江西省森林土壤有机碳储量研究

根据江西省第2次土壤普查资料,结合“十五”期间(2001—2005年)江西省森林资源二类调查资料,采用GIS技术和国际上常用的土壤分类系统对江西省森林土壤有机碳密度和碳储量进行了估算,并分析其空间分布特征。江西省森林总面积为1 004.32万hm2,其0~20 cm和0~100 cm土层有机碳储量分别为4.01×108 t和1.03×109 t。总体上看,从中北部平原向外至山地,土壤有机碳密度水平呈递增趋势,表现出受气候、植被和地形影响的地带性分布特征。森林土壤0~20 cm土层的平均有机碳密度(以面积加权)为3.89 kg/m2,低于我国自然土壤表层平均有机碳密度值(570 kg/m2),略高于全国耕作土壤平均有机碳密度值(3.00 kg/m2);在0~100 cm土层的平均有机碳密度为10.21 kg/m2,略高于近年来中国土壤平均有机碳密度的估算值(5.46~9.60 kg/m2)。     

分子筛催化甲苯酰化反应研究

在对传统酰基化反应的催化剂改进中,HZ-1沸石分子筛显示了很好的催化性能.以甲苯为底物,分别以苯甲酰氯和苯酐为酰化剂,考察了在不同酰化剂下催化剂的催化性能,发现苯甲酰氯在此催化剂催化下显示了较高的反应活性和选择性.苯甲酰氯为酰化剂的最佳优化条件:甲苯和苯甲酰氯物质的量比为2.5∶1,四次交换的HZ-1沸石用量2g,反应温度130℃,反应时间15h,4-甲基二苯甲酮色谱收率可达94.8%;苯酐为酰化剂时,催化剂采用用量为2.5g的二次交换的HZ-1沸石,物料配比为4∶1,反应温度250℃,反应时间为5h,目标产物2-甲基蒽醌的色谱收率为65.09%,苯酐转化率为71.3%.两种酰化剂都具有很好的工业化前景.     

新型防霉剂富马酸二甲酯的合成及应用

在不同条件下,对富马酸二甲酯（DMF）的各种合成方法进行了分析比较,同时论述了它的相关应用.     

掺杂改性TiO2 /AC的制备及气相甲苯降解性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe、N离子共掺杂的TiO2/AC和TiO2/ACF负载型光催化剂,采用SEM、XRD、UV-Vis分光光度计等分析方法对催化剂样品进行了表征。选取甲苯为室内气相空气污染物的模型化合物进行光催化降解实验,探讨了催化剂制备过程中离子掺杂量、抑制剂种类、焙烧温度以及载体等对光催化剂活性的影响。结果表明, 催化剂在ACF上的分散效果优于AC上,制备的光催化剂均以锐钛矿相存在,Fe、N离子共掺杂实现了光催化剂在可见光区和紫外光区的双增强;以冰醋酸为抑制剂、离子掺杂量分别为N 8%和Fe 8%,ACF为载体,500 ℃下焙烧2 h所得TiO2/ACF光催化剂对气相甲苯的降解活性最高。     

北京西北部典型城市化地区不同土地利用类型土壤碳特征分析

城市化地区土壤碳库,既受到人类活动的强烈影响,同时又深刻地影响着城市化地区的碳循环过程.本文在采集北京市西北部典型城市化地区不同土地利用类型土壤样本的基础上,分析了不同土地利用类型下的土壤碳特征.分析结果表明:样本土壤总碳质量分数w在0.918%~2.546%之间变动,城市林地、人工草地、山区林地样方的土壤总碳w较高,裸地最低,不同类型土壤差异并不十分显著.土壤有机碳w的变幅为0.196%~1.728%,不同类型土壤差异较为明显,最高为城市林地,其次为山区林地,最低为裸地;垂直方向上,自上而下土壤有机碳w有明显减少的趋势,但裸地和园地的这种特征表现不明显.土壤有机碳密度的变幅为9.617~52.915(t.hm-2),不同土地利用类型的土壤差异较明显,最高为林地,此次是园地,最低为裸地;同类型样方土壤有机碳密度,大致有城市内部高于城市边缘的趋势.土壤无机碳w的变化幅度为0.087%~1.275%,城市内部或城市用地样方,高于城市外围或农业用地样方.而土壤碳氮质量比的变幅在10.905%~98.953%之间,不同土地利用类型的土壤有着较为明显的差异,裸地表现出异常的高值,其次是人工草地,而耕地、园地、城市林地和...     

