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PAHs污染土壤热脱附过程关键影响因素及脱附动力学研究

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土壤 2024年第1期56卷 143-154页

作者：黄涛骆文轩徐成华常伟岳修鹏张亚平江苏省中成建设工程总公司南京210041 东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096 江苏省地质矿产局第一地质大队南京210041

土壤多环芳烃(PAHs)污染已严重威胁生态环境安全和人类生命健康。通过异位热脱附试验探究了PAHs初始浓度、土壤含水率和土壤粒径对脱附效率的影响,并采用一级、二级动力学和指数衰减模型对PAHs热脱附过程进行拟合,以探究土壤中PAHs热脱... 详细信息

土壤多环芳烃(PAHs)污染已严重威胁生态环境安全和人类生命健康。通过异位热脱附试验探究了PAHs初始浓度、土壤含水率和土壤粒径对脱附效率的影响,并采用一级、二级动力学和指数衰减模型对PAHs热脱附过程进行拟合,以探究土壤中PAHs热脱附的去除机制。结果表明,在同等条件下,随着PAHs初始浓度的增加,脱附效率随之升高,且在热脱附20~40 min时提高初始浓度可明显提高PAHs的去除率。土壤含水率对于PAHs不同组分的作用具有一定的差异性,当土壤含水率为16%,萘(Nap)、菲(Phe)和蒽(Ant)达到最佳去除率,而荧蒽(Fla)和芘(Pyr)最大去除率对应的土壤含水率为13%。在相同脱附条件下,土壤粒径越小,土壤中PAHs的去除率越高。研究发现指数衰减模型对PAHs各组分的脱附过程具有更好的拟合效果。土壤中PAHs热脱附主要分为两个阶段:(1)PAHs受到土壤中水的蒸发作用从土壤颗粒表面快速蒸发;(2)PAHs的蒸发速率受到土壤孔隙内部扩散的限制,以非常缓慢的速度从土壤中脱除。

关键词：土壤修复多环芳烃热脱附指数衰减模型

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长江漫滩区深大异形基坑施工对紧邻特大型桥梁影响及变形控制研究

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地质论评 2024年第4期70卷 1443-1454页

作者：史建升徐源李慧阎长虹侯珏俞良晨赵华新崔王洪徐成华刘刚南京大学地球科学与工程学院南京210023 南京地铁建设有限责任公司南京210046 北京城建集团有限责任公司北京100022 江苏省地质矿产局第一地质大队南京210041

随着地下空间资源的开发利用,越来越多深基坑呈现出开挖深、规模大、形状不规则等特点,其支护结构设计复杂,施工难度大,具有明显的空间效应。笔者等以南京地铁某基坑工程为例,分析基坑施工对邻近桥梁的影响。其场区位于长江下游漫滩相... 详细信息

随着地下空间资源的开发利用,越来越多深基坑呈现出开挖深、规模大、形状不规则等特点,其支护结构设计复杂,施工难度大,具有明显的空间效应。笔者等以南京地铁某基坑工程为例,分析基坑施工对邻近桥梁的影响。其场区位于长江下游漫滩相二元结构地层分布地段,上部软土层厚度大,下部承压含水层地下水位高、水量丰富,地质条件复杂,该基坑为典型的深大异形基坑,距离某大桥的双曲拱引桥仅为7.2 m,由于之前桥梁已遭受其他地下工程施工产生的较大变形,所以后续工程对其影响变形控制要求极高。为此,该车站基坑支护结构设计基于地下空间实际功能采用设置分隔墙分区开挖及MJS超深工法墙综合变形控制方案。笔者等通过有限元数值模拟计算,开展复杂环境下基坑开挖引起的围护结构及桥梁桩基的变形预测分析,计算结果显示,该深大狭长异形基坑开挖对邻近桥梁沉降变形影响显著,通过设置分隔墙分区开挖及MJS工法墙进行变形控制,能够较好地控制基坑的空间效应,减少“长边效应”、“异形效应”等对桥梁沉降变形的影响。通过现场基坑开挖过程实际监测结果,验证这一综合变形控制方案的可行性。该研究成果对于类似复杂地质条件下深大狭长异形基坑的支护及施工设计具有很好的借鉴意义。

关键词：深大异形基坑空间效应分区开挖双曲拱桥变形控制

Cu-BTC衍生的CuOx/C催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯性能

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3620-3629页

作者：李文杰高山林赖春波肖婉婧李心灵林慧博王馨雨徐成华邓志勇成都信息工程大学资源环境学院中-塞环境与能源“一带一路”联合实验室大气环境模拟与污染控制四川省高校重点实验室成都610225 上海华谊控股集团有限公司上海煤基多联产工程技术研究中心上海200040

