生命的第三形态?

美国伊利诺斯大学在美国宇航局和美国国家科学基金会的支持下,由C. R. 沃斯(Woese)博士指导,鉴别了一种产甲烷微生物——甲烷产生菌(Methanogen)。甲烷产生菌是能从CO_2和H_2合成甲烷的一系列厌气性细菌的总称。目前,在沼泽、温泉、污水处理场、牛及其他反刍动物的消化器官     

Ni-V(镍-钒)催化剂结构的EXAFS研究

CO_2加氢甲烷化是碳1化学中的重要课题,我们在研究中发现,在SiO_2载体上,当Ni中加入了第四周期其它过渡金属元素后,还原得到两种类型的双金属催化剂,一种是合金型催化剂,另一种是镍——金属氧化物型催化剂。第二类型催化剂,可在较低温度下具有活性,如镍     

探讨房屋建筑工程施工质量管理

通过系统考察了超临界温度,采用醇-水溶液加热法结合超临界流体干燥技术制备了Ni_（0.5）Zn_（0.5）Fe_2O_4铁氧体气凝胶,对其进行了X-射线晶体衍射、低温N_2吸脱附、振动样品磁强等各项表征。结果表明,所得铁氧体气凝胶均为单一的尖晶石构型,并且同时兼具强的比饱和磁化强度以及高比表面积。之后氢气还原为氧缺位的铁氧体,进行CO_2甲烷化实验。结果表明,铁氧体可在300℃将CO_2加氢生产甲烷的转化率较高,选择性为100%。     

超高压脉冲电晕放电分解CO_2气体研究

CO_2造成的地球暖化是全球环境问题中最重要、最急待解决的问题之一.当前CO_2固定化、有效应用技术研究:应用细菌、海藻固定;复合糖固定;氢化学反应固定;高温分离、回收利用技术.日本电力中央研究所提出将分离出来的CO_2液体化后注入3000m海底贮存,它使发电厂生产成本增加80%以上.Higashi等人用直流和脉冲电晕放电,在添加Ar气体作用下,降低N_2-CO_2或纯CO_2含量.由于CO_2是一种稳定性气体,治理CO_2的技术处于基础研究阶段.     

北京大气甲烷浓度及其变化

大气甲烷既具有辐射活性,又具有化学活性,其浓度变化所引起的大气化学过程变化和气候变化将对环境产生严重影响.大气甲烷的当前浓度约为1.75ppmv(百万分之一体积混合比).最近的研究结果表明,大约有70—90%的大气甲烷产生于生物源,其余源于燃烧过程和地幔排放.70年代末至80年代初期,大气甲烷的年增长率高达1—2%,目前虽然有所缓和,但仍以每年0.9%的速率增长着.然而,其浓度上升的原因目前尚不很清楚,从而     

同步辐射光电离研究甲烷-氢气-氧气低压层流预混火焰

利用同步辐射真空紫外单光子电离,结合分子束取样质谱技术,对掺氢比为0%,20%,40%,60%和80%的甲烷-氢气-氧气-氩气低压层流预混火焰进行了实验研究.通过测量光电离质谱和光电离效率谱曲线,探测了甲烷-氢气-氧气-氩气火焰的中间物,得到了不同掺氢比甲烷-氢气-氧气-氩气火焰的主要产物H2,CH4,CO,CO2,O2和H2O的摩尔分数分布曲线,以及火焰中间产物CH3(甲基),C2H2(乙炔),CH2O(甲醛),CH3OH(甲醇),C2H4(乙烯)和C2H2O(乙烯酮)的摩尔分数分布曲线,分析了掺氢对火焰主要产物和中间产物摩尔分数的影响.实验结果表明,甲烷掺氢燃烧可以降低燃烧产物中CO,CO2和CH4摩尔分数.掺氢后实验测得的火焰中间产物摩尔分数均大幅降低,由于掺氢后火焰中H和OH摩尔分数增加,氢的强扩散性和活性增大了火焰化学反应速率,且掺氢后混合燃料H/C比值增加,使火焰C基中间产物摩尔分数降低,有助于降低不完全燃烧产物摩尔分数.     

