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膜技术处理高浓度有机废水及资源化利用研究进展
1
作者 李媛 代继祥 +3 位作者 马妍菁 吴李君 郭燕 侯立安 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-6,共6页
随着工业化进程的推进,高浓度有机废水的产生量与日俱增,环境威胁日益严重。因此,如何有效处理高浓度有机废水已成为一个重要的科学问题。膜分离技术以其分离效率高、能耗低、无相变、应用范围广等优势,受到了广泛关注和应用。为此,利用... 随着工业化进程的推进,高浓度有机废水的产生量与日俱增,环境威胁日益严重。因此,如何有效处理高浓度有机废水已成为一个重要的科学问题。膜分离技术以其分离效率高、能耗低、无相变、应用范围广等优势,受到了广泛关注和应用。为此,利用Citespace对相关文章进行可视化分析,综述了膜生物反应器、超滤、纳滤、反渗透、膜组合工艺以及改性膜材料在高浓度有机废水处理中的研究进展。同时,分析了高浓度有机废水及污泥处理过程中的资源化现状。最后,总结了膜分离技术用于高浓度有机废水处理的难点和存在问题,在此基础上,对如何加强污水资源化管理和优化废水排放技术进行了展望。 展开更多
关键词 高浓度有机废水 膜分离技术 改性膜材料 资源化
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基于荧光淬灭传感技术检测三硝基甲苯的研究
2
作者 章美娟 方慧雯 +3 位作者 卫玉娇 杨锦宏 汪卫华 贺胜男 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期37-46,共10页
目前针对常见爆炸物三硝基甲苯(TNT)的检测越来越受到重视。本研究采用低成本的芴基发绿光共轭聚合物(FGEP)研制荧光淬灭传感器用于检测TNT。实验研究了FGEP在不同溶液浓度下形成的不同厚度薄膜对TNT淬灭的效率,实验结果表明浓度为0.5 m... 目前针对常见爆炸物三硝基甲苯(TNT)的检测越来越受到重视。本研究采用低成本的芴基发绿光共轭聚合物(FGEP)研制荧光淬灭传感器用于检测TNT。实验研究了FGEP在不同溶液浓度下形成的不同厚度薄膜对TNT淬灭的效率,实验结果表明浓度为0.5 mg/mL (厚度为19.50 nm)的样品薄膜在TNT蒸气中淬灭效率最大达到71.71%,基于此淬灭效率最高的样品薄膜的研究发现:该薄膜对TNT的响应具有良好的可逆性;激发光强度为16.5mW时,荧光淬灭效率最佳;最后开展了样品在TNT作用下与光漂白作用下的实验研究。研究结果为后续实现一种低成本、易于制备、可重复性高且有利于工程化的爆炸物传感器提供了一定基础。 展开更多
关键词 光谱学 爆炸物检测 荧光淬灭 泵浦能量 有机半导体聚合物 硝基化合物
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基于车载差分吸收光谱技术的唐山SO_(2)和NO_(x)污染分布及排放研究
3
作者 张之栋 谢品华 +9 位作者 李昂 秦敏 方武 段俊 胡肇焜 田鑫 吕寅生 任红梅 任博 胡峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1651-1660,共10页