碳基材料负载Cu是一类高效的甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂,但存在Cu纳米颗粒易团聚和氧化等问题。采用溶剂热法制备了Cu-BTC,并以其为前驱体,在N2气氛下热解,制备了碳负载Cu及其氧化物(CuOx/C)催化剂。考察了热解温度对Cu纳米颗... 详细信息

碳基材料负载Cu是一类高效的甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂,但存在Cu纳米颗粒易团聚和氧化等问题。采用溶剂热法制备了Cu-BTC,并以其为前驱体,在N2气氛下热解,制备了碳负载Cu及其氧化物(CuOx/C)催化剂。考察了热解温度对Cu纳米颗粒粒径、Cu的价态以及甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯性能的影响。表征结果显示,升高热解温度有利于Cu^(2+)还原为(Cu^(0)+Cu^(+)),但会导致Cu纳米颗粒团聚。催化剂活性随着热解温度升高而降低,当热解温度为300℃时,制备的CuOx/C-300具有最优的催化活性,碳酸二甲酯的时空收率为1209 mg·g^(-1)·h^(-1),归因于Cu纳米颗粒的粒径最小(7.5 nm)。经过6次循环实验后,碳酸二甲酯的时空收率降至468 mg·g^(-1)·h^(-1),催化剂失活的主要原因是(Cu^(0)+Cu^(+))的氧化和Cu纳米颗粒团聚。

关键词：催化剂碳基材料 Cu纳米颗粒碳酸二甲酯 MOFs 热解氧化羰基化

均苯三甲酸辅助合成CuZnAlZr催化CO_(2)加氢制甲醇

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低碳化学与化工 2024年第1期49卷 33-41页

作者：罗晶刘晨龙徐成华邓志勇赵治华杨方璐唐静怡成都信息工程大学大气环境模拟与污染控制四川省高校重点实验室四川成都610225

CO_(2)加氢制甲醇是合成化学增值品的重要途径之一,有助于缓解能源与环境压力。采用共沉淀法合成了用于CO_(2)加氢制甲醇的CuZnAlZr催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、N_(2)O-H_(2)滴定、N_(2)吸/脱附、H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)、X射... 详细信息

CO_(2)加氢制甲醇是合成化学增值品的重要途径之一,有助于缓解能源与环境压力。采用共沉淀法合成了用于CO_(2)加氢制甲醇的CuZnAlZr催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、N_(2)O-H_(2)滴定、N_(2)吸/脱附、H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段对所得催化剂进行了表征,详细考察了均苯三甲酸(BTC)辅助合成对CuZnAlZr催化剂活性Cu物种的分散度及其催化性能的影响。结果表明,在CuZnAlZr催化剂前驱体中引入BTC后,焙烧阶段分解生成气体产物有利于增加催化剂的比表面积并产生更多的孔隙结构,还可减弱Cu与载体氧化物之间的相互作用,有助于Cu物种的分散。当BTC引入量为n(BTC)/n(Cu^(2+))=1/6时,在空气中焙烧所得CuZnAlZr催化剂表面存在更多高度分散的较小Cu晶粒和Zn O晶相,Cu与Zn O物种之间的协同作用增强使其表现出优异的催化性能,CO_(2)转化率和甲醇时空产率分别可达27.81%和278.6 g/(kg·h),说明在前驱体中引入BTC辅助合成可得到Cu分散度高和Cu晶粒较小的高活性加氢催化剂。

关键词：均苯三甲酸 CuZnAlZr催化剂 CO_(2)加氢甲醇

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宁镇地区缓坡滑坡模型试验研究

城市建筑 2024年第11期21卷 165-172页

作者：彭超林阎长虹徐成华谈金忠刘刚王振祥施威南京大学地球科学与工程学院江苏省地质局第一地质大队

由于近年来极端强降雨天气增多,宁镇地区发生了多处规模较大的山前缓坡滑坡地质灾害。这些滑坡存在很多相似之处,边坡体地层结构表现为“类二元地层结构”特征,即边坡体表层为透水性弱或不透水的黏性土,下覆为透水性较好的砂砾类土或碎... 详细信息