甲烷部分氧化制合成气反应中的氘同位素效应

近几年来,甲烷部分氧化制合成气过程重新引起了人们的极大兴趣。该过程是温和的放热反应,生成的合成气中H_2/CO比约为2,非常适合作甲醇、F-T合成的原料气。该过程使用的催化剂主要是负载型第Ⅷ族过渡金属,如Ni,Ru,Rh,Pd,Pt等。关于该过程的催化反应机理,文献中还存在诸多的争论。许多研究者认为反应中部分甲烷首先发生完全氧化反应生成CO_2和H_2O,而后剩余甲烷由生成的CO_2和/或H_2O重整为合成气。与上述观点不     

无氧气氛下糖溶液中Fe(OH)_2歧化产物的穆斯堡尔谱学研究

在不同的溶液中,G.Schikorr反应:3Fe(OH)_2=Fe_3O_4 2H_2O H_2,释放出的氢气量差别是很大的。Schrauzer把溶液中不同的溶质称填加物,且报道了不同填加物对放氢影响的实验结果。但并未阐述产生影响的原因。我们在文献[3,4]中已提出并论证了关于这个反应产生氢的新的机理,本文是根据这个新的机理,通过对糖溶液中Fe(OH)_2歧化产物的穆斯堡尔谱学研究,探讨糖类溶质对该反应放氢影响的原因。     

人类活动对深地微生物的影响

在深地环境中生活着数量庞大且种类众多的微生物,主要是细菌和古菌,并包括真菌和病毒.水-岩相互作用产生的氢气和甲烷是这些微生物主要的能量来源.人类活动改变了深地环境及其微生物群落组成和功能.页岩气是存在于深地页岩中的天然气,开采页岩气所使用的水力压裂技术会对深地微生物产生显著影响,在水力压裂开发的不同阶段,微生物群落结构存在显著差异,产甲烷菌能够提高页岩气产量,而产酸细菌则会造成储层酸化和设备锈蚀,降低页岩气的采收率.核废料是指含有高于安全剂量放射性同位素或被其污染的物质,核废料的安全处置是决定核工业能否持续发展的关键因素.地质处置是目前公认的、唯一可行的长期安全处置半衰期长、高放射性核废料的方式,但是,硫酸盐还原菌的活性会导致储存室的锈蚀,微生物产生的气体也会影响地下空间的气压,这些微生物作用都可能对处置安全产生负面影响.CO_2深地封存可以控制其向大气排放,缓解全球暖化,但深地封存的超临界态CO_2能够引起地下水酸化,加速岩石和矿物的溶解,从而改变深地的化学环境和微生物群落,并对CO_2的长期有效封存产生影响.目前有关人类活动对深地微生物的科学研究均侧重于其短期影响,今后的研究应重点关注其长期影响.     

探寻我国碳汇分布:从大气CO2探测入手

正二氧化碳(CO_2)是地球大气的重要组成部分,体积组分约占大气的0.04%.大气中的CO_2会产生较强的温室效应,含量过高将导致地表温度升高.自工业革命以来,人类对化石燃料的消耗,导致CO_2等温室气体被大量释放,超过了大自然的调节能力,导致残留在大气中的CO_2含量急剧上升,     

Ni0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体的制备及其催化性能

通过系统考察了超临界温度,采用醇-水溶液加热法结合超临界流体干燥技术制备了Ni0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体气凝胶,对其进行了X-射线晶体衍射、低温N2吸脱附、振动样品磁强等各项表征.结果表明,所得铁氧体气凝胶均为单一的尖晶石构型,并且同时兼具强的比饱和磁化强度以及高比表面积.之后氢气还原为氧缺位的铁氧体,进行CO2甲烷化实验.结果表明,铁氧体可在300℃将CO2加氢生产甲烷的转化率较高,选择性为100%.     

臭氧与温室效应

两个有关地球大气难题——臭氧的耗尽和温室效应,从多种方面相互联系着。在平流层中产生的破坏臭氧或干扰臭氧光化学反应的物质,大大加强了温室效应。相反,温室效应,尤其是CO_2的作用,使平流层的温度降低,减小了在平流层的中、高层臭氧消耗速度。导致温室效应产生的最显著的一个因素——大气中的CO_2,其来源就是消耗量还在不断上升的化石燃料,但并非所有产生的CO_2都滞留在大气中。在大气与海洋之中,有几乎相等的CO_2含量,这是由CO_2分压在大气和表层水面的平衡控制的,而在海水中CO_2的分压是由其中CO_2的总量(CO_2,HCO_3~-CO_3~-)     

土壤对全球增温的作用

土壤是二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)和一氧化二氮(N_2O) 三种温室气体的来源地之一.尽管土壤在人类出现以前就释放出这些气体,但自工业革命以来人类的活动,如森林的砍伐和垦殖加速了这些气体的释放速度.如果我们要了解温室效应并搞清对于温室效应该做些什么,我们就得知道更多关于人类活动对土壤与大气间这些气体的影响情况.     

