用CO_2气敏电极测定发酵液中CO_2含量的研究

本文研究了用 CO_2气敏电极测定发酵液中 CO_2含量的方法。结果表明:由标准曲线法,用 CO_2电极不仅能测出发酵液中 CO_2相对含量的变化,而且能测定共绝对含量。其适用范围为2～50℃,最佳范围为15～35℃;最适 pH 值为3～5;乙醇浓度在15%(V/V)以下及葡萄糖浓度在35%(W/V)以下对测量无影响。其浓度测定范围为10~(-5)～10~(-2)M。     

增氧灌溉培养条件下土壤N2 O及CO2 排放规律研究

增氧灌溉可改善灌溉导致的根系缺氧胁迫,促进作物提质增产,同时也会影响土壤温室气体的排放。为明确增氧灌溉下土壤N_2O与CO_2的排放特征,设置灌水量(非充分和充分灌溉)和增氧量(对照溶氧值5 mg/L和增氧溶氧值40 mg/L)2因素2水平试验,在恒温培养条件下,研究灌水量和增氧量对土壤深层N_2O与CO_2浓度及排放通量的影响;此外,为了研究土壤温室气体排放通量与土层中温室气体浓度之间的关系以及主导温室气体增温潜势的气体种类,对温室气体排放通量与土层中温室气体浓度及增温潜势进行相关性分析。结果表明:①土壤N_2O与CO_2的排放量依赖于土壤深层N_2O与CO_2的浓度;②N_2O排放通量与土壤在5 cm与10 cm埋深的N_2O浓度均呈极显著的正相关关系(P0.01),CO_2排放通量与土壤在10 cm埋深的CO_2浓度呈显著的正相关关系(P0.05);③温室气体综合增温潜势与N_2O排放呈极显著的正相关关系(P0.01),与CO_2排放关系不显著(P0.05);④增氧和充分灌溉处理增加了土壤N_2O与CO_2的排放通量、排放峰值及累计排放量;⑤增氧、充分灌溉处理下,5 cm和10 cm埋深处N_2O与CO_2的浓度较高;⑥增氧充分灌溉提高了温室气体的综合增温潜势。     

基于激光吸收光谱技术的CO_2痕量检测及调制参数的优化

采用可调谐激光吸收光谱技术,在室温下对中心波长为2004nm的分布反馈式半导体激光器进行波长调制,可得到CO_2在2004nm处的二次谐波幅值,根据Beer-Lambert定律,计算出CO_2的浓度。正弦调制参数是影响系统检测灵敏度和精度的重要因素,通过对正弦调制信号频率、幅值与二次谐波线型之间关系的研究,实现了每米光程下10ppm的检测下限。     

流化床O_2/CO_2气氛对烟煤焦反应速率的影响研究

流化床O_2/CO_2燃烧是实现煤炭清洁利用及近零碳排放的有效技术之一.为进一步探究工业流化床O_2/CO_2燃烧条件下的煤颗粒燃烧机制,本研究在小型流化床试验台上,通过在线测量流化床出口烟气中O_2和CO的浓度,深入考察了O_2/CO_2取代O_2/N2后,不同的床层温度(800~900℃)、O_2浓度(4%~10%)及颗粒粒径(2~8 mm)下的烟煤焦燃烧特性.实验结果表明:O_2/CO_2气氛下,煤焦反应速率随床层温度的升高、O_2浓度的升高和颗粒粒径的降低而增加;煤焦燃烧反应由O_2扩散控制,气化反应由反应动力学控制;相较于O_2/N2气氛,低床温下,O_2/CO_2气氛下的O_2扩散速率降低是煤焦反应速率改变的主要原因;高床温下,除O_2/CO_2气氛下O_2的扩散速率降低外,煤焦气化反应对煤焦反应速率的影响同样不可忽略.     

二氧化碳在盐碱水中溶解及溢出的实验研究

实验室条件下,将空气、体积分数1%CO_2、5%CO_2、100%CO_2分别通入实验室制备盐碱土-水混合样(#1)、现场取样盐碱水(#2)、黄河水(#3)3种样品中,考察了不同样品中pH值的变化以及不同温度下CO_2的溢出速率。研究结果表明:#1通入100%CO_2,pH值降低到6.62后变化速率趋于平缓,有效地中和土壤碱性同时避免了因通入CO_2而带来的土壤酸化问题,CO_2的溢出速率随着温度的增加而加快,24h后基本达到平衡,pH值不再上升;#2和#3通入100%CO_2后pH值分别降低到5.51和5.43,当温度达到40℃时,20h后CO_2基本全部溢出,样品呈中性,并随着温度的升高,CO_2溢出速率加快。本实验为实际利用烟气CO_2精准释控改造盐碱地提供了基础数据。     

