稀土催化材料在能源环境领域中的应用探讨

稀土是我国重要的战略资源之一,有待深入的研究和开发。本文阐述了稀土催化材料在能源环境领域的研究现状,并讨论了稀土催化材料在机动车尾气净化、工业废气和人居环境净化、催化燃统及燃料电池方面的应用,最后阐述了在能源环境领域稀土催化材料进一步发展的方向。     

稀土催化材料在机动车尾气净化中的作用及其研究方向

本文阐明了稀土在机动车尾气净化领域的应用前景,论述了稀土元素在机动车尾气催化剂中各方面的作用,并进一步分析了稀土催化材料在该领域的发展方向。     

稀土在化石燃料催化燃烧中的作用及其研究

催化燃烧技术作为一项环境友好的能源利用方式得到了各国的广泛重视,其应用领域不断扩展。与普通的火焰燃烧相比,催化燃烧具有燃烧效率高、污染物超低排放、燃烧稳定等优点。本支综述了包括天然气、燃油和煤炭等在内的化石燃料催化燃烧的研究进展和稀土在催化燃成中的作用及所面临的问题。催化燃烧技术的核心是燃烧催化剂的研制,稀土因其独特的电子结构而具有特殊的催化性能,在燃烧催化剂中得到广泛的应用。但关于稀土催化作用的本质尚不明确,应该加强基础研究,深入认识稀土催化作用的本质,为稀土资源的优化利用和开发嵩效催化燃烧技术提供科学基础。     

催化化学与经济社会的发展

本文综述了催化化学的过去、现在与未来。催化化学是在经济社会的发展和科学技术的进步双重推动下应运而生的,社会的需求为催化材料的开发和催化技术的应用提供６广阔的空间,催化材料和催化技术在满足社会的需求,推动人类社会物质文明和精神文明和精神文明的同时,也促进了催化化学和其他相关科学的进步。     

精细（手性）化学品制造中的生物催化与化学催化整合策略

绿色化学和社会可持续发展需求对物质加工手段提出了更高要求。生物催化和化学催化的交叉整合可以实现两种技术的优势互补,从而提高原子效率,减轻环境压力,降低生产成本,在精细（手性）化学品合成新工艺的开发和工业化生产中具有十分广阔的应用前景。生物催化和化学催化的交叉需要生物学家和化学家的紧密合作,着重解决生物催化和化学催化反应的相容性,生物催化反应类型的拓展及其分子催化机理的认识,及生物催化剂的快速商品化、工具化技术等问题。     

化学领域重要研究方向发展态势分析：催化不对称合成

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学,教化学,到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识,重新定位。这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,中科院文献情报中心《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行讨论,进一步整合出了下面13个重要研究方向:催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、烯烃复分解反应、组合化学、酶催化、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同     

催化铁还原-生物耦合技术开发及工程示范

针对示范工程依托单位--绍兴市大型工业污水厂有毒有害工业废水难以生化处理的问题,从工程应用角度开展了催化还原新型生物预处理技术研究。现以刨花状铁屑废料为零价铁来源已开发出Fe-Cu、Cu/Fe、Ag/Fe和Pd/Fe等系列催化铁双金属材料;以零价铁腐蚀产物为Fe2＋来源开发出多羟基亚铁络合物（FHC）、Cu/FHC、Ag/FHC和Pd/FHC等系列催化还原新材料;制备出适用于大型化工废水的催化铁单元化滤料、催化铁载体式水解酸化填料、防堵塞的催化铁流化载体填料等三种可工程化应用的单元化填料。形成合置式催化铁/水解酸化＋CAST、合置式催化铁/水解酸化＋悬浮填料池、分置式催化铁/水解酸化＋CAST耦合工艺和成套技术三套及其系列装置,以及催化铁协同混凝沉淀＋好氧生化耦合处理酸性化工与碱性印染废水耦合工艺一套,并成功构建处理规模为2000m3/d的示范工程。研究成果对提高我国工业废水的整体处理水平及为我国水体污染控制和节能减排目标的实现提供重要的技术支撑。     

