对N_(2)O的亲和力更高,在利用环境中低浓度的N_(2)O时具有优势.内源电子供体对N_(2)O还原过程的影响受微生物自身代谢特性的影响,内源电子供给不足会减弱N_(2)O还原过程,然而部分完全反硝化菌株会优先进行N_(2)O还原.河湖系统中的胞外呼吸细菌和腐殖质等电子穿梭体,可以增加外源电子供给,从而促进N_(2)O还原.河湖系统中竞争性电子受体对N_(2)O的影响复杂,可以通过影响电子分配减弱反硝化细菌尤其是nosZⅡ型N_(2)ORB的N_(2)O还原性能,但也有发现并不会影响水体N_(2)O/NO_(3)-和纯菌培养系统稳定阶段的最低N_(2)O浓度.最后,温度、溶解氧浓度、pH和河流水力停留时间会通过改变N_(2)O还原酶活性和N_(2)O还原反应时间来影响河湖系统N_(2)O还原过程.未来应当加强对河湖系统中原位N_(2)ORB的生物动力学特征及其环境影响机制的探索,提高对环境中N_(2)O减排机制的理解,这对正确估算全球N_(2)O温室气体排放总量及其受全球变化的影响具有重要意义.

硫基、铁基及硫-铁基自养反硝化技术研究进展

自养反硝化技术具有无需外加碳源、污泥产量低以及成本低等优势,是双碳背景下具有前景的低C/N废水的深度脱氮处理技术之一,而无机电子供体的选择是该技术能否广泛实际应用的关键。根据反硝化原理,硫基自养反硝化易产酸并会产生硫酸盐,铁基反硝化耗酸且会有亚硝酸盐积累,而硫-铁基耦合自养反硝化可以结合两者的特点,维持反应pH稳定,减少二次污染。基于以上分析了硫基、铁基以及硫-铁基作为电子供体的自养反硝化基本作用原理及特性,并阐述了基于各电子供体进行反硝化时的优势菌属,以期为硫基、铁基及硫-铁基耦合自养反硝化技术在提高脱氮效率并减少二次污染方面的研究提供参考。

过渡金属辅酶催化降解全氟己磺酸的仿生体系优化

优化了过渡金属辅酶仿生降解体系以实现直链(L-PFHxS)和支链全氟己磺酸(Br-PFHxS)的仿生降解和脱氟.结果表明,维生素B_(12)(VB_(12))可同时仿生催化降解L-PFHxS和Br-PFHxS,辅助因子430(F430)仅可仿生降解Br-PFHxS,且降解效能远低于VB_(12),而羟高铁血红素无法仿生降解PFHxS.VB_(12)和F430仿生降解PFHxS过程可采用指数衰减模型进行拟合,表明投加的PFHxS可分为两类,即可降解部分和不可降解部分.VB_(12)轴向配体可影响其仿生催化降解PFHxS效能,其中腺苷钴胺仿生催化PFHxS脱氟的效能最高.nZn0最适宜作为仿生降解体系的电子供体,在60℃和pH=9.0的条件下PFHxS去除率和脱氟率分别高达57.1%±2.9%和8.19%±0.65%,且可降解PFHxS去除速率系数高达1.01d^(-1).

废水硫自养反硝化的电子供体与功能基因研究进展

由于含氮废水的排放和含氮肥料的大量使用,氮污染成为一个日益严重的问题。生物处理的效率高、成本低、对环境友好,是废水脱氮的主要处理技术之一。硫自养反硝化由于不需要额外的碳源、产泥量少等特点而得到广泛关注。文章对单质硫、硫化物、硫代硫化物作为电子供体进行反硝化脱氮的研究进展进行了综述,探讨了硫自养反硝化的代谢途径和影响机制,对几种硫自养反硝化的影响因子进行了概述。在此基础上分析了硫自养反硝化微生物以及nar、nir、nor、nos等几种反硝化功能基因,并对反硝化工艺的发展和联用技术提出展望。

磺胺甲恶唑/甲氧苄啶对固相反硝化脱氮影响及机制

污水处理厂尾水中存在的抗生素磺胺甲恶唑(SMX)和甲氧苄啶(TMP)是否会影响植物碳源固相反硝化(SPD)技术的脱氮效果,以及影响机制尚不明晰.建立了3个连续流玉米芯SPD(CC-SPD)反应器,对比了反应器的脱氮性能,并通过宏基因组方法分析了影响机制.结果表明:(1)3个反应器平均出水NO_(3)^(–)-N浓度分别为(4.09±0.38)mg/L(RS)、(5.01±0.44)mg/L(RT)和(3.53±0.35)mg/L(RC).50μg/L SMX/TMP对CC-SPD反应器的脱氮性能并无显著影响;(2)SMX/TMP会显著改变微生物的群落结构,但是3个反应器主导的细菌门均为Proteobacteria、Bacteroidetes和Actinobacteria;(3)代谢是微生物群落的主要功能,微生物会增加环境信息处理和细胞过程功能的相对丰度来适应SMX/TMP;(4)50μg/L SMX/TMP并未显著影响与电子供体生成相关的酶和反硝化基因的相对丰度.

