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CO2吸附用竹基活性炭制备研究进展

新型炭材料(中英文) 2025年

作者：王炳杰解强沙雨桐刘金昌梁鼎成中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院

CO2排放引起的生态环境问题愈发严重，吸附分离被视为CO2捕集的有效途径之一，活性炭是常用的吸附剂。随着制备活性炭的优质原料煤资源日渐枯竭，以我国资源丰富的竹材为原料制备活性炭成为活性炭生产技术开发的当然选项。本文总结孔结... 详细信息

CO2排放引起的生态环境问题愈发严重，吸附分离被视为CO2捕集的有效途径之一，活性炭是常用的吸附剂。随着制备活性炭的优质原料煤资源日渐枯竭，以我国资源丰富的竹材为原料制备活性炭成为活性炭生产技术开发的当然选项。本文总结孔结构、表面化学等影响活性炭CO2吸附性能的研究现状，关联活性炭组成、结构与其CO2吸附性能间的关系；梳理竹基活性炭孔调节与表面改性策略，评述CO2吸附用竹基活性炭的制备与改性方法的研究进展、厘清CO2吸附用竹基活性炭亟需突破的关键技术难题。结果表明：孔结构、表面化学显著影响活性炭CO2吸附性能，孔径分布集中在0.5–0.9 nm、表面存在适量含氧（羟基）及氮官能团（吡啶氮）的活性炭对CO2具有较好的吸附性能。尽管物理活化法制备的竹基活性炭工艺简便且实现规模化生产，但所制备活性炭的窄微孔孔容低、CO2吸附容量小。因此，亟需开发窄微孔分布、高CO2吸附容量的竹基成型活性炭的制备方法。此外，竹材中纤维素、半纤维素、木质素等组份会在成炭过程中影响孔结构发育，竹原生孔道结构及竹细胞结构在炭化和活化过程的演变机制仍缺乏深入研究。运用温和活化剂、筛选适宜的粘结剂，通过预处理调整竹材组成定向制备0.5–0.9 nm窄微孔孔径分布的竹基成型活性炭，或是解决竹基活性炭在CO2吸附领域应用问题的技术途径。

关键词：竹基活性炭 CO 吸附孔调节表面改性成型

分子印迹膜-固相萃取-高效液相色谱法同时检测橙子中噻苯隆和氯吡脲

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食品科学 2025年第1期46卷 176-183页

作者：石雨王建豆瑞祁迎春董晓牛志睿任景俞黄华赵怡雪延安大学石油工程与环境工程学院延安市环境检测与修复重点实验室陕西延安716000 北京理工大学化学与化工学院北京100081

以聚多巴胺(polydopamine,PDA)修饰的聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)膜为基膜,噻苯隆(thidiazuron,TDZ)为模板,甲基丙烯酸(methacrylic acid,MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate,EGDMA)为交联剂,合成TDZ分子印迹膜(molecularly imprinted membrane,MIM),并将其应用于橙子中TDZ及其结构类似物氯吡脲(forchlorfenuron,CPPU)的高选择性同时提取。扫描电子显微镜表征结果表明,致密分子印迹聚合物通过PDA涂层固定在PDA@PVDF膜的三维网络结构表面;性能测试结果表明,MIM对TDZ和CPPU的吸附容量分别是相应非印迹膜的1.80、1.89倍,分别在20、30 min达到吸附平衡;MIM对干扰物质香豆素和3-叔丁基苯酚的特异性因子分别达到23.2和19.3。以MIM为固相萃取膜片,成功从橙子样品中高选择性同时提取TDZ和CPPU,在加标浓度为2.0、3.0、5.0μmol/L时,高效液相色谱法检测的加标回收率分别为90.3%~99.4%和88.2%~98.1%,相对标准偏差分别为0.9%~2.5%和1.2%~3.0%(n=3)。该方法能同时快速检测TDZ和CPPU,操作简单,具有较好的灵敏度、精密度及回收率,检测成本低,适用于果蔬中TDZ和CPPU残留的检测。

