检索结果-内蒙古大学图书馆

TiO_(2)负载MnFeO_(x)催化剂的制备及常温催化氧化甲醛性能研究

功能材料 2022年第4期53卷 4011-4019页

作者：朱杰孙月吟顾名扬徐笠芮黄琼杨波赵云霞陈敏东南京信息工程大学环境科学与工程学院南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究实验室南京210044

甲醛(HCHO)是室内空气的主要污染物之一,它严重影响了室内空气的质量,危害了人体的健康。常温催化氧化法是去除HCHO的有效方法,该方法能够在室温下将HCHO完全转化为CO_(2)和H_(2)O。然而目前的常温催化剂主要以贵金属催化剂为主,价格昂... 详细信息

甲醛(HCHO)是室内空气的主要污染物之一,它严重影响了室内空气的质量,危害了人体的健康。常温催化氧化法是去除HCHO的有效方法,该方法能够在室温下将HCHO完全转化为CO_(2)和H_(2)O。然而目前的常温催化剂主要以贵金属催化剂为主,价格昂贵,并且不利于大规模的生产与应用。通过溶胶-凝胶法制备TiO_(2)载体,以硝酸锰和硝酸铁为活性前驱物,通过浸渍、蒸发、烘干、焙烧的方式完成MnFeO_(x)的负载,同时考察金属氧化物的负载量、摩尔比、焙烧温度等因素对催化剂常温催化氧化性能的影响。并利用BET、SEM、XRD、H_(2)-TPR、O_(2)-TPD、In-situ DRIFTS等技术对催化剂进行微观表征与分析。实验结果表明,当MnFeO_(x)的负载量为10%(质量分数),n(Mn)/n(Fe)=4∶1,焙烧温度为350℃时,催化剂表现为最佳的常温催化氧化活性,48 h内甲醛的去除率达到87.6%。

关键词：甲醛常温催化氧化溶胶-凝胶法 MnFeO_(x) 催化剂

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银-铋修饰TiO_(2)纳米材料可见光催化剂制备及降解甲醛性能分析

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环境工程 2023年第2期41卷 146-155页

作者：孙月吟黄琼周婕于小萌朱杰顾名扬徐笠芮杨波陶涛南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究实验室南京210044 南京信息工程大学化学与材料学院南京210044

预防和控制低浓度气态甲醛(HCHO)仍是室内环境污染所面临的巨大挑战之一,设计合成吸附能力强、催化氧化性能高、稳定性好的催化剂具有重要的实际应用价值。采用水热法和溶胶-凝胶法制备了一系列Ag-Bi共掺杂的纳米结构Ag/Bi-TiO_(2)光催... 详细信息

预防和控制低浓度气态甲醛(HCHO)仍是室内环境污染所面临的巨大挑战之一,设计合成吸附能力强、催化氧化性能高、稳定性好的催化剂具有重要的实际应用价值。采用水热法和溶胶-凝胶法制备了一系列Ag-Bi共掺杂的纳米结构Ag/Bi-TiO_(2)光催化剂,用于在可见光、无动力条件下催化降解室内低浓度气态甲醛。并采用XRD、SEM、BET、H_(2)-TPR、UV-vis、XPS等技术对所制催化剂进行表征分析,考察了制备方法、Ag-Bi掺入量、煅烧温度等条件对催化剂可见光催化氧化性能的影响。结果发现:水热法制得的Ag/Bi-TiO_(2)-H催化剂降解甲醛效果最佳,其48h降解率可达到94.1%,可将浓度为1.076 mg/m^(3)的甲醛降低至0.093 mg/m^(3),显著提升了TiO_(2)的催化氧化性能,其Ag_(2)O/Ag、Bi^(3+)和TiO_(2)间的协同耦合作用改善了催化剂的微观结构,增强其对可见光的吸收,促进了光生电子的形成及转移。表面羟基以及耦合作用所形成的吸附氧提升了低浓度甲醛的吸附与催化氧化降解能力,且该催化剂展示出优异的稳定性能。

关键词：光催化氧化甲醛二氧化钛掺杂水热法

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水生生物对碳基纳米材料的物种敏感性分布研究

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环境科学学报 2022年第11期42卷 464-474页

作者：祁琦王壮王德高南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 大连海事大学环境科学与工程学院大连116026