二氧化硫(SO_(2))和氮氧化物(NO_(x))作为大气中重要的一次排放物,人为活动造成SO_(2), NO_(x)的过度排放会对生态环境和人体健康产生巨大危害,2018年环境保护部就规定了“2+26”城市需要执行大气污染物的特别排放限值,如:燃煤锅炉排放... 二氧化硫(SO_(2))和氮氧化物(NO_(x))作为大气中重要的一次排放物,人为活动造成SO_(2), NO_(x)的过度排放会对生态环境和人体健康产生巨大危害,2018年环境保护部就规定了“2+26”城市需要执行大气污染物的特别排放限值,如:燃煤锅炉排放限值规定的二氧化硫、氮氧化物均为200μg·m-3,因此了解这些城市中SO_(2)和NO_(x)的分布与排放对大气污染防控管制具有重要意义。唐山市作为“2+26”城市中大气污染最为严重的重工业城市之一,近年来实施了多项大气污染防治措施,但空气质量问题仍然严峻。2021年2月26至3月1日,使用基于车载差分吸收光谱技术的移动污染气体监测系统对于唐山市区开展了走航观测实验,获取了走航路径上NO_(x)和SO_(2)的空间立体分布以及走航区域的排放通量。实验结果表明唐山市一环存在多处NO_(2)高值区域,均位于车辆较为集中的立交和路口处。工业园的走航中部分企业存在高NO_(2)、 SO_(2)的排放,且获取的NO_(2)和SO_(2)VCD均值较高,分别是一环的1.75~1.99倍和2.21~3.44倍。结合垂直柱浓度SO_(2)/NO_(2)的比值以及近地面浓度CO/NO_(2)的比值,并用Pearson相关系数确定SO_(2)和NO_(2)柱浓度以及NO_(2)近地面浓度和柱浓度之间的相关性,进一步分析不同区域的主要污染源,结果表明,一环走航获取的SO_(2)/NO_(2)最低为0.42,CO/NO_(2)最高为10.88, NO_(2)地表与柱浓度之间的相关性r达到0.56, 3月1日丰南工业园区走航中,获取的SO_(2)/NO_(2)最高为0.81, CO/NO_(2)最低为7.13, SO_(2)与NO_(2)VCD之间有良好的相关性r为0.787,唐山市一环区域大气污染物以车辆交通尾气排放为主,丰南工业园区大气污染物来源以工业生产过程中高架点源(烟囱)释放的大量NO_(2)和SO_(2)为主。 展开更多
关键词 空间分布 排放通量 污染源 走航观测 差分吸收光谱
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机载光纤式成像差分吸收光谱仪测量区域大气污染应用研究
4
作者 张晓莉 王煜 +3 位作者 奚亮 周海金 常振 司福祺 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期310-317,共8页
我国大气污染呈现出区域性和复杂性等特性,开展污染气体区域分布的立体监测,能够及时了解大气环境现状、研究分析影响大气质量的各种因素,指导大气污染控制措施。机载成像差分吸收光谱仪,是目前有效的污染气体区域分布遥感手段之一。该... 我国大气污染呈现出区域性和复杂性等特性,开展污染气体区域分布的立体监测,能够及时了解大气环境现状、研究分析影响大气质量的各种因素,指导大气污染控制措施。机载成像差分吸收光谱仪,是目前有效的污染气体区域分布遥感手段之一。该技术观测区域大,覆盖率高,最终可提供精细化的污染气体区域分布资料,实现污染分布及传输的可视化探测。以往机载成像差分吸收光谱仪采用整体式设计,需要占用飞机光学观察窗口,航空搭载需求苛刻、应用受限。为此提出了光纤式机载成像差分吸收光谱仪,采用光纤束传输方式,安装过程中对飞机改装需求小,极大的便利了机上安装和调试,适应了适航设备认证需求。该系统采用特制多芯光纤束结合Littow-offner结构光谱成像系统,具有光谱成像分辨率高、大视场、结构紧凑等优点。在此详细介绍了该设备性能参数,并利用该系统在芜湖市周边开展了区域污染遥感应用。应用过程中,针对光纤式成像差分吸收光谱仪,提出了数据处理算法。对采集到的太阳散射光谱进行反演得到污染气体的斜柱浓度,并利用大气传输模型计算大气质量因子,实现垂直柱浓度转化。最后结合飞机姿态位置信息,快速获取了芜湖市区及其周边上空的NO_(2)、SO_(2)的浓度分布,并进行了区域内污染源快速定位和传输过程分析。从反演结果来看,本次实验NO_(2)垂直柱浓度在实验区域存在4个高值点,SO_(2)垂直柱浓度在实验区域存在2个高值点,高值点附近均存在重工企业,结果与实际情况相符。并结合卫星数据评估二者交叉校验精度,二者呈现正相关,相关性系数为0.77。应用效果验证了光纤式成像差分吸收光谱仪的方案可行性,可为大气污染气体航空遥感技术推广提供参考,同时弥补了地面站点监测在空间尺度上以及卫星遥感在时间尺度上的不足。 展开更多