关键词：分子印迹膜固相萃取高效液相色谱法特异性识别噻苯隆氯吡脲

采暖期和非采暖期华北地区居民空气质量满意度研究

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中国环境科学 2025年

作者：李梓阳李天昕曹素珍乔岑温东森张亚群北京科技大学能源与环境工程学院中化商务有限公司甘肃省环境科学设计研究院

华北地区存在采暖期污染天气频发的严峻环境问题，不仅影响区域环境质量，还对居民生活和健康产生显著负面影响，我国针对这一问题开展了一系列大气污染综合治理攻坚方案，以期改善空气质量.但解决环境问题不仅需要政策和技术支持，还... 详细信息

华北地区存在采暖期污染天气频发的严峻环境问题，不仅影响区域环境质量，还对居民生活和健康产生显著负面影响，我国针对这一问题开展了一系列大气污染综合治理攻坚方案，以期改善空气质量.但解决环境问题不仅需要政策和技术支持，还需要倾听居民的声音，为探究现阶段公众对环保公共服务的实际感受和需求，提高居民与政府间的对话协商.本研究以华北地区为研究对象，利用空气质量满意度评估模型和指标体系，分别于采暖期和非采暖期开展居民空气质量满意度和空气污染分布特征研究，并探究华北地区居民空气质量满意度的影响因素.研究发现，华北地区采暖期居民空气质量满意度为72.15，非采暖期满意度为72.62，均达到“比较满意”.采暖期居民空气质量满意度与PM2.5呈显著负相关关系，非采暖期居民空气质量满意度与PM10呈显著负相关关系，证实模型具有良好的拟合效果.指标体系中公众期待、感知价值和公众信任三项指标受采暖因素影响较大:采暖期的公众期待显著低于非采暖的公众期待;采暖期的感知价值显著高于非采暖期的感知价值;采暖期的公众信任显著低于非采暖期的公众信任.颗粒物污染仍是影响华北地区居民空气质量满意度的重要因素，除此之外，居民空气质量满意度还受教育水平、年龄和信息公开度等多重因素的影响.在未来的空气质量政策治理上，政府应继续注重对PM2.5的排放治理、采暖期集中供暖的大气污染以及内蒙古沙尘治理等问题.

关键词：空气质量公众满意度指数华北地区莫兰指数

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蒙烯玻璃纤维织物及其红外辐射加热应用

科学通报 2025年

作者：苏清旭亓月刘忠范北京大学化学与分子工程学院北京石墨烯研究院

红外辐射是一种无需介质、穿透性强、兼容性高、应用广泛的热管理技术.随着该领域的不断发展,人们对先进红外辐射材料的需求不断增加.石墨烯作为一种新型柔性导电材料,具有优异的红外发射性质和辐射可调控的特点;玻璃纤维作为一种良好... 详细信息

红外辐射是一种无需介质、穿透性强、兼容性高、应用广泛的热管理技术.随着该领域的不断发展,人们对先进红外辐射材料的需求不断增加.石墨烯作为一种新型柔性导电材料,具有优异的红外发射性质和辐射可调控的特点;玻璃纤维作为一种良好的灰体辐射材料,发射率可达～0.7.因此,由石墨烯与玻璃纤维复合得到的蒙烯玻璃纤维有望成为一种良好的红外电加热材料.本工作采用化学气相沉积方法,以玻璃纤维为衬底,在其表面生长了一层连续态石墨烯薄膜,制备得到一种新型红外热辐射材料——蒙烯玻璃纤维（graphene-skinned glass fiber fabric,GGFF）.蒙烯玻璃纤维织物具备轻质、柔性的结构特点和可调的红外辐射特性.这种由石墨烯和玻璃纤维结合组成的“双辐射体”具有很高的红外发射率（～0.90）和电热辐射转换效率（～80.2%）.由GGFF制成的电加热元件在4.5 W cm-2的电功率密度下能够以～255.5°C s-1的响应速率迅速升温至～580°C,实现快速的电热响应并达到均匀的加热温度.这种新型电加热材料综合了石墨烯和玻璃纤维良好的红外辐射性质,其红外辐射性能明显优于传统商用电加热片,有望实现电热辐射领域高效节能的目标.