碳排放与社会经济发展——碳排放与社会发展Ⅱ

利用全球及主要发达和发展中国家的化石燃料人均碳排放和工业化、城市化水平以及人均GDP历史数据,考察了碳排放与社会经济发展的关系。结果表明,工业化和城市化进程以及社会财富的积累,必然伴随大量碳排放,因此减排势必会限制社会经济发展。初步分析表明,工业化程度达到峰值时对应的人均累计碳排放量因国家不同而异,但这一转折阈值至少为40tC。发展中国家正处在工业化和城市化建设、居民生活水平亟待提高的时期,未来发展需要一定的碳排放空间,因此在气候谈判中应努力争取自身排放权以及发达国家的资金和技术支持。     

1850—2008年中国及世界主要国家的碳排放——碳排放与社会发展Ⅰ

人类活动排放CO2包括3个重要时期,即1850年第二次工业革命至今,1950年战后世界经济迅速发展期至今,以及以1990年签署《联合国气候变化框架公约》为标志的人类关注碳排放时期至今。作者利用1850—2008年世界化石燃料CO2排放量和人口数据,得到3个时期全球主要国家及我国的累计碳排放量与人均累计碳排放量。结果表明:过去近160年全球历史累计碳排放量为345PgC(1PgC=10亿tC);发达国家历史累计排放量与人均累计排放量均远远高于发展中国家,1850—2008年,前者是后者的2.9倍(250和87PgC)和11.2倍(257和23tC);1950—2008年,分别是2.3倍(193和85PgC)和7.7倍(169和22tC);1990—2008年,分别为1.9倍(75和54PgC)和5.3倍(58和11tC)。尽管发展中国家与发达国家历史排放量的差距有缩小趋势,但发达国家的排放量一直远高于发展中国家,是大气CO2浓度升高的主要贡献者。对1850年以来中国的碳排放分析表明,3个时期历史累计排放量和人均累计排放量分别为31PgC与29tC,31PgC与28tC,21PgC与16tC。1980—2008年我国碳排放总量和人均排放量均呈快速增加趋势,平均年增量分别为0.05PgC和0.04tC。这表明,我国正在失去历史碳排放量较低的优势,节能减排是我国实现可持续发展战略的必由之路。     

High-resolution carbon isotope record for the Paleocene-Eocene thermal maximum from the Nanyang Basin,Central China

The Paleocene-Eocene thermal maximum (PETM) was a transient episode of global warming, associated with massive atmospheric greenhouse gas input that occurred at the Paleocene/Eocene boundary. Biostratigraphic and isotope stratigraphic studies indicate that the PETM event is well documented in the marl deposits of the Yuhuangding section in the Nanyang Basin, Central China, with a carbon isotope negative excursion of ~6.1‰ within 19-m-thick marl deposits. This is the highest resolution record of the PETM so far found in the world. The PETM event was triggered within 2-cm-thick marl sediments, with a decrease of δ¹³C (stable carbon isotope ratio) from –3.2‰ to –5.2‰, suggesting a massive methane hydrate release for a transient period that was possibly caused by a catastrophic event. A comparison between marine and terrestrial records indicates a “Three-Phase Model” for the PETM event. Initially there is a rapid negative excursion in the δ¹³C record, followed by a slowly decreasing trend, and then a gradual positive recovery, corresponding respectively to a rapid dissociation of oceanic methane hydrate, followed by a slow release of methane and then the consumption of the released methane.     

Application of Raman spectroscopy in carbon nanotube-based polymer composites

Raman spectroscopy has been widely used to identify the physical properties of carbon nanotubes (CNTs), and to assess their func-tionalization as well as orientation. Recently, Raman spectroscopy has become a powerful tool to characterize the interfacial properties between CNTs and polymer matrices. This review provides an overview of micro-Raman spectroscopy of CNTs and its application in studying CNT reinforced polymer composites. Based on the specific Raman band shifts relating to the mechanical deformation of CNTs, Raman scattering can be used to evaluate the interactions between the CNTs and the surrounding polymer in the composites, and to detect the phase transitions of the polymer, and investigate the local stress state as well as the Young’s modulus of the CNTs. Moreover, we also review the current progress of Raman spectroscopy in various CNT macroarchitectures (such as films, fibers as well as composite fibers). The microscale structural deformation of CNT macroarchitectures and strain transfer factors from macroscale architectures to microscale structures are inferred. Based on an in situ Raman-tensile test, we further predict the Young’s modulus of the CNT macroarchitectures and reveal the dominating factors affecting the mechanical performances of the CNT macroarchitectures     

微型管道内氢气催化燃烧的数值模拟

根据空间气相和表面催化详细化学反应机理,应用耦合计算流体力学软件Fluent和化学反应动力学软件Chemkin,对氢气和空气的预混合气体在微型管道内的催化燃烧过程进行数值模拟,并讨论不同反应模型的燃烧特性以及导热壁、管壁材料(Pt,Si和Al)、预混合气体入口速度和当量比等因素对催化燃烧反应的影响.计算结果表明:表面催化反应对空间气相反应有抑制作用;在微型管道内,通过导热壁轴向间的传热,预热入口混合气体,使氢气燃烧更加充分;随着入口速度的增大,燃烧过程同时存在着表面催化反应和空间气相反应两种控制因素;管壁材料和当量比对氢气的催化燃烧过程有重要的影响.计算结果为在微动力机电系统中实现催化燃烧以及扩展燃烧极限提供了理论依据.