检索结果-内蒙古大学图书馆

金属原子表面修饰TiO_(2)光电催化CO_(2)与NO_(2)^(-)共还原合成尿素

化学学报 2025年第3期83卷 247-255页

作者：王瑛琦常嘉怡李敏梁红李知恒谢文富王强北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

采用温和的光电催化技术将大气中CO_(2)与水体污染物NO_(2)^(-)共还原合成高附加值化学品尿素是实现减污降碳目标的有效途径之一.然而该反应为双底物分子参与的12电子共还原反应,反应难度较大、路径复杂、对催化剂要求较高,目前针对该... 详细信息

采用温和的光电催化技术将大气中CO_(2)与水体污染物NO_(2)^(-)共还原合成高附加值化学品尿素是实现减污降碳目标的有效途径之一.然而该反应为双底物分子参与的12电子共还原反应,反应难度较大、路径复杂、对催化剂要求较高,目前针对该反应还鲜有报道.本工作采用水热法结合光沉积法制备了Ru、Cu、Zn金属原子表面修饰的TiO_(2)催化材料,并研究了其光电催化CO_(2)与NO_(2)^(-)共还原合成尿素的性能.实验结果表明:5%(w)修饰的Ru-TiO_(2)在-0.1V(***)、光照2h条件下,尿素产率为50.58μmol·g^(-1)·h^(-1),法拉第效率(FE)为16.66%,是TiO_(2)的1.65倍.紫外可见漫反射光谱(DRS)和电化学阻抗谱(EIS)表明TiO_(2)材料表面修饰的Ru原子能够有效地提高材料的光吸收、电荷分离和迁移性能.光生电子从TiO_(2)转移到Ru原子位点,参与C—N偶联反应.本工作为光电催化尿素合成体系中的高效催化剂设计提供理论指导,为实现减污降碳提供新的思路和途径.

关键词：二氧化钛光电催化二氧化碳亚硝酸根尿素

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农村生活污水传统处理与源分离处理碳排放比较

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环境科学 2024年第8期45卷 4648-4655页

作者：曹睿封莉杜子文张立秋北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

基于生活污水碳排放核算方法,结合农村生活污水处理现状,对单户、联户和纳管这3种情景下的传统方案和源分离方案碳排放进行核算.结果表明,单户、联户和纳管传统方案的净碳排放量(以CO_(2)计)分别为1.21、3.37和2.69 kg·m^(-3),单... 详细信息

基于生活污水碳排放核算方法,结合农村生活污水处理现状,对单户、联户和纳管这3种情景下的传统方案和源分离方案碳排放进行核算.结果表明,单户、联户和纳管传统方案的净碳排放量(以CO_(2)计)分别为1.21、3.37和2.69 kg·m^(-3),单户、联户和纳管源分离方案的净碳排放量(以CO_(2)计)分别为-0.50、-0.04和-0.54 kg·m^(-3),均实现了零碳排放甚至是负碳排放,3种情景下源分离方案的直接碳排放与间接碳排放量均低于传统方案.源分离方案中的碳补偿措施主要来源于储存处理后的尿液土地利用.通过从源头对黑水与灰水进行分离,源分离方案实现了黑水中高浓度污染物的资源化利用,减少排放的同时产生了可观的碳补偿.因此,应大力推广农村生活污水源分离处理,提升农村生活污水资源化利用率,实现农村生活污水处理绿色低碳发展.

关键词：农村生活污水源分离碳排放核算碳补偿土地利用

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高校碳排放核算与分析:以北京A高校为例

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环境科学 2024年第4期45卷 1907-1916页

作者：曹睿封莉张立秋北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控与生态修复技术北京高校工程研究中心北京100083

在双碳背景下,我国各行业正积极核算自身碳排放,以有效应对气候变化,大学校园也应积极参与其中.以北京A高校为例,采用排放因子法和理论计算法核算了2021年其校园碳排放量.结果表明,A高校净碳排放量(以CO_(2)计,下同)为43 249.04 t,人均... 详细信息

在双碳背景下,我国各行业正积极核算自身碳排放,以有效应对气候变化,大学校园也应积极参与其中.以北京A高校为例,采用排放因子法和理论计算法核算了2021年其校园碳排放量.结果表明,A高校净碳排放量(以CO_(2)计,下同)为43 249.04 t,人均碳排放量为1.52 t.电力、通勤与差旅、热力、天然气和食物是碳排放的主要来源.热力和天然气的碳排放与月份密切相关,而电力碳排放在不同的功能区和月份都有所不同.食物的碳排放与饮食结构有关,而污水和垃圾处理的碳排放则与处理过程有关.使用蒙特卡洛模拟法讨论了碳排放清单的不确定性,发现碳排放总量的不确定性在-13.61%~26.08%之间.尽管计算结果相对科学可靠,但通勤和差旅、电力、天然气和食品是主要的不确定性来源.总体来说,研究结果为校园和其他复杂系统的碳排放核算和不确定性计算提供了参考.

