检索结果-内蒙古大学图书馆

无机盐工业 2025年第4期57卷 22-30页

作者：杨敏航徐楷成怀刚程文婷宋慧平山西大学资源与环境工程研究所黄河流域资源增效减碳教育部工程研究中心山西太原030032 青海大学化工学院青海西宁810016 山西省黄河实验室山西太原030032

冷析结晶是生产结晶硫酸镁的常用方法之一,但得到的硫酸镁晶体往往形貌不规则且表面粗糙,限制了硫酸镁晶体在涂层、复合材料等领域的应用。针对原料卤水中常见离子Li^(+)、K^(+)、Ca^(2+)对结晶硫酸镁微观形貌的影响开展研究,以更好地... 详细信息

冷析结晶是生产结晶硫酸镁的常用方法之一,但得到的硫酸镁晶体往往形貌不规则且表面粗糙,限制了硫酸镁晶体在涂层、复合材料等领域的应用。针对原料卤水中常见离子Li^(+)、K^(+)、Ca^(2+)对结晶硫酸镁微观形貌的影响开展研究,以更好地满足后续应用的需要。根据冷析法提取高纯硫酸镁水合物工艺,在MgSO_(4)-NaCl共饱和溶液的静置结晶中,对介稳态溶液及结晶产物进行表征。结果表明,降温过程中NaCl会附着在结晶表面影响晶体形貌。杂质离子会提高溶剂共享型离子对(Mg^(2+)-H_(2)O-SO_(4)^(2-))的比例,使其更有利于MgSO_(4)·6H_(2)O的生长和析出;不改变降温结晶产物组成的同时,杂质离子会促使晶体表面Na含量降低,优化晶体形貌;当K_(2)SO_(4)浓度为300 mmol/L时,产品中Na质量分数可从0.57%降低至0.03%,得到规整的结晶产物。推测杂质离子会与Na^(+)竞争位于晶体表面的结晶位点,阻止钠盐成核,并采用分子动力学模拟验证了上述推测。因此,溶液中少量杂质离子的存在有助于获得表面光滑、性质稳定的硫酸镁晶体。

关键词：硫酸镁冷析结晶微观形貌杂质离子

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丛枝菌根真菌对铅胁迫下百喜草(Paspalum notatum)根际-非根际细菌群落结构的影响

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环境科学学报 2025年第3期45卷 402-415页

作者：李文波原奥任惠之靳大鹏邹炎宋慧平冯政君山西大学黄土高原研究所太原030006 山西大学资源与环境工程研究所黄河流域资源增效减碳教育部工程研究中心太原030006 宝武水务科技有限公司山西分公司太原030006 山西清环能创环境科技有限公司太原030032

为探究植物根系、丛枝菌根真菌(AMF)及重金属铅(Pb)三者联合作用对土壤细菌群落的影响,设计了盆栽试验.选用百喜草作为受试植物,模拟不同程度(低、轻、重)的Pb污染土壤环境,设置加AMF和不加AMF两个处理,通过尼龙网限制植物根系,划分根... 详细信息