由于近年来极端强降雨天气增多,宁镇地区发生了多处规模较大的山前缓坡滑坡地质灾害。这些滑坡存在很多相似之处,边坡体地层结构表现为“类二元地层结构”特征,即边坡体表层为透水性弱或不透水的黏性土,下覆为透水性较好的砂砾类土或碎石土。在强降雨条件下,雨水沿后缘基岩中的裂隙入渗,在坡体中下部形成暂时性承压水,受其浮托力作用发生滑坡。为了深入探讨这类滑坡的形成机理,建立概化物理模型进行模拟试验,探究边坡坡度、黏土层厚度与坡体内部孔隙水压力及变形的关系,分析缓坡滑坡的主要控制因素及破坏过程,综合分析给出其破坏模式,以此为宁镇地区这类滑坡的防治及城市建设提供科学依据。

关键词：缓坡滑坡暂时性承压水模拟试验破坏模式

Graphitic carbon nitride nanosheets mitigate cadmium toxicity in Glycine max *** promoting cadmium retention in root and improving photosynthetic performance

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Journal of Environmental Sciences 2024年第5期139卷 543-555页

作者： Kai xu Yunyu Guo chenghua Xing Ronglong Fu Bin Zou Rongchuan Liu Luyi Cai Jianfang Yan Xi-Lin Wu Miaozhen Cai College of Geography and Environmental Sciences Zhejiang Normal UniversityJinhua 321004China College of Agriculture Jinhua PolytechnicJinhua 321007China

Cadmium(Cd)pollution poses a serious threat to plant growth and *** have shown great application potential for alleviation of Cd toxicity to *** this study,we applied graphitic carbon nitride nanosheets(g-C_(3)N_(4)NSs)for alleviation of Cd-toxicity to soybean(Glycine max L.).The g-C_(3)N_(4)NSs supplementation significantly improved plant growth and reduced oxidative damage in the Cd-toxicated soybean seedlings through hydroponic ***,the g-C_(3)N_(4)NSs dynamically regulated the root cell wall(RCW)components by increasing pectin content and modifying its demethylation via enhancing pectin methylesterase(PME)activity,therefore greatly enhanced stronger RCW-Cd retention(up to 82.8%)and reduced Cd migration to the ***,the g-C_(3)N_(4)NSs reversed the Cd-induced chlorosis,increased photosynthetic efficiency because of enhancement in F_v/F_mration,Y(Ⅱ)and sugars *** results provide new insights into the alleviation of Cd toxicity to plants by g-C_(3)N_(4)NSs,and shed light on the application of low-cost and environmental-friendly carbon-based NMs for alleviating heavy metal toxicity to plants.

关键词： Cadmium Carbon nitride nanosheets Cell wall Pectin Pectin methylesterase Soybean

Study on fire retardant mechanism of nano-LDHs in intumescent system

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Science China Chemistry 2007年第3期50卷 392-396页

作者： ZHANG ZeJiang LAN Bin MEI XiuJuan xu chenghua Sichuan Fire Research Institute of Ministry of Public Security Dujiangyan 611830China The Department of Environmental Engineering Chengdu University of Information TechnologyChengdu 610225China

This paper investigated the fire-retardant mechanism of the nano-LDHs in the intumescent system by the temperature programmed oxidation (TPO). Researches were also conducted to explore the function of the nano-LDHs in the composite fire-retardant agents in air and nitrogen atmosphere, respectively. The results indicated that the nano-LDHs species were responsible for the catalytic oxidation of the rich-carbon compound in oxygen atmosphere. In addition, the nano-LDHs species and their calcinated products at high temperature could increase the carbonaceous residue-shield of the carbon-rich materials, improve the quality and the graphitization degree of the formed char-layer, and accelerate the intumescence and expansion of the melting carbon-rich materials to a certain degree under the oxygen-free condition, leading to the carbonization and expansion of the intumescent layer.

关键词： nanometer layer double hydroxides (LDHs) fire-retardant mechanism intumescent system

造孔剂诱导合成FeCoCuAl催化剂及其与ZSM-5复合催化CO_(2)加氢制高碳烃性能

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低碳化学与化工 2024年第2期49卷 10-16页

作者：赵治华徐成华任红罗晶杜磊刘晨龙陈雯婧罗静成都信息工程大学资源环境学院大气环境模拟与污染控制四川省高校重点实验室四川成都610225

CO_(2)加氢制高碳烃(C_(5+))是合成高值化学品和燃料的重要途径之一,这既可以实现碳减排,又有助于缓解能源压力。采用沉淀法和等体积浸渍法制备了K、Na修饰的FeCoCuAl催化剂,考察了造孔剂1,3,5-苯三甲酸(BTA)对其在CO_(2)催化加氢制高... 详细信息