碳基纳米材料(CNMs)是科学研究中最热门的材料之一,然而CNMs对生态物种具有潜在的毒害作用.为了评估CNMs对生态物种的生态风险,通过广泛查阅,整理与分析了5种CNMs对22种单一水生物种的急性毒性数据,基于均值效应浓度值(EC_(50))构建物... 详细信息

碳基纳米材料(CNMs)是科学研究中最热门的材料之一,然而CNMs对生态物种具有潜在的毒害作用.为了评估CNMs对生态物种的生态风险,通过广泛查阅,整理与分析了5种CNMs对22种单一水生物种的急性毒性数据,基于均值效应浓度值(EC_(50))构建物种敏感性分布(SSD)模型,并计算得到5%危害浓度(Hazardous Concentration for 5% of species,HC_(5))和潜在影响比例(Potential Affected Fractions,PAF).研究结果发现:富勒烯(C_(60))、石墨烯纳米片(GN)、氧化石墨烯(GO)、单壁碳纳米管(SWCNTs)、多壁碳纳米管(MWCNTs)的HC_(5)值分别为1.88、0.37、0.13、1.31、0.74 mg·L^(-1),表明二维石墨烯家族材料比零维C_(60)和一维碳纳米管对水生生物表现出更高的生态风险.与5种金属基纳米颗粒物(MNPs)相比,CNMs对水生生物的生态风险低于MNPs.通过对不同暴露浓度下CNMs的PAF值分析,发现当暴露浓度小于1×10^(-3)mg·L^(-1)时,CNMs对水生生物的危害程度在可接受的范围内;当暴露浓度达到10.0 mg·L^(-1)时,分别有38.85%、56.24%、34.65%、26.59%、39.18%的水生生物受到C_(60)、GN、GO、SWCNTs、MWCNTs的威胁.比较CNMs对水生生物的预测无效应浓度与其预测环境浓度间差异,发现这5种CNMs对水生生物的危害程度均在可接受的范围内.

关键词：碳纳米材料物种敏感性分布水生生物生态风险

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PM_(2.5)化学组分连续观测在污染事件源解析中的应用

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环境科学 2021年第10期42卷 4575-4581页

作者：蔡凡涛尚玥戴维谢鸣捷南京信息工程大学环境科学与工程学院大气环境与装备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室南京210044

为探索PM_(2.5)组分高时间分辨观测数据在污染事件源解析中的应用,于2017年1~12月对南京市环境空气中PM_(2.5)组分进行连续观测.分别利用重金属自动分析仪、离子在线分析仪和半连续OC/EC分析仪测定PM_(2.5)中元素、水溶性离子和碳质组... 详细信息

为探索PM_(2.5)组分高时间分辨观测数据在污染事件源解析中的应用,于2017年1~12月对南京市环境空气中PM_(2.5)组分进行连续观测.分别利用重金属自动分析仪、离子在线分析仪和半连续OC/EC分析仪测定PM_(2.5)中元素、水溶性离子和碳质组分的小时浓度.选取其中15种元素与5种丰量组分,分别基于3次污染事件(春节期间烟花爆竹燃放、春季沙尘暴和冬季灰霾)和全年的观测结果采用正矩阵因子分析(positive matrix factorization,PMF)模型进行源解析,并比较不同输入数据条件下(PMF烟花-沙尘-灰霾和PMF全年)的源贡献分布及特征组分平均浓度的估算情况.结果表明,基于不同观测数据的源解析结果在PMF因子类型、组成及贡献分布上均存在较大差异.例如,基于全年观测数据(PMF全年)的源解析结果中烟花爆竹燃放的平均贡献仅为1.50%,远低于PMF烟花结果中对应的源贡献(5.24%);扬尘源的平均相对贡献在PMF沙尘结果中为8.51%,比PMF全年结果中扬尘源的贡献(4.45%)高近1倍.主要归结于PMF模型假设来源构成不发生变化,基于长期观测数据的源解析结果易受到排放源变化的影响.另外,烟花爆竹燃放期间,特征组分K的PMF烟花估算结果[(1.32±1.17)μg·m^(-3),P=0.64]较PMF全年[(1.16±1.19)μg·m^(-3),P=0.0090]更接近其观测平均值[(1.36±1.19)μg·m^(-3)].春季沙尘暴期间,特征组分Fe、Si和Ti的PMF全年估算结果[(0.061±0.042)~(1.06±0.65)μg·m^(-3)]均显著低于观测平均值(P<0.05),而它们的PMF沙尘估算值在峰值区域同观测值高度一致.冬季灰霾污染期间,PM_(2.5)各丰量组分PMF全年和PMF灰霾估算值同观测值的吻合程度均很高(r>0.99).因此,基于污染事件期间的连续观测结果进行PMF源解析能较准确地反映特征组分及相关排放源的短期变化,有利于提高污染溯源的时效性.