海洋酸化对脊尾白虾抗氧化酶活性的影响

采用高纯度CO_2和空气的混合气体调配试验所需酸化海水,研究不同海水酸化条件胁迫对脊尾白虾超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)浓度的影响.结果表明,1 000μL/L CO_2酸化组SOD,CAT和GSH-Px活性表现为先上升后下降的趋势,其中SOD和CAT活性分别在7d和14d时受到显著诱导(P0.05),而GSH-Px活性在7d和14d时显著高于对照组(P0.05);1 900μL/L酸化组SOD,CAT和GSHPx活性在暴露过程中受到不同程度的抑制,其中SOD活性在14d和28d时均显著低于对照组(P0.05),CAT和GSH-Px活性均在14d时受到显著抑制(P0.05);1 000μL/L和1 900μL/L CO_2酸化组的MDA浓度均呈现先增加后回落的趋势,1 000μL/L组在14d时MDA浓度显著增加(P0.05),而1 900μL/L组则在7d和14d时MDA浓度均显著高于对照组(P0.05)且在14d时达到最大值.由此可见,海洋酸化对脊尾白虾的抗氧化酶活性具有明显的刺激作用,且在轻度酸化胁迫时抗氧化酶活性受到诱导,而在较高强度的酸化胁迫时其活性被抑制.     

液态CO_2相变射流压力变化及其煤岩致裂规律

基于液态CO_2相变致裂技术,研发了液态CO_2相变射流煤岩致裂实验装置,对液态CO_2相变射流压力随时间衰减规律及其致裂煤岩宏微观破坏规律进行研究.结果表明:液态CO_2相变射流压力随时间呈指数关系衰减,建立的指数型液态CO_2相变射流压力随时间变化理论模型符合实验规律;三向压力值对液态CO_2相变射流裂隙扩展方向有较大的影响,受主应力比影响致裂裂隙会向主应力较大的方向扩展,且致裂裂隙均处于优势致裂范围内;液态CO_2相变射流煤岩破坏区面积、致裂孔隙及裂隙的数量与尺寸、大孔和可见孔容量等参数随着CO_2初始压力的增加而增大.     

纳米铜吸附光度法定量检测三聚氰胺的研究

提出一种利用纳米铜粒子吸附光度法定量检测微量三聚氰胺含量的方法。以DMF为还原剂,合成了粒径为3nm的纳米铜粒子;将合成所得的纳米铜与三聚氰胺均匀分散在乙二醇溶剂中,配制成不同浓度的三聚氰胺-纳米铜混合液,采用紫外-可见分光光度计检测其吸光度值,建立吸光度-三聚氰胺浓度之间的定量关系,探究纳米铜浓度及反应时间对体系的影响。结果表明:纳米铜对三聚氰胺具有很强的吸附,这种吸附作用通过化学络合作用使其溶解度提高;在UV-Vis吸收光谱中表现为:纳米铜的特征吸收峰位没有发生变化,但吸光度显著下降;其吸附作用时间需18 min以上。在三聚氰胺浓度较小时,吸光度与浓度呈现良好的线性关系,这种线性范围随着纳米铜溶胶的浓度增加而扩大,当纳米铜溶胶浓度为0.005 mol/L时,A-c线性范围为0~1.00 ppm;当纳米铜溶胶浓度为0.008 mol/L时,A-c线性范围扩大到6.00 ppm;经计算,该方法的检出限为0.015 ppm,回收率达到97%~99%,表明这种方法能够准确检测微量三聚氰胺的含量。     

中红外发光二极管的痕量气体检测系统的研究

在离轴石英增强型光声光谱(OB-QEPAS)技术的基础上,提出了一种以中红外发光二极管(MIR-LED)代替传统方案中的激光作为系统光源来检测痕量气体的方案。搭建了以CO_2为目标气体,以中心波长在4.36μm的MIR-LED为光源的OB-QEPAS平台来检测系统的灵敏度,并对系统的各部分进行了详细介绍。实验得到系统的检测极限达到ppm量级,相应的归一化噪声等效吸收系数(NNEA)达到了10~(-8)量级。基于红外光源的OB-QEPAS技术为发展低成本、操作方便灵敏的痕量气体检测提供了一种新的技术手段。     

膜法脱除模拟烟气中CO_2的实验研究

以一乙醇胺(MEA)和三乙醇胺(TEA)为吸收液,主要考察了气体流量、吸收液流量、MEA/TEA混合比,以及吸收液浓度对膜吸收法脱除CO_2的脱除率的影响.实验结果表明,脱除率随模拟烟气流量的增加而减小,随吸收液流量的增加而增大;MEA的CO_2脱除率比TEA的CO_2脱除率高;两种溶液混合后,二者没有相互影响,混合吸收液的CO_2脱除率介于二者之间.     