关键词 机载 成像差分吸收光谱仪 二氧化氮 二氧化硫 污染气体二维分布
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β-二氧化锰纳米纤维用作Pb(Ⅱ)全固态离子选择性电极转导层的性能研究
5
作者 夏瑞泽 杨猛 黄行九 《安徽工程大学学报》 CAS 2024年第1期15-21,共7页
本研究通过在还原氧化石墨烯(rGO)上原位生长的β-二氧化锰纳米纤维(β-MnO_(2)NF),合成了一种兼具强疏水性和高界面电容的β-MnO_(2) NF/rGO纳米材料。开发出了一种基于β-MnO_(2) NF/rGO的敏感检测Pb(Ⅱ)的固态离子选择性电极传感器... 本研究通过在还原氧化石墨烯(rGO)上原位生长的β-二氧化锰纳米纤维(β-MnO_(2)NF),合成了一种兼具强疏水性和高界面电容的β-MnO_(2) NF/rGO纳米材料。开发出了一种基于β-MnO_(2) NF/rGO的敏感检测Pb(Ⅱ)的固态离子选择性电极传感器。同时,考虑到转导层如何对离子选择性系数产生作用仍然未知,研究人员利用数值模拟构建了一个耦合了转导层的转导层-膜-溶液界面模型,其考虑了膜-转导层这一界面,构建了一个两界面三相的浓度梯度模型,并据此给出了相应的电位显示,同时还根据其模拟结果计算了相对应的离子选择性系数。 展开更多
关键词 数值模拟 离子选择性系数 全固态离子选择性电极 Pb(Ⅱ)检测
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三嗪基聚合物储锂性能研究及研究成果融入现代分析测试技术教学
6
作者 王思敏 张龙海 张朝峰 《广东化工》 CAS 2023年第3期235-237,共3页
设计一种酸催化的溶剂热法制备一种有机聚合物电极材料,并进一步用于锂离子电池性能研究的硕士生化学实验。首先,采用酸催化的溶剂热法合成基于三嗪的有机聚合物负极材料,然后,将此材料应用于锂离子电池电化学性能的基本研究。本实验可... 设计一种酸催化的溶剂热法制备一种有机聚合物电极材料,并进一步用于锂离子电池性能研究的硕士生化学实验。首先,采用酸催化的溶剂热法合成基于三嗪的有机聚合物负极材料,然后,将此材料应用于锂离子电池电化学性能的基本研究。本实验可以锻炼学生制备电极材料的基本能力,掌握相关仪器设备的使用,使学生进一步了解科学前沿,提升科学素养。 展开更多
关键词 锂离子电池 有机聚合物 电极材料 实验教学 科学前沿
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双咪唑基有机负极储钠性能研究及成果融入现代分析测试技术教学
7
作者 翟云明 张龙海 张朝峰 《广东化工》 CAS 2023年第3期232-234,共3页
设计了一种制备双咪唑基有机聚合物,并进一步用于钠离子电池负极材料的硕士生现代分析测试技术实验。首先,基于亲核取代反应合成双咪唑基有机聚合物,然后,对所制备的电极材料进行了物理化学表征和电化学性能的测定。本项实验可以锻炼学... 设计了一种制备双咪唑基有机聚合物,并进一步用于钠离子电池负极材料的硕士生现代分析测试技术实验。首先,基于亲核取代反应合成双咪唑基有机聚合物,然后,对所制备的电极材料进行了物理化学表征和电化学性能的测定。本项实验可以锻炼学生制备电极材料、表征方面的能力。因此该实验设计有助于学生了解分子设计,提高科学研究的积极性。 展开更多
关键词 双咪唑基有机聚合物 电极材料 钠离子电池 分析测试技术教学 前沿科研
