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相似文献
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1.
通过室内试验研究土体孔隙液中重金属离子影响土体物理-力学性状的机理,采用不同浓度的重金属Cu2+、Zn2+、Pb2+掺入高岭土、伊利石类黏土和钠基膨润土,研究土体界限含液率、不排水抗剪强度随重金属离子浓度的变化规律。试验结果表明:以高岭石、伊利石为主要黏土矿物的低活性土的液限、塑性指数随离子浓度的增加而增大,钠基膨润土则表现出相反的变化规律;低活性黏土的不排水抗剪强度随离子浓度增加而增大,高活性黏土强度则随之减小;基于已有的无污染土体物理-力学性状定量联系,分析重金属污染土的不排水抗剪强度与液性指数的定量关系,发现重金属离子引起的不排水抗剪强度的变化可以归结于重金属离子引起的液塑限变化,表明重金属Cu2+、Zn2+、Pb2+污染过程基本没有产生化学反应,其物理-力学定量关系与已有的无污染土经验关系式一致。  相似文献   

2.
工业废水中高氯离子使其具有腐蚀性并妨碍水生动植物生长, 破坏生态环境, 在排放之前必须进行氯离子 去除, 达到排放要求。探究了单因素对氯离子去除率的影响, 并讨论了投料比、搅拌时间、静置时间以及体系初始 pH 对去除率影响及交互作用。研究表明: 搅拌速度为400 r/min, n(Al3+) : n(Ca2+) 为1 : 3.3, 搅拌时间为30 min, 静 置时间为30 min, 废水初始pH 为10 时, 去除效果最佳。应用所得最佳条件对实际水样进行二次去除实验并探讨了 相关影响因素。对实际水样二次氯离子去除实验的最佳工艺条件: 当n(Cl-):n(Al3+) : n(Ca2+) 为1 : 3.6 : 12, 初始溶 液浓度为4 g/L 时, 并且需要在二阶段投加药品前调节体系pH 值至弱碱性, 氯离子去除效率可达95%, 浓度可降到 400 mg/L 以下。通过X 射线洐射分析可知, 沉淀产物为层状结构的弗氏盐[Ca2Al(OH)6Cl·2H2O]。此方法成本低、 无污染, 对高氯废水去除有很好的应用价值。  相似文献   

3.

应用细菌修补技术的混凝土裂缝性能恢复表征

袁杰1, 陈歆1,2*, Mohamed Alazhari3, 杨博1, 张国荣2

(1. 哈尔滨工业大学 交通科学与工程学院,哈尔滨 150090;

2. 苏交科集团股份有限公司在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室, 南京 210019;

3. 巴斯大学 建筑材料创新中心, 巴斯 BA2 7AY, 英国)

中文说明:

微生物诱导的方解石沉淀(MICP)在结构修复(包括自我修复和外部应用)中得到了越来越多的研究。在各种MICP途径中,酶促尿素水解被建议用作外部修复而不是自我修复。本研究综合描述了酶促尿素水解对混凝土裂缝物理、抗渗和力学性能的恢复效果,展示了修复结构的视觉质量,证明了湿度对裂缝修复的重要性。此外,本研究还考查了细菌与尿素预混合与否带来的修复效果差异。预混合带来的担忧是,其所致的加速反应会在裂缝的浅层空间中沉淀方解石并阻碍更深层空间中的愈合。然而,观察结果表明,混凝土裂缝修补的物理愈合或抗渗恢复都不会受到不利影响。从本研究中获得的结果证实了修复的有效性,同时提高了修复的效率,将进一步促进细菌基混凝土修补技术的商业化。

