超高压脉冲电晕放电分解CO_2气体研究

CO_2造成的地球暖化是全球环境问题中最重要、最急待解决的问题之一.当前CO_2固定化、有效应用技术研究:应用细菌、海藻固定;复合糖固定;氢化学反应固定;高温分离、回收利用技术.日本电力中央研究所提出将分离出来的CO_2液体化后注入3000m海底贮存,它使发电厂生产成本增加80%以上.Higashi等人用直流和脉冲电晕放电,在添加Ar气体作用下,降低N_2-CO_2或纯CO_2含量.由于CO_2是一种稳定性气体,治理CO_2的技术处于基础研究阶段.     

机器学习助力发现高效CO2电催化还原Cu-Al合金催化剂

正CO_2大量排放造成的环境变化已逐渐成为制约现代社会发展的难题.将CO_2还原为高附加值化学品(如乙烯)是解决这一问题的有效途径,具有重要的科学意义和应用前景.然而,由于CO_2是一个非常惰性的分子,高效还原难度高.实验发现金属Cu可以作为将CO_2还原为C2物种的催化剂,但是催化选择性和产率都很低,不能满足大规模工业化的要求~([1]).因此尝试对Cu改性,如形成合金,是     

EXAFS及XRD研究铁系催化剂在反应过程中的结构变化

近年来大量排放CO_2产生的温室效应、石油紧缺造成的能源危机,以及CO_2是个潜在的能源,使人们对CO_2的开发和利用产生浓厚的兴趣.CO_2加氢是解决这一问题的重要途径,70年代末至80年代初期的研究工作主要是CO_2加氢甲烷化研究,甲烷在工业上的价值不是很高,将CO_2加氢转化成更有价值的合碳化合物,合成醇、烃类甚至汽油才是期待的结果.     

水稻幼苗固定和还原CO_2问题的初步探讨

我們結合“有机肥优越性的生理基础”的研究,进行了水稻幼苗碳素同化問題的探討,本文是关于根系对CO_2固定和还原这一部分的初步結果。 CO_2能为根系吸收,已是确知的事实。但是根系固定和还原CO_2的机制目前向不了解,可能和叶绿体一样,需要“还原物质”或高能化合物如ATP、TPNH等,即所謂“合成能力”,这些“合成能力”的来源,我們认为有可能是光通过叶绿素在叶中形成这种物质后,再以直接或間接的方式轉递到根而引起CO_2固定。     

植物种子大小与幼苗对CO2倍增反应的关系

大气CO_2浓度到下世纪中叶可能增加到700μL/L。CO_2倍增及其引起的温室效应对植被和整个生态系统的影响已受到广泛关注。C3和C4植物对CO_2倍增的反应有着很大差异,CO_2倍增时,C3植物光合效率增长潜势可达66％,而C4植物则只有4％,因而在CO_2倍增后,C3物种将比C4物种占优势,可能显著地改变植物群落的组成。最近Diaz等曾观察到CO_2增加时,菌根侵染植物和非菌根侵染植物的反应差异很大,CO_2倍增使菌根及其被侵染植物Calluma vulgaris相互得益,而不利于非菌根侵染植物,如Rurnex obtusifolius和Cardamine flexuosa的生长,源于其根系与土壤微生物营养的竞争。它也是影响植物群落改变的重要因子。先前的工作中,我们曾注意到紫花苜蓿在苗期生长对CO_2倍增的反应较大豆更为明显。这使我们设想,植物早期生长对CO_2倍增的反应可能与种子大小有某种关系,而且可能影响大气CO_2增加导致的植物群落组成的变化。本文报告以7种草本植物为材料的研究结果。     

大豆对大气CO2倍增的一些生理反应

人类的经济活动已使大气中的CO_2浓度由产业革命前的280×10~(-6)增至目前的350×10~(-6)左右,且有加速增长的趋势,引起广泛的关注.为预测未来全球环境变化对植物,特别是农作物生长和产量的影响,过去10多年在发达国家已大量进行了在可控环境下CO_2增高的单因子实验研究.本文报道在开顶式培养室中进行的大气CO_2倍增对大豆一些生理特性影响的实验结果.     

CO2电化学还原过程中电解质研究现状及趋势

随着工业化的迅速发展,大气中CO_2含量逐步增加并造成日益严重的环境问题.合理利用CO_2并将其转变为有用的燃料或化学品,成为国际学术界和工业界共同关注的热点.电化学还原CO_2因反应条件温和、反应产物可调,且利用可再生或分布式电能,而受到研究者青睐.在CO_2电化学还原体系中,电解质为CO_2分子的传输及电化学还原提供了重要的环境,且作为导电介质,构成了闭合电路.研究表明,电解质种类、浓度和pH等均会改变电极表面反应环境的性质,影响产物的电流密度和选择性,在CO_2电化学还原过程中起到重要的作用.本文针对国内外CO_2电化学还原过程中各类电解质的研究现状及性能等进行了论述,重点总结了碱金属盐和离子液体两类电解质对电化学还原CO_2反应的电流密度、产物选择性和过电势等的影响,分析了CO_2还原生成不同产物的机理,展望了CO_2电化学还原电解质体系的研究和发展趋势.     