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宽光谱穆勒矩阵椭偏技术的拓展应用
8
作者 方慧雯 杨锦宏 +2 位作者 章美娟 贺胜男 汪卫华 《激光技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期71-76,共6页
为了解决现有光谱穆勒矩阵椭偏检测仪的测量功能固定、不能根据实验需求满足更多物理量测量的问题,提出了结合多物理场光学仿真与宽光谱穆勒矩阵椭偏测量数据,以实现更多参数测量的新方案。以膜厚测量为实例,通过比较硅基底上不同厚度... 为了解决现有光谱穆勒矩阵椭偏检测仪的测量功能固定、不能根据实验需求满足更多物理量测量的问题,提出了结合多物理场光学仿真与宽光谱穆勒矩阵椭偏测量数据,以实现更多参数测量的新方案。以膜厚测量为实例,通过比较硅基底上不同厚度、不同入射角下,二氧化硅薄膜仿真值与椭偏仪实验测量值所得穆勒矩阵的匹配度,得到均方误差值相对最小时的二氧化硅薄膜厚度值。结果表明,所得膜厚结果与实际值符合得较好。该研究验证了光谱穆勒矩阵椭偏测量与仿真模拟相结合方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 几何光学 椭偏技术 仿真 穆勒矩阵
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融合潜在结构与语义信息的多模态推荐方法
9
作者 张晓明 梁正光 +1 位作者 姚昌瑀 李肇星 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期231-241,共11页
多模态推荐系统旨在利用文本、视觉等多模态信息提高推荐性能,但系统通常将多模态的语义信息融入物品表示中,或利用多模态特征挖掘潜在结构,未充分利用两者之间的关联.因此,文中提出融合潜在结构与语义信息的多模态推荐方法.基于用户历... 多模态推荐系统旨在利用文本、视觉等多模态信息提高推荐性能,但系统通常将多模态的语义信息融入物品表示中,或利用多模态特征挖掘潜在结构,未充分利用两者之间的关联.因此,文中提出融合潜在结构与语义信息的多模态推荐方法.基于用户历史行为和多模态特征,构建用户-用户和物品-物品图,挖掘潜在结构,构建用户-物品二部图,学习用户历史行为,并利用图卷积神经网络学习不同图的拓扑结构.为了更好地融合潜在结构和语义信息,利用对比学习,对齐学得潜在结构的物品表示与其多模态原始特征.在3个数据集上的评估实验验证文中方法的有效性. 展开更多
关键词 推荐系统 多模态推荐系统 对比学习 图神经网络
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EAST托卡马克钨杂质上下不对称性分布的实验研究
10
作者 赵伟宽 张凌 +9 位作者 程云鑫 周呈熙 张文敏 段艳敏 胡爱兰 王守信 张丰玲 李政伟 曹一鸣 刘海庆 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期168-176,共9页
基于EAST托卡马克装置高性能极紫外空间分辨杂质光谱仪,本文首次开展了磁约束聚变装置高Z杂质上下不对称分布的实验研究.实验结果显示,在同向中性束注入期间,等离子体芯部环向旋转速度V_(t0)大,钨杂质上下不对称性较强,且辐射(密度)较... 基于EAST托卡马克装置高性能极紫外空间分辨杂质光谱仪,本文首次开展了磁约束聚变装置高Z杂质上下不对称分布的实验研究.实验结果显示,在同向中性束注入期间,等离子体芯部环向旋转速度V_(t0)大,钨杂质上下不对称性较强,且辐射(密度)较强的一侧背离离子B×▽B漂移方向;当从上外偏滤器充气口注入氘化甲烷气体后,V_(t0)迅速下降,原有上下不对称性发生反转.