化学溶液浸渍法修复废弃混凝土骨料研究

废弃混凝土骨料因附有水泥石导致质量变差,化学溶液浸渍法修复混凝土骨料是利用外界溶液与废弃混凝土骨料上的水泥石进行反应,生成物质填充水泥石孔隙、裂缝和表面,从而使其质量得到改善。文章利用不同浓度的Na_2SO_4、Na_2CO_3等溶液对废弃混凝土骨料进行不同时间的浸渍修复,通过对比浸渍前后废弃混凝土骨料的吸水率、表观密度和压碎指数判断修复效果,并利用SEM和XRD检测样品微观结构和矿物成分变化。结果表明:Na_2SO_4、Na_2CO_3、NaCl和NaOH溶液能与水泥石发生反应,生成的填充物主要是CaCO_3和CaSO_4·2H_2O;修复后的废弃混凝土骨料表观密度超过2.25 g/cm~3,达到了混凝土再生骨料标准要求;不同修复溶液种类、浓度和修复时间会影响修复效果,Na_2CO_3、Na_2SO_4溶液对废弃混凝土质量的修复效果好于其他试验溶液,浓度为6%的Na_2CO_3溶液在相同时间内修复效果好于其他浓度修复的效果。     

活化热钾碱脱碳液面上水蒸气平衡压力计算

本文根据文献实验数据建立了在K_2CO_3—H_2O系统中水蒸气平衡压力与温度(70～130℃)、浓度(20～30％重量)间关联式。通过它去联合K_2CO_3—KHCO_3—CO_2—H_2O—活化剂系统中少量的水蒸气平衡压力实验数据建立了应用于工业三种主要的活化热钾碱脱碳法中水蒸气平衡压力经验计算式。计算值与实验数据比较,相对误差较小。该式可用于工程计算。     

射流柱气液传质数模研究和扩散系数测定

用射流柱作为测量气体在液相中扩散系数和传质通量的实验装置,由对流扩散方程及运动方程和相应的边界条件作为射流柱传质过程的方程组。在若干假设下,解该偏微分方程组,可导出射流液柱内的浓度分布方程。引入混合浓度C_m概念后,可得到求扩散系数的方程。 以CO_2-H_20体系为例,用该模型进行数学处理,得到了25℃时CO_2在水中的扩散系数,其值为1.968×10~(-5)(cm_2/s),与文献值相符。由浓度分布方程。导出了求解气液平均传质通量的表达式,也可得到相应的传质系数表达式。通过划算并与实验值相比较,偏差为1.66％;而所得的传质系数与按渗透模型划计算值比较,偏差为1.35％。因而证明了传质数模的可靠性。     

可见光响应Ag-AgBr/(BiO)_2CO_3复合型催化剂的制备及光催化性能

以无水碳酸钠和五水硝酸铋为原料,乙二醇为溶剂,采用溶剂热法制备了(BiO)_2CO_3纳米材料;利用沉淀法将AgBr沉淀在(BiO)_2CO_3表面,并利用光辐射使部分AgBr光解为Ag,在(BiO)_2CO_3的表面生成一层Ag-AgBr纳米颗粒,制备了具有可见光响应的复合型光催化剂Ag-AgBr/(BiO)_2CO_3。通过XRD、SEM、EDS、UV-Vis等对其晶型结构、表面形貌等理化性能进行系统的分析。结果表明,Ag-AgBr的引入明显提高了(BiO)_2CO_3可见光吸收能力,促进了光生电子和空穴的迁移并缩小了禁带宽度。以有机染料罗丹明B为模拟污染物的可见光光催化脱色结果表明,在可见光下照射0.5h,Ag-AgBr/(BiO)_2CO_3对于罗丹明B的脱色率可达到94%((BiO)_2CO_3脱色率为34%)。     

地下商业街室内CO2浓度的控制研究

为了改善地下商业街的空气品质,以哈尔滨市地下商业街为研究对象,以室内CO2浓度为控制目标,采用数值模拟的方法进行研究,寻求经济合理的气流组织方案以及新风量、总风量值.提出了对于地下商业街的空调设计,应充分考虑其内部结构及人员分布的特点;对销售区和通道应采取不同的浓度标准分别进行控制;新风量值不低于20m3/(h·人).     

