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新型纳米六偏磷酸钛的制备及其除铊效能与机理研究

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新型纳米六偏磷酸钛的制备及其除铊效能与机理研究

作者：武铭杨广州大学

学位级别：硕士

铊（Tl）是一种具有广泛用途的稀有元素,随着高科技产业的快速发展,对铊的需求持续增长,导致了含铊金属矿石的广泛开采和铊的释放量增加,从而增加了铊在环境中的暴露风险。近年来,在一些国家的饮用水源中出现了严重的铊污染事件,导致数... 详细信息

铊（Tl）是一种具有广泛用途的稀有元素,随着高科技产业的快速发展,对铊的需求持续增长,导致了含铊金属矿石的广泛开采和铊的释放量增加,从而增加了铊在环境中的暴露风险。近年来,在一些国家的饮用水源中出现了严重的铊污染事件,导致数万人因饮用铊浓度超标的水而遭受铊中毒。在处理水体铊污染的各种技术中,吸附法因其成本效益、操作简便性和可重用性而备受关注。鉴于铊污染多发生在矿区周边,这些地区的矿山废水往往呈酸性,而大多数现有的铊吸附材料在酸性条件下表现不佳,甚至可能因为吸附材料不稳定溶出金属离子,导致二次污染。因此,开发适应pH范围广的铊吸附材料至关重要。本研究成功制备出一种可再生的片层花状六偏磷酸钛纳米复合材料,通过调节水热反应的温度我们制备了65℃-180℃之间的纳米六偏磷酸钛;并通过SEM、TEM、XRD、XPS等对其进行表征;探究了六偏磷酸钛材料对Tl（Ⅰ）的吸附性能;初步阐释了六偏磷酸钛材料对Tl（Ⅰ）的吸附机理。主要得到了以下结论:（1）160℃下制备的六偏磷酸钛呈花状的片层结构,材料对Tl（Ⅰ）的吸附性能最好;六偏磷酸钛的BET比表面积为50.8 m2/g,孔容为11.6 cm3/g。（2）在pH为7时,160℃的六偏磷酸钛对Tl（Ⅰ）的吸附容量达到1027.7mg/g,pH为3时,对Tl（Ⅰ）的吸附容量达到407.7mg/g。Freundlich模型更适合等温线的拟合;动力学拟合结果表示为六偏磷酸钛材料吸附Tl（Ⅰ）的过程更适用于准二级动力学方程;pH及共存离子影响实验表明该材料的可应用pH范围较宽在2～10之间,且六偏磷酸钛材料对Tl（Ⅰ）的选择性较高。离子强度实验发现Na NO3对Tl（Ⅰ）吸附有一定的抑制效应,抑制的程度随着Na NO3浓度的升高而逐渐升高,说明六偏磷酸钛材料吸附Tl（Ⅰ）的过程应该存在静电作用;用0.1M的盐酸做脱附剂,做了四次循环再生实验,对Tl（Ⅰ）的去除率均维持在94.1%～98.2%之间,说明六偏磷酸钛材料的循环再生再利用性能比较好。实际应用中,六偏磷酸钛材料能够处理含铊工业废水并达到排放的标准。（3）六偏磷酸钛吸附Tl（Ⅰ）前后的红外光谱以及XPS图谱分析,初步推测六偏磷酸钛去除Tl（Ⅰ）的机理为铊与六偏磷酸钛材料表面发生了静电作用和羟基络合反应。

关键词：铊吸附六偏磷酸钛

多壁碳纳米管负载双金属去除水中五价钒和2，4-二氯苯酚的研究

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多壁碳纳米管负载双金属去除水中五价钒和2，4-二氯苯酚的研究

作者：孙飞杨吉林大学

学位级别：硕士

重金属和氯代有机物来源广泛、毒性强危害人类健康和生态环境,其治理问题引起广泛关注。纳米零价铁(nZVI)由于经济高效在水污染修复领域备受青睐,但因易团聚、钝化,限制了nZVI在环境领域的应用。负载改性可以克服材料团聚问题;掺杂第二... 详细信息