试论工业废渣的综合利用

资源、能源和环境保护是每个工业化国家都要面临的实际问题,而综合利用工业废渣是解决上述三个问题的关键之一,我们必须把工业废渣作为重要的新资源来考虑。一、工业废渣危害的严重性我国的煤炭资源极为丰富,煤炭占能源结构的70％以上。1981年我国29个省市自治区所排放的4.3亿吨废渣和尾矿中,煤矸石为1.3亿吨,粉煤灰(包括直接排入大气中的飞灰)约4000万吨,综合利用率仅占15％左右。到1982年底,我国已堆积煤矸石11亿吨,占地     

类水滑石材料的缺陷调控对光催化CO2还原产物的选择性

<正>随着人类不断消耗化石燃料等不可再生能源,产生的"温室效应"和污染等问题受到社会各界的广泛关注.光催化还原CO_2可以获得碳氢化合物,这一反应既可减排CO_2等温室气体,又可将其转化为碳氢化合物,实现资源的再利用,从而缓解能源问题,实现人工碳循环.目前,光催化还原CO_2的研究面临着转化率不高、产物多、选择     

CO2加氢耦合芳胺和硝基芳烃N-烷基化催化剂研究进展

N-烷基芳胺用途广泛,是石油化工、橡胶产业、染料制备、药物研发和精细化学品合成等领域的重要中间体.传统的N-烷基芳胺合成往往存在原料价格较高、反应设备腐蚀和易于造成环境污染等问题.近年来,以储量丰富的温室气体CO_2作为C1资源,将CO_2加氢与芳胺或硝基芳烃N-烷基化耦合制备N-烷基芳胺的催化剂研究取得显著进展.本文综述了CO_2加氢耦合芳胺和硝基芳胺N-烷基化催化剂研究进展,重点介绍CO_2加氢与苯胺、甲基苯胺和硝基苯N-烷基化耦合的均相和多相催化剂构效关联、影响因素以及催化反应机理,并对该领域的催化剂研发前景进行了展望.     

我国岩溶作用与大气温室气体CO2源汇关系的初步估算

IPCC,田中正之以及Tans等人的研究均认为进入大气的CO_2约有10%～20%去向不明,IPCC称之为“遗漏的CO_2汇”(Missing sink).近年来,许多学者对此进行了大量的研究,试图捕捉这10%～20%的CO_2的行踪.虽然其研究取得了一定的进展,但对这一“遗漏的汇”至今仍无令人满意的解释.袁道先提出的碳酸盐岩-水-CO_2三相岩溶动力系统概念模型不但清楚地表明了岩溶作用与大气CO_2之间的密切关系,而且为由此形成的岩溶过程中的碳循环理论开辟了大气CO_2源汇研究的新领域.本文试图运用其理论方法,根据我国典型岩溶区的现场监测和统计资料,对我国的岩溶作用与大气CO_2的源汇关系进行初步的定量评价.     

干旱区荒漠无机固碳能力及土壤碳同化途径

干旱区荒漠的非生物固碳能力一些学者至今怀疑,关键在于地上通量观测到的CO_2吸收结果是否在土壤碳库得到体现.本研究在我国西北干旱区,将荒漠划分为砾质荒漠(戈壁)、沙质荒漠(沙漠)和壤质荒漠三大类,从颗粒组成、总含盐量、有机碳和无机碳含量等方面测定分析,研究不同类型荒漠土壤有机碳和无机碳(soil inorganic carbon,SIC)密度和储量变化,并与高寒生态系统进行比较.结果表明,不同类型荒漠平均0~30 cm表土层和1 m深土壤SIC密度分别为2.8和10.1 kg C m~(-2).相比较,壤质荒漠的SIC密度最高,1 m深土壤达到12.1 kg C m~(-2).针对土壤对CO_2的吸收和无机固定,提出土壤碳同化(soil carbon assimilation)概念.荒漠生态系统固碳是植物碳同化与土壤碳同化,即有机和无机过程的结合,荒漠土壤无机碳密度和储量是有机碳的5倍.土壤碳同化途径分为3个阶段:CO_2与H_2O反应阶段、CO_2或弱碳酸与土壤溶液阳离子反应阶段、生成溶解碳酸盐与沉淀碳酸盐附着于土壤颗粒和向下沉积阶段.土壤碳同化能力随着土壤有机碳含量、含盐量、水分、粉粒和黏粒含量的增加而提高.     