关键词:混凝土裂缝;性能恢复;细菌;修补剂;相对湿度;抗渗性;氯离子渗透;抗折强度

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4.
以钦州港临海园区和防城港企沙工业园填海场地海积软土为研究对象,分析了填海场地海积软土赋存环境要素的变化规律。采用机制模拟技术装置,对海积软土的孔隙水离子化学组分浓度和上覆填海层厚度发生变化的情况进行了人工模拟制样,获得了“印记”了赋存环境要素的人工软土样品,并对人工软土样品进行了直剪试验。结果表明:填海层对海积软土层的附加荷载应力、水力联系变化、水化学场变化三大赋存环境要素可采用“一种土的浸泡荷载联动装置”进行模拟;随着填海层附加荷载应力的增大,人工软土样的粘聚力c和内摩擦角φ随之增大;随着浸泡液不同离子成分浓度变化,对人工软土样的粘聚力c和内摩擦角φ影响效果不一,随着离子浓度的增加,Ca2+比Mg2+对抗剪强度指标的影响大;填海层附加荷载应力与浸泡液离子组分双因素同时作用下,对土样的抗剪强度指标存在相互耦合效应,其耦合效应对黏聚力影响明显,对内摩擦角影响较小。  相似文献   

5.
通过拉拔法测定纳米Al2O3改性环氧胶黏剂和钢铁之间的附着强度,并结合环氧胶的表面能参数测定以及X射线光电子能谱(XPS)分析,对纳米Al2O3提高环氧胶和钢铁附着力的机理进行研究.表面能测定结果表明,添加纳米Al2O3使环氧胶的极性增加;XPS能谱分析结果表明,当纳米Al2O3质量分数达到2%时,环氧胶中形成新的羧基极性基团;进一步研究发现,当纳米Al2O3质量分数为1%时未形成新的羧基基团,当纳米Al2O3质量分数为8%时单位接触面积上新的羧基基团的数目较2%时少,这与附着强度的变化规律是一致的.因此,纳米Al2O3改性的环氧胶黏剂与钢铁的附着强度的增强是由于Al2O3与环氧胶的相互作用形成了新的羧基极性基团.  相似文献   

6.
为研究大气CO2浓度缓增对冬小麦(Triticum aestivum)土壤呼吸的影响,基于开顶式气室组成的CO2浓度自动调控平台,在2017—2019年开展了两季冬小麦CO2浓度缓增试验.每季试验在背景大气CO2浓度基础上(CK,对照),均设置了CO2浓度缓增处理(C80和C120,即从2016年起逐年增加40 μmol·mol-1,至2017—2018年和2018—2019年冬小麦生长季CO2浓度分别为CK+80 μmol·mol-1和CK+120 μmol·mol-1).采用静态暗箱-气相色谱法测定土壤呼吸速率.结果表明:CO2浓度缓增没有显著改变土壤呼吸的季节变化规律,但是会显著影响冬小麦旺盛生长期的土壤呼吸速率.在2018—2019年冬小麦抽穗-扬花期,C120处理使土壤呼吸速率显著增加50.2%(P=0.008),且使得生长季土壤碳排放显著增加25.9%(P=0.044),而在2017—2018年冬小麦生长季,与CK相比,C80处理对土壤呼吸没有显著影响.土壤呼吸与土壤温度呈指数正相关,与CK相比,CO2浓度缓增降低了土壤呼吸对温度的敏感性.研究表明,CO2浓度缓增120 μmol·mol-1增加了冬小麦生长季土壤碳排放.  相似文献   

7.

用于水系电池中全pH电解质的CuS电极

杨亮亮1, 3, 崔芒伟1,3, 刘清江1, 3, 雷浩1, 3 ,黄燕1,2,3

(1. 哈尔滨工业大学(深圳) 索维奇智能材料实验室,材料科学与工程学院,深圳 518055;2. 哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验,哈尔滨 150001;3. 哈尔滨工业大学(深圳) 深圳市柔性印刷电子技术重点实验室,深圳 518055)

中文说明:

水系电池以其优异的安全性、经济性、环境友好性和高离子导电性成为替代锂离子电池的有力竞争者。然而,电池中电解液的pH值通常会影响电池的电化学性能,甚至影响电池的正常运行。因此,开发能够在各种pH环境下工作的电极材料至关重要。本文采用水热法和硫化处理成功制备了硫化铜纳米片。它可以存储和传输非金属和金属离子以及具有高电荷半径比的多价离子,同时在各种pH条件下正常工作。特别是,CuS电极在碱性条件下具有高容量(900 mAh g-1)、高倍率性能以及超长的放电平台,该平台贡献了总容量的80%。

