基于专利地图的石墨烯发展态势分析

石墨烯因其突出的物理化学性质在诸多领域都有广泛的应用前景,世界各地都在大力开展石墨烯相关研究。通过利用专利地图作为工具,对石墨烯的发展态势进行了多角度分析。从专利申请量上来看,全球的石墨烯研究处于成熟期,我国的专利申请量居于世界首位,但是对于核心性和创新性的技术仍未掌握;从专利技术领域来看,全球的和国内的研究热点都是集中在半导体器件、电极材料、材料制备以及复合材料等方向;从专利地区分布来看,中国、美国和韩国专利申请数量居于前三位,国内江苏、广东、北京等省市是石墨烯研究高度活跃地区;从专利申请人来看,韩国三星的专利数量和质量均居于世界领先水平,我国仍以基础研究为主。总体来说,我国已经很广泛地开展了石墨烯的研究,但在研究水平和影响力方面仍待提升。     

絮体表面形态对膜污染预测的影响

现有对混凝-膜过滤过程中膜污染的预测分析，一般采用XDLVO理论对光滑界面的作用能进行计算，但混凝絮体表面形态会对预测结果产生较大的影响。利用正弦波球体模型对粗糙腐殖酸(HA)絮体表面进行模拟，并通过表面元素积分法(SEI)结合XDLVO理论与复合辛普森规则，对不同粗糙程度的混凝絮体与聚偏氟乙烯(PVDF)膜的界面作用能进行量化模拟；并将结果与传统XDLVO理论模拟的光滑界面作用能进行了比较。实验结果表明，该模型适用于混凝-膜过滤体系中絮体界面作用能的模拟，同时在模拟过程中，由于粗糙度的不同会导致界面作用能在数值上存在1~2个数量级的差异；并且粗糙的絮体较完全光滑的絮体与膜污染趋势的拟合程度更高，即引入絮体表面形态对利用絮体与膜界面间相互作用能表征膜污染趋势的置信度更高。     

城市黑臭河道底泥内源污染控制的固化与稳定化技术

黑臭河道底泥是污染物质的重要储蓄积库,也是水生态系统中分解消化、物质循环、能量交换的场所。尤其在长期厌氧环境下,沉积的淤泥超负荷耗氧,形成次生的内源污染上侵水体。文中模拟自然的火山灰反应原理,用功能性矿物材料和胶凝性材料,采用碱或碱性盐激发下形成的固化(稳定化)层,构建稳定的"防火墙",隔离或者稳定底泥中营养盐、重金属上泛水体,起到较好地控制内源污染的目的。     

交联网状结构新型煤尘抑制剂的制备及性能研究

为解决露天煤矿产生的煤尘污染问题,制备了具有交联网络结构的聚乙烯醇/海藻酸钠/偏磷酸钠抑尘剂,并对抑尘剂的用量、配比以及抑尘效果进行了研究。利用扫描电镜研究了煤尘固结体的微观结构,采用分子动力学模拟研究了抑尘剂与煤粉之间的微观相互作用机理。结果表明:在温度为55℃下,当聚乙烯醇为5.5 g,海藻酸钠为0.45 g,甘油为4.5 g,交联剂为0.12 g时,抑尘剂的黏度为74 m Pa·s,煤尘固结体的抗压强度达到26.1 kPa,抑尘剂在煤尘表面的连续性和润湿性较好。     

KOH改性生物炭修复As污染土壤的最佳环境条件研究

基于调控环境因子来探寻KOH改性生物炭在最适环境条件下对As污染土壤的修复效果。结果表明:KOH改性生物炭修复土壤中总砷的最适pH=7.5;适含水率为20%～25%;最适温度为20℃～30℃;最适有机质含量为16g/kg～28g/kg;最适全氮含量为0.85g/kg～1.25g/kg。     

生物法处理含油污泥研究进展

随着石油和天然气的大规模开发,开采过程中会产生大量有机物含量高、组分复杂的含油污泥,含油污泥严重污染油田周边的水、土壤及生态环境,处理石油开采过程中产生的含油污泥已刻不容缓。生物法处理含油污泥因其运行费用低、投资少、环境友好的特点已成为近年来研究的热点,具有良好的应用前景。本文在研究国内外文献资料的基础上,对处理含油污泥的生物法按单一法和联合法分类,分别评述了这两种方法处理含油污泥的特点,并对这些方法的发展提出了建议。     

水体内源污染控制技术

内源污染是当今水环境治理亟待解决的重难点问题之一。目前,内源污染常用的控制技术包括底泥疏浚、原位覆盖、引水冲污、化学修复、水生动植物修复、微生物菌剂以及多种技术联用等。本文以物理修复、化学修复、生物修复3种技术为例,对比分析国内外常用治理内源污染的技术,讨论了各类底泥修复技术措施的优缺点及适用范围。最后,分析了当下内源污染控制存在的问题并进行展望。     

室内空气质量领域中美合作成果及展望

人们超过80%的时间在室内度过,健康与建筑室内空气质量密切相关。近年来,人们对环保和健康日益重视,对建筑的需求也从"舒适建筑"逐步向"健康建筑"过渡。对建筑室内空气质量改善的迫切需求,使得传统温度、湿度的空气处理需求增加至兼顾温湿度、二氧化碳、颗粒物、室内空气污染物(甲醛等)多参数多变量的控制。这势必颠覆已有的建筑空调系统的控制策略和模式,进而造成建筑能耗的大大增加。在此背景下,"十三五"期间在中美清洁能源联合研究中心支持下,中美在建筑室内空气质量领域开展合作,围绕新建建筑空气质量的预评估、建筑空气质量的监测与净化技术以及建筑示范工程等方面开展,从建筑设计、运营、改造和示范四个必要环节来实现健康、节能的可持续建筑环境控制。     

基于PacBio SMRT技术的婴幼儿配方奶粉微生物安全性评价

目的:婴幼儿配方奶粉中的大量细菌已被灭活,然而灭活微生物仍影响产品品质和货架期。现行纯培养技术只能对食品基质中活菌进行检测,无法全面评估污染微生物组成,而基于宏基因组学策略能够对婴幼儿配方奶粉加工过程中污染微生物进行全面客观的评价。方法:采集6份婴幼儿配方奶粉,使用细菌纯培养、单分子实时测序技术(PacBio SMRT)和微滴式数字PCR(ddPCR)联用技术对其污染微生物组成进行评价。结果:采用纯培养技术在样品中均未检测到大肠菌群、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、阪崎肠杆菌和芽孢。使用PacBio SMRT测序技术,在婴幼儿配方奶粉中共鉴定出14个细菌门、138个细菌属和255个细菌种。其中6份样品均存在过嗜冷菌蜡样芽孢杆菌,其平均相对含量高达23.54%,这一灭活的细菌也会影响产品货架期。此外,在IF3、IF4、IF5和IF6样品中,检测到相对含量较低的致病菌大肠杆菌,其相对含量分别为0.06%,0.01%,0.15%和0.05%。采用ddPCR技术对SMRT测序方法检测到的致病菌蜡样芽孢杆菌和大肠杆菌进行定量分析,发现每克奶粉样品中蜡样芽孢杆菌和大肠杆菌的平均拷贝数取对数后分别为5.45和4.89。结论:在6份婴幼儿配方奶粉中均未检出致病菌,符合食品安全国家标准,然而奶粉中被灭活的蜡样芽孢杆菌和大肠杆菌可能增加产品腐败的风险,影响产品的货架期。本研究结合多个技术全面评价婴幼儿配方奶粉的微生物污染情况,初步建立婴幼儿配方奶粉的微生物检测技术。