关键词：石墨烯玻璃纤维织物双辐射体新型红外辐射加热体

秸秆还田年限对设施土壤磷素分布及淋溶的影响

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微生物学杂志 2025年

作者：孙玉禄李杨刘晓辉高晓梅敖静宋立群马妍李鑫辽宁省微生物科学研究院中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院

为研究秸秆还田年限对土壤磷素分布及淋溶的影响,采用随机区组设计的方法,检测在使用不同年限秸秆还田的大棚中,不同深度的土壤全磷、有效磷、微生物量磷和土壤中性磷酸酶活性数据,分析秸秆还田年限对土壤磷素分布及淋溶的影响。结果表... 详细信息

为研究秸秆还田年限对土壤磷素分布及淋溶的影响,采用随机区组设计的方法,检测在使用不同年限秸秆还田的大棚中,不同深度的土壤全磷、有效磷、微生物量磷和土壤中性磷酸酶活性数据,分析秸秆还田年限对土壤磷素分布及淋溶的影响。结果表明,秸秆还田可以显著增加0～40 cm土壤全磷、有效磷和微生物量磷的含量,显著提高耕作层土壤中性磷酸酶活性。0～20 cm土壤,J7的全磷、有效磷、微生物量磷、中性磷酸酶活性分别比CK提高41%、125%、85%、42%;20～40 cm土壤,J7分别比CK提高30%、157%、116%、56%,并能够降低土壤中全磷和有效磷向下的迁移,效果为J7>J5>J3>J1>CK。秸秆还田还能显著增加土壤的磷活化系数,促进植物对土壤磷素的有效利用。为有效解决磷淋溶造成的农业面源污染问题提供了更多的解决途径。

关键词：秸秆还田年限设施农业磷素分布淋溶微生物量磷

复合相分离法制备梯度孔聚4-甲基-1-戊烯中空纤维膜

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膜科学与技术 2025年

作者：田野李沐霏林亚凯唐元晖汪林王晓琳赵志杰卢瑞瑶汤明胡声威冯可张筱帆清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院安徽师范大学化学与材料科学学院中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司

本文在聚(4-甲基-1-戊烯)(PMP)/肉豆蔻酸（MA）体系的基础上，添加水溶性无毒非溶剂-PolarClean，使得PMP/MA/PolarClean 体系发生复合相分离（Hybridinducedphaseseparation，HIPS），成功获得了表面致密、内部具有双连续梯度孔结构的... 详细信息

本文在聚(4-甲基-1-戊烯)(PMP)/肉豆蔻酸（MA）体系的基础上，添加水溶性无毒非溶剂-PolarClean，使得PMP/MA/PolarClean 体系发生复合相分离（Hybridinducedphaseseparation，HIPS），成功获得了表面致密、内部具有双连续梯度孔结构的PMP中空纤维膜；系统地探究了MA/PolarClean配比，以及PMP浓度对中空纤维膜的形貌、强度、泡点、透气量等性能的影响。结果表明，当MA/PolarClean质量比例为5:1，且PMP浓度为40wt%时，PMP中空纤维膜的综合性能与商品膜相仿，展现了良好的应用潜力。

关键词：聚(4-甲基-1-戊烯) 中空纤维膜 PolarClean HIPS法梯度孔结构

负载黑米花色苷的纳米颗粒对Caco-2细胞损伤的保护作用

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食品科学 2025年第3期46卷 102-109页

作者：刘雅琪周娜冯蒙蒙艾欣赵磊赵亮北京工商大学老年营养与健康教育部重点实验室北京市食品添加剂工程技术研究中心北京100048 菏泽职业学院山东菏泽274002

为提高黑米花色苷(black rice anthocyanins,BRA)的稳定性和生物活性,本研究利用牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)和京尼平(genipin,GP)制备负载BRA的纳米颗粒(BRA-BSAGP),并分析BSAGP与BRA的相互作用,探究BRA-BSAGP在模拟胃肠道消化环境中的释放特性,以及对葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium,DSS)诱导Caco-2细胞损伤的改善效果及作用机制。结果表明,BRA-BSA_(GP)形态呈较均一的球形,其BRA包埋率为(81.10±0.08)%;傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析结果显示,BRA被成功包埋在BSA中。体外胃肠道释放实验证实BRA-BSA_(GP)纳米颗粒能够有效减缓BRA的释放,在模拟空腹和进食状态下最终释放量仅分别为22.51%和20.10%。细胞实验结果表明,BRA-BSAGP显著提高了DSS诱导损伤的Caco-2细胞的存活率,并增加了紧密连接蛋白(Claudin-1、Occludin和ZO-1)的表达水平。本研究结果可为BRA的应用和开发缓解溃疡性结肠炎损伤的功能性食品提供理论依据。