关键词：高校排放因子法理论计算法碳排放计算碳吸收不确定性

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植物多酚功能化调控磁性材料磁絮凝高岭土悬浊液

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中国环境科学 2023年第12期43卷 6435-6444页

作者：刘闯杜思聪程鹏梁文艳北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

天然植物多酚(PP)作为功能化调控配体,通过原位自组装制备了Fe_(3)O_(4)@PP磁性复合材料,用于高岭土悬浊液的磁絮凝.采用SEM观察了Fe_(3)O_(4)@PP的形貌;研究了Ca^(2+)离子、碱度和腐殖酸浓度对Fe_(3)O_(4)@PP絮凝性能的影响.采用光学... 详细信息

天然植物多酚(PP)作为功能化调控配体,通过原位自组装制备了Fe_(3)O_(4)@PP磁性复合材料,用于高岭土悬浊液的磁絮凝.采用SEM观察了Fe_(3)O_(4)@PP的形貌;研究了Ca^(2+)离子、碱度和腐殖酸浓度对Fe_(3)O_(4)@PP絮凝性能的影响.采用光学显微镜观察了磁絮体在生长和破碎过程中的形态和结构特征,通过扩展的DLVO理论探究了Fe_(3)O_(4)@PP和高岭土颗粒之间的相互作用机制.结果表明,Fe_(3)O_(4)@PP具有优异分散性、化学稳定性和絮凝性能,可以克服碱度和腐殖酸的干扰,实现96.4%的最大浊度去除效率.磁絮凝过程中,磁絮体会逐渐变得致密,并生成长链状聚集体,具有良好的抵抗破碎能力.相互作用能分析表明,磁力主导了整个絮凝过程,其总相互作用势能和作用范围要比静电力和范德华力高三个数量级.此外,pH值、Ca^(2+)离子浓度和离子种类也对总相互作用能有重要影响.

关键词：磁絮凝 Fe_(3)O_(4) 植物多酚 DLVO模型高岭土颗粒

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1990-2022年京津冀地区人类活动净磷输入时空变化及影响因素

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中国环境科学 2025年

作者：贾天娇裴玮王林涛李敏北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心

为探究京津冀地区人类活动净磷输入状况及影响因素，本研究以13个地级市为研究单元，收集1990～2022年相关统计数据及人类活动净磷输入（NAPI）模型参数，探究33年内NAPI的时空特征和各组分变化趋势，并采用冗余分析（RDA）定量揭示不... 详细信息

为探究京津冀地区人类活动净磷输入状况及影响因素，本研究以13个地级市为研究单元，收集1990～2022年相关统计数据及人类活动净磷输入（NAPI）模型参数，探究33年内NAPI的时空特征和各组分变化趋势，并采用冗余分析（RDA）定量揭示不同类型因素对NAPI及其组分的影响.结果表明:（1）京津冀地区NAPI整体呈起伏上升的趋势，1990～2006年上升明显，2006～2022年略有下降，年平均值为1906 kg/(km2·a)，为全国水平的5.6倍，化肥磷输入为最主要输入源，年平均贡献率为54.90%，其次是食品饲料磷输入，年平均贡献率为41.18%; NAPI受地形影响呈现出由南向北逐渐降低的空间分布趋势，邯郸市NAPI值最高，占整个研究区的15.76%，承德市NAPI值最低，占比1.52%.2018～2022年NAPI不确定性范围平均值为-14.81%到14.56%.（2）不同因素对NAPI及其组分的影响大小排序为:土地利用因素>经济因素>社会因素，三类因素共同解释率为81.77%.其中，NAPI及其组分只与林地和草地面积占比呈负相关，与其余影响因素均呈正相关.指标中建设用地面积占比的单独解释率最高，为45.70%，且与食品/饲料磷和非食物磷的正相关性最强，是影响NAPI及其组分的最关键因素.建设用地面积占比的增加往往伴随着强烈的人类活动，如食品消费、洗涤剂使用的增加，因此，建设用地占比对食品/饲料磷与非食物磷的正向影响导致其具有最高的单独解释率.

