热采锅炉结垢模拟及其成分、微形貌研究

为减少湿蒸汽热采锅炉结垢对油田生产造成的损失,设计了模拟湿蒸气发生器来模拟热采生产中的蒸汽产生过程,重点研究锅炉的结垢情况。对模拟油田产生蒸汽的模拟炉中水垢的粉末X射线衍射(XRD)、电子探针波谱成分分析(EP-MA)和扫描电子显微镜(SEM)的研究表明,辐射段水垢主要由蒙脱石、针钠钙石和锥辉石组成,它们形成于相近的水热条件。水垢的XRD研究表明,蒙脱石和针钠钙石垢遍布整个水管,而锥辉石垢主要出现在水管尾部。形成锥辉石中的铁主要来源于水管的腐蚀,当水管表面形成一层水垢后,进水中的微量Fe成为另外一个重要来源。     

蒙脱石基纳米FeOOH/TiO2复合材料的制备与光催化活性研究

以蒙脱石为基底,采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛/蒙脱石(TiO2/Mmt)复合光催化材料,通过Fe(NO3)3-HNO3体系水解生长纳米FeOOH,从而制备出负载型羟基氧化铁/二氧化钛/蒙脱石(FeOOH/TiO3/Mmt)复合光催化材料以改善材料在可见光下的光催化性能.高分辨透射电镜的表征结果显示,FeOOH/TiO2复合薄膜厚度约为10～40 nm,TiO2为晶粒粒径约为5～10nm的锐钛矿,FeOOH为长10～30 nm,宽约4 nm的针铁矿.以甲基橙为目标物,对FeOOH/TiO2/Mmt复合材料的光催化性能进行初探,在甲基橙初始浓度为5 mg/L,催化剂用量为1.875 g/L,H2O2初始浓度为2 mmol/L,pH值为6.5,350 W氙灯照射1 h,甲基橙脱色率达到99%,明显优于相同条件下TiO2/Mint对甲基橙的45%脱色率;同时甲基橙残液的红外光谱图显示FeOOH/TiO2/Mmt/H2O2/UV体系比FeOOH/TiO2/Mint/H2O2/Visible light体系具备更好的光催化氧化苯环的能力,降解更为彻底.     

曼氏无针乌贼(Sepiella maindroni)精子形成的超微结构

采用透射电镜技术,研究了曼氏无针乌贼精子形成的超微结构变化.结果表明,曼氏无针乌贼精细胞形成初期,细胞核圆形,染色质小团块状,线粒体、高尔基体、中心粒等细胞器分散在细胞质中.随后精细胞形态发生了一系列变化:(1)核内染色质凝集经颗粒化、细纤维化及粗纤维化,最终形成高电子密度的均质结构;(2)核形由圆形或椭圆形,变成长椭圆形,再拉长成长柱状纺锤形,核后端侧部内陷形成核后窝,"9 2"轴丝结构由此形成;(3)高尔基囊泡积累电子致密物,融合发育成顶体囊,并逐渐演变成n形顶体;(4)线粒体逐渐向核后端移动,形成精子尾部中段的线粒体spur.     

不同晶型羟基氧化铁(FeOOH)的形成及其在吸附去除Cr(Ⅵ)上的作用

羟基氧化铁(FeOOH)广泛存在于土壤、水体沉积物和矿山废水等环境介质中,通常以针铁矿、四方纤铁矿和纤铁矿等多种同质多像体形式存在.羟基氧化铁因具有稳定的化学性质、较高的比表面积和细微的颗粒结构,在重金属治理中被日益重视.由于矿物的环境功能与所形成矿物的性质如矿相、颗粒形貌及大小和结构界面特性密切相关,而矿物的这些性质又与其合成方法、条件密不可分,故本文介绍了羟基氧化铁的种类、结构组成、矿相稳定性及转化,重点对羟基氧化铁形成、制备方法或途径(水解沉淀、化学氧化、生物氧化与生物矿化和凝胶网格法等)及反应物和反应条件(铁盐种类、沉淀剂、pH值、温度、阴阳离子调节剂和表面活性剂等)对矿物产物性质的影响进行了综述,同时,对不同晶型羟基氧化铁在吸附去除重金属Cr(Ⅵ)上的作用的相关研究进行了概述.     

