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金属硒化物储能机理及其在锂离子电容器中的应用

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材料工程 2024年第6期52卷 42-50页

作者：魏文品梁初孙现众王凯张熊马衍伟浙江工业大学浙江碳中和创新研究院杭州310014 中国科学院电工研究所北京100190

锂离子电容器(lithium-ion capacitors,LICs)是一种兼具锂离子电池和双电层电容器优点的新型功率型储能器件。然而,电池型负极的缓慢电化学动力学性能限制LICs的应用。金属硒化物因其良好的导电性、快速的反应动力学和高理论比容量等优... 详细信息

锂离子电容器(lithium-ion capacitors,LICs)是一种兼具锂离子电池和双电层电容器优点的新型功率型储能器件。然而,电池型负极的缓慢电化学动力学性能限制LICs的应用。金属硒化物因其良好的导电性、快速的反应动力学和高理论比容量等优点备受关注。本文对金属硒化物的分类、结构和性质进行系统介绍,并重点讨论插层机制、转化机制和合金化机制的三种储能机制。最后,分析结构调控、碳材料协同和双金属硒化物构筑等改性方案对电化学性能的影响,并介绍由以上三种改性方法制备的结构稳定和高离子/电子传输能力的金属硒化物材料在锂离子电容器中的应用。

关键词：锂离子电容器负极材料金属硒化物材料结构储能机理

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杭州城郊大气二氧化硫和气溶胶浓度演变特征及潜在源分析

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环境科学学报 2024年第2期44卷 287-297页

作者：兰文港孔万林臧昆鹏陈圆圆刘硕殷佳研洪海祥邱珊珊卿雪梅方双喜林溢浙江工业大学环境学院杭州310014 杭州气象局杭州310051 浙江工业大学浙江碳中和创新研究院杭州310014

基于2018年1月—2019年10月杭州大气成分监测数据,对杭州城、郊大气SO_(2)和气溶胶的浓度变化特征及其相关性和影响因素进行分析,并探讨不同季节下长距离输送对大气SO_(2)和PM_(2.5)浓度的贡献及潜在源区分布.结果表明:杭州城、郊大气SO... 详细信息

基于2018年1月—2019年10月杭州大气成分监测数据,对杭州城、郊大气SO_(2)和气溶胶的浓度变化特征及其相关性和影响因素进行分析,并探讨不同季节下长距离输送对大气SO_(2)和PM_(2.5)浓度的贡献及潜在源区分布.结果表明:杭州城、郊大气SO_(2)日变化特征均呈单峰型,气溶胶日变化特征均呈双峰型;杭州城区SO_(2)浓度夏季明显低于其他季节,而郊区SO_(2)浓度四季无明显差异,气溶胶浓度城区和郊区均为夏季最低;SO_(2)与气溶胶相关性偏低,城、郊不同粒径的气溶胶之间相关性差异较大;不同季节杭州城区SO_(2)和PM_(2.5)受气团输送的影响具有明显差异,杭州城市高浓度SO_(2)和气溶胶潜在源区主要位于江苏省苏州市、南京市以及浙江省绍兴市、湖州市和杭州市辖区,因而减少或控制这些潜在源区污染物排放将会对杭州大气环境质量改善有积极作用.

关键词： SO_(2) 气溶胶相关性分析随机森林模型潜在源区杭州市

顶空平衡-气相色谱法测定水中溶解氢气及其应用

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环境化学 2024年

作者：潘凤梅臧昆鹏温军申小龙魏康轩兰文港胡智伟陈啸鸣陈炳江李珊鲁嫣冉陈丽涵郭朋林溢陈圆圆刘硕徐宏辉方双喜浙江工业大学环境学院浙江工业大学浙江碳中和创新研究院浙江省气象科学研究所

将顶空平衡法与配置脉冲氦离子化检测器的气相色谱仪相结合，自主设计并优化建立了适用于水中溶解氢气(H2)浓度测定的自动化观测系统和方法.测试结果表明，该观测系统对H2摩尔比范围为550.2×10-9—4000×10-9标气的线性优于0.9995(R2)... 详细信息

将顶空平衡法与配置脉冲氦离子化检测器的气相色谱仪相结合，自主设计并优化建立了适用于水中溶解氢气(H2)浓度测定的自动化观测系统和方法.测试结果表明，该观测系统对H2摩尔比范围为550.2×10-9—4000×10-9标气的线性优于0.9995(R2)，精密度优于0.07%，准确度优于1.09%，重复性测试结果优于世界气象组织/全球大气观测网的质控要求.基于亨利定律和道尔顿分压定律，推导了更简便实用的溶解H2浓度计算公式.基于该观测系统和方法，于2022年8月开展了京杭运河杭州段溶解H2浓度及水-气H2交换通量的观测研究.结果显示，京杭运河杭州段溶解H2浓度和水-气H2通量的范围分别为216.9—409.4 nmol·L-1和172.1—20513.1μmol·(m2·d)-1，是大气H2净排放源，且城区比乡村河段的溶解H2浓度平均高29.6 nmol·L-1，表明人为活动是影响淡水系统H2源强和排放量的重要因素之一.

