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基于发光细菌法的钙镁钾离子的单一及联合毒性效应评价

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第6期55卷 2129-2142页

作者：王丹周彦宏李珊珊延卫西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

采矿、农业和工业排放等人类活动加剧了淡水生态系统的盐碱化,但与盐碱化相关的毒性评价仍处于研究阶段。为了进一步阐明盐碱化相关离子的生物毒性效应,以明亮发光杆菌T3菌为供试菌株,考察了与盐碱化相关的阳离子Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+... 详细信息

采矿、农业和工业排放等人类活动加剧了淡水生态系统的盐碱化,但与盐碱化相关的毒性评价仍处于研究阶段。为了进一步阐明盐碱化相关离子的生物毒性效应,以明亮发光杆菌T3菌为供试菌株,考察了与盐碱化相关的阳离子Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)的单一及二元混合物的毒性效应区间和毒性兴奋刺激效应区间,并基于发光损伤和氧化应激2个方面探究了3种阳离子及其二元混合物的毒性机理。研究结果表明:在单一毒性工况下,Ca^(2+)、Mg^(2+)毒性相近,抑制发光亮度一半时的浓度即半数效应浓度(EC50)分别为335.5 mmol/L,333.3 mmol/L,K^(+)的毒性响应与Mg^(2+)、Ca^(2+)不同,T3菌对K^(+)表现出很高的耐受性;3种单一阳离子及二元混合物实验组均出现了毒性兴奋效应(Hormesis),但刺激响应及相应的浓度区间不同,联合毒性具有组分和浓度比依赖性,二元混合毒性由高到低的顺序为Ca^(2+)-Mg^(2+)、Ca^(2+)-K^(+)、Mg^(2+)-K^(+),Ca^(2+)的存在会增加混合物的毒性;Ca^(2+)-Mg^(2+)二元混合物诱发氧化应激,产生毒性协同作用,二元混合物中K^(+)的存在减弱了氧化应激,降低了联合毒性,部分表现出拮抗作用。

关键词：毒性兴奋刺激效应拮抗协同独立作用模型氧化损伤

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碳材料在储钠器件负极中的研究进展

化工进展 2024年

作者：宗世荣王玲姚秋月延卫西安交通大学环境科学与工程系云南云天化股份有限公司

在众多的储能器件中，凭借钠的资源丰富、价格低廉等优势，储钠器件非常有希望应用于新一代电化学储能体系。由于电极材料对储能器件的电化学性能至关重要，因此，开发性能优异、价格低廉的负极材料来进一步提高储钠器件的电化学性能对... 详细信息

在众多的储能器件中，凭借钠的资源丰富、价格低廉等优势，储钠器件非常有希望应用于新一代电化学储能体系。由于电极材料对储能器件的电化学性能至关重要，因此，开发性能优异、价格低廉的负极材料来进一步提高储钠器件的电化学性能对其大规模应用具有重要意义。在各种负极材料中，碳材料凭借其独特的结构而具有优异的循环稳定性与倍率性能，有望成为最具潜力商业化的储钠器件负极材料。本文介绍了石墨、无定形碳等目前研究较为广泛的几类碳材料，提出了各个材料的优点、存在的问题及改性方法，总结了近年来碳材料在钠离子电池和钠离子电容器这两类主要的储钠器件中的研究进展以及碳材料的储钠机制，最后提出了碳材料在储钠器件领域遇到的问题和挑战，并对其发展前景进行了展望。

关键词：碳材料钠离子电池钠离子电容器负极储钠机制

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MXene在钠离子电池负极中的研究进展

复合材料学报 2024年

作者：胡妙棱王玲李珊珊延卫西安交通大学环境科学与工程系西安市固体废物资源化利用重点实验室

钠离子电池是近年来热门研究的二次离子电池之一，具有成本低、资源丰富的优点。但钠的原子质量和离子半径较大，导致钠离子电池结构形变，影响其电化学性能。MXene是一种新型的二维层状结构材料，具有高导电性、高可塑性、高耐腐蚀性... 详细信息

钠离子电池是近年来热门研究的二次离子电池之一，具有成本低、资源丰富的优点。但钠的原子质量和离子半径较大，导致钠离子电池结构形变，影响其电化学性能。MXene是一种新型的二维层状结构材料，具有高导电性、高可塑性、高耐腐蚀性和大比表面积的特性，在钠离子电池中具有广泛的应用。但MXene作为电极材料时，由于层间的范德华力使得片层易再次堆叠，从而减少了表面活性位点，加长了离子扩散路径，进而影响了钠离子电池的比容量和倍率性能。本文综述了MXene材料在钠离子电池负极中的研究进展，介绍了MXene材料的基本性质和制备方法，详细论述了MXene材料优化改性的方法和储钠机制，总结了MXene在钠离子电池负极实际应用中面临的困难和挑战，并展望了MXene材料进一步发展的方向，希望对MXene材料的实际应用有所启发。