针铁矿与盐酸反应的化学动力学研究

本文研究了针铁矿αFeOOH与盐酸反应的化学动力学特性,测定了它们的反应级数、速率常数、实验活化能和指(数)前因子。     

氧化铁矿物催化分解苯酚的动力学速率及其产物特征

本文研究了针铁矿、纤铁矿、赤铁矿和磁铁矿在过氧化氢参与下催化分解苯酚的动力学速率与溶液pH值的关系,并用紫外吸收谱测定了反应产物的谱学特征。结果表明,纤铁矿反应体系催化分解苯酚的速率常数(k)最大,其余依次为磁铁矿、针铁矿和赤铁矿。在纤铁矿反应体系中又以pH=3.8时反应速率常数最大。除赤铁矿反应体系外,当溶液pH=3~4时苯酚被完全分解,并有50%~65%的有机碳(TOC)被矿化。在pH=3.25的赤铁矿反应体系中,苯酚大多仅被转化为多酚,小部分苯环被打开形成己烯酸。当溶液pH=4~5时,苯酚一般仅被转化为多酚类化合物,但TOC基本不变。当溶液pH>5时,苯酚没有发生明显的转化和矿化现象。     

择伐强度对天然林树种组成及物种多样性影响动态

定量分析不同强度采伐(弱度13.0%、中度29.1%、强度45.8%、极强度67.1%和皆伐)作业对天然针阔混交林乔木层树种组成及物种多样性的动态影响.结果表明:经过伐后10 a的恢复,弱度、中度择伐对优势种的影响不大,强度择伐和极强度择伐林分结构略有变化,而皆伐引起林分结构的变化最大,由此说明择伐作业基本上能保持原有的林分结构和种的数量,随着择伐强度的增大,林分结构的改变也随之增大;10 a后弱度择伐物种丰富度最大,而中度择伐多样性指数最高,各择伐样地多样性指数均超过伐前,而皆伐样地多样性指数则比伐前下降;均匀度指数随着择伐强度的增大而增大,生态优势度则呈相反趋势.对于天然针阔混交林的科学经营,从物种多样性的保护和发展出发,应尽量采取弱度或中度择伐方式.     

1990—2010年长白山温带针阔叶混交林生长季及积温的变化

长白山温带针阔叶混交林作为典型的温带森林生态系统,对气候变化的反应比较敏感,其生长季及积温的变化是准确评价该我国东北林区气候变化的重要依据。本研究采用中国科学院长白山森林生态系统定位站获取的1982-2010年气温目值观测资料,分析了近20a该地区生长季长度及积温的变化,结果标明长白山温带针阔叶混交林29a的平均温度为3．6℃,29a中该地区气温有较弱的上升趋势;长白山温带针阔叶混交林1990-2010年生长季长度的平均值为174d,近20a中生长季长度呈弱增长趋势;长白山温带针阔叶混交林1990～2010年生长季起始日期变化较稳定,生长季终止日期有推后的趋势;长白山温带针阔叶混交林1990-2010年≥5℃的活动积温和有效积温平均值分别为2616．9℃、1744．8℃。近20a中,≥5℃活动积温和有效积温都有着缓慢升高的趋势。     

向日葵根分泌物对针铁矿吸附Cd2+的抑制效应

向日葵根分泌物明显抑制针铁矿吸附Cd2+。随着pH的升高,针铁矿对Cd2+的吸附量升高,针铁矿对Cd2+的平衡吸附量pH在3~6时增长的幅度较大,pH>7后,对Cd2+的吸附量的增长趋于稳定。在溶液初始pH为3~8的范围内,向日葵根分泌物抑制针铁矿对Cd2+的吸附。针铁矿等温吸附Cd2+符合Langmu ir方程和Freund lich方程,吸附动力学符合二级速率方程。根分泌物的存在明显抑制针铁矿对Cd2+的吸附强度和吸附速率。表明针铁矿对Cd2+的吸附是一个熵增的吸热反应;根分泌物的存在则降低了吸附反应的自发性。