关键词：溶解H2 水-气通量顶空平衡法气相色谱饱和度

新冠疫情期间杭州市CO_(2)浓度变化及成因分析

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3563-3572页

作者：陈啸鸣刘硕臧昆鹏林溢陈圆圆胡智伟温军兰文港潘凤梅鲁嫣冉陈丽涵李珊郭朋方双喜浙江工业大学环境学院杭州310014 浙江工业大学浙江碳中和创新研究院浙江省碳减排与碳监测技术国际科技合作基地杭州310014 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

以长三角地区典型城市监测站(杭州)为研究对象,对2020年9月~2022年12月的大气CO_(2)数据进行分析,并进行疫情前后对比.结果表明,受新冠疫情影响,杭州城区2021年CO_(2)年平均浓度明显降低,与2019年相比下降了12.7×10^(-6)(2.8%),并且在2... 详细信息

以长三角地区典型城市监测站(杭州)为研究对象,对2020年9月~2022年12月的大气CO_(2)数据进行分析,并进行疫情前后对比.结果表明,受新冠疫情影响,杭州城区2021年CO_(2)年平均浓度明显降低,与2019年相比下降了12.7×10^(-6)(2.8%),并且在2022年实现“零增长”.疫情后的游客等人为活动减少是导致杭州城区夏秋季(5~10月)CO_(2)浓度大幅降低的关键因素.与疫情前相比,疫情后工作日和周末CO_(2)浓度没有明显差异,并且在工作日出行高峰时段CO_(2)浓度没有出现明显上升,这表明疫情后,人为活动和交通排放对杭州大气CO_(2)浓度的贡献大幅降低.72h后向轨迹的聚类分析显示,杭州城区CO_(2)浓度不仅受到本地人为排放的影响,同时也受到人口密集､工业发达地区的污染气团传输的影响.

关键词：二氧化碳新冠疫情城市监测站趋势变化潜在源

基于观测数据估算渤海油气平台火炬燃烧效率及甲烷排放量

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地球科学进展 2024年第7期39卷 717-725页

作者：臧昆鹏申小龙魏康轩温军潘凤梅徐宏辉姜瑜君浙江工业大学浙江碳中和创新研究院浙江杭州310014 浙江工业大学环境学院浙江杭州310014 国家海洋环境监测中心辽宁大连116023 浙江省气象科学研究所浙江杭州310008

基于2012年和2014年船基走航连续观测数据再分析,并结合“自下而上”和“自上而下”法,开展了渤海蓬莱油气田油气平台伴生气火炬燃烧效率和CH_(4)排放量估算研究。结果显示,观测海域油气平台伴生气燃烧导致下风向大气CO_(2)和CH_(4)混... 详细信息

基于2012年和2014年船基走航连续观测数据再分析,并结合“自下而上”和“自上而下”法,开展了渤海蓬莱油气田油气平台伴生气火炬燃烧效率和CH_(4)排放量估算研究。结果显示,观测海域油气平台伴生气燃烧导致下风向大气CO_(2)和CH_(4)混合比分别抬升11×10^(-6)~20×10^(-6)和100×10^(-9)~260×10^(-9),估算燃烧效率为(97.8±1.1)%,达到国际先进水平。“自下而上”和“自上而下”法估算全渤海火炬燃烧过程的CH_(4)排放分别达3.6~6.1 Gg/a和1.80~2.68 Gg/a,是人为的CH_(4)强点源。排放因子和观测数据时空代表性等是导致2种方法估算结果不同的主要原因。研究可为海洋油气开采中伴生气回收利用和CH_(4)减排等提供一定的科技支撑。

关键词：渤海油气平台火炬甲烷 “自上而下”法

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苏州市大气CO_(2)和CH_(4)的浓度变化特征及影响因素分析

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环境科学学报 2024年第5期44卷 384-398页

作者：叶思晴陈圆圆方双喜张晓华鲁嫣冉兰文港臧昆鹏周民锋林溢刘硕郭娜浙江工业大学浙江碳中和创新研究院浙江省碳减排与碳监测技术国际科技合作基地杭州310014 浙江工业大学环境学院杭州310014 江苏省苏州环境监测中心苏州215004