微生物降解芳烃污染物及其在生物修复和生物催化中的应用

芳烃化合物作为最重要的化工原料已经广泛应用于医药、农业和化工产业中,并已造成了严重的环境危害。近年来,利用微生物对芳烃化合物代谢能力的多样性对环境污染进行生物修复、进而解决环境问题引起了广泛的关注。在分子水平、细胞水平和群体水平研究芳香烃代谢机理,不仅丰富了对微生物代谢途径多样性的认识,也是进行生物修复、生物催化、生物转化等相关研究的前提。本文针对近年国内外的相关进展,就微生物降解芳烃污染物及其在生物修复和生物催化中的应用等方面进行了综述,并对该领域来束发展方向进行了展望。     

催化研究回顾与建议

催化过程是借助催化剂对化学反应过程进行选择、调控的化学过程。作为关键和核心技术,近一个世纪以来,催化在合成氨、石油炼制、精细化学合成、高分子材料制备以及环境保护工程中起到了非常重要的作用。统计表明,半个世纪以来,化工新产品的60％、化工新流程的80％以上都是基于催化技术的进展;而自20世纪80年代以来,世界国民经济总产值的20％以上源自催化过程。     

面向精细化工绿色过程的纳米界面化学研究

提高催化反应的选择性,是精细化工行业从源头上实现零排放的根本策略,也是提高产品竞争力,促进精细化工产业升级的重要推动力。然而,广泛应用于各类精细化工生产过程的金属纳米催化材料的表面结构特征丰富,表界面原子配位结构复杂,导致其表界面化学过程常存在着多个反应通道,易产生副产物。如何使金属纳米催化剂在具备高化学反应活性的同时拥有高的催化选择性,以确保其参与化工过程的原子经济性、减少污染和副产物,成为精细化工催化领域的关键问题。为了解决该问题,国家重点研发计划项目"面向精细化工绿色过程的纳米界面化学"提出在分子水平上解析纳米催化材料的活性基元结构(含几何和电子结构),并理解其参与界面化学过程。同时,在实际应用体系中,实现对复杂纳米催化材料的活性中心和性能的精准调控,从根源上减少其参与精细化工过程的污染排放。本文简要介绍了在重点研发计划的支持下,项目研究团队近两年来在纳米界面化学的分子催化机制和催化应用工业示范等方面取得的研究进展。     

解读空气质量指数与空气污染指数

目前,中国空气污染指数（API）监测指标包括PM10但不包括PM2.5,导致与某些单位通过监测PM2.5得到的空气质量指数（AQI）相差较大,但它们在含义、指标描述、监测方法、评价体系等方面几乎一致。随着监测PM2.5的重要性越来越受到社会各界的关注,中国也将在不远的将来强制执行PM2.5的监测和发布。     

遨游空中的动物

你也许听说过供玩赏的爱犬被空运到它的新家,或者一头狮子被空运至动物园的事情.但是你是否知道如今飞机载运的动物甚至比人还多吗?各航空公司有受过专门训练来照管动物的工作人员.机场上的"动物港"能照管任何一种动物--从鱼到大象.     

无扇叶风扇技术及命名讨论

空气倍增器是由英国科学家詹姆斯·戴森发明的一种无扇叶的电风扇,又名无扇叶风扇。由于独特的工作原理让其摆脱了风扇扇叶这个部件,掀起了风扇行业的革命。文章介绍了无扇叶风扇的相关概念、产生背景及工作原理。     