解决能源、就业和环境保护问题的有机循环

能源、就业和环境保护问题,对世界上任何一个国家的进步都具有极其重要的影响。由于世界人口爆发性地增长以及工业化和城市化的步伐加快,各国领导者们脑海中自然产生了对人类未来生命“质量”的极大关注。悲观主义主要来源于资源的迅速枯竭、能源供求关系日益恶化。唯一的出路应是综合利用本国资源。仔细地分析印度农业生产方式揭示:除了主要产品作食品、燃料、动物饲料、纤维及工业原料用之外,还有大量的、品种繁多的残留物堆积在加工场的周围。由于这些农副产品量大而分散,造成收集、运输及加工成商品等的成本费用增加,致使部分或全部农副产品不能被充分利用。关于农副产品综合利用的问题,虽然已获得大量的有用情报,然而,有关的所有科技文献都是基于一步利用方式。而影响一个国家的农副产品综合利     

生物技术在环境保护中的应用

在当今世界普遍关心的环境问题中,最紧迫的问题当属全球转暖和臭氧层枯竭,这两种现象均由二氧化碳(CO_2)和其他化学排放物增多引起的。与此同时,日益积聚的塑料废品、日渐扩大的沙漠、酸雨以及热带雨林的损失等环境负载,又使我们这颗星球的环境犹如雪上加霜。在运用科学技术保护全球环境的运动中,不难预料,生物技术将发挥最为重要的作用,因为植物处理是能够在诸多环境问题上发挥一定作用的。这促使通产省制定规划,从各种生物技术中寻找保护环境的办法。本文将重点介绍该领域的研究成果。早在10前,美国环境保护署和国家科学院就发出警告:大气层正在不正常的转暖(成因是CO_2等)。     

基于投影寻踪和层次分析的太阳能热化学制燃料的筛选方法

利用太阳能热化学反应从H_2O和CO_2中制备燃料,可以将太阳能转换为化学能,提升燃料热值,实现太阳能的清洁灵活利用,是解决能源和环境问题的潜在方式之一.太阳能热化学循环制燃料反应种类众多而且各有优缺点,如何从中筛选出需要的反应是一个难题.本文提出了基于投影寻踪和层次分析的反应评选方法,从当前研究的400余种反应中筛选出钙钛矿、氧化锌等反应.该筛选方法有效解决了评价指标过多和评价指标模糊不足两种情况下难以决策的问题,兼顾到了评价指标的客观性和有效性,可为有关人员比较和评价不同的太阳能热化学制燃料反应提供参考.     

工业革命以来大气CO_2浓度不断增加的树轮稳定碳同位素证据

树轮稳定碳同位素研究已被广泛用于探讨古气侯波动、大气圈过去CO_2水平,以及全球碳循环.我国对这一领域的研究几乎还是一个空白.本文对采自我国黄土高原上的两棵油松年轮进行了δ~(13)C分析,探讨了工业革命以来大气CO_2碳同位素组成的变化对树轮δ~(13)C的影响.     

煤的伴生资源煤矸石的综合利用

煤矸石是在煤炭开采和加工过程中产生的一种固体废弃物。作为排放量最大的固体废弃物之一,煤矸石不仅会侵占大量土地,还会对当地环境造成极大危害。对目前国内外煤矸石的综合利用技术的研究现状进行了综述。以煤矸石为原料,加工成高附加值的节能产品和环保产品,将会是高效综合利用的发展方向。     

完整叶片降低光照强度后的CO_2猝发现象和光呼吸强度的数量关系

当进行光合作用的烟草叶片从照光转变到黑暗时,Decker发现了CO_2的猝发现象(Post Illumination CO_2 Burst或PIB),从而证明了高等植物中光呼吸的存在。由于光呼吸在植物生理基础理论研究及农业应用研究方面都具有重大的理论意义和实践意义,对光呼吸及其相关问题的研究在植物生理研究史上进入了一个“文艺复兴”新时期。但至今尚没有一个     

气候变化耦合海洋污染的生态毒理学研究进展

工业化以来,海洋污染已成为全球性环境问题;CO_2浓度持续增加下,气候变化也给海洋环境带来了显著改变.目前,大量的研究集中在气候变化或者环境污染各自单独对海洋生物及生态系统的影响,并已取得一些广泛认可的结论.然而,现实环境中,生物实际处在气候变化与海洋污染的双重胁迫下,生物与生态系统受到的影响极有可能更加复杂和严峻.因此,气候变化耦合海洋污染的生态毒理学研究越来越受到关注.本文在概述气候变化与海洋污染的基础上,总结了气候变化下海洋环境的改变,特别是海水升温、酸化、低氧等对典型海洋污染物如重金属和持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)等的生物毒性的影响,分析了气候变化与海洋污染的交互作用,提出当前研究所面临的问题并展望未来的研究前景,为准确评估全球气候变化下的海洋生态风险以及促进我国全球气候变化应对提供基础.     

探寻我国碳汇分布:从大气CO2探测入手

正二氧化碳(CO_2)是地球大气的重要组成部分,体积组分约占大气的0.04%.大气中的CO_2会产生较强的温室效应,含量过高将导致地表温度升高.自工业革命以来,人类对化石燃料的消耗,导致CO_2等温室气体被大量释放,超过了大自然的调节能力,导致残留在大气中的CO_2含量急剧上升,