关键词： PM_(2.5) PMF源解析污染事件连续观测贡献分布

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一种水热稳定的金属有机骨架UiO-66高效捕获水中磷酸盐的性能及机理

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环境化学 2022年第5期41卷 1746-1756页

作者：杨璐阳丁冠文戴浩然邱慧南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

本研究采用溶剂热法制备了一种水热性能稳定的金属有机框架UiO-66,并系统考察了其对水中磷酸盐的高效捕获性能.通过表征手段证实,合成的UiO-66具有良好的晶型结构和极大的比表面积,且稳定性良好.UiO-66吸附磷酸盐的过程受pH影响明显,最... 详细信息

本研究采用溶剂热法制备了一种水热性能稳定的金属有机框架UiO-66,并系统考察了其对水中磷酸盐的高效捕获性能.通过表征手段证实,合成的UiO-66具有良好的晶型结构和极大的比表面积,且稳定性良好.UiO-66吸附磷酸盐的过程受pH影响明显,最佳吸附pH值介于5.5—***吸附等温模型对吸附过程拟合更好,饱和吸附量可达43.066 mg·g^(-1),且由于吸附过程为化学吸附,主要依靠羟基的配体交换作用,因此温度影响不大.与商用阴离子吸附剂D201相比,高浓度背景离子的加入对UiO-66吸附过程无明显影响,表明UiO-66对磷酸盐具有优异的吸附选择性和高效捕获性能.伪二级动力学模型可以很好地描述UiO-66对磷酸盐的吸附过程.经过6次循环吸附-脱附,UiO-66仍能有效去除水中磷酸盐,并可通过DMF溶液超声解吸实现有效再生.结果表明,UiO-66作为一种新兴的吸附剂有望实现磷酸盐在水中的深度高效去除.

关键词：富营养化金属有机框架磷酸盐吸附

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COVID-19管控期间气象条件变化对京津冀PM_(2.5)浓度影响

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环境科学 2022年第6期43卷 2831-2839页

作者：邱雨露陈磊朱佳马志强李梓铭郭恒唐颖潇京津冀环境气象预报预警中心北京100089 南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 北京城市气象研究院北京100089 天津市环境气象中心天津300074

2020年初新冠肺炎疫情(COVID-19)暴发后,中国多地实施了严格的管控措施,导致污染物排放量明显下降.但在减排实施的情况下,京津冀PM_(2.5)等污染物浓度较过去5 a同期却明显增长,出现了两次PM_(2.5)重度污染事件.利用欧洲中心ERA5再分析... 详细信息

2020年初新冠肺炎疫情(COVID-19)暴发后,中国多地实施了严格的管控措施,导致污染物排放量明显下降.但在减排实施的情况下,京津冀PM_(2.5)等污染物浓度较过去5 a同期却明显增长,出现了两次PM_(2.5)重度污染事件.利用欧洲中心ERA5再分析资料分析发现,相对于过去5 a,COVID-19管控期间京津冀地区的气象场表现为偏高的相对湿度、偏低的边界层高度和边界层内异常的辐合上升运动,有利于颗粒物的吸湿增长和二次转化,不利于污染物垂直方向上的扩散.此外,利用WRF-Chem模式开展敏感性试验发现,在京津冀中部地区气象场的变化导致2020年管控期间ρ(PM_(2.5))升高了20~55μg·m^(-3),升高比例高达60%~170%.进一步利用过程诊断分析法得出,增强的气溶胶化学过程和不利的湍流扩散条件是2020年COVID-19管控期间PM_(2.5)浓度升高的主要原因.在当今减排的大背景下,边界层高度和相对湿度的变化可能成为预报预测京津冀地区PM_(2.5)污染事件的重要指标.