影响空气质量的可吸入颗粒物

影响空气质量的污染物很多,而目前空气质量日报中以二氧化硫、一氧化碳、可吸入颗粒物、二氧化氮和臭氧五种污染物在空气中的含量来衡量空气质量的好坏。根据2000年我国环境公报公布的监测结果,在338个城市中,有63.5%的城市年均超过国家空气质量二级标准。而悬浮颗粒物年均值超过国家二级标准的城市达到61.6%,成为影响空气质量的主要污染物。在悬浮颗粒物中,直径较小、在空气中悬浮时间较长、影响人类健康最大的,是可吸入颗粒物。一、概念与定义由于空气的浮力和气流上升时的夹带作用,固态和液态的颗粒物能够较长时间地漂浮在空中,这些颗粒物就是悬浮颗粒物(气象上也叫大气气溶胶,直径在0.1～100微米之间)。在悬浮颗粒物中,其直径在10微米以下,小到可以通过鼻嘴吸入,叫可吸入颗粒物。更为严格的定义是：能悬浮在空气中,空气动力学当量直径小于或等于100微米的颗粒物叫悬浮颗粒物;空气动力学当量直径小于或等于10微米的颗粒物叫可吸入颗粒物。由于颗粒物的形状和密度各异,相同直径或重量的粒子在空气中的动力学运动特征是不同的,因此用到了空气动力学当量直径这一概念,指在低雷诺数气流中与单位密度球具有相同末沉降速度的颗粒直径。二、来源与组成可吸入颗粒物有自然产生和人类活动所产生两大来源。由自然产生的如火山爆发、森林火灾、自然风蚀、流星飞尘、风刮尘埃、花粉孢子、植物和昆虫碎片以及其他地质活动等。还有大气微生物,如病毒、细菌等。人类活动所产生的如日常生活中取暖燃烧、垃圾焚烧、火化等;工业活动中建筑、采石、采矿、水泥制造、机械研磨;化学工业生产过程中的废气、烟气排放等;还有交通运输的汽车排放物、航空排放物等。一般来说,自然生成的颗粒物排入大气的速率和移出的速率可达到平衡,是能够保持空气的相对清洁的。人类活动所产生的颗粒物则是造成空气质量下降的主要原因。有的人为颗粒物排放到空中,经过光化学反应过程还可能生成新的化学性质非常稳定的颗粒物,参与地-气-生物物质循环,长期污染环境,损害人体健康。如：含硫燃料燃烧产生的二氧化硫,和工业排放的氮氧化物,进入大气后,在阳光的作用下,会生成硫酸、硝酸和光化学烟雾,最后又以酸雨的形式降落到地面。酸雨很容易溶淋含铅矿渣和其他含铅金属,形成铅的化合物,污染土壤和水体。这些铅的化合物不能自然降解,水中的铅通过食物链的作用被水生生物蓄积,土壤中的铅被植物吸收,进入生态系统。可吸入颗粒物的组成十分复杂,其化学和物理组成根据地点、气候、一年中的季节不同而变化很大,这从其来源就可以看出。在大城市,颗粒物主要化学成分有硅的氧化物及其盐类、碳的氧化物及其盐类、硫的氧化物及其盐类、氟化物、有机物碎屑、汽车排放颗粒,以及烟气等经光化学反应后形成的二次污染物气溶胶盐,如硫酸盐、硝酸盐、氨盐等,及吸附在气溶胶盐上的一些重金属,如铅、汞等。还含有多环芳烃、二英等致癌物质。此外,还有城市餐饮业的烧烤、油脂燃烧产生的有害物质,以及流行性的病毒、细菌等。三、危害空气中的颗粒物的危害极大。轻者污染建筑物表面,影响市容,重者降低能见度,影响交通,还会腐蚀和损害建筑物和公共设施,影响绿化植物的生长。更为严重的是,可吸入颗粒物影响人的身体健康,降低生活质量。特别是直径小于2.5微米的颗粒物,对人体健康影响最大。除了众所周知的病毒、细菌会直接使人致病外,其他可吸入颗粒物被人吸入后,会积累在人的呼吸道中,诱发呼吸道炎症、哮喘等疾病。直径小于2.5微米的颗粒物,甚至可以通过人体屏障,进入肺部和其他组织,引起炎症和血栓。有的颗粒物可能还会引起电极反应,从而影响神经系统。如由于含碳有机物的热解和不完全燃烧可能产生的多环芳烃,能诱发癌变。由于含氯、碳、氢化合物的物质燃烧会产生二英,它除了是众所周知的致癌物质外,还会引起人类严重的生育生长问题。含铅的可吸入颗粒物被人吸食,铅在人体内聚集过多,会引起痴呆、贫血等症状。所以,对于有哮喘、心肺病史的儿童、老人,在空气质量超过三级(轻度污染)时,要减少户外活动。四、活动范围和清除空气中颗粒物的活动范围视天气条件、颗粒直径和物理化学性质而定。据监测,北京的沙尘暴中大的颗粒有来自数百千米以外的,小的尘埃有来自数千千米以外的。一般气象条件下,可吸入颗粒物在平流层也可以观测得到,其高度超过10千米,可在空中漂浮数天到数百天。人类活动向大气中排放了大量的颗粒物,但人们无法把它从大气中清除。大气中颗粒物的清除主要靠自然清除。在自然清除过程中,降水冲刷和重力沉降起到主要作用。从全球范围来看,估计降水过程可以把大气中的颗粒物移走80%左右。其主要过程是：直径小于0.2微米的粒子,在扩散漂移过程中会凝聚成较大的颗粒,较大的颗粒一部分成为云的凝结核,另一部分在云滴增大过程中又被云滴收集,云滴大到足以下降时,有的会通过碰并(碰撞合并)的方式俘获空中颗粒物。在北京,冬季经常见到的灰黑色的残雪,就是因为雪花中含有大量的固态颗粒物。因此,在空气污染严重的地区,降水是不清洁的水源之一。在无降水过程时,直径大于1微米的颗粒,其下降速度已达到重力沉降的条件,成为这些粒子移出大气的主要过程。例如直径分别为1和10微米(可吸入颗粒物的尺度)的颗粒,下降速度分别约达到每秒钟0.03毫米和3毫米,也就是每日分别下降2.5米和250米。估计大气中因重力沉降作用可使20%左右的颗粒物清除出大气。事实上,自然清除过程的速度跟不上人类活动不断向大气排放颗粒物的速度,才形成空气质量的恶化。因此,还人类一个清洁空气环境在于人类本身——减少污染物向大气的排放。 ① 王存忠编审是大气科学名词审定委员会秘书。     