利用2022年苏州市姑苏站大气CO_(2)和CH_(4)浓度及气象观测数据,研究了长三角典型城市苏州市大气CO_(2)和CH_(4)的浓度变化特征以及气象因素和气团输送对CO_(2)和CH_(4)时空变化的影响.结果表明:2022年苏州大气CO_(2)和CH_(4)年平均摩... 详细信息

利用2022年苏州市姑苏站大气CO_(2)和CH_(4)浓度及气象观测数据,研究了长三角典型城市苏州市大气CO_(2)和CH_(4)的浓度变化特征以及气象因素和气团输送对CO_(2)和CH_(4)时空变化的影响.结果表明:2022年苏州大气CO_(2)和CH_(4)年平均摩尔分数分别为(449.8±15.2)×10^(-6)和(2108.5±82)×10^(-9),显著高于全球平均浓度和中国本底观测站监测浓度;CO_(2)和CH_(4)浓度日变化均呈双峰特征,除了在早上8:00—9:00左右达到峰值,同时分别在晚间18:00和20:00出现了小高峰,体现了城市人为活动的影响;气象要素中风速与大气CO_(2)和CH_(4)的相关性最大,表现为随着风速增大,扩散增强,CO_(2)和CH_(4)浓度减小;大气CO_(2)和CH_(4)浓度在不同季节都具有明显的相关性,尤其是春季和冬季,说明二者在苏州的排放源或吸收过程可能存在共同的影响因素或机制;在秋季和冬季WNW-SSW扇区大气CO_(2)和CH_(4)浓度较高与该方向居民楼燃料排放和天然气泄漏有关,同时秋冬季节太湖和农田会释放较高浓度的CH_(4).结合后向轨迹和潜在源解析,浙江省宁波市、福建省三明市对苏州市CO_(2)和CH_(4)的贡献率较高,黄海区域分布有较大面积的潜在源区,该海域航海船舶排放会带来高浓度的CO_(2)和CH_(4),且黄海作为天然湿地对CH_(4)浓度具有较大贡献.

关键词：苏州 CO_(2) CH_(4) 浓度变化潜在源区

利用ATR-FTIR研究脂质纳米粒的鼻黏液渗透性

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1052-1060页

作者：王健敏李雪梅马士超李志勇唐华东马凤森浙江工业大学前沿交叉科学研究院浙江杭州310014 浙江工业大学化学工程学院浙江德清313216

鼻黏液是影响疫苗和药物经鼻吸收的首要屏障。由于干扰因素复杂多变,在体评价黏液渗透性较难实施,多采用体外评价。现有的药物鼻黏液渗透性检测方法如细胞模型法、多粒子示踪技术等,存在细胞培养周期长、操作繁琐、成本高、可获得信息... 详细信息

鼻黏液是影响疫苗和药物经鼻吸收的首要屏障。由于干扰因素复杂多变,在体评价黏液渗透性较难实施,多采用体外评价。现有的药物鼻黏液渗透性检测方法如细胞模型法、多粒子示踪技术等,存在细胞培养周期长、操作繁琐、成本高、可获得信息少且需要进行荧光标记等不足,对鼻黏膜制剂的体外评价具有很大的局限性,因此迫切需要建立一种快速、简便、灵敏的鼻黏膜制剂黏液渗透性评价方法。基于衰减全反射-傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)对药物结构以及粘蛋白二级结构变化的敏感性,利用其对不同性质(粒径与电荷)脂质体的鼻黏液渗透性进行研究,通过FTIR图谱分析不同脂质纳米粒与黏液中粘蛋白的相互作用,建立了鼻黏膜制剂黏液渗透性的体外评价方法。方法学研究表明,对于聚乙二醇10000(PEG10000)、壳聚糖、海藻酸钠脂质体,该方法线性关系分别为Y=2.3866X+2.154、Y=1.8703X+0.2789、Y=1.13014X+0.0609,线性相关系数分别为0.9958、0.9945、0.9909,精密度RSD值分别为0.62%、0.73%、0.95%;重复性试验中RSD值分别为0.83%、0.97%、0.88%,说明该方法线性关系良好、精密度高、重复性好,可用于体外评价药物制剂在黏液中的渗透性。研究结果表明,利用ATR-FTIR在不同时间内扫描样品可得到不同脂质体制剂样品的强度增加的吸收带。对于不同粒径PEG脂质体而言,粒径越小其黏液渗透性越强;对于不同电荷脂质体而言,壳聚糖脂质体黏液渗透性最弱,海藻酸钠次之,PEG脂质体黏液渗透性最强。进一步研究表明,不同电荷脂质体黏液渗透性的差异源于其与粘蛋白相互作用,该结论可通过分析粘蛋白酰胺Ⅰ带所包含的各二级结构信息得到。综上,基于ATR-FTIR所建立的体外评价方法灵敏简便,可作为多种不同制剂的鼻黏液渗透性的快速测定,经改进后还可用于药物制剂在其他黏液中的渗透性评价,应用前景广阔。