为探究植物根系、丛枝菌根真菌(AMF)及重金属铅(Pb)三者联合作用对土壤细菌群落的影响,设计了盆栽试验.选用百喜草作为受试植物,模拟不同程度(低、轻、重)的Pb污染土壤环境,设置加AMF和不加AMF两个处理,通过尼龙网限制植物根系,划分根际区、近根区及远根区.采用高通量测序和生物统计学分析方法研究了土壤细菌的群落组成、多样性以及细菌网络结构随根系距离、Pb浓度和AMF的变化规律,最后构建了结构方程模型(SEM)来进一步阐明植物根系、AMF、重金属及土壤细菌群落间的相互作用关系.结果表明:AMF和Pb都显著影响了植物的生长发育及其根系土壤中的营养物质和细菌的群落结构;Pb胁迫显著降低细菌种类的多样性和丰富度,但同时也产生了抗金属Pb的细菌品种Bacteroidetes(拟杆菌门);AMF提高了细菌群落的多样性,表明AMF在减轻重金属Pb对土壤细菌群落的负面影响方面具有重要作用.主坐标分析(PCoA)揭示了Pb和AMF在不同方向上影响了细菌群落的演化.共现网络分析表明添加AMF后,土壤中细菌群落的网络结构更简单,稳定性更高,这种稳定性的维持有助于土壤生态系统在面对环境压力时保持其功能和服务.综上所述,AMF通过促进植物对营养物质的吸收和利用、增强植物的抗逆性、调节土壤细菌群落,以及维持土壤细菌网络的稳定性,从而改善了受Pb污染的土壤微环境,减轻了Pb对植物和土壤细菌的胁迫.这些作用有助于在变化的环境条件下维持土壤生态系统的功能和服务,对保持土壤环境的长期稳定性具有重要意义.研究结果可为受重金属污染土壤的生态修复及可持续利用提供科学依据.

关键词：丛枝菌根真菌铅植物根际高通量测序土壤细菌群落结构方程模型

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基于机器学习的粉煤灰基地聚合物混凝土强度预测

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工业建筑 2025年

作者：石旭峰丁丹婧宋慧平吴海滨安全山西大学资源与环境工程研究所黄河流域资源增效减碳教育部工程研究中心山西省黄河试验室

探究了利用机器学习技术预测粉煤灰基地聚合物混凝土抗压强度。共收集112组数据，选取粉煤灰掺量、组成成分等11个变量为输入，抗压强度为输出，按70%和30%的比例划分成训练集和测试集进行分析。选用一种单个机器学习算法（SVM）和两种... 详细信息

探究了利用机器学习技术预测粉煤灰基地聚合物混凝土抗压强度。共收集112组数据，选取粉煤灰掺量、组成成分等11个变量为输入，抗压强度为输出，按70%和30%的比例划分成训练集和测试集进行分析。选用一种单个机器学习算法（SVM）和两种集成机器学习算法（RF，Adaboost）构建预测模型。使用训练集和测试集对模型的性能进行评估，结果表明所有模型在两个集上都表现出较强的预测能力。其中，RF模型表现最好，其测试集R2=0.91、MES=14.76、RMSE=3.84、MAE=2.89。使用SHAP值算法确定了粉煤灰掺量、粉煤灰中Al2O3和SiO2含量、NaOH摩尔浓度和水掺量是影响混凝土抗压强度最重要的5个因素，并具体分析了每种因素对抗压强度的具体影响。本研究有助于粉煤灰基地聚合物抗压强度的快速预测和配合比的优化。

关键词：粉煤灰地聚合物混凝土抗压强度机器学习可解释性

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粉煤灰负载光催化材料的研究进展

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化工进展 2024年第7期43卷 4043-4058页

作者：张世蕊范朕连宋慧平张丽娜高宏宇程淑艳程芳琴山西大学资源与环境工程研究所黄河流域资源增效减碳教育部工程研究中心山西太原030600

粉煤灰是煤炭燃烧最主要的固体废弃物,大量的堆积对人类身体健康及环境均造成了严重的威胁。基于粉煤灰的多孔结构和吸附性能,将其与纳米光催化材料复合可以达到分散和稳定光催化剂的效果,显著提高光催化活性,同时实现吸附与光催化的协... 详细信息

