MOFs耦合木材复合材料在环境修复方面应用研究进展

在全国大力倡导“绿水青山就是金山银山”的背景下,发展高效率、低成本、零污染的先进可循环使用污染物去除技术将成为实现“绿水青山”的关键。然而,当前传统的污染物去除技术如活性炭吸附、高级氧化、膜分离等仍处于主流地位,具有成本低的优势,但存在去除效率低,能耗高,二次污染等问题。以纳米材料为核心的环境纳米技术（吸附,催化,膜分离等）由于其高效性和功能多样性在环境修复领域引起了学者的巨大关注。金属有机骨架材料（metal-organic frameworks, MOFs）是由金属离子和有机配体构成的具有一维、二维、三维结构的多功能晶态材料,作为一类新兴的多孔材料因其具有有序的孔道、丰富的结构和高的比表面积,在环境修复领域一经应用便表现出了很好的应用前景。然而,MOFs本身的晶型结构决定了它们大多以粉末状存在,具有本身固有的易碎性,不宜加工型和低相容性,在回收、加工成型等方面受到限制,严重制约了其在实际中的应用。生物质材料因其种类多、低成本和固有的高孔隙率等特性,在在环境修复方面引起了国内外学者极大的兴趣。而木材是最常见和最丰富的生物质材料之一,具有天然的多维孔道结构,丰富的羟基/羧基,良好的可加工性,是固定粉末状MOFs的理想载体。近年来,国内外学者利用其本征结构及特性,以MOFs作为新型载体引入功能化纳米粒子或非均相催化剂等活性组分构筑的新型结构体系成为当前研究热点之一,并逐渐应用于木材、纤维素、凝胶等生物质及其衍生物基复合材料的制备和生物质催化转化等领域,相关基础研究正在逐渐拓展并展现出较大的应用潜力。基于此,笔者系统介绍了MOFs与木材的耦合策略如混合浸泡法、真空浸渍法,溶剂热法,原位生长法等,同时揭示了MOFs负载到木质上耦合MOFs/木材复合材料的机理如物理吸附、润湿机理、毛细现象、构造成核位点。笔者对当前MOFs材料在生物质及其衍生化学品中应用研究的代表性成果进行梳理与总结。在此基础上,重点讨论了这些MOFs/木材复合材料在气相物吸附,重金属离子去除,有害颗粒物过滤,高级氧化等环境修复领域的应用现状,阐明了MOFs微观结构设计与复合材料宏观性能之间的关联机制。最后,对MOFs/木材复合材料发展过程中面临的机遇与挑战进行了展望。该综述为设计构筑面向环境实际应用MOFs基复合材料提供了新的视野,将促进其在环境修复领域的应用。     

多频海底声学原位测试系统在海水中的声源响应及子波分析

多频海底声学原位测试系统是国家海洋局第二海洋研究所自行研制的海底声学原位测试系统。利用声源换能器的等效电路,分析了声源换能器输入终端输入脉冲与输出接收脉冲之间的关系。将系统的低频声源等效为一定半径的球形声源,确定了系统在15kHz时在试验海域海水中的声源换能器的角频率响应和输出回路品质因子。计算了系统理论接收脉冲,结果表明输出接收脉冲并非输入脉冲的简单复制。并与实测接收脉冲进行了比对,理论接受脉冲与实测脉冲在细节上达到了很好的匹配,说明本文确定的各响应参数很好的代表了本系统在海水中的声源响应。     

一种超小型光纤收发器的设计和测试系统

文章基于现有光纤收发器的现状和工作机理,介绍一种满足千兆位以太网应用的超小型光纤收发器的设计架构,通过可测试性设计,采用直插式RJ-45公头连接器、小尺寸低功耗物理层转换器方案和光电转换方案,显著减小产品的尺寸,非常利于客户端采用高密度组装方式和即插即用的实际应用需求。详细描述各单元的测试系统和测试内容,以及网络测试系统架构,并附上相应测试结果,针对一些问题进行总结,给出优化的方向。     

粗煤泥分选机在祁东矿选煤厂的应用

祁东矿选煤厂针对原分选工艺因脱泥效果差,影响重介质系统分选的问题,增大了脱泥筛筛孔,同时增设CSS粗煤泥分选系统,改善了重介质系统分选效果,提高了精煤产率,使选煤厂获得了较好的经济效益。     

皮带机负载预测控制技术的研究及应用

详细分析了皮带机的运行模式和负载特点,并重点分析了负载预测控制技术。通过计算上、下级皮带机的实时运输量,并根据上级皮带机的实时运输量预先控制下级皮带机的转速,最后将其投入皮带运输机控制系统中使用,结果表明预测效果符合皮带运输机负载情况,实现了最大的能源利用率。     

油气管道运输泄漏分析及其应急管理机制

针对管道运输泄漏情况进行实地调研,结合应急管理机制最新研究方向,发现适用于此类问题的建模方案——随机Petri网模型。以黄岛输油管道泄漏事故为例,收集整理管道运输泄漏应急管理流程相关数据,用同构马尔可夫链从变迁利用率、平均延迟时间两方面进行研究。研究结果表明,管道泄漏系统的协调处理、受灾地区的防护和群众的转移安置在应急行动中耗时最多。因此,加大中央建设行政机构和地方建设行政机构之间的合作力度、完善群众转移安置体系,是加强管道泄漏应急管理、将经济损失降到最低的合理手段。     

氮气升温技术在低压氨合成系统中的应用

合成气压缩机氮气开车与合成塔氮气升温的成功不仅为开车节省时间和费用,而且在节能环保、安全等问题上迈进了重要一步,为压缩机检修后的氮气试车提供了依据。     

浅析室内工程在设计与施工中存在的问题及原因

建筑的适用性、经济性、艺术性是建筑本质特性的概括,反映到设计原则上,用“适用、经济、美观”这六个字就恰到好处。建筑创作一定要把改善城市面貌、生产环境作为主要课题。 改革开放以来,我国经济建设的迅速发展,给建筑业的发展提供了机会,并直接或间接地带动了建筑设计、     

YMH-Ⅱ数据采集机的研究

长江中游水文水资源勘测局承担了陆水水情自动测报系统的改造任务，研制完成了YMH－Ⅱ水情自动测报系统全套设备，YMH－II数据采集机是系统的主要设备之一，具有自动测报和固态存储两大功能，既可作为水情自动测报系统的测站设备，也可作为水文测验设备，具有推广使用价值。     

面向深海序列图像拼接的快速匹配方法

在分析深海序列图像具有时间和空间上连续性的 基础上,提出了一种基于卡尔曼滤波跟踪序列图像的 空间位置实施序列图像的快速匹配方法。以序列图像间相似变换矩阵的4个参数为状态向 量建立卡尔曼滤 波器。首先根据前序序列图像匹配后的状态向量预测当前帧待拼接图像的状态向量,建立相 对于前一帧图像 的相似变换矩阵;然后建立前后帧图像中子区域的对应关系,分别实现子区域内特征点的局 部匹配;最后根 据局部匹配的结果估计相似变换矩阵,并修正状态向量。实验中,为提高匹配的可靠性,对 每个子区域进行放 大,当子区域取128×128,放大系数为1.5时 ,本文提出的局部匹配方法得到的匹配准确率超过90%,匹 配效率提升约50%,表明本文方法能有效地应用于序列图像的拼接。