SEM analysis of the changes of carbon layer structure of mesocarbon microbeads heat-treated at different temperatures

Mesocarbon microbeads (MCMB) with narrow size distribution, excellent sphericity and no obvious conglutination have been prepared with a coal tar pitch containing quinoline insolubles (QI) as the raw material. Optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM) are used to examine the structure of the MCMB. It has been found that SEM technique shows the structural information of MCMB clearly in the form of micrographs even when the structure of MCMB is complex, while the optical technique is useful for analysis of the regular structure of the mesophase spheres but cannot be effectively used to analyze either the complex structure of the green MCMB or the structures of the further heat-treated ones at different temperatures. According to the characteristics of the carbon layers, the structures of the as-prepared MCMB in the present experiment could be classified as (I) Parallel Layer type structure and (2) Bent Layer type structure with the carbon layers gathering at one or two points in the MCMB. In the experiments, SEM is also utilized to investigate the structures of MCMB that are heat-treated at different temperatures. It has been found that the MCMB without any further heat-treatment show no layered-carbons, while the ones heat-treated at temperaturehigher than 1000℃ exhibit obvious layered carbons across their sections. When increasing the heat-treatment temperature, the carbon layers become thinner and flatter.     

Analysis of carbon isotopes in airborne carbonate and implications for aeolian sources

Methods were developed to determine the mass ratios of carbon isotopes in trace amounts of aerosol carbonate. A Finnigan MAT 252 mass spectrometer fitted with an on-line Kiel device was to determine the ^13C/^12C ratio in CO2 produced from the carbonate. A study using these methods was conducted to characterize the carbonate carbon isotopes in aerosol samples collected in Xi‘an on dusty and normal days during March and April 2002. Results of the study demonstrate that insights into the origin of the dust can be deduced from its isotopic composition. That is, the δ^13C ofcarbonate for dust storm samples ranged from -1.4‰ to -4.2‰, and this is consistent with sandy materials in dust source regions upwind. In contrast, for non-dusty days δ^13C ranged from -7.5% to -9.3‰, which is more similar to fine particles emitted from local surface soils. Comparisons of dust storm aerosols with surface soils from source regions and with aerosol samples collected downwind indicate that the δ^13C values did not change appreciably during longrange transport. Therefore, carbon isotopes have the potential for distinguishing among source materials, and this approach provides a powerful new tool for identifying dust provenance.     

室温下N-羟基琥珀酰亚胺活化酯法合成吡咯-2,5-二乙酰胺

在室温下用一锅反应法以二环己基碳二亚胺（DCC）（2 equiv．）为偶合试剂，使用过量（4equiv．）的胺，用N-羟基琥珀酰亚胺（Hosu）（2 equiv．）活化酯法合成了吡咯-2，5-二酰胺，且产率（70％）比在低温时（63％）有所提高．探讨了选用不同的合成方法及偶合试剂以及反应条件和试剂的用量对合成目标产物的影响．     

二茂铁修饰碳电极应用于钙钛矿太阳能电池的研究

二茂铁是一种具有良好氧化还原能力的金属有机化合物.近几年,二茂铁及其衍生物的光伏性能受到了极大的关注.本文将二茂铁引入钙钛矿太阳能电池,并成功组装了钙钛矿太阳能电池FTO/bl-TiO_2/mp-TiO_2/CH_3NH_3PbI_3/spiroOMeTAD/C/二茂铁(FC).二茂铁的HOMO能级(-4.8 eV)和碳电极的能级(-5.0 eV)与空穴传输相匹配.二茂铁层是将10 mg mL-1二茂铁氯苯溶液通过旋涂成膜制成,并覆盖在碳电极上.钙钛矿太阳能电池的能量转换效率由5.8%提升到6.2%.     

活性炭微波加热制备装置的仿真设计

活性炭在石化、电力、化工、临床医疗、环保等多个行业中广泛应用,其市场需求量也与日俱增.研究表明,相对于传统方法,微波法制备的活性炭具有孔隙结构更发达,比表面积更大,孔隙结构分布更均匀等优势.然而,这些研究都局限于实验室层面,现有的微波加热装置普遍存在热点、热失控和加热效率低下等问题.这严重限制了微波能在活性炭工业制备中的大规模应用.针对上述问题,本文以国内大量存在的竹子为研究对象,提出了一种可用于活性炭制备的微波均匀加热装置设计方案.通过多物理场仿真计算,以原材料的受热均匀性及装置的能量馈入率为考核标准,采用参数扫描分析的方法对装置参数进行了优化,得到了S11参数为-26.81dB,温度场的变异系数为0.2834的加热装置.此外,本文还结合参数扫描过程以及不同算法的运用,验证了该仿真计算的鲁棒性和准确性.该文章的工作对当前的活性炭工业制备装置的设计具有重要指导意义.     