关键词:水系电池;硫化铜;全pH电解质

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8.
甲烷(CH4)厌氧氧化是稻田土壤中消减温室气体排放的重要过程.本试验选择内陆性南京稻田和滨海性上海崇明岛围垦稻田,比较研究稻田耕层(0~10 cm)和深层(50~60 cm)土壤中亚硝酸盐型CH4厌氧氧化(n-DAMO)潜力的差异及其微生物驱动机制.结果表明,南京稻田耕层土壤的n-DAMO速率为3.51 nmol·g-1·d-1(以13CO2计),显著高于围垦稻田耕层土壤(1.43 nmol·g-1·d-1).两种类型稻田耕层土壤的n-DAMO速率均显著高于深层土壤.南京稻田和围垦稻田M.oxyfera-like细菌的16S rRNA基因拷贝数分别为(2.31~4.82)×107和(0.89~2.12)×107 copies·g-1,与亚硝酸盐型CH4厌氧氧化速率显著正相关.相关性分析发现,土壤有机碳、总氮、无机态氮是稻田n-DAMO速率分异的重要原因.综上所述,内陆性稻田土壤n-DAMO氧化潜力较高,其主要由较高的土壤本底碳、氮水平和功能微生物丰度所致.  相似文献   

9.
中国东南地区是高氮沉降区,氮沉降对不同土壤碳氮循环的影响不同.本研究目的是确定哪些土壤生化因子在氮输入对土壤呼吸及N2O排放影响方面起了决定性作用.本研究采集江苏省13种不同土地利用方式下的土壤,分析其理化性质及微生物特征差异,通过室内培养试验,在恒温(25℃)恒湿(土壤水分0.30 g·g-1,模拟旱地条件)条件下,同步研究了不同土壤内源和外加氮源(NH4NO3)条件下的土壤呼吸和N2O排放情况.研究结果表明:氮添加显著促进CO2排放的土壤具有较低的黏粒成分、土壤微生物碳和微生物碳氮比,较高的土壤基础呼吸、土壤有效氮、细菌和真菌数量等特性;氮添加显著促进N2O排放的土壤具有较高的土壤基础呼吸,较低的内源N2O排放和较低的土壤总氮、有效氮、放线菌和真菌数量等特性.无论是否添加氮源,土壤呼吸主要驱动因子均为土壤细菌和pH.未添加氮源条件下,N2O排放主要驱动因子为土壤细菌和铵态氮;添加氮源条件下,N2O排放主要驱动因子仅为土壤细菌.土壤内源N2O排放和土壤基础呼吸无显著相关关系(P>0.05),添加外源氮后,N2O排放和土壤呼吸具有极显著正相关关系(P<0.01).外源单位氮的CO2排放量与土壤有机碳、全氮、真菌数量呈显著正相关(P<0.05),与微生物碳氮比(MC/MN)呈显著负相关(P<0.05);外源单位氮的N2O转化率与土壤细菌数量呈极显著正相关(P<0.01).逐步回归分析表明外源单位氮的CO2排放量主要取决于MC/MN;外源单位氮的N2O转化率主要取决于土壤细菌数量.MC/MN和土壤细菌数量分别是旱地条件下土壤呼吸和N2O排放对模拟氮沉降响应的决定因子.  相似文献   

10.