关键词：人类活动净磷输入量(NAPI) 京津冀地区时空变化影响因素磷

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CH-Al-Cu整体式催化剂催化臭氧氧化环己酮肟废水

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中国给水排水 2025年第1期41卷 25-31页

作者：盛丹娜孙景彤邹金儒耿男男刘永泽北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

整体式催化剂的制备及其持续运行性能是催化臭氧氧化应用的关键问题。采用蜂窝陶瓷(CH)作为载体、以γ-Al_(2)O_(3)为涂层材料、以铜(Cu)为活性组分制备了CH-Al-Cu整体式催化剂,并调控工艺运行参数对其在连续流催化臭氧氧化过程中的性... 详细信息

整体式催化剂的制备及其持续运行性能是催化臭氧氧化应用的关键问题。采用蜂窝陶瓷(CH)作为载体、以γ-Al_(2)O_(3)为涂层材料、以铜(Cu)为活性组分制备了CH-Al-Cu整体式催化剂,并调控工艺运行参数对其在连续流催化臭氧氧化过程中的性能进行了评价。催化剂表征结果显示,γ-Al_(2)O_(3)涂层使催化剂的比表面积从2.478 m^(2)/g增至21.657 m^(2)/g,Cu元素经过煅烧后主要以CuO形态存在于CH-Al-Cu催化剂表面,含量高达48.40%。CH-Al-Cu在连续流反应器中表现出优异的催化活性,最佳工艺操作参数:进气臭氧浓度为18.6 mg/L、HRT为35 min、催化剂填充在底部且布设2层(40 g),在此条件下对环己酮肟的去除率达95.3%,COD去除率为39.3%,是单独臭氧氧化的3.2倍,催化氧化体系的O/C为1.1,可大大降低臭氧消耗成本。CH-Al-Cu催化剂能够促进臭氧传质和强化·OH产生,且具备良好的循环稳定性和耐磨性。

关键词：催化臭氧氧化整体式催化剂连续流环己酮肟催化剂填充位置 ·OH

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ZnO-Ov/Cu2O异质结光电催化CO2和NO3–共还原合成尿素

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复合材料学报 2024年

作者：梁红孙佳梁李敏谢文富高艳珊王强北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心

随着人类社会的发展，化石燃料燃烧和人类活动导致大气中CO2的浓度不断上升，同时人类活动排放的大量污水导致水体中硝酸根(NO3–)含量不断增加。利用可再生太阳能资源将CO2和NO3–转化为高附加值尿素是实现减污降碳、CO2和NO3–资源化... 详细信息

随着人类社会的发展，化石燃料燃烧和人类活动导致大气中CO2的浓度不断上升，同时人类活动排放的大量污水导致水体中硝酸根(NO3–)含量不断增加。利用可再生太阳能资源将CO2和NO3–转化为高附加值尿素是实现减污降碳、CO2和NO3–资源化的重要途径之一。采用电沉积法和光沉积法合成ZnO-Ov/Cu2O复合材料，并将其应用于光电催化CO2和NO3–共还原合成尿素的反应。结果表明，ZnO-Ov/Cu2O在-0.8 V vs. RHE下光电催化合成尿素的法拉第效率（FE）为11.4%，产率为41.4 μmol·gcat.-1·h-1，分别是纯ZnO FE（6.3%）和产率(12.5 μmol·gcat.-1·h-1)的1.79倍和3.3倍。结合电化学阻抗谱（EIS）和紫外漫反射吸收光谱（DRS），氧空位和Cu2O的引入明显提高了材料的光吸收性能、光生载流子分离和迁移效率，并且提供了额外丰富的Cu+催化活性位点，从而增强了光电催化尿素合成性能。本工作为探索用于光电化学尿素合成和其他可持续应用的先进催化剂提供理论指导，为实现环境友好型污染治理和碳减排提供了一种环境修复策略。

关键词：氧化锌氧化亚铜异质结光电催化尿素

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微气泡强化臭氧去除污水厂二级出水中的有机物

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中国给水排水 2024年第5期40卷 63-68页

作者：马振坤刘永泽张立秋封莉杜子文北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

以实际污水厂二级出水为处理对象,对比不同臭氧曝气方式(微气泡曝气和常规曝气)对污水中有机物的去除效果,同时考察微气泡对臭氧传质以及自由基产生的强化能力。连续流动态实验结果表明,微气泡曝气(气泡直径d=10~150μm)与常规曝气(d>... 详细信息