关键词：黑米花色苷牛血清白蛋白京尼平 Caco-2细胞

四层对称结构随角异色颜料制备与光谱特性研究

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光谱学与光谱分析 2007年第9期27卷 1793-1796页

作者：杜海燕陈启荣孙家跃北京工商大学化学与环境工程学院北京100037

采用经过酸碱预处理的具有干涉色的云母钛作为基质材料,分别包覆氧化铁、氧化铬、氧化钴制得三层结构随角异色颜料。通过改变包覆层数和各层间的排列顺序,增加基质材料与外层包覆材料的反射率差值,获得变色效果更加明显的四层结构随角... 详细信息

采用经过酸碱预处理的具有干涉色的云母钛作为基质材料,分别包覆氧化铁、氧化铬、氧化钴制得三层结构随角异色颜料。通过改变包覆层数和各层间的排列顺序,增加基质材料与外层包覆材料的反射率差值,获得变色效果更加明显的四层结构随角异色功能颜料。用X-Rite MA86Ⅱ5角度分光光度计对颜料的反射率光谱和CIE色度值进行测试分析,研究了四层结构对颜料随角异色效果的影响,分析比较不同的包覆物与颜料随角变色效果的关系。结果表明,采用多层膜包覆,能够增加基底材料与外层包覆层的反射率,增强颜料的颜色,颜料的颜色在不同的角度会有更明显的变化,随角异色效果更加显著。

关键词：随角异色颜料四层对称结构湿化学法光谱

ZBLAN玻璃中Nd^(3+),Tm^(3+),Yb^(3+)的上转换发光特性

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光谱学与光谱分析 2009年第6期29卷 1489-1492页

作者：杨志萍杜海燕孙家跃王葳北京工商大学化学与环境工程学院北京100037

采用高温固相法制备了Nd,Tm和Yb掺杂的ZBLAN玻璃上转换材料。Tm3+,Yb3+的摩尔浓度分别固定为0.01%,0.3%,Nd3+摩尔浓度变化范围为0.1%～2%。在室温下,测试了样品在300～1 000nm间的吸收光谱。在798 nm近红外光激发下,测试了样品的上转换... 详细信息

采用高温固相法制备了Nd,Tm和Yb掺杂的ZBLAN玻璃上转换材料。Tm3+,Yb3+的摩尔浓度分别固定为0.01%,0.3%,Nd3+摩尔浓度变化范围为0.1%～2%。在室温下,测试了样品在300～1 000nm间的吸收光谱。在798 nm近红外光激发下,测试了样品的上转换光谱。实验发现,样品在798 nm红外光激发下发出了较强的多波段(红,蓝和绿)的可见光。由上转换可见光各波段的发射谱线,给出了能级跃迁机制。蓝光主要来源于Tm3+的激发态1G4到基态3H6的跃迁,绿光来源于Nd3+的2H7/2到基态4I9/2的跃迁,红光来源于Nd3+的2H11/2到基态4I9/2的跃迁。研究发现,在Nd3+,Tm3+,Yb3+∶ZBLAN玻璃样品中存在激发态吸收,能量转移和交叉弛豫等上转换过程。其发光机理是Nd3+,Tm3+和Yb3+离子之间的能量转移。根据Nd3+摩尔浓度不同其上转换发光强度不同,分析了掺入稀土的浓度对上转换发光效率的影响。当Nd3+浓度为1.5%(摩尔分数)时上转换发光最强,大于1.5%后发光开始减弱。

关键词：上转换发光 Nd3+ Tm3+ Yb3+ ZBLAN玻璃稀土离子荧光光谱