给电子体调节钛系催化剂生产聚乙烯分子量分布的研究进展

给电子体对Ziegler-Natta(Z-N)钛系催化剂的发展起着重要作用。分析了丙烯和乙烯聚合中给电子体对催化活性中心、反应速率和产品分子量分布的不同影响机制,聚焦于给电子体的化学组成和结构、加入方式和组合搭配以及在不同催化体系中的作用结果,对用于调节Z-N钛系催化剂生产聚乙烯分子量分布的给电子体进行了详细地分类和评述,探讨了给电子体对聚乙烯分子量分布调控的未来研究方向。

无机硫自养反硝化处理污废水工程应用进展

系统阐述了以无机硫为电子供体的硫自养反硝化系统中微生物特性,分析了不同反应器中硫自养反硝化微生物的优势菌属、无机硫源氧化还原过程中涉及的功能酶,介绍了加快硫自养反硝化启动的方法,如减少S~0颗粒的粒径、外加磁场、添加硫代谢中间产物或牛血清蛋白等,重点归纳了近年来硫自养反硝化国内外的实际工程应用的情况,并展望了硫自养反硝化技术未来的发展方向,旨在为硫自养反硝化体系发展提供借鉴和参考。

硫化物在新型生物脱氮工艺中的作用研究进展

硫化物是环境中常见的电子供体,也是废水生物处理过程中一些关键微生物的强抑制剂。综述了硫化物在短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、混合营养型反硝化等新型生物脱氮工艺中作为抑制剂对脱氮性能的抑制机理和抑制作用,以及其作为电子供体在新型生物脱氮工艺及基于硫化物驱动的自养反硝化耦合工艺和相关组合工艺中所起到的作用,列举了以硫化物为基础的废水反硝化处理新工艺在实际工程中的应用,说明了其较传统工艺在减少污泥产量和能源需求方面具有的显著优势,最后对硫化物用于脱氮的研究方向进行展望,提出未来继续探索如何巧妙地将其与传统污水处理工艺相结合实现综合应用,对推动新型生物脱氮工艺的持续进步和优化,实现高效、可持续和经济的废水处理具有重要的意义。

非光合自养微生物固定CO_(2)的影响因素及增效策略

微生物固定CO_(2)是一种极富前景的碳捕获和利用途径,对实现全球生态系统碳中和至关重要.非光合自养微生物由于其环境适应性强、固碳途径的多样性,以及会产生高附加值产物而备受关注.基于非光合自养微生物固定CO_(2)的研究进展,系统分析影响非光合自养微生物固碳效率的内部和外部因素,包括有固定CO_(2)途径、固碳关键酶、碳源、电子供体、代谢产物等,并列出多种增效策略.除了直接对应影响因素的增效方法外,还涉及微生物间的协同作用及代谢促进剂(生物炭与微纳米气泡)的使用.本工作有助于为深入理解和进一步增效非光合自养菌固定CO_(2)提供理论基础和技术支撑.

硫自养反硝化滤池滤料的研究进展

由于对TN、NH_(3)-N、SS、TP均有稳定良好的去除作用,反硝化滤池被广泛应用于污水厂深度处理中。硫自养反硝化滤池因在药剂成本、污泥处置成本和低碳生产中的优势而成为当下研究热点,其复合滤料兼具过滤截留、挂膜材料和电子供体三种功能。本文系统地论述了以S^(0)、S^(2-)、S_(2)O_(3)^(2-)为无机电子供体的硫自养反硝化滤池复合滤料的材料基本特性、污染物去除反应机理、优缺点、改性研究及工程实例等,最后对未来的研究方向进行展望,以期为后续的硫自养反硝化滤池工程设计和复合滤料研究提供参考。

硫自养反硝化工艺亚硝酸盐积累研究进展

厌氧氨氧化(Anammox)由于具有不需外加碳源、污泥产量少、运行费用低等优势,被认为是一种最为高效、经济的污水生物脱氮新技术。然而,亚硝酸盐(NO_(2)^(-)-N)积累是Anammox发生的必要前提。研究表明:短程硝化存在亚硝酸盐氧化菌活性难以稳定抑制的问题,而异养短程反硝化又存在需要外加碳源、碳排放量大等问题。近年来,硫驱动的短程自养反硝化(SPAD)作为一种NO3--N还原为NO_(2)^(-)-N的新方法,因其具有不需要投加有机碳源、经济成本低、环境友好等优势而受到广泛关注。基于此,结合大量国内外文献,全面介绍了SPAD的工艺原理、NO_(2)^(-)-N积累影响因素、脱氮过程副产物、关键菌群和功能基因,并系统总结了SPAD处理效能,最后对各种类型SPAD工艺的经济性能进行了比较分析并提出了未来的研究展望。