不同CO2浓度对普通小球藻生化组成及光合生理的影响

探讨了普通小球藻对于CO_2浓度升高的生理响应。在5个CO_2浓度下(400,700,1 000,1 500和2 000μatm)(1 atm=1.01×10~5 Pa)静止培养小球藻20代后,对其光合生理和生化组成进行分析。其中,升高CO_2浓度增加了普通小球藻的细胞密度,且1 000μatm是普通小球藻生长的最适浓度。实际光合效率与细胞密度呈现出相似的趋势。色素含量在1 000、1 500及2 000μatm显著高于其他CO_2浓度。CO_2浓度升高会降低普通小球藻可溶性糖的含量,增加其蛋白质含量。除此之外,随着CO_2浓度的升高,总酚物质的含量逐步后趋于平缓的趋势。油脂含量在1 500和2 000μatm下显著高于其他CO_2浓度下小球藻的油脂含量。当CO_2浓度为700,1 000,1 500和2 000μatm时,碳氮比与400μatm时相比均发生了极显著的变化。不同CO_2浓度下的不同生物组成的变化趋势有助于对未来环境下浮游植物对环境的响应做进一步研究。     

重金属离子对氰化物催化分解的研究

有重金属离子存在下比色测定氰时,发现一些金属离子在该条件下,对氰化物的分解具有催化作用。通过金属离子催化分解氰化物的动力学研究,证实是一级反应,各金属离子对氰化物催化分解反应的速度次序为: Ni~(2+)>Co~(2+)>Cu~(2+)>Mn~(2+)～Fe~(2+)～Zn~(2+)同时还试验了镍离子浓度与催化分解氰化物之间的关系。测得镍离子浓度在0—4ppm范围与溶液中残留氰吸光值符合线性关系。     

CO_2地质封存泄漏对土壤微生物群落的影响

土壤微生物对CO_2的耐受性和敏感性有助于监测和评估地质封存泄漏风险.通过构建CO_2泄漏模拟实验平台,采用Miseq平台Illumina二代基因测序技术观测空白对照组和400,800,1 200,2 000g/(m~2·d)等4个梯度持续通气60d后土壤微生物群落的响应,并考察2 000g/(m2·d)通气组停止通气60d后微生物群落的恢复能力.研究后发现不同微生物群落结构与组成在中、低浓度CO_2胁迫下表现为抑制性,但在高和极高浓度下菌群反应差异显著.拟杆菌目相对丰度具有极大的可变性,可作为微生物敏感性指标用来评估CO_2泄漏风险.微生物通过改变自身结构与组成以适应CO_2胁迫,但群落结构受损后恢复困难.研究结果表明:1)CO_2泄漏造成了土壤有机质持续增加,最高上升了29.4%.电导率、pH和硝酸盐则持续下降,硝酸盐浓度最大下降了85.5%;2)Chao1和Shannon指数随着泄漏量持续加大分别增加了18.40%±2.40%和6.20%±1.20%;3)酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、变形菌门等6个主要类群在不同CO_2泄漏胁迫下表现各异,其中拟杆菌目占比从38.2%急剧下降至7.90%,其它类群占比则有所上升;4)基于OTU分类的微生物群落β多样性与CO_2泄漏梯度存在显著相关(p0.01),但是受土壤pH,EC值和硝态氮的影响十分显著(p0.01);5)2 000g/(m2·d)组在停止通气60d后土壤微生物群落结构几乎没有恢复.     

石英管原子捕集技术的机理探讨

本文通过制作等浓度曲线。气流曲线、测得最大吸光区在石英管上部、与国外文献报道一致.以Ag、Cu、Au为例,研究各种测定条件,探讨了石英管原子捕集的干扰。试液0.5ppm,捕集时间2分钟时,测定出Ag的特征浓度为0.0019ppm;试液4ppb,捕集10分钟时,特征浓度为0.3ppb,比Lau报道的要出3倍,捕集0.01ppm Au,10分钟时,特征浓度为0.9ppb。本法直接测定选用锅炉水和地球化学标准样GSD-1中的Ag,得到满意结果;直接测定B165流纹斑岩矿和B161花岗岩矿中的Au,出峰明显,为原子吸收直接测定金提供了一个有发展前途的方法。     

三相流化床除CO_2研究

三相流化床除CO_2器(TBD)是一种新型的除CO_2器。用三相流化床作为除CO_2器的研究工作,国内外均未见报导。本文初步探讨了气体速度、喷淋密度、床层静止高度、填料球密度,单个填料球表面积对三相流化床除co_2器的床层压降、床层膨胀高度,出水CO_2含量、脱吸效率、传质系数K_L值的影响。三相流化床除CO_2器与固定床除co_2器相比、在达到同样出水水量和水质条件下,填料高度由3[m]降到0.05～0.1[m],装置直径为固定床的1/2。