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生物质基掺杂多孔碳用于超级电容器电极材料及其性能研究

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生物质基掺杂多孔碳用于超级电容器电极材料及其性能研究

作者：张宗尧江苏大学

学位级别：硕士

电极材料是影响超级电容器性能的关键。多孔碳作为一种电极材料,来源广泛,制备成本低,具有优异的热稳定性和导电性。通过从外部引入或自掺杂杂原子,可以提高材料的赝电容量。而加入造孔剂或活化剂可以进一步调控生物质碳的结构,扩大孔径... 详细信息

电极材料是影响超级电容器性能的关键。多孔碳作为一种电极材料,来源广泛,制备成本低,具有优异的热稳定性和导电性。通过从外部引入或自掺杂杂原子,可以提高材料的赝电容量。而加入造孔剂或活化剂可以进一步调控生物质碳的结构,扩大孔径,得到分级多孔结构。其中生物质衍生碳对于碳基电极材料的研究具有重要意义。生物质不仅来源丰富,而且价格较为低廉,将其中一些废弃生物质转化为电极材料更有利于保护环境和能源的可持续发展。本文制备了以生物质为原料的杂原子掺杂分级多孔碳,并研究分析了材料的物理结构,杂原子含量以及电化学性能等。主要研究内容为:1以纸巾为碳源,NH为氮源(杂原子源),Fe(NO)为石墨化催化剂,KOH为活化剂,制备了氮掺杂的分级多孔石墨碳(N-ATG)。N-ATG拥有2327 m g的高比表面积,1-5层厚度的石墨烯结构和高氮杂原子含量。在6 mol LKOH电解液中,通过恒电流充放电测试(GCD)表明,N-ATG在电流密度为0.5 A g时电容量为691 F g,而增加至80 A g时仍保持了39.8%的电容量。N-ATG在经过10000次充放电循环后,仍具有初始容量的99.1%。在两电极中,当功率密度为320 W kg和39831 W kg时,N-ATG的能量密度分别可达24.2 Wh kg和9.8 Wh kg。2以发霉黄豆为碳源,Na Cl为造孔活化剂,通过高温碳化合成了氮磷共掺杂的分级多孔碳(MSC)。碳化后黄豆的比表面积会随着内部Na Cl浓度(在Na Cl中的浸泡时间)的增加而增大,在浸泡36 h后,比表面积基本保持不变。浸泡36 h后的样品(MSC-36h)的比表面积为2059 m g。在6 mol LKOH电解液的恒电流充放电测试中,MSC-36h在0.5A g时,具有277.3 F g的电容量,10 A g时的电容保留率为31.4%。经过10000次充放电循环后,MSC-36h仍具有初始容量的99.8%,表现出非常出色的循环稳定性能,同时MSC-36h也保持了较低的电阻。两电极体系中,在电流密度为0.5 A g时,MSC-36h的比电容量为176.4 F g。在扫描速率和电流密度分别为300 m V s和80 A g的情况下,CV和GCD曲线仍表现出较标准的矩形和三角形。在250 W kg的功率密度下,MSC-36h的能量密度为6.2 Wh kg。3以蛋白为碳源,KOH为活化剂,高温碳化合成了氮掺杂的分级多孔蛋白碳(EW)。在650℃下活化的材料(EW-650)具有1639 m g的比表面积,高含量的N杂原子和较高的石墨化程度。在6 mol L KOH电解液中,EW-650在1 A g时的电容量为347 F g,增加至80 A g时的电容保留率可达56.3%。经过10000次充放电循环后,EW-650的电容保留率为98.8%。两电极体系中,电流密度为0.5 A g时的电容量为424 F g。在功率密度为251 W kg和41786 W kg时,EW-650的分别具有14.7 Wh kg和8.1 Wh kg的能量密度。

关键词：生物质杂原子掺杂分级多孔碳活化超级电容器

微塑料的光老化过程及其携带内源污染物释放的研究进展

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环境化学 2022年第7期41卷 2245-2255页

作者：左林子侯婉儿王飞张宗尧李寿朋广东工业大学分析测试中心广州510006 生态环境部华南环境科学研究所广州510530

微塑料的环境行为与生态效应倍受社会关注。环境微塑料受光照、高温、生物膜以及物理磨损等因素而老化,影响其环境行为与命运。其中,光照是影响微塑料老化最重要的因素。光照引起自由基链式反应,增加聚合物分子链上的含氧官能团,引起分... 详细信息

微塑料的环境行为与生态效应倍受社会关注。环境微塑料受光照、高温、生物膜以及物理磨损等因素而老化,影响其环境行为与命运。其中,光照是影响微塑料老化最重要的因素。光照引起自由基链式反应,增加聚合物分子链上的含氧官能团,引起分子链断链、交联,改变微塑料的结晶度,降低微塑料机械稳定性,造成亚微塑料的剥落和微塑料基质的破裂。本文阐述了微塑料的光老化过程中微塑料表面形貌、粒径、含氧官能团和晶体结构等物理化学性质的改变,微塑料光老化机制及常见环境共存组分的影响。同时总结了伴随塑料基质裂解,微塑料中内源污染物–即掺杂的添加剂及断链反应形成的断链产物的释放与降解,在此基础上对微塑料光老化后续研究中重点应关注的问题进行了展望。