重金属和氯代有机物来源广泛、毒性强危害人类健康和生态环境,其治理问题引起广泛关注。纳米零价铁(nZVI)由于经济高效在水污染修复领域备受青睐,但因易团聚、钝化,限制了nZVI在环境领域的应用。负载改性可以克服材料团聚问题;掺杂第二金属,可以加快电子转移,避免nZVI钝化。基于此,本文对nZVI采用双改性的方式(负载和掺杂),结合两种改性方式的优势,开发新型材料修复水污染。多壁碳纳米管(MWCNT)具有较大表面积,且表面有很多含氧官能团,如羟基(-OH)、羧基(-COOH)、羰基(-C=O),可通过化学键形成对污染物具有较强的吸附能力。第二金属选择来源广泛、经济高效的镍(Ni)和无毒金属锡(Sn)。因此,本研究以MWCNT作为载体,合成了铁镍负载多壁碳纳米管(Fe-Ni/MWCNT)和铁锡负载多壁碳纳米管(Fe-Sn/MWCNT)两种复合材料,以五价钒(V(V))和2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)作为目标污染物,探究了不同环境条件对污染物去除的影响,并结合表征分析反应机理。本研究的主要结论如下:(1)利用液相还原法成功制备Fe-Ni/MWCNT和Fe-Sn/MWCNT两种复合材料。通过SEM、XRD、XPS表征,表明MWCNT作为载体,克服了nZVI的团聚现象,提高了反应速率;第二金属(Ni或Sn)的加入,与铁构成原电池,加快电子传递。Tafel极化曲线证明了Fe-Ni/MWCNT的电子传递能力优于FeSn/MWCNT。(2)在相同反应条件下,0.5 g/L的Fe-Ni/MWCNT和Fe-Sn/MWCNT对V(V)的去除率分别为99.2%、91.3%。在弱酸和中性条件下,Fe-Ni/MWCNT和Fe-Sn/MWCNT对V(V)的去除效果好;两种材料除钒的反应过程均符合拟二级动力学模型。Fe-Ni/MWCNT对V(V)的最大吸附量为1045.09 mg/g;Fe-Sn/MWCNT对V(V)的最大吸附量为526.92 mg/g。两种材料去除钒的过程主要包括吸附、还原、共沉淀。(3)在相同反应条件下,1.5 g/L的Fe-Ni/MWCNT去除2,4-DCP的去除率达到99%;2.0 g/L Fe-Sn/MWCNT对2,4-DCP的去除率为92.1%。在酸性和中性条件下,有利于Fe-Ni/MWCNT和Fe-Sn/MWCNT降解2,4-DCP。FeNi/MWCNT降解2,4-DCP的过程符合拟一级动力学模型;而Fe-Sn/MWCNT降解2,4-DCP的过程符合拟二级动力学模型。Fe-Ni/MWCNT对2,4-DCP的最大吸附量为542.44 mg/g;Fe-Sn/MWCNT对2,4-DCP的最大吸附量为382.99 mg/g。(4)Fe-Ni/MWCNT去除2,4-DCP的机理包括吸附、还原脱氯,反应的中间产物为o-CP和p-CP,终产物为Ph;Fe-Sn/MWCNT与2,4-DCP反应没有中间产物的生成,没有发生脱氯反应,以吸附作用为主。因此Fe-Ni/MWCNT适用于去除重金属和有机物,而Fe-Sn/MWCNT仅适用于去除重金属。

关键词：纳米零价铁(nZVI) 多壁碳纳米管(MWCNT) 双金属吸附-还原-共沉淀脱氯

中国西南喀斯特区与非喀斯特区总初级生产力对影响因素响应差异的研究

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中国西南喀斯特区与非喀斯特区总初级生产力对影响因素响应差异的...

作者：敖杨贵州师范大学

学位级别：硕士

陆地生态系统能够抵消约1/3的人为二氧化碳浓度排放量。因此,加强陆地生态系统的管理、保护和恢复,提高其碳储存能力,是实现“碳达峰”和“碳中和”的重要途径之一。全球陆地碳通量中最大的组成部分是总初级生产力(Gross Primary Produc... 详细信息