粉煤灰是煤炭燃烧最主要的固体废弃物,大量的堆积对人类身体健康及环境均造成了严重的威胁。基于粉煤灰的多孔结构和吸附性能,将其与纳米光催化材料复合可以达到分散和稳定光催化剂的效果,显著提高光催化活性,同时实现吸附与光催化的协同作用。本文主要围绕半导体光催化材料易团聚的问题,对近几年来国内外粉煤灰负载光催化材料的制备方法及应用进行了简要概述。首先,分析了粉煤灰的性质及改性方法,重点介绍了溶胶-凝胶法、水热法、液相沉淀法三种制备粉煤灰光催化复合材料的方法,并对比分析三种方法的优缺点,从水中污染物的降解,NO_(x)、VOCs气体污染物的降解以及自清洁性能,CO_(2)还原性能等几方面的应用,分析了材料的性能和粉煤灰复合光催化剂的积极影响,表明粉煤灰主要作为吸附剂与载体参与其中。但是粉煤灰作为载体,其活性位点少,改性技术不够成熟,且研究还处于实验阶段,未能进行工程化生产,因此还需要不断完善粉煤灰改性技术,同时进一步研究附加粉煤灰负载光催化材料的功能性建筑材料,提高其实用性。

关键词：粉煤灰吸附光催化载体复合材料降解

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超临界350 MW循环流化床锅炉宽负荷NO_(x)排放特性及控制技术

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洁净煤技术 2025年第1期31卷 78-85页

作者：杨敬池王菁王鹏程王飞杨凤玲山西大学资源与环境工程研究所山西太原030006 国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室山西太原030006 黄河流域资源增效减碳教育部工程研究中心山西太原030006 山西平朔煤矸石发电有限责任公司山西朔州036000

“双碳”背景下,随着新能源装机容量的持续增加,火电机组逐步从主体性电源向辅助服务型电源转变,由于新能源具有间歇性特点,火电机组需频繁进行变负荷以深度调峰的形式维持电网稳定。为解决深度调峰过程中低负荷下的NO_(x)排放控制这一... 详细信息

“双碳”背景下,随着新能源装机容量的持续增加,火电机组逐步从主体性电源向辅助服务型电源转变,由于新能源具有间歇性特点,火电机组需频繁进行变负荷以深度调峰的形式维持电网稳定。为解决深度调峰过程中低负荷下的NO_(x)排放控制这一行业共性难题,以某超临界350 MW循环流化床锅炉为研究对象,分析深度调峰条件下锅炉机组运行数据,综合床温、煤种特性、固硫剂添加等多方面因素对NO_(x)质量浓度的影响,探究变负荷及中低负荷工况下NO_(x)排放特性及影响机制。研究发现床温的变化与负荷呈正相关,温度降低时挥发分氮的氧化作用明显削弱,减少了NO_(x)的生成;但随着锅炉负荷连续降低,为保持流化状态,密相区过量空气系数增加,导致NO_(x)质量浓度相对中高负荷时更高;同时燃用硫分更高的煤种时,炉内脱硫所需的石灰石量增加,对NO_(x)的催生作用越明显。为控制NO_(x)超低排放,采用分区低氮燃烧技术和上二次风SNCR脱硝技术来进行调节。分区低氮燃烧精细化合理化控制给煤量、布风量分布,合理匹配燃料与空气量使得NO_(x)得到精细化控制;而上二次风SNCR改造技术则在更合适位置喷入还原剂,使得脱硝反应处在较合理的温度区间内,从而提高脱硝效率。结果表明这2种技术可以有效控制低负荷工况下的NO_(x)排放,为火力发电机组在新能源频繁波动的背景下保持稳定运行提供了可行的技术路径,对实现更低的排放水平、保障电网稳定运行具有重要意义。

关键词：循环流化床锅炉宽负荷运行石灰石对NO_(x)影响分区低氮控制二次风SNCR

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生物质基碳材料的制备及其在超级电容器中的研究进展

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功能材料 2024年第3期55卷 3051-3063页

作者：李鑫蕊张金才宋慧平程芳琴山西大学资源与环境工程研究所黄河流域资源增效减碳教育部工程研究中心山西太原030006

生物质基碳材料具有可再生性和灵活的微观结构可调性,作为高效、廉价的超级电容器电极材料受到越来越多的关注,但原生生物质衍生炭存在有低孔隙率、低比表面积和比电容不足等缺点。电极材料的比表面积、孔隙结构和导电性等都会影响超级... 详细信息