载体活化方式对高性能聚丙烯催化剂性能的影响研究

分别以MgCl_(2)、乙氧基镁作为载体,以邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、9,9-双(羟基)甲基芴(芴二醚)作为内给电子体制备四种不同的聚丙烯催化剂,并对比研究聚丙烯催化剂的元素含量、粒径及分布、聚合性能及氢调敏感性等。结果表明,四种催化剂的元素组成基本一致,以乙氧基镁为载体制备的聚丙烯催化剂具有较高的比表面积。四种聚丙烯催化剂及其制备的聚丙烯的粒度分布基本一致,粒径分布都比较集中,细粉含量较少。四种催化剂均具有较高的聚合活性,其中以乙氧基镁为载体、芴二醚作为内给电子体制备的催化剂具有更高的聚合活性。同时,芴二醚对催化剂氢调敏感性的影响较DIBP更为明显。

硫自养反硝化技术在污水深度处理中的研究和应用

硫自养反硝化技术因其污泥产量低、效率高、无需额外投加碳源等优点而受到广泛关注。其中以铁硫化物作为电子供体的硫自养反硝化技术还能达到同步脱氮除磷的目的,进一步降低了出水氮、磷浓度,对于水体富营养化问题的解决有很大意义。介绍了硫自养反硝化技术的生化原理,主要的电子供体,叙述了近些年应用于污水处理领域的技术和工艺,讨论今后的发展动态,旨在为未来硫自养反硝化工艺发展提供参考。

EDA复合物介导的光催化合成全氟取代异喹啉二酮

本文开发了一个由电子供体受体(EDA)复合物介导、可见光诱导合成全氟取代异喹啉二酮骨架的反应。该反应无需过渡金属光敏剂催化,反应条件温和,具有绿色环保、清洁高效的特点。

全小分子有机太阳能电池研究进展

近年来,非富勒烯小分子受体材料(SMAs)由于具有高吸收系数、能级和带隙可调、优异的电学性质和光伏性能等优点受到广泛关注,设计和合成高性能SMAs已成为有机太阳能电池(OSCs)的研究热点。得益于SMAs的快速发展,OSCs的能量转换效率在几年内从3%~4%提高到19%。在成功合成小分子受体材料ITIC和Y6基础上,研究人员对分子结构设计进行了深入研究,开发出许多性能优异的SMAs。这些SMAs在提高器件效率和太阳能电池性能方面发挥了至关重要的作用。综述了全小分子OSCs的研究进展,并展望了未来OSCs的发展方向。

典型土壤有机质组分对砷还原菌还原砷的影响机制

为了探究土壤中不同类型有机质组分对砷还原菌还原As(Ⅴ)的影响及其机制,选择了腐殖酸(humus acid,HM)、胡敏酸(humic acid,HA),柠檬酸(citric acid,CA)、聚天冬氨酸(polyaspartic acid,PA)、多聚半乳糖醛酸(polygalacturonic acid,PGA)、谷氨酸(glutamic acid,Glu)6种典型土壤有机质组分作为研究对象,首先研究了这几类物质在中性pH条件下对液相As(Ⅴ)、As(Ⅲ)的吸附/络合作用及形态转化,并进一步探究了其对砷还原菌Desulfitobacterium sp.DJ-3还原液相As(Ⅴ)的影响及机制.结果表明,HM、HA、CA、PA能够络合As(Ⅴ)和As(Ⅲ),Glu仅能够络合As(Ⅲ),而PGA对As(Ⅴ)及As(Ⅲ)均无络合作用.此外,除了HM、HA能够还原As(Ⅴ)并氧化As(Ⅲ),其余有机质组分仅对As(Ⅴ)存在还原作用.在砷还原菌还原As(Ⅴ)的过程中,6种有机质组分可以作为电子供体促进砷还原菌对As(Ⅴ)的还原,CA、Glu还可以作为易利用的碳源促进细菌细胞个数增加,而HM、HA可能还起到电子穿梭体的作用,因而能更快地促进液相As(Ⅴ)被还原.本研究有助于明确不同土壤有机质组分对砷还原菌还原As(Ⅴ)的影响并为土壤中无机砷的环境行为预测提供理论基础.

噻唑乙烯类聚合物的设计合成及其聚集态结构表征

聚噻吩(PTs)是有机太阳能电池(OSCs)中很有前途的电子给体材料,但其较高的分子能级和不利的活性层形貌限制了其光伏器件性能的提升。在聚噻吩乙烯(PTVT-T)结构的基础上引入噻唑单元,设计合成了一种新型聚噻唑乙烯类材料(PTzV-T)。通过紫外-可见吸收光谱、电化学循环伏安法以及二维掠入射广角X射线散射等对PTzV-T的能级结构和聚集态结构进行了表征。结果表明:PTzV-T不仅具有较低的最高占据分子轨道(HOMO)能级(-5.88 eV),而且呈现出高度的分子平面性;在溶剂氯仿、氯苯和邻二甲苯中均表现出不同的预聚集行为和温度依赖性,采用这3种溶剂制备的薄膜也呈现出不同的晶体堆积方式和结晶强度。