陆地生态系统能够抵消约1/3的人为二氧化碳浓度排放量。因此,加强陆地生态系统的管理、保护和恢复,提高其碳储存能力,是实现“碳达峰”和“碳中和”的重要途径之一。全球陆地碳通量中最大的组成部分是总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP),它直接反映了陆地生态系统的生产力水平。虽然以往研究主要揭示了由于地理区域、气候条件以及植被类型在空间上存在着明显差异,导致GPP具有显著的空间异质性。但从喀斯特区和非喀斯特区对比探究GPP对环境因素响应机制的研究仍然有限。因此,深入厘清喀斯特区和非喀斯特区GPP的驱动机制,揭示影响因素对GPP的作用关系,对于评估区域生态系统功能、预测未来碳动态以及制定有效的碳管理策略具有至关重要的意义。本文利用趋势分析与检验方法揭示喀斯特区和非喀斯特区GPP在时空变化特征方面的差异。分段线性回归识别GPP在月、季节、年尺度对二氧化碳浓度、降水、温度、饱和水汽压差、土壤含水量、短波辐射的响应阈值,并比较其在喀斯特区和非喀斯特区的差异。偏相关分析实现控制变量探讨单一变量与GPP的相关性。采用通径分析揭示六个影响因素对GPP的直接和间接影响。机器学习结合Shapley加性解释方法揭示影响因素对GPP的相对重要性和边际贡献。主要结论如下:(1)2001-2022年,喀斯特区和非喀斯特区GPP有明显的季节性变化特征,空间差异显著。喀斯特区与非喀斯特区的GPP年际变化呈现增加趋势,喀斯特区的变化率大于非喀斯特区,但变化趋势分级结果显示喀斯特区和非喀斯特区GPP变化趋势均呈现出以显著增加为主,轻微增加次之的特征。(2)在月、季节和年尺度上,GPP对二氧化碳浓度、降水、土壤含水量、短波辐射、温度和饱和水汽压差响应阈值的均值,在喀斯特区和非喀斯特区存在显著差异。在月尺度,喀斯特区GPP对影响因素响应阈值的均值普遍低于非喀斯特区。在季节尺度,除了土壤含水量以外,GPP对其它因素的响应阈值在喀斯特区高于非喀斯特区。在年尺度上,GPP对二氧化碳浓度和短波辐射响应阈值的均值在喀斯特区高于非喀斯特区,而对其它因素响应阈值的均值则正好相反。(3)喀斯特区与非喀斯特区,GPP与二氧化碳浓度、降水、短波辐射、土壤含水量、温度和饱和水汽压差的偏相关系数存在显著差异,且空间分布特征各异。喀斯特区和非喀斯特区,GPP与二氧化碳浓度、降水、短波辐射和温度整体上呈正相关关系,与饱和水汽压差呈负相关关系。(4)喀斯特区二氧化碳浓度、降水、土壤含水量对GPP的综合影响为促进作用,而短波辐射、温度、饱和水汽压差对GPP的影响为抑制作用;在非喀斯特区二氧化碳浓度、降水、土壤含水量、温度对GPP为促进作用;而短波辐射和饱和水汽压差对GPP为抑制作用。在直接影响中,土壤含水量、二氧化碳浓度和温度在喀斯特区和非喀斯特区均对GPP产生正向影响,而饱和水汽压差则呈现负向影响。不同的是,降水和短波辐射在喀斯特区对GPP产生正向影响,而在非喀斯特区则产生负向影响。在间接影响中,喀斯特区降水主要通过二氧化碳浓度和饱和水汽压差通过温度对GPP产生最大的正向间接影响;而在非喀斯特区降水则主要通过土壤含水量对GPP产生最大的正向间接影响。喀斯特区的温度通过饱和水汽压差对GPP产生最大的负向间接影响;而非喀斯特区饱和水汽压差和短波辐射同时通过土壤含水量对GPP产生最大的负向间接影响。在喀斯特区和非喀斯特区各因素对GPP直接和间接影响在空间上都存在明显的空间分布差异。(5)在喀斯特区,降水、土壤含水量、二氧化碳浓度、温度、短波辐射和饱和水汽压差对GPP的影响依次减小。而在非喀斯特区,土壤含水量、二氧化碳浓度、温度、降水、饱和水汽压差和短波辐射对GPP的影响也逐渐减弱。其中,最明显的差异是,喀斯特区降水是影响GPP最大的影响因素,而非喀斯特区土壤含水量是GPP最大的影响因素。(6)2001年至2022年期间,喀斯特区和非喀斯特区分别有14.77%和10.93%的区域土地利用发生了变化,土地利用变化分别导致GPP总量增加了383.24×10～5 t C和228.06×10～5 t C,喀斯特区由于土地利用变化导致的GPP增加总量大于非喀斯特区。

关键词：总初级生产力喀斯特非喀斯特响应差异

新时代构建高校网络思想政治教育共同体的三维考量

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学校党建与思想教育 2024年第19期 85-88页

作者：杨万贺长春财经学院马克思主义学院吉林长春130122

网络思想政治教育共同体作为思想政治教育共同体的延伸,是网络信息化与共同体理念相结合的产物。新时代高校网络思想政治教育共同体的构建应立足于网络与媒体技术融合发展的时代背景,以“共同体”的宏观视角进行学理拓展,从理论维度、... 详细信息