北京及周边地区大气污染机理及调控原理研究

"首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理与调控原理"中大气分项目着重研究北京城市大气边界层动力、热力结构和边界层中大气污染物的物理化学特征及其变化规律,并对大气污染物的输送扩散、转化进行研究,开展城市大气污染数值预报模式及其预警系统的研究,这是本世纪城市环境研究的重大课题之一.本研究揭示城市大气环境污染调控原理,并提出治理方案.城市大气边界层系统观测及城市大气边界层物理过程和污染物化学过程之间强非线性、强非均匀性及耦合理论预测模型研究,大气与水、土多圈层相互作用的机理研究为实施北京"蓝天碧水"环境工程目标提供大气、水、土工程决策与规划,为北京地区污染综合治理提供了科学依据和理论基础.     

“空中鼠标”及其国内专利技术现状

随着遥控技术发展，传统的桌面键盘式控制方式已不足以满足新的需求，取而代之的是更为智能的遥控方式。人体姿态、手势、语音、表情、体温等体感遥控技术正在迅速发展，“空中鼠标”更是其中最具代表性的关键技术。通过对“空中鼠标”的技术特点和国内专利发展现状进行介绍，使读者更为了解该项新技术。     

舫空武器的几个名词概念(一)

一、舫空武器系统 航空武器系统是军用航空器(载机)的各种武器及其相关装置(包括硬、软件)所构成的综合系统,可分为机载武器系统和地面相关设备两部分.     

苏联专家与中国空军教育的建设(1949-1960)

20世纪50年代苏联对中国的技术援助是中国近现代技术发展历程中一次大规模的技术转移,这次技术援助主要是在经济和军事两个领域,从工业、科学技术、教育三个层面展开的。本文从苏联派出专家援助中国军事教育的视角出发,通过对参与空军教育建设的苏联专家的数量规模、分布范围、专业领域和专家所做具体工作等方面的分析,得出结论:在空军领域工作的苏联专家对空军院校教育的援助是最优先的也是力度最大的,他们的援助为建国初期中国空军院校教育的建设和发展做出了积极的贡献。     

对于我国环境空气颗粒物术语定名的建议

文章深入归纳了我国环境空气质量标准中颗粒物术语的演绎过程及主要国家、地区和组织颗粒物术语,提出了适用于我国的颗粒物术语建议:粒径小于等于10微米和粒径小于等于2.5微米颗粒物分别命名为颗粒物(粒径小于等于10微米)和颗粒物(粒径小于等于2.5微米),又分别称为可吸入颗粒物和细颗粒物,英文名称分别为particulate matter(PM₁₀)和particulate matter(PM_2.5)。     

试析美国空军新术语的汉译

军事翻译中常常遇到外军创造的新术语,翻译工作者应该根据术语所处的具体语境确定意义,再结合术语翻译的标准灵活处理,达到准确性、可读性和透明性的统一。文章结合五个具体的术语案例,说明了如何在术语翻译中融合这些要求。