生物质基碳材料具有可再生性和灵活的微观结构可调性,作为高效、廉价的超级电容器电极材料受到越来越多的关注,但原生生物质衍生炭存在有低孔隙率、低比表面积和比电容不足等缺点。电极材料的比表面积、孔隙结构和导电性等都会影响超级电容器的储能性能,故如何制造具有高比电容、快速充放电且兼具一定柔性的电极材料成为了目前的研究重点。综述了超级电容器的类别、储能机理以及生物质基碳材料的制备方法和研究现状,分析了高质量负载电极的关键性能评价参数,并对其电化学性能影响因素进行了系统讨论,未来的发展趋势是将不同种类的储能器械集成复合型能源存储器械,以满足各领域需求。复合型的能源存储器械,大大提高了超级电容器的综合性能,因此研发高效、稳定的电能存储技术对于缓解能源短缺、减少环境污染和推动可持续发展具有重要的意义。

关键词：生物质碳材料制备方法超级电容器电化学性能

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多种晶型纳米碳酸钙制备及生长机理的研究进展

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无机盐工业 2024年第5期56卷 1-10页

作者：李裕兴张金才程芳琴山西大学资源与环境工程研究所黄河流域资源增效减碳教育部工程研究中心山西太原030006

纳米碳酸钙作为一种通用材料,具有广泛的应用前景和市场需求,近年来备受关注。然而,由于纳米碳酸钙晶型的多样性,导致其在不同领域具备不同的应用潜力。因此,对不同晶型纳米碳酸钙的制备方法、生长影响因素及形成机制进行了深入研究,并... 详细信息

纳米碳酸钙作为一种通用材料,具有广泛的应用前景和市场需求,近年来备受关注。然而,由于纳米碳酸钙晶型的多样性,导致其在不同领域具备不同的应用潜力。因此,对不同晶型纳米碳酸钙的制备方法、生长影响因素及形成机制进行了深入研究,并且有目标地制备特定晶型产品已成为当前研究的焦点。首先概述了纳米碳酸钙结构,并总结了两种常见制备方法的优缺点和机理;其次重点阐述了晶型控制剂和制备工艺对纳米碳酸钙晶型调控方面的研究进展,并介绍了两种反应器能够增强溶液间微观混合效果,从而大幅提高整体反应效率;最后综述了纳米碳酸钙结晶过程同时受晶体成核和晶体生长共同控制。通过研究这两个结晶过程可以更好地理解内在机理,最终实现晶型和形貌的精确调控。

关键词：纳米碳酸钙晶型调控形成机理晶型控制剂

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粉煤灰基注浆材料的研究进展

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应用化工 2024年第3期53卷 673-676页

作者：魏芳宋慧平周建军段德丹刘倩成怀刚山西大学资源与环境工程研究所山西太原030006 黄河流域资源增效减碳教育部工程研究中心山西太原030006 山西焦煤集团有限责任公司山西太原030024

综述了粉煤灰基注浆材料的研究现状,并对粉煤灰基注浆材料的工程应用进行了总结。针对提高注浆材料中粉煤灰的利用率,进行了粉煤灰活化方式的评估,对改善粉煤灰基注浆材料各项性能的方法进行了论证和建议,以期为固体废弃物的规模化应用... 详细信息

综述了粉煤灰基注浆材料的研究现状,并对粉煤灰基注浆材料的工程应用进行了总结。针对提高注浆材料中粉煤灰的利用率,进行了粉煤灰活化方式的评估,对改善粉煤灰基注浆材料各项性能的方法进行了论证和建议,以期为固体废弃物的规模化应用提供理论支撑。

关键词：粉煤灰注浆材料激发活化凝结时间流动性力学性能

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生态毯不同上层承载材料对土壤水分及植物生长的影响

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中国水土保持科学 2024年第3期22卷 129-135页