网络思想政治教育共同体作为思想政治教育共同体的延伸,是网络信息化与共同体理念相结合的产物。新时代高校网络思想政治教育共同体的构建应立足于网络与媒体技术融合发展的时代背景,以“共同体”的宏观视角进行学理拓展,从理论维度、现实维度和实践维度为构建高校网络思想政治教育共同体奠定学理基础和实践依据,强化网络思想政治教育育人功能,共谋思想政治教育实效。

关键词：高校网络思想政治教育共同体协同育人

三维力学微环境调控肿瘤细胞自我更新与增殖的细胞核转导机制

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三维力学微环境调控肿瘤细胞自我更新与增殖的细胞核转导机制

作者：杨稀电子科技大学

学位级别：硕士

PDCA循环方式下的花境设计与质量控制研究

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PDCA循环方式下的花境设计与质量控制研究

作者：杨许成贵州师范大学

学位级别：硕士

花境作为近年来发展迅速的园林造景形式,在物种多样性、生态效益及美感度等方面具有其独特优势。质量是花境项目的首要目标,花境质量的控制关乎花境景观的整体效果,质量管理的水准决定了花境最终的品质。近年来,花境景观市场在不断扩大... 详细信息

花境作为近年来发展迅速的园林造景形式,在物种多样性、生态效益及美感度等方面具有其独特优势。质量是花境项目的首要目标,花境质量的控制关乎花境景观的整体效果,质量管理的水准决定了花境最终的品质。近年来,花境景观市场在不断扩大,而花境项目的质量管理尚缺乏科学和规范的指导体系,质量管理的问题,影响了花境的整体效果,花境本身的优势无法得到充分发挥。本研究通过参与式观察法、问卷调查法对花境案例进行系统、全面的调查研究,并结合行业国家标准及相关成熟量表,构建基于PDCA循环的花境质量控制体系,探讨花境质量的以及花境管理的提升策略,并以“3C”花园花境为例进行景观提升设计。主要结论如下:(1)通过对三个案例地的参与式施工调查,发现花境设计对场地调研及植物习性的了解不够全面和深入,设计风格泛化,缺乏与本土文化的深度融合,行业各环节之间的接力与合作不足等问题。(2)构建基于PDCA循环理论的花境质量控制体系。在文献梳理和项目调研的基础上,结合行业国家标准与相关成熟量表,基于PDCA循环的管理特点和管理方法,在影响花境项目质量的基本要素、景观设计、植物材料、施工以及养护等方面,选取出27个因素构建基于PDCA循环理论的花境质量控制体系,通过对指标体系进行信度和探索性因子等分析,将无效的题项剔除,并对控制体系中的题项进行权重分析,最终得到合格的量表。为花境质量管理及花境景观提升设计提供理论和方法的指导。(3)通过从设计、施工、养护等专业视角对“3C”花园花境项目进行分析,并参考常规园林景观和花境景观评价的成熟量表,结合“3C”花园自身特点,从美观、生态、游后评价等视角构建花境评价体系,对花园游客及周边居民进行问卷发放,收集公众对“3C”花园花境景观现状的评价。将两者进行对比与分析,结果表明“3C”花园的整体景观良好,但在景观协调性、季相变化、养护管理等方面还需要进一步加强。在质量控制体系、现状分析和调查的基础上,对“3C”花园进行景观提升设计。(4)结合参与式观察和PDCA循环方式下的花境质量控制体系,提出花境质量提升策略。提升策略从花境方案设计(P计划)、花境工程施工(D执行)、项目质量验收(C检查)和花境养护(A处理)四个阶段进行分析。在P阶段,设计单位与甲方沟通确定花境功能、规模、资金投入等,并对场地进行多角度、全方位的调查之后,进行方案设计,并对设计方案的质量进行检查及修改,经过设计阶段内部的PDCA循环后,形成最终的设计图纸,在对设计方案的质量管理中,增加团队检查和讨论可提升设计方案质量。在D阶段,高层管理者应制定详细的施工计划和施工内容,预防问题,并与甲方、设计进行沟通,以调整施工计划、保证施工质量。在C阶段,验收人员按标准检查质量,确保符合质量标准,发现问题则要求整改和返工,增加验收的次数有利于保障花境景观的持续性。在A阶段,制定长期的养护规划和短期的详细养护计划,定期检查、评估、调整养护方案,提高养护质量水准。持续PDCA循环管理能够持续提升花境的整体质量。构建一个高效且可持续的花境质量管理体系是确保花境质量的重要途径。通过对花境项目全过程的持续控制、全花境产业链不同单位共同参与,部门之间有效沟通、交流与合作,不断制定计划、实施、改进和创新,打造出优质的花境景观,满足公众对居住环境的美好愿景,促进行业更好的发展。