在宇宙中寻找"生命行星"

<正>发现"氢行星"假若你在太空使用望远镜观测地球,你就有可能找到地球表面存在生命的证据。你会从光谱中发现地球大气中存在丰富的氧和甲烷。氧具有高度的活性,能将甲烷氧化成水和二氧化碳,是绿色植物在光合作用中产生的副产品。甲烷则暗示着生命的存在,一小部分产生于地壳缓慢的地质学过程,大多数是各种古老微生物的排放物,还有一些来自于沼泽、农作物及动物的消化过程。     

类水滑石材料的缺陷调控对光催化CO2还原产物的选择性

<正>随着人类不断消耗化石燃料等不可再生能源,产生的"温室效应"和污染等问题受到社会各界的广泛关注.光催化还原CO_2可以获得碳氢化合物,这一反应既可减排CO_2等温室气体,又可将其转化为碳氢化合物,实现资源的再利用,从而缓解能源问题,实现人工碳循环.目前,光催化还原CO_2的研究面临着转化率不高、产物多、选择     

天然气的生成

所谓天然气并非广义上的天然气体,而是以碳氢化合物为主的气体.这是一种燃料气.其化学成分以甲烷(CH4)为主,其次是己烷,丙烷,丁烷.在标准状态下,甲烷,己烷,丙烷,丁烷为气体状态,戊烷以上为液体状态.此外还含有,硫化氢,一氧化碳,二氧化碳,氢,氮,氩,等气体.     

放屁的学问

我们每个人都会放屁,无论多么高贵,多么美艳动人,但很少有人把放屁的事儿记在心上。屁会引起爆炸。科学家说,这绝不是耸人听闻。屁的主要成分是氮,约占屁的23%～80%;其次是二氧化碳,约占20%;再次是氢、甲烷和氧等。屁的臭味来自大肠杆菌等腐败菌在分解蛋白质时所产生的氨、硫化氢、吲哚、靛基质、类臭素、挥发性胺以及挥发性脂肪酸等。虽然其含量加起来还不到10%,但足以使闻者生厌。     

二氧化碳减排技术研究

温室效应是涉及全球气候变化、生态环境以及经济发展等各个领域的重大问题.在<京都议定书>所约定的六种温室气体二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)和六氟化硫(SF6)中,CO2约占总量的64%,且其降解时间长,对温室效应"贡献"最大.因此,控制CO2的排放被认为是解决温室效应的关键措施.     

中国东部新生代玄武岩中超镁铁质捕虏体的CO_2包裹体的碳、氧同位素初步研究

自从Roedder发现地幔矿物含有原生的CO_2包裹体以来,CO_2这种形式的碳就受到研究地球深部流体性质的学者的密切注意.火山岩中超镁铁质捕虏体含有分布很不均匀的、纯CO_2或以CO_2为主要成分的CO_2包裹体.例如,浙江西垄石榴石二辉橄榄岩中早期形成的CO_2包裹体几乎为纯CO_2而晚期CO_2包裹体以CO_2为主.此外还有少量或微量的H_2O,CO,CH_4,H_2,SO_2和H_2S等挥发组分存在.     

(BiO)_2CO_3和N掺杂(BiO)_2CO_3分级微球可见光催化氧化NO机理的原位红外光谱

通过一步水热法分别合成了(BiO)_2CO_3和N掺杂(BiO)_2CO_3分级微球光催化剂,并将制备的催化剂应用于低浓度NO的净化.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱仪(UV-vis DRS)等表征手段对催化剂微结构进行表征分析.利用原位红外技术对样品可见光催化氧化NO的反应过程进行实时动态检测分析,结合电子自旋共振(ESR)对自由基的捕获结果,提出了其反应机理.结果表明,相较于纯(BiO)_2CO_3,N掺杂(BiO)_2CO_3的反应过程中生成了中间产物NO+,使得其反应路径与机理与纯(BiO)_2CO_3不同,且中间产物的存在提高了反应速率与效率.同时N原子原位取代(BiO)_2CO_3表面的O原子,改变了其表面结构,产生了更多氧缺陷作为活化NO的反应位点,提高了反应效率.本文对于光催化反应过程研究和光催化剂结构优化提供了新思路.