氧化铟锡薄膜的功函数优化技术

张博1,张智博2,郭新涛1,杨亚楠2,刘滢1,杨磊3,朱嘉琦2

(1. 中国航空制造技术研究所 材料研究部,北京100024;

2. 哈尔滨工业大学 特种环境复合材料技术国家级重点实验室,哈尔滨150080;3. 哈尔滨工业大学 分析测试中心,哈尔滨150080)

创新点说明:

1.通过等离子轰击技术辅助磁控溅射制备了高功函数的In2O3:Sn薄膜,实现了室温下透明导电薄膜的简易制备。

2.分析了In2O3:Sn薄膜功函数的变化机制。测试结果表明,In2O3:Sn薄膜功函数的增加是由于低氧化态Sn2+向高氧化态Sn4+转变,在高轰击能的作用下,表面结合Sn-O键增多提高了In2O3:Sn薄膜的功函数。

研究目的:

In2O3:Sn薄膜作为一种透明导电材料,有着广阔的发展前景。但是未经处理的In2O3:Sn薄膜具有较低的功函数,在应用中受到了很大的限制。此外,In2O3:Sn功函数的变化机理还存在诸多争议。为了解决In2O3:Sn薄膜功函数低的问题,本文使用无老化效应的等离子体轰击辅助磁控溅射的方法,改进In2O3:Sn薄膜功函数,进一步阐明In2O3:Sn薄膜功函数的变化机制。

研究方法:

采用等离子体轰击辅助磁控溅射制备优先取向的In2O3:Sn薄膜来提升功函数,实现了室温下透明导电薄膜的简易制备。此外,我们利用X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)和紫外荧光光谱法(UPS)等测试手段,通过改变Ar+等离子体轰击的沉积条件,阐明In2O3:Sn薄膜功函数的变化机制。

研究结果:

1) In2O3:Sn薄膜的XRD图显示,负偏压较低时(|Vp|<|-500 V|),In2O3:Sn薄膜的晶体结构为非晶态。当|-500 V|<|Vp|<|-700 V|时,带正电的氩离子受到负偏压的作用加速对薄膜表面进行撞击,动能转化成部分内能和表面原子运动的能量,从而加速了表面原子迁移率,使得In2O3:Sn表面晶化,显现(222)晶面。

2)In2O3:Sn薄膜XPS测试结果显示,随着负偏压的增大,ISn2+/ISn4+的比例从1.75逐渐降到0.35。与此同时,Sn4+峰的半高宽也发生了相应的变窄,从~1.2减少到~1.0左右。这也可以证明,等离子体轰击过程有助于低价的Sn2+向高价Sn4+的转变。

3)从不同负偏压下制备In2O3薄膜的UPS光谱可以看出,随着负偏压的增加,虽然In2O3:Sn薄膜氧空位的含量有所减少,但是并不会降低In2O3:Sn薄膜中载流子浓度。最大功函数WF=5.1 eV在(EF-EVBM)=2.69时产生。

结论:通过等离子轰击技术辅助磁控溅射制备了高功函数的In2O3:Sn薄膜。In2O3:Sn薄膜的功函数受到直流脉冲电压施加的Ar+等离子体轰击的显著影响。具有|Vp|=|-500V|的In2O3:Sn薄膜,增强的吸附原子迁移率消除了缺陷,改善了表面微晶的形成。低价态Sn2+的氧化态逐渐向高价态Sn4+的氧化态转变,引起In2O3:Sn表面的氧增多,提高了In2O3:Sn薄膜的功函数。

关键词:功函数,氧化铟锡,低温结晶,等离子体轰击纳米片;锂离子电池;比容量;液氮

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11.
The effects of components and their ratio of groups on anti-seepage capability of clay-solidified grouting curtain and its permeability of heavy metal cations were investigated by permeating experiments, using reactive solute transport model to study the permeation of heavy metals (Cd2+, Pb2+ and Hg2+). The study of permeating for different mixture ratios of cement and clay indicates that hydraulic conductivity of clay-solidified groupting curtain with different ratios of solid to liquid or with the same ratio of solid to liquid but with different ratios of cement to clay is changed. The laboratory simulation test results also show that precipitates produced in heavy metal cation migration process in curtain block up water flowing passage which makes the hydraulic conductivity of the solution-permeated curtain decrease with the leakage time. The permeation velocities for different heavy metal cations vary with ionic concentration, exchange capacity and ion radius etc. The test results indicate that the permeation rapidity order of heavy metals cations in clay-solidified grouting curtain is Hg2+ > Pb2+ in the same experimental circumstance. In addition, permeability for different mixture ratios and antisepsis capabilities of clay-solidified grouting curtain were studied in tests. Foundation item: Project (2000-65) supported by the Fund for University Key Teacher by the Ministry of Education of China  相似文献   