关键词： PDCA循环花境质量管理体系 “3C”花园

大厚度水泥稳定碎石基层施工工艺分析及压实度预测方法研究

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大厚度水泥稳定碎石基层施工工艺分析及压实度预测方法研究

作者：叶子杨河北大学

学位级别：硕士

近年来,大厚度水泥稳定碎石基层在道路、机场、港口等工程中起到了非常重要的作用;其施工质量直接影响着整个道路的稳定性和使用寿命。通过分析施工工艺和压实度预测方法,可以找到最佳的施工方案和工艺参数,确保基层的稳定性和均匀性,... 详细信息

近年来,大厚度水泥稳定碎石基层在道路、机场、港口等工程中起到了非常重要的作用;其施工质量直接影响着整个道路的稳定性和使用寿命。通过分析施工工艺和压实度预测方法,可以找到最佳的施工方案和工艺参数,确保基层的稳定性和均匀性,提高工程质量,同时研究施工工艺及压实度预测方法可以优化施工方案,减少原材料和人工成本,降低工程总体投资,对于提高施工效率有重要的意义。本文以某段高速公路大厚度水泥稳定碎石基层施工为工程背景,对不同施工工艺下的路面结构层进行建模并施加移动荷载模拟车辆行驶进行应力应变分析;并在最优压实工艺下通过现场实验收集碾压参数与记录压实度值;建立基于粒子群优化算法的BP神经网络对压实度进行预测,并与其他部分神经网络性能进行对比,本文的主要研究工作及结论有:(1)建立了不同施工工艺下的路面结构层进行动力学分析,得到在标准轴载作用下时优秀性能的垂直振动压路机进行大厚度水稳层整层压实工艺可以减少基层的裂缝和损坏,从而降低基层裂缝对上层结构的影响,得到更好的路面结构层性能;采用同样的基层厚度,一次压实施工时,路表弯沉较双层连铺减少7.3%较三层连铺减少9.04%;面-基层最大应力较双层连铺减少6.4%较三层连铺减少10.2%,面层底面最大剪应力比双层连铺减少7.1%比三层连铺减少10.3%;一次性压实的基层底面最大拉应力比双层连铺减少7.3%比三层连铺减少25.5%。(2)基于安徽某一级公路施工工程,采用北斗定位系统进行监测大厚度水稳层的质量监测,通过在垂直振动压路机上安装集成有高精度的移动站,从而监控对大厚度水泥稳定碎石基层碾压质量的相关影响因素参数,并将碾压参数与压实度进行数据融合。(3)提出了粒子群优化的BP神经网络算法来预测压实质量,基于粒子群优化的BP神经网络弥补了传统BP神经网络易陷入局部最优解、易出现早熟现象以及难以处理大规模、高维度数据的缺陷,从而可以更好的预测压实质量。(4)通过相关性和显著性分析发现,碾压参数和压实质量有很好的相关性和线性关系;建立了基于粒子群优化算法的BP神经网络对压实质量有很好的预测效果,通过设置训练集和测试集,得到训练集的均方根误差为0.23847,测试集的均方根误差为0.32481,训练集和测试集的均方根误差都比较小,说明模型的泛化能力较强,通过比较预测误差百分比发现PSO-BP神经网络的预测误差百分比为0.06%,而普通的BP神经网络、RF神经网络、SVM神经网络为0.21%、0.36%、0.68%,得到PSO-BP神经网络的预测模型较为精准。

关键词：大厚度水稳层整层压实工艺 PSO-BP神经网络压实质量预测

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铜基团簇催化剂的设计及其电催化性能研究

铜基团簇催化剂的设计及其电催化性能研究

作者：徐卫杨江西师范大学

学位级别：硕士

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P县食品经营电子审批优化研究

P县食品经营电子审批优化研究

作者：曾扬杨西北农林科技大学

学位级别：硕士