关键词： MXene 电化学储能电极材料钠离子电池储钠机制

共价有机框架材料的合成策略及其在重金属离子吸附中的研究进展

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化工进展 2024年

作者：何边燕王玉冰李珊珊延卫西安市固体废物资源再生与循环利用重点实验室西安交通大学环境科学与工程系

在众多重金属离子废水处理技术中，吸附被认定是最出色的技术之一。共价有机框架（COFs）作为一类新兴的有机多孔聚合物，具有高结晶度，大比表面积，高吸附容量等特性。与传统吸附剂相比，这些特性使COFs更具优势，在吸附去除水体中重... 详细信息

在众多重金属离子废水处理技术中，吸附被认定是最出色的技术之一。共价有机框架（COFs）作为一类新兴的有机多孔聚合物，具有高结晶度，大比表面积，高吸附容量等特性。与传统吸附剂相比，这些特性使COFs更具优势，在吸附去除水体中重金属离子方面具有巨大潜力。本文首先综述了COFs的结构设计和主要的合成策略，而后介绍了本征COFs、官能化COFs和COFs复合材料在去除水体中重金属离子方面的研究进展。重点介绍了含N、O、S活性官能团对COFs吸附性能，并结合空间结构特性阐述了COFs的影响机制。此外，还分析了COFs与重金属离子之间的各种相互作用机理。最后，讨论了COFs目前在去除重金属离子方面存在的问题，提出了官能化和复合材料是COFs吸附剂的未来发展方向，以期为COFs的设计和应用提供参考。

关键词：共价有机框架吸附重金属离子机理

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用于电催化硝酸盐还原的铜基催化剂

化学进展 2024年第9期 1291-1303页

作者：林长征朱金薇李潍嘉陈浩冯江涛延卫西安交通大学能源与动力工程学院陕西电器研究所

近年来，电催化硝酸盐还原（ENitRR）在常温常压合成氨中受到广泛关注，与传统的Haber-Bosch合成氨工艺相比，ENit RR的能耗更低，反应条件更温和。ENitRR电催化剂的合理设计和优化对于硝酸盐脱氧和加氢至关重要。铜基催化材料凭借其特... 详细信息

近年来，电催化硝酸盐还原（ENitRR）在常温常压合成氨中受到广泛关注，与传统的Haber-Bosch合成氨工艺相比，ENit RR的能耗更低，反应条件更温和。ENitRR电催化剂的合理设计和优化对于硝酸盐脱氧和加氢至关重要。铜基催化材料凭借其特殊结构、低成本和优异的催化性能，通过各种形态和电子结构的调节策略，近年来成为极具前景的电催化剂。为了进一步探索这一领域的新可能性，本文以铜基电催化剂的合理调控为典型实例，总结了有效提高ENit RR产氨率和转化效率的设计策略。在介绍ENit RR反应机理的基础上，总结了改变Cu基电催化剂的结构和性能的6种策略，即形貌调制、合金工程、晶面调控、单原子结构、铜化合物和其他材料复合的构建，并讨论了催化剂调制与相应ENit RR性能之间的关系。最后，提出了基于铜基电催化剂的ENitRR面临的挑战和未来应该关注的研究方向，以期为从事水体硝酸盐电化学处理的研究人员提供一定的参考和启发。

关键词：铜基催化剂电催化硝酸盐还原设计策略

环境中MTBE复合污染的好氧微生物降解研究进展

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第9期55卷 3257-3269页

作者：胡京利华婷钰李珊珊延卫西安交通大学能源与动力工程学院西安市固体废物资源再生与循环利用重点实验室陕西西安710049

甲基叔丁基醚(Methyl tert-butyl Ether,MTBE)在过去几十年里一直作为汽油添加剂被广泛使用。MTBE经常与其他汽油组分经由燃料泄露、机动车尾气排放等途径一起进入环境中,造成复杂的持久性复合污染。微生物好氧降解是一种成本低廉、环... 详细信息

甲基叔丁基醚(Methyl tert-butyl Ether,MTBE)在过去几十年里一直作为汽油添加剂被广泛使用。MTBE经常与其他汽油组分经由燃料泄露、机动车尾气排放等途径一起进入环境中,造成复杂的持久性复合污染。微生物好氧降解是一种成本低廉、环境友好且应用广泛的有效治理技术,但不同污染物之间存在如共代谢、抑制、交叉诱导等相互作用会影响目标污染物去除。本文总结了好氧微生物降解技术在MTBE与烷烃、芳香烃、重金属等污染物组成的二元复合污染中的应用案例,分析其降解效果和作用机理。研究结果表明:相较于单一菌株,混合菌群具有多样化的群落结构与较高的稳定性,不同菌株之间的协同作用有助于污染物的去除。微生物的生物量也是影响降解效果的重要因素,通过固定化技术可以维持或者提高生物量,从而进一步强化污染物降解。目前,MTBE仍是我国主要的汽油防爆剂且其造成的环境污染长期存在,因此,筛选降解效率更高的菌株,设计更高效的复合污染生物治理方案以及探寻微生物降解复合污染机理是未来研究的重点。