12.
为研究Ca2+对SiO2-BSA混合污染物膜污染行为的影响,针对SiO2与牛血清蛋白(BSA)共存体系,在不同Ca2+浓度下,使用原子力显微镜测定各污染物与聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜及各污染物之间的作用力,结合膜污染实验,探讨Ca2+对SiO2-BSA混合污染物膜污染行为的影响.结果表明:随着Ca2+浓度的增大,SiO2-BSA引起的膜污染逐渐减小,主要是因为Ca2+改变了SiO2-BSA混合体系中各污染物与膜及污染物之间的相互作用力.针对污染物与膜之间的相互作用力,Ca2+的加入触发了PVDF膜与BSA及SiO2之间的水合排斥力,从而削弱BSA在膜表面的吸附累计速率,有效减缓了运行初期的膜污染速率;针对污染物之间的作用力,Ca2+浓度的增加使得SiO2-SiO2及SiO2-BSA之间作用力增大,从而导致污染物团聚形成大尺寸聚集体,在膜面形成松散多孔的污染层,进而伴随着膜污染速率以及污染幅度的减小.  相似文献   

13.
The influence of polyepoxysuccinic acid(PESA) on the solid phase products in hydrated Portland cement pastes was investigated by isothermal calorimetry, X-ray diffraction(XRD), 29Si and 27Al nuclear magnetic resonance(NMR). The results indicated that PESA bonds Ca2+ ions in pore solution to prevent portlandite formation, and also combines with Ca2+ ions on the surface of silicate minerals to prolong the control time of phase boundary reaction process, leading to the retardation of silicate mineral hydration. Meanwhile, the interlayer Ca2+ ions in Jennite-like structure bridging PESA and C-S-H gels prevent silicate tetrahedron and aluminum tetrahedron from occupying the sites of bridging silicate tetrahedron, which causes the main existence of dimer in C-S-H structure, deceases the degree of Al3+ substituting for Si4+ and promotes the transformation from 4-coordination aluminum to 6-coordination aluminum. Furthermore, the -Ca+ chelating group from reacting PESA with Ca2+ ions combines easily with SO42- ions, resulting in transformation from ettringite, AFm to TAH(Third aluminum hydrate). However, with the higher addition of PESA, it will bridge the excess PESA by Ca2+ ions to form a new chelate with ladder-shaped double chains structure, which not only reduces the amount of PESA bonding Ca2+ ions, but also decreases its solidifying capability for SO42- ions, leading to the transformation from TAH to AFm or ettringite. Meanwhile, at later hydration, the inhibition effect of PESA on cement hydration is weakened, and the transformation degree from TAH to AFm is higher than that to AFt with the addition of PESA.  相似文献   

14.
Strong chemical interactions between the oxygen-containing functional groups on graphene oxide (GO) sheets and the ions of divalent metals were exploited for the softening of hard water. GO membranes were prepared and evaluated for their ability to absorb Ca2+ and Mg2+ ions. These GO membranes can effectively absorb Ca2+ ions from hard water; a 1 mg GO membrane can remove as much as 0.05 mg Ca2+ ions. These GO membranes can be regenerated and used repeatedly.  相似文献   

15.
The liquid ion exchange method, solid salt melt method and dry-wet circulation method were used to prepare natural porous antimicrobial materials with natural minerals, such as zeolite, spilite, palygorskite and montmorillonite, respectively. Atomic absorption spectrum and X-ray diffraction analysis were carried out to investigate the effects of Ag+, Cu2+ and Zn2+ on antimicrobial abilities of natural porous minerals, and the effect of preparation method on ion exchange capacity of antimicrobial material, respectively. The results show that for the ion exchange capacity, clay mineral is higher than fibrous mineral, i. e. both zeolite and montmorillonite are higher; the antimicrobial ability of material with Ag+ is the best; the exchange capacities of materials with Cu2+ or Zn2+ are all higher, but the antimicrobial ability of Cu2+ is better than that of Zn2+. Foundation item: Project (40072020) supported by the National Natural Science Foundation of China; project (2001AA322070) supported by the National High Technology Research and Development Program of China  相似文献   