以实际污水厂二级出水为处理对象,对比不同臭氧曝气方式(微气泡曝气和常规曝气)对污水中有机物的去除效果,同时考察微气泡对臭氧传质以及自由基产生的强化能力。连续流动态实验结果表明,微气泡曝气(气泡直径d=10~150μm)与常规曝气(d>1 mm)分别在30和40 mg/L臭氧投量下达到最佳处理效果(COD<5 mg/L),此时O_(3)/COD(表征去除单位COD所需臭氧量)值分别为1.3和2.2,微气泡曝气可以显著降低处理成本。静态实验结果表明,当臭氧投量为3 mg/min时,微气泡曝气在5 min内可去除90.6%的COD,而常规曝气的去除率仅为75.4%。同时发现,反应过程中微气泡曝气的臭氧利用率达到100%,远高于常规曝气;微气泡曝气使臭氧传质系数从0.176 kmol/(m^(3)·h)提高到0.335 kmol/(m^(3)·h),·OH产量较常规曝气提高了1.9倍。

关键词：臭氧氧化微气泡再生水难降解有机物臭氧传质臭氧利用效率

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K修饰MoS_(2)催化剂用于CO_(2)高选择性加氢制甲醇

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物理化学学报 2024年第7期40卷 58-60页

作者：杨菲菲周维杨超然张天雨黄延强中国矿业大学化工学院江苏徐州221116 北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控和生态修复工程研究中心北京100083 中国科学院大连化学物理研究所应用催化重点实验室辽宁大连116023

在CO_(2)加氢领域,MoS_(2)催化剂表现出独特的潜力。然而MoS_(2)的边缘S空位对CH_(4)的生成更有利,这限制了目标产物甲醇的选择性。本工作中,我们发现,通过掺杂K助剂可以显著提高MoS_(2)催化CO_(2)选择性加氢制甲醇的性能,而未修饰的MoS... 详细信息

在CO_(2)加氢领域,MoS_(2)催化剂表现出独特的潜力。然而MoS_(2)的边缘S空位对CH_(4)的生成更有利,这限制了目标产物甲醇的选择性。本工作中,我们发现,通过掺杂K助剂可以显著提高MoS_(2)催化CO_(2)选择性加氢制甲醇的性能,而未修饰的MoS_(2)主要产生CH_(4)。通过一系列的表征研究,我们发现,K原子更倾向于稳定在MoS_(2)的边缘位点上,并向MoS_(2)转移电子,从而增强了MoS_(2)边缘位点的碱性。这有助于CO_(2)的吸附活化,并以较低的能垒解离为CO。此外,K助剂还有助于调控CO中间体定向转化为甲醇而非CH_(4)。这一发现拓展了MoS_(2)材料在CO_(2)合成甲醇中的应用。通过掺杂K助剂,我们能够更高效地利用MoS_(2)催化CO_(2)转化为甲醇,对于减缓气候变化和开发清洁能源具有重要意义。

关键词： CO_(2)加氢甲醇甲烷选择性调控 K-MoS_(2)

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“双碳”目标下工业园区低碳发展水平评价研究——以华东地区A园区为例

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环境工程技术学报 2024年第2期14卷 379-388页

作者：刘庆澳张立秋冀云卿封莉北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心生态环境部环境规划院

“双碳”目标下工业园区低碳发展的需求愈发紧迫,科学合理地评价工业园区低碳发展水平是促进工业园区低碳发展的关键一步。从低碳产业、能源资源利用、减污降碳、低碳基础设施、长效管理5个层面选取24个指标构建工业园区低碳发展评价指... 详细信息

“双碳”目标下工业园区低碳发展的需求愈发紧迫,科学合理地评价工业园区低碳发展水平是促进工业园区低碳发展的关键一步。从低碳产业、能源资源利用、减污降碳、低碳基础设施、长效管理5个层面选取24个指标构建工业园区低碳发展评价指标体系,采用层次分析法结合改进CRITIC法(基于指标相关性的权重确定法)为指标赋权,运用TOPSIS(优劣解距离法)-灰色关联分析模型和障碍度模型分析了2018—2022年华东地区A园区的低碳发展水平与障碍因子。结果表明:2018—2022年A园区低碳发展水平呈逐年上升趋势,其中低碳产业、能源资源利用、长效管理准则的低碳发展趋势向好,而减污降碳、低碳基础设施准则的低碳发展受阻。从障碍度角度看,准则层中减污降碳和能源资源利用是制约A园区低碳发展水平提高的关键障碍因素,其中单位工业增加值碳排放量、单位工业增加值综合能耗、工业用水重复利用率、单位工业增加值废水排放量、新建工业建筑中绿色建筑比例的阻碍作用较为突出。

关键词：工业园区指标体系低碳发展优劣解距离法障碍度

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