关键词：甲基叔丁基醚好氧生物降解复合污染烃类重金属

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新型汞离子吸附材料研究进展

化工进展 2024年

作者：张爱京王桢钰肖宁宁宋艳娜李军冯江涛延卫西安交通大学人居环境与建筑工程学院渭南市环境科学研究中心西安交通大学能源与动力工程学院西安市固体废物资源化利用重点实验室

汞污染来源广泛、排放量大，已成为世界最严重的十大污染源之一。在众多汞离子去除技术中，吸附法由于高效且经济的特点，成为较为成熟且应用广泛的处理技术。性能优异的吸附剂是吸附法的关键，而传统的吸附材料吸附性能有限。基于此，... 详细信息

汞污染来源广泛、排放量大，已成为世界最严重的十大污染源之一。在众多汞离子去除技术中，吸附法由于高效且经济的特点，成为较为成熟且应用广泛的处理技术。性能优异的吸附剂是吸附法的关键，而传统的吸附材料吸附性能有限。基于此，本文介绍了近年来报道的金属有机骨架材料（MOFs）、共价有机框架材料（COFs）、共轭微孔聚合物（CMPs）、导电聚合物、二维过渡金属碳（氮）化物（MXenes）和复合材料等新型汞离子吸附材料，详细论述了这些吸附材料的结构特征及其与汞离子的吸附特性之间的关系。总结了水中汞离子吸附材料的发展前景，指出调节材料结构以及添加特定官能团是进一步研发新材料的努力方向，希望对新型汞离子吸附材料的设计和开发提供一定参考和启发。

关键词：汞离子吸附金属有机骨架(MOFs) 共价有机框架(COFs) 共轭微孔聚合物(CMPs) 二维过渡金属碳(氮)化物(MXenes)

促进化学学科核心素养发展的评价研究——以高中化学反应原理试题为例

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教学考试 2024年第5期 57-60页

作者：张丽华刘延卫北京市首都师范大学附属房山学校

1.问题的提出学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力。学科素养的发展是一个不断自我构建和提升的过程,学习评价对于学生学科核心素养具有诊断和发展的功能,可以体现出... 详细信息

1.问题的提出学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力。学科素养的发展是一个不断自我构建和提升的过程,学习评价对于学生学科核心素养具有诊断和发展的功能,可以体现出学生在基础知识、基本原理、基本方法、基本技能等各方面的掌握情况,还可以引导学生在新的情境中灵活调用已有的知识和技能,提升学科能力水平,逐渐形成解决问题的一般思路和方法。

关键词：学科核心素养学科素养化学反应原理知识和技能学科学习学习评价必备品格正确价值观

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Ti4O7阳极材料制备改性及其在电化学水处理中的应用研究进展

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稀有金属 2024年第8期48卷 1163-1176页

作者：荆晓生郭思远李昕圆王雪徐浩延卫西安交通大学环境科学与工程系中圣环境科技发展有限公司浙江西安交通大学研究院

在“双碳”目标的背景下，电化学水处理技术作为一种高效安全的废水处理技术，对阳极材料性能提出了更高要求。常见的碳、贵金属和钛基体金属氧化物等电极均存在成本高、稳定性差和重金属溶出造成的二次污染等缺陷，开发新型阳极材料势... 详细信息

在“双碳”目标的背景下，电化学水处理技术作为一种高效安全的废水处理技术，对阳极材料性能提出了更高要求。常见的碳、贵金属和钛基体金属氧化物等电极均存在成本高、稳定性差和重金属溶出造成的二次污染等缺陷，开发新型阳极材料势在必行。亚氧化钛材料因其独特的晶格结构具备了优异阳极所需的良好性能：高导电率、高催化活性、强理化稳定性、耐腐蚀、成本低、使用寿命长等。为进一步推广应用，对亚氧化钛Ti4O7阳极材料的结构性能进行了介绍，总结了Ti4O7粉末电极的制备与改性方法及其在电化学水处理领域应用的研究进展，提出了目前在制备工艺、性能提升和应用拓展方面面临的挑战，并对未来的研究方向和应用前景提出展望。

关键词：电化学水处理阳极材料亚氧化钛电极制备与改性