青海湖流域高原鼠兔扰动对土壤养分及微生物量碳氮的影响

为了揭示高原鼠兔扰动对高寒草甸土壤养分和微生物量碳氮的影响,在青海湖流域进行定点采样分析,研究了高原鼠兔扰动前后不同地表类型(草地、新鼠丘、旧鼠丘和禿斑地)土壤养分的垂向分异和水平差异.结果表明:1)高原鼠兔扰动能在短时间内增加土壤养分含量和速效养分释放量,不同土层全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾质量分数的差异均非常显著(P<0.01),不同地表类型全氮、碱解氮、有效磷、全钾和速效钾质量分数的差异显著(P<0.05),但全磷质量分数的差异不显著(p>0.05);2)高原鼠兔扰动能在短时间内增加土壤微生物量碳氮质量分数,并使其垂向分布更加均匀,随着时间推移土壤微生物量碳氮质量分数迅速下降,不同土层微生物量碳氮质量分数的差异均非常显著(P<0.01),不同地表类型微生物量碳质量分数的差异显著(P<0.05),但微生物量氮质量分数的差异不显著(p>0.05);3)高原鼠兔扰动主要通过改变土壤密度和土壤粉粒、地上生物量、土壤含水的质量分数对土壤营养成分产生影响,高原鼠兔扰动后,土壤环境在短期内得到改善,伴随土壤侵蚀的发生多种营养元素流失,土壤总体品质逐渐下降.      

北京常见绿化植物生态调节服务研究

以北京世纪坛绿地为研究点,利用Li-6400便携式光合仪测定16种常用绿化植物的叶片光合、蒸腾速率,结合植物绿量,估算常见绿化植物的生态调节服务.结果表明,绿化植物光合速率日变化呈现单峰或双峰的变化趋势,而蒸腾速率日变化以双峰变化趋势居多,第1个峰值出现在09:00—11:00,第2个峰值出现15:00—17:00;植物叶片日固碳量为1.80~8.73g·m~(-2)·d~(-1),释氧量为1.31~6.35g·m~(-2)·d~(-1),释水量为1.53~4.80kg·m~(-2)·d~(-1),蒸腾吸热量为3.71~11.59 MJ·m~(-2)·d~(-1),降温值为0.25~0.77℃;单株植物的固碳量为21.97~1 550.64g·d~(-1),释氧量为15.98~1 127.74g·d~(-1),释水量为9.48~877.08kg·d~(-1),蒸腾吸热量为23.03~2 116.26 MkJ·d~(-1);聚类分析结果表明,阔叶乔木国槐、毛白杨和垂柳单株尺度的生态调节服务最强,在北京绿地绿化中可优选以上阔叶乔木,灌木植物连翘和针叶乔木油松有较高的生态调节服务,也是绿化植物的优选品种,草本早熟禾单株水平生态调节服务最差,但通过大面积的铺设,可实现其生态价值和景观价值.     

苏南地区常见公路绿化树种光合固碳特征研究

本文以苏南地区常见的30种公路绿化树种为研究材料,利用Li-6400便携式光合测定仪,测定不同光强梯度下光合作用的光响应特性及树木光合日变化,对30个树种的日净固碳量和光合生理拟合参数进行聚类分析和因子分析.结果表明:香樟的固碳量最大((11.957±1.053)g·m-2·d-1),其次为碧桃、紫薇、无患子、杨树、竹子、广玉兰、朴树,固碳量最小的为紫叶李((3.888±0.204)g·m-2·d-1),香樟和紫叶李的日净固碳量有极显著差异(P0.01);无患子、洒金珊瑚、银杏在苏南地区生长适应性较好,其次为香樟、木槿、碧桃等;建议在苏南地区公路碳汇林建设中可以优先选用香樟、碧桃、紫薇、朴树、无患子、竹子、桂花、榆树、梅花、腊梅这10个树种.     

基于碳量子点的TiO2改性及降解污染物性能

采用溶胶-凝胶法合成掺入碳量子点(CQDs)的TiO₂纳米复合光催化剂,通过荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、X射线衍射、扫描电镜等进行表征,并在可见光下降解亚甲基蓝(MB)染料溶液以评价其光催化性能.研究表明,CQDs具备上转换荧光特性,掺入CQDs的TiO₂样品可见光响应明显提升.水热法180℃下反应6h制备的CQDs,其溶液加入量为10mL时TiO₂/CQDs样品光催化活性最高,115min后MB的降解率达80%.TiO₂/CQDs样品主要以锐钛矿相存在,颗粒呈球形,比表面积高达200m³·g^-1.     

土壤水分胁迫下大麦籽粒形成期碳氮代谢及其互作效应

利用防雨棚研究了土壤水分胁迫对大麦籽粒形成期碳氮代谢生理特性的影响。结果表明：淀粉和蛋白质沉积的生理机制的明显差异是导致干旱胁迫下籽粒淀粉沉积降低、蛋白质积累增加的内在因素；同时，籽粒形成后期的碳氮代谢互作在竞争和能量方面的差异也对籽粒淀粉沉积减少、蛋白质含量增加起到了一定的作用。