关键词：新冠肺炎疫情 PM_(2.5) 气象气溶胶 WRF-Chem模式过程分析减排

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固城湖退圩还湖区沉积物重金属特征及生态风险评价

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中国环境科学 2022年第10期42卷 4741-4751页

作者：贾冰婵张鸣武娟谷孝鸿袁和忠訾鑫源李一凡曾庆飞中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室江苏南京210008 南京信息工程大学环境科学与工程学院大气环境与装备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏南京210044 南京市高淳区水务局江苏南京211300

为探讨退圩还湖对固城湖表层沉积物重金属污染特征、空间分布和生态风险的影响,对退圩区和湖区表层沉积物重金属(Fe、Mn、As、Zn、Cr、Co、Ni、Cu、Cd和Pb)含量进行对比分析,采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价沉积物重金属污染... 详细信息

为探讨退圩还湖对固城湖表层沉积物重金属污染特征、空间分布和生态风险的影响,对退圩区和湖区表层沉积物重金属(Fe、Mn、As、Zn、Cr、Co、Ni、Cu、Cd和Pb)含量进行对比分析,采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价沉积物重金属污染现状和潜在生态风险程度,利用相关性和聚类分析法解析重金属主要污染物的潜在来源.结果表明,退圩区沉积物重金属中Cd(0.21mg/kg)和湖区沉积物重金属中Cd(0.56mg/kg)和Zn(145.33mg/kg)和Pb(41.17mg/kg)含量的平均值分别达到江苏省土壤背景值的2.45、6.55、2.24和1.87倍.湖区表层沉积物重金属Cd、Zn、Cu和Pb含量显著高于退圩区.地累积指数法评价显示退圩区中Cd为轻度污染;湖区中Cd为中度污染,Zn、As、Cu和Pb为轻度污染.潜在生态风险指数表明,湖区表层沉积物生态风险高于退圩区;Cd是湖区与退圩区最主要的生态风险贡献因子,可能与水产养殖活动以及工业废水排放有关.固城湖退圩还湖对于降低固城湖重金属生态风险有着积极作用.

关键词：退圩还湖沉积物重金属固城湖生态风险评价

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具有球形催化界面的MnCeO_(x)/P84催化滤布的NOx脱除性能

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环境工程 2022年第12期40卷 157-164页

作者：倪茂森杨波顾秋香汪振辉黄琼陈敏东南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室南京210044

催化滤布可同时去除烟气中的粉尘颗粒和NO_(x),满足水泥等行业NO_(x)脱除的迫切需求。而催化滤布中催化界面的形貌会显著影响其脱硝性能。制备了具有球形催化界面的MnCeO_(x)/P84催化滤布(α-MnCeO_(x)/P84),并考察其NO_(x)脱除性能。... 详细信息

催化滤布可同时去除烟气中的粉尘颗粒和NO_(x),满足水泥等行业NO_(x)脱除的迫切需求。而催化滤布中催化界面的形貌会显著影响其脱硝性能。制备了具有球形催化界面的MnCeO_(x)/P84催化滤布(α-MnCeO_(x)/P84),并考察其NO_(x)脱除性能。结果表明:当MnCeO_(x)负载量为60 g/m^(2)时,α-MnCeO_(x)/P84在130℃时NO_(x)脱除率为86.9%,160~190℃时NO_(x)脱除率>97%。同时,α-MnCeO_(x)/P84具有较好的抗SO2性能和稳定性,通入体积分数为0.003%的SO2后,在190℃下,其NO_(x)脱除率达到83%左右;停止通入SO2后,α-MnCeO_(x)/P84的NO_(x)脱除率上升并稳定在93%左右。且经过200 h的脱硝反应测试后,α-MnCeO_(x)/P84的脱硝活性与催化剂负载量未下降。表征分析结果表明,α-MnCeO_(x)/P84中球形MnCeO_(x)活性组分以弱结晶形式存在,紧密地包裹在滤料纤维表面,且分散均匀;中孔是MnCeO_(x)催化剂的主要孔结构,能够为催化反应的进行提供通道。H2-TPR与Insitu DRIFTS分析进一步表明,α-MnCeO_(x)/P84在100~200℃有良好的氧化还原能力,且具有丰富的Lewis和Br?nsted酸位,为其优越的低温NH3-SCR脱硝性能提供了重要保障。具有球形催化界面的MnCeO_(x)/P84催化滤布具有低负载量、高稳定性的特点,为滤料除尘脱硝技术的推广应用提供参考。