作者：赵仲鹤涂盼盼陈欢邹炎宋慧平冯政君山西大学资源与环境工程研究所太原030006 山西大地生态环境技术研究院有限公司太原030032 山西清环能创环境科技有限公司太原030032 黄河流域资源增效减碳教育部工程研究中心太原030006 山西省黄河实验室太原030006

生态毯是一种使用便捷的边坡修复材料,但因承载材料的限制,实际应用中植被恢复效果差。为提高生态毯的性能,比较纤维纸、薄无纺布、厚无纺布、针织布4种不同上层承载材料对边坡植物生长状况、水分入渗率以及土壤含水率等指标的作用差异... 详细信息

生态毯是一种使用便捷的边坡修复材料,但因承载材料的限制,实际应用中植被恢复效果差。为提高生态毯的性能,比较纤维纸、薄无纺布、厚无纺布、针织布4种不同上层承载材料对边坡植物生长状况、水分入渗率以及土壤含水率等指标的作用差异。结果表明:种植30 d后,植物生长指标表现为针织布组>薄无纺布组>纤维纸组>厚无纺布组;坡面水分入渗量表现为针织布组(0.52 L)>纤维纸组(0.47 L)>薄无纺布(0.44 L)>厚无纺布(0.41 L);24 h内土壤含水率降低率表现为厚无纺布组(12.7%)<薄无纺布组(16.2%)<针织布组(17.2%)<纤维纸组(28.4%)。针织布在水分入渗、减少蒸发方面表现良好,也不会阻碍植物出苗,植被恢复情况最佳,是一种较为理想的上层承载材料,可以替代传统的无纺布,改善生态毯的性能。

关键词：生态毯承载材料植被恢复土壤水分状况

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煤矸石基多孔基质对土壤溶质运移的影响

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无机盐工业 2024年第9期56卷 107-116页

作者：柴春镜冯政君吴海滨史晓凯张俊杰宋慧平山西大学资源与环境工程研究所黄河流域资源增效减碳教育部工程研究中心山西省黄河实验室山西太原030006 山西大学黄土高原研究所山西太原030006 山西大地民基生态环境股份有限公司山西太原030012

针对矿区存在的养分贫瘠、干旱缺水、表土缺乏等问题,提出了利用煤矸石制备多孔基质,并选择其作为矿区表土重构材料进行生态修复的思路,以及从溶质运移的角度评估其可行性。通过垂直土柱易混置换试验,研究了煤矸石基多孔基质对土壤中Cl^... 详细信息

针对矿区存在的养分贫瘠、干旱缺水、表土缺乏等问题,提出了利用煤矸石制备多孔基质,并选择其作为矿区表土重构材料进行生态修复的思路,以及从溶质运移的角度评估其可行性。通过垂直土柱易混置换试验,研究了煤矸石基多孔基质对土壤中Cl^(−)和Na^(+)运移特征的影响,揭示了多孔基质对土壤孔隙分布、饱和土壤溶质运移的影响规律。结果表明,当多孔基质掺量为10%~30%(体积分数)时,会缩短Cl^(−)和Na^(+)的穿透时间,这是由于少量掺杂的多孔基质与土壤颗粒相互填充,小孔隙数量增加,形成了更为复杂的运移路径及多孔基质对Na^(+)具有较强的吸附性,会延长Cl^(−)和Na^(+)的穿透时间;随着多孔基质添加量的继续增加(>30%),由于多孔基质容重较小,导致饱和导水率增加,反而会逐渐缩短Cl^(−)和Na^(+)的穿透时间。添加30%多孔基质时,出流液中的Cl^(−)和Na^(+)浓度分别降低了1.65%~46.30%和10.12%~32.88%,Cl^(−)和Na^(+)运移方式以对流为主。土壤孔隙分布和土壤对溶质的吸附性是影响溶质运移的主要因素。煤矸石基多孔基质和黄土以体积比为3∶7混合的复配模式,可以有效减少溶质运移。

关键词：多孔基质溶质运移穿透曲线 CDE模型煤矸石

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