关键词：微塑料光老化机制内源污染物释放

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建筑工程管理中创新模式的应用及其发展的分析

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中国科技期刊数据库工业A 2023年第7期 117-120页

作者：张宗尧河北华恒工程项目管理咨询有限公司河北石家庄050000

由于建筑工程施工单位规模大、承包项目多、结构复杂,使得工程项目质量不能得到有效的保障。随着建筑业的发展,施工单位管理水平低下的问题越来越突出。建筑工程的管理水平低下,将直接影响到建筑业及其相关行业的发展,从而影响到整个社... 详细信息

由于建筑工程施工单位规模大、承包项目多、结构复杂,使得工程项目质量不能得到有效的保障。随着建筑业的发展,施工单位管理水平低下的问题越来越突出。建筑工程的管理水平低下,将直接影响到建筑业及其相关行业的发展,从而影响到整个社会、经济的发展和可持续发展。本文针对目前我国建筑业的发展状况,结合有关行业的特征,进行了施工项目管理的创新方案,为建筑业的发展提供了借鉴和思考。

关键词：建筑工程工程管理创新模式

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珠峰之上是“云端”

现代电视技术 2022年第5期 140-143页

作者：张宗尧董新稳中央广播电视总台

本文介绍了珠峰高程测量直播中技术系统的搭建。通过5G网络覆盖峰顶,建立超远距离瞭望系统,完成不间断直播,同时作为登山队员的生命预警系统使用。从5G覆盖珠峰开始,直播设备开始趋向便携和集成,新媒体云端化也逐渐出现。

关键词：直播技术珠峰 5G 云端导播

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中小学校建筑实录集卒

2000年

作者：张宗尧

本书编入了近年来新建的优秀中小学校建筑。其中包括普通中小学和特殊教育学校，每个工程均编入工程简介、总平面、平面、立面及照片。

ISBN: (数字)711204216X

本书编入了近年来新建的优秀中小学校建筑。其中包括普通中小学和特殊教育学校，每个工程均编入工程简介、总平面、平面、立面及照片。

关键词：工业技术建筑科学建筑设计

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广告摄影丛刊第16辑

广告摄影丛刊第16辑

1994年

作者：张宗尧

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第十二届全国摄影艺术展览作品集

一种由1,4,7-三氮杂环壬烷形成的三脚架配体及其与高氯酸钠组装的含[Na_4(ClO_4)_4]四面体晶体结构（英文）

1982年

作者：张宗尧徐静编

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无机化学学报 2017年第7期33卷 1299-1304页

作者：李秀敏杨雨张宗尧曹睿中国人民大学化学系北京100872

合成了一种多齿的三脚架配体:三(2-(4,7-二甲磺酸基-1,4,7-三氮杂环壬烷基)甲基苄基)胺,即N(CH_2-o-C_6H_4-CH_2-tacnTs2)3(L),其中Ts=tosyl。它包含3个1,4,7-三氮杂环壬烷连接在三苄基胺的邻位。该配体在高氯酸钠存在情况下结晶,自组... 详细信息

合成了一种多齿的三脚架配体:三(2-(4,7-二甲磺酸基-1,4,7-三氮杂环壬烷基)甲基苄基)胺,即N(CH_2-o-C_6H_4-CH_2-tacnTs2)3(L),其中Ts=tosyl。它包含3个1,4,7-三氮杂环壬烷连接在三苄基胺的邻位。该配体在高氯酸钠存在情况下结晶,自组装得到4个钠离子形成的四面体结构晶体:[Na_4(L)(CH_3CN)(ClO_4)_4(H_2O)_3]_n。该晶体结构用X射线单晶衍射、粉末衍射、红外光谱和热重分析表征,并用紫外吸收和荧光对其光学性质进行表征。

关键词：晶体结构三脚架配体四面体二维框架三氮杂环壬烷基

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MC-LR暴露影响MMPs表达和肿瘤瘤转移的分子机理研究

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MC-LR暴露影响MMPs表达和肿瘤瘤转移的分子机理研究

作者：张宗尧南京大学

学位级别：硕士

随着湖泊富营养化状况的加剧,蓝藻水华污染日趋严重。藻华期间铜绿微囊藻等优势藻种会向水体释放出过量的微囊藻毒素,微囊藻毒素(MC-LR)因其对鱼类、鸟类以及哺乳动物的肝脏组织造成特异性损伤而受到较多毒理研究关注。流行病学和实验... 详细信息