CO_(2)加氢制高碳烃(C_(5+))是合成高值化学品和燃料的重要途径之一,这既可以实现碳减排,又有助于缓解能源压力。采用沉淀法和等体积浸渍法制备了K、Na修饰的FeCoCuAl催化剂,考察了造孔剂1,3,5-苯三甲酸(BTA)对其在CO_(2)催化加氢制高碳烃反应(温度为300℃、压力为2.0MPa、原料气n(H_(2)):n(CO_(2))=3:1且空速为3600h^(-1)、时间为6h)中催化性能的影响。在FeCoCuAl-20.0BTA催化剂(n(BTA):n(Fe)=20.0%)中引入ZSM-5分子筛,构建了一系列复合催化剂,并研究了其在CO_(2)催化加氢制高碳烃反应中的催化性能。结合N2吸/脱附、X射线衍射(XRD)、H_(2)-程序升温还原(H2-TPR)、CO_(2)程序升温脱附(CO_(2)-TPD)和H_(2)升温脱附(CO_(2)-TPD)等对催化剂的理化性质进行了表征,采用GC-MS对产物油相成分进行了分析。结果表明,与FeCoCuAl催化剂相比,FeCoCuAl-BTA催化剂的比表面积、孔容等均增大,并生成了更多的表面活性物种(Fe或Fe-Co合金),从而使得FeCoCuAl-BTA催化剂在CO_(2)催化加氢反应中表现出更好的催化性能。FeCoCuAl-20.0BTA催化剂的CO_(2)转化率和C_(5+)选择性分别可达70%和42%。FeCoCuAl-20.0BTA催化剂催化CO_(2)加氢生成的产物以C_(2)~C_(4)产物为主,而在FeCoCuAl-20.0BTA催化剂与ZSM-5分子筛以质量比为1.0、颗粒机械混合方式构建的复合催化剂上,FeCoCuAl-20.0BTA上生成的C_(2)~C_(4)产物可在ZSM-5分子筛上发生原位链增长、异构化和芳构化反应,从而提高了CO_(2)转化率和C_(5+)选择性,分别达到79%和66%。

关键词：造孔剂 FeCoCuAl催化剂 ZSM-5 CO_(2)加氢高碳烃

Riverine sulfate sources and behaviors in arid environment,Northwest China:Constraints from sulfur and oxygen isotopes

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Journal of Environmental Sciences 2024年第3期137卷 716-731页

作者： Yifu xu Wenjing Liu Bing xu Zhifang xu Key Laboratory of Cenozoic Geology and Environment Institute of Geology and GeophysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China Innovation Academy for Earth Science Chinese Academy of SciencesBeijing 100029China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

The fate of riverine sulfate ion (SO_(4)^(2-)) and its environmental effects in arid environment are difficult to evaluate due to its complicated sources and strongly coupled behaviors with water cycle which is significantly modified by *** understand the sulfur cycle in aquatic systems in arid environment,the chemical and sulfur and oxygen isotopic compositions (δ^(34)S_(SO4)and δ^(18)O_(SO4)) of major rivers around the Badain Jaran Desert,northwestern China,were *** rivers had averaged SO_(4)^(2-)content at 1336μmol/L,over 10times higher than the global *** δ^(34)S_(SO4)and δ^(18)O_(SO4)values ranged from-5.3‰to+11.8‰and+1.6‰to+12.8‰,*** end-member analysis and the inverse model showed that riverine sulfate was mainly derived from evaporites dissolution (0-87%),sulfide oxidation (13%-100%) and precipitation (0-33%),indicating heterogeneity in sulfur sources and behaviors along the river drainage with the lithology variations and climate *** isotopic tools combining with hydro-chemistry compositions could be applied to reveal sulfur cycle in arid *** on the calculation,sulfide oxidation plays the primary role in the headwater and upstream in the Qilian-Mountains area,where sulfide is widely *** the proportion of evaporites dissolution contributing to riverine sulfate is much higher in downstream in a drier ***,less precipitation and higher temperature can lead to more intensive evaporation,affecting the process of sulfide oxidation and enhancing the rates of evaporites dissolution and sulfate precipitation in the basin.

关键词： Sulfur and oxygen isotopes Source apportionment Inverse model Arid environment Inland rivers Northwestern China