关键词：脂质纳米粒 ATR-FTIR光谱渗透鼻黏液

COVID-19背景下上海站大气CO浓度特征及潜在源区分析

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中国环境科学 2024年

作者：郭朋卿雪梅林溢臧昆鹏陈圆圆刘硕陈炳江兰文港高伟方双喜上海市气象局浙江工业大学环境学院浙江工业大学浙江碳中和创新研究院浙江省碳减排与碳监测技术国际科技合作基地

基于2021年4月～2022年12月上海中心大厦(上海站)的CO2浓度观测记录，本文研究了上海大气CO2浓度特征和影响因素，重点分析台风“烟花”登陆期、春节期间和COVID-19疫情封控期的CO2浓度差异.结果表明:上海站大气CO2日变化特征均呈现双峰... 详细信息

基于2021年4月～2022年12月上海中心大厦(上海站)的CO2浓度观测记录，本文研究了上海大气CO2浓度特征和影响因素，重点分析台风“烟花”登陆期、春节期间和COVID-19疫情封控期的CO2浓度差异.结果表明:上海站大气CO2日变化特征均呈现双峰型(11:00 LT和17:00 LT)，与当地人为活动高峰时段对应.工作日CO2浓度高于周末，浓度差异主要出现在03:00～05:00 LT以及早高峰时刻.在4月到9月，大气CO2浓度较低，最低值出现在7月(423.42 ± 0.05 ppm)，最高值出现在12月(445.94 ± 0.27 ppm).台风“烟花”登陆期间，由于降水和强局地风的影响，大气CO2浓度被稀释.春节和疫情封控期间，人为活动影响的减弱显著降低了大气CO2浓度.地面风分析，后向轨迹聚类和潜在源贡献函数(WPSCF)分析表明，来自海洋方向的气团对上海城区大气CO2浓度有稀释作用，上海站西部的安徽，江苏，湖北和浙江等地区的城市交通及工业等人为排放对上海上空大气CO2有明显影响.

关键词：上海长三角高塔大气CO 观测超大城市

苏州市大气CO和CH的浓度变化特征及影响因素分析

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环境科学学报 2024年

作者：叶思晴陈圆圆方双喜张晓华鲁嫣冉兰文港臧昆鹏周民锋林溢刘硕郭娜浙江工业大学环境学院浙江工业大学浙江碳中和创新研究院浙江省碳减排与碳监测技术国际科技合作基地江苏省苏州环境监测中心

利用2022年苏州市姑苏站大气CO2和CH4浓度及气象观测数据，研究了长三角典型城市苏州市大气CO2和CH4的浓度变化特征以及气象因素和气团输送对CO2和CH4时空变化的影响.结果表明：2022年苏州大气CO2和CH4年平均摩尔分数分别为(449.8±15.2... 详细信息

利用2022年苏州市姑苏站大气CO2和CH4浓度及气象观测数据，研究了长三角典型城市苏州市大气CO2和CH4的浓度变化特征以及气象因素和气团输送对CO2和CH4时空变化的影响.结果表明：2022年苏州大气CO2和CH4年平均摩尔分数分别为(449.8±15.2)×10-6和(2108.5±82)×10-9，显著高于全球平均浓度和中国本底观测站监测浓度；CO2和CH4浓度日变化均呈双峰特征，除了在早上8:00—9:00左右达到峰值，同时分别在晚间18:00和20:00出现了小高峰，体现了城市人为活动的影响；气象要素中风速与大气CO2和CH4的相关性最大，表现为随着风速增大，扩散增强，CO2和CH4浓度减小；大气CO2和CH4浓度在不同季节都具有明显的相关性，尤其是春季和冬季，说明二者在苏州的排放源或吸收过程可能存在共同的影响因素或机制；在秋季和冬季WNW-SSW扇区大气CO2和CH4浓度较高与该方向居民楼燃料排放和天然气泄漏有关，同时秋冬季节太湖和农田会释放较高浓度的CH4.结合后向轨迹和潜在源解析，浙江省宁波市、福建省三明市对苏州市CO2和CH4的贡献率较高，黄海区域分布有较大面积的潜在源区，该海域航海船舶排放会带来高浓度的CO2和CH4，且黄海作为天然湿地对CH4浓度具有较大贡献.

关键词：苏州 CO CH 浓度变化潜在源区