随着湖泊富营养化状况的加剧,蓝藻水华污染日趋严重。藻华期间铜绿微囊藻等优势藻种会向水体释放出过量的微囊藻毒素,微囊藻毒素(MC-LR)因其对鱼类、鸟类以及哺乳动物的肝脏组织造成特异性损伤而受到较多毒理研究关注。流行病学和实验研究已证实,MC-LR暴露可以诱导肿瘤发生。基质金属蛋白酶(MMPs)表达介导细胞浸润和转移是诱发肿瘤术后转移的重要机制。本研究旨在探讨微囊藻毒素与肿瘤转移之间联系及其相关效应机理,以进一步评估太湖蓝藻水华具有的潜在促癌风险。研究方法与结果如下：太湖水原位慢性暴露对小鼠肝脏损伤与MMP-2/-9表达影响：根据太湖富营养化程度选取梅梁湾(M1和M2)、湖心(H)以及胥口湾(X)4个样点采集水样。对包括对照组在内的5组小鼠进行90d自由饮水暴露后,M1、M2组小鼠肝脏组织出现了炎症病灶、细胞肿胀等明显的病理损伤;免疫组化结果表明M1组小鼠的MMP-2酶活性提高,而M2组的MMP-9酶活受到明显抑制;酶联免疫结合实验显示M2组小鼠肝脏中MMP-2蛋白含量由对照组的2.9ng/g肝重提高到3.5ng/g肝重p<0.05)。实时定量PCR发现,M1组小鼠的MMP-2mRNA转录水平比对照组上调了1.73倍,而M2组的MMP-9下调了2.2倍。结论：水华污染严重的太湖水暴露可导致明显的小鼠肝脏组织病理损伤,同时显著影响MMP-2/-9表达,由于MMP-2/-9表达与肿瘤转移过程关系密切,说明太湖水体可能对周边人群具有潜在健康风险。MC-LR慢性暴露对小鼠肝脏损伤与MMP-2/-9表达的影响：使用不同浓度的纯MC-LR (0、1、40和80gg/l)对小鼠进行180d/270d慢性染毒实验。组织切片观察发现除高浓度组(40和80μg/1)肝脏出现明显损伤外,低浓度组(1μg/1)染毒小鼠肝脏组织在270天后也出现轻微损伤;免疫组化与酶联免疫结合实验显示高浓度染毒组的小鼠肝脏MMP-2/-9蛋白表达显著提高,小鼠经270d暴露后,肝脏MMP-2蛋白含量从对照组的2.1ng/g肝重提高到了80μg/l组的3.5ng/gp<0.05);实时定量PCR结果显示,180d暴露后40与80μg/l组mmp-2的转录量分别上调了4.9与6.9倍,mmp-9则上调了2.8与5.0倍,270d暴露后1μg/l组mmp-2转录量也显著提高了36%p<0.05)。结论：MC-LR的长期低剂量暴露可诱导潜在肝脏毒性,并可促进MMP-2/-9在各个生物学水平上的表达。MC-LR体外染毒对肿瘤细胞浸润和转移及MMPs表达的影响：采用体外培养的MDA-MB-435s乳腺癌细胞株作为受试体系进行MC-LR染毒。MTT实验与流式细胞术检测结果显示低于50nM的MC-LR对细胞活力与周期无显著性影响;划痕愈合与Transwell实验证明,肿瘤细胞的迁移与侵袭能力表现为显著的时间与剂量正相关性p<0.05);明胶酶谱与蛋白免疫印迹实验证实胞外与胞内MMP-2的蛋白表达量均显著提高;实时定量PCR结果表明细胞mmp-2的转录水平在25nM与100nM组分别上调了5.5倍和9.0倍(p<0.05)。结论：MC-LR暴露可促进MDA-MB-435s肿瘤细胞的浸润和转移,同时可诱导MMP-2/-9的过量表达,因此MC-LR暴露可增加肿瘤转移的健康风险。MC-LR促肿瘤转移分子机制初步研究：25nM MC-LR染毒72h后,应用肿瘤转移基因功能芯片(Tumor metastasis PCR Array, Catalog No. PAHS-028A)分析MDA-MB-435s乳腺癌细胞株84个肿瘤转移相关基因的转录表达情况。统计发现52个基因出现了上调,其中12个超过1.5倍,其余32个基因下调,其中4个基因下调超过了1.5倍。表达上调超过2.0倍的基因共8个,分别为Cdhl1、 Igf1、Il8rb、mmp13、mmp2、mmp9、Pnn和Rbl;基因功能分析结果表明,在这些基因所编码的蛋白或细胞因子对肿瘤转移的过程产生不同程度的正向调节作用。结论：MC-LR暴露对肿瘤细胞转移过程产生了较大的诱导影响,可能是通过对多个基因表达的协调作用促进肿瘤细胞浸润转移。综上所述,本项研究表明,微囊藻毒素暴露可引起生物体内MMPs等功能酶的差异表达,并诱导肿瘤细胞迁移与侵袭,从而增加恶性肿瘤转移、复发的潜在健康风险。

关键词：蓝藻水华微囊藻毒素基质金属蛋白酶细胞浸润与迁移肿瘤转移环境健康