16.
Coal fly ash is a typical secondary aluminum/silicon resource. The preparation of zeolite-type absorbent is a potential way for its value-added utilization, while the purity and adsorption property of zeolite are limited due to the occurrence of side reactions in the synthesis process. In this study, a designated composite consisted of crystalline zeolites and amorphous calcium silicate hydrate was selected, which was direct synthesized from fly ash under conditions of a Ca/Si molar ratio of 0.8, an initial NaOH concentration of 0.5 mol/L, a hydrothermal temperature of 170 ℃ and a liquid–solid ratio of 15 mL/g. The results indicated that this composite had superior adsorption property for a variety of heavy metals, which was based on the exchange of calcium and sodium ions in zeolites and calcium silicate hydrate. Its adsorption capacities for Pb2+, Ni2+, Cd2+, Zn2+, Cu2+ and Cr3+ attained 409.4, 222.4, 147.5, 93.2, 101.1 and 157.0 mg/g, respectively, in single solution with a pH of 4.5. After regulating the synthesis conditions, the transformation of amorphous calcium silicate hydrate into crystallized tobermorite weakened the adsorption capacity of the composite. Besides, due to the competitive adsorption in a multiple ions solution, the adsorption capacities for these heavy metals had a reduction.  相似文献   

17.
Polyacrylamide-urea-sulfanilamide(PUS) was prepared as a novel heavy metal ions chelator and successfully used to simultaneously remove heavy metals from wastewater effluents.The effects of reaction parameters(sodium hydroxide,material ratio,temprature and contact time) were monitored to specify the best synthesis conditions.PUS was chemically characterized by means of infrared spectroscopy(FTIR) and ultraviolet-visible(UV-Vis).The simultaneous chelation performance of PUS towards selected heavy metals ions,Ni2+,Cu2+,Pb2+,Zn2+,Cd2+ was discussed,showing that Ni2+,Cu2+,Pb2+,Zn2+ could be better chelated.It is indicated that the synthesized PUS is a potential remediation material when used for the treatment of wastewater containing metal ions.  相似文献   

18.
为降低电镀废水中重金属对生物处理系统的冲击,采用水解-膜生物反应器(MBR)组合工艺对电镀综合废水进行处理,以重金属离子Cu~(2+)、Ni~(2+)为代表,重点研究不同质量浓度的重金属冲击下对水解-MBR工艺处理电镀废水效能的影响,以及水中DOMs与微生物活性的变化情况.结果表明:在Cu~(2+)、Ni~(2+)质量浓度5~20 mg/L冲击下,水解-MBR组合工艺对COD和NH_4~+-N去除效率分别在75%和45%以上.硝化细菌抗重金属冲击能力较差,水解-MBR组合工艺对重金属Cu~(2+)、Ni~(2+)的耐受质量浓度可达20 mg/L,而单纯MBR工艺仅为10 mg/L.水解反应器可将污水中HPI大部分转化为HPO-A,改善难降解有机物可生化性,芳香族化合物的含量明显降低.随着重金属Cu~(2+)、Ni~(2+)质量浓度的升高,MBR反应器内活性污泥的SOUR值逐步下降,但水解-MBR工艺SOUR受重金属的抑制率均比单独MBR工艺低5%左右.由于水解使重金属毒性减弱,水解-MBR系统中微生物的活性较高,系统中EPS含量和出水质量浓度均显著低于单独MBR工艺,且可以有效减少膜表面胶体物质和溶解性有机物形成,降低污泥滤饼层的形成速度,有效减缓膜污染的速率.  相似文献   

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