关键词：催化滤布 NO_(x) 脱硝催化界面

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农田生态系统服务功能评价方法对比研究:以江苏省为例

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中国农业气象 2023年第12期44卷 1091-1102页

作者：韩露郭登伟牛俊召殷丽雯樊建凌秦晓波南京信息工程大学环境科学与工程学院/江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室/江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部碳达峰碳中和研究中心北京100081

农田生态系统为人类提供农产品的同时还提供了生态系统服务功能。准确评价农田生态系统的服务功能对农田可持续生产具有重要的影响。本文以江苏省农田为研究对象,构建农田生态系统服务功能评价指标体系,利用1991-2020年统计数据和气象数... 详细信息

农田生态系统为人类提供农产品的同时还提供了生态系统服务功能。准确评价农田生态系统的服务功能对农田可持续生产具有重要的影响。本文以江苏省农田为研究对象,构建农田生态系统服务功能评价指标体系,利用1991-2020年统计数据和气象数据,基于层次分析法和当量因子法定量比较评估江苏省旱地和水田生态系统服务功能指标权重,以探究不同评价方法对生态系统服务功能重要性评估的差异性。结果表明:层次分析法中准则层B水田和旱地生态系统服务功能权重排序依次为供给服务、调节和维护服务和文化服务;水田和旱地中指标层C的食物生产、气体调节、原料生产权重较高。当量因子法中准则层B水田权重排序为调节和维护服务、供给服务和文化服务;旱地权重排序为调节和维护服务、供给服务和文化服务;指标层C中水田水文调节、食物生产、气体调节权重较高,旱地食物生产、气体调节、原料生产权重较高。两种方法计算的生态系统服务功能权重存在差异,一定程度上层次分析法对专家经验依赖性较高,当量因子法则无法排除生态系统服务价值基础当量数值的影响。选择不同评价方法综合分析农田生态系统服务功能,可以克服单一方法评价偏差。

关键词：农田生态系统服务功能层次分析法当量因子法权重值

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大气中硝基多环芳烃的污染特征和环境行为研究综述

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环境化学 2023年第12期42卷 4135-4150页

作者：缑亚峰谢鸣捷陈静重庆大学环境与生态学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400044 南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

环境空气中的硝基多环芳烃(nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons,NPAHs)因致癌和致突变属性受到人们的广泛关注.本文总结了国内外关于环境空气中NPAHs的组成特征、时空分布、粒径分布、气固分配、来源和毒性效应的研究.我国城市... 详细信息

环境空气中的硝基多环芳烃(nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons,NPAHs)因致癌和致突变属性受到人们的广泛关注.本文总结了国内外关于环境空气中NPAHs的组成特征、时空分布、粒径分布、气固分配、来源和毒性效应的研究.我国城市地区大气环境中的NPAHs浓度常高于农村地区;受生物质燃烧和机动车排放的影响,9-硝基蒽对城市地区NPAHs浓度的贡献占比最高.尽管NPAHs在夏季存在二次源,不利的气象条件和升高的一次排放导致我国大气中NAPHs的峰值常出现在秋、冬季节.NPAHs因蒸气压较低主要分布在颗粒物中,而颗粒态NPAHs主要分布在亚微米级颗粒物中(Dp<1μm).低分子量NPAHs(例如,1N-NAP和2N-NAP)可随着温度变化经蒸发、冷凝过程迁移至粗颗粒物(Dp>2.5μm).根据考虑不同气固分配机制模型的气固分配系数模拟结果,吸附作用在NAPHs的气固分配过程中不应被忽略.NPAHs的来源包括化石和生物质燃料的不完全燃烧,以及母体PAHs在大气中的二次反应过程.相关性分析和特征比值常用于推断NPAHs的主要来源,但无法量化NPAHs的源贡献分布.根据环境空气中NPAHs的毒性风险评估结果,颗粒物中NPAHs对所有PAHs衍生物致突变性和致癌性的贡献比其质量占比高数倍,并且因毒性累积效应对成年人具有更高的致癌风险.为进一步了解NPAHs的环境行为,合理评估其健康效应,有必要在将来的研究中完善NPAHs的排放信息,厘清NPAHs在环境中的迁移转化过程.

关键词：硝基多环芳烃时空分布气固分配源解析毒性

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