因此我们针对近似条件下W^(32+)杂质离子特征线辐射不对称因子I_(u)/I_(d)与V_(t0)依赖关系开展了进一步的统计分析.结果表明,I_(u)/I_(d)正相关于V_(t0),当V_(t0)<20 km/s以下时,不对称性发生反转.上述现象从实验角度验证了漂移动理学的理论预测,说明环向旋转带来的离心力影响了杂质离子平行于磁场方向的动量守恒,作为直接诱因,造成了高Z杂质密度的上下不对称分布,进而影响辐射的分布.本文对钨杂质上下不对称性分布的实验观测为进一步开展高Z杂质极向输运的机理研究打下了坚实的基础,并为今后聚变堆高Z杂质控制提供重要的参考. 展开更多
关键词 EAST托卡马克 杂质上下不对称性 磁场方向 偏滤器充气
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NO_(2)气体传感器的研究现状
11
作者 武天飞 杨先军 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第4期7-11,16,共6页
二氧化氮(NO_(2))气体是空气中的主要污染物之一,严重危害生态环境和人体健康。因此,开发高气敏性和选择性的NO_(2)气体传感器对空气中NO_(2)体积分数的检测显得尤为重要。综述了近年来NO_(2)气体传感器的研究现状,重点对石墨烯、金属... 二氧化氮(NO_(2))气体是空气中的主要污染物之一,严重危害生态环境和人体健康。因此,开发高气敏性和选择性的NO_(2)气体传感器对空气中NO_(2)体积分数的检测显得尤为重要。综述了近年来NO_(2)气体传感器的研究现状,重点对石墨烯、金属氧化物、碳纳米管和聚合物4种类型的NO_(2)气体传感器敏感材料进行了阐述,讨论了NO_(2)气体传感器的制备方法和敏感材料的气敏性,同时指出了传感器存在的问题。 展开更多
关键词 二氧化氮 气体传感器 气敏性 选择性
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基于虚拟现实的核事故救援在线仿真培训关键技术研究 被引量：6
12
作者 曹欢 胡丽琴 +3 位作者 杨子辉 郑晓磊 王芳 尚雷明 《计算机应用与软件》 北大核心 2022年第7期121-127,共7页
基于虚拟现实技术,发展一种核事故救援在线仿真虚拟培训方法,对其中的三维场景可视化、救援行为仿真、人机交互仿真等关键技术开展研究,建立核事故救援在线仿真培训平台,并将该平台成功发布到手机客户端。应用结果表明,该平台能够直观... 基于虚拟现实技术,发展一种核事故救援在线仿真虚拟培训方法,对其中的三维场景可视化、救援行为仿真、人机交互仿真等关键技术开展研究,建立核事故救援在线仿真培训平台,并将该平台成功发布到手机客户端。应用结果表明,该平台能够直观展示核电站的复杂环境,支持在逼真的事故环境下开展沉浸式虚拟漫游和救援行动虚拟演练,为核事故应急培训提供新的方式,对提升应急救援队伍实战能力具有重要意义。 展开更多
关键词 核电站 事故救援 虚拟仿真 三维可视化 应急培训
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多轴差分吸收光谱技术对冬季大气HONO垂直分布特征研究 被引量：2
13
作者 田鑫 任博 +10 位作者 谢品华 牟福生 徐晋 李昂 李素文 郑江一 李晓梅 任红梅 黄骁辉 潘屹峰 田伟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2039-2046,共8页
HONO作为大气OH自由基的前体物和重要贡献源,影响着大气中污染物的氧化降解,控制着对流层大气的自净能力,对灰霾和光化学烟雾形成起到重要作用,同时受污染排放特征、垂直传输和混合、非均相反应和大气光氧化等影响,HONO具有明显的垂直... HONO作为大气OH自由基的前体物和重要贡献源,影响着大气中污染物的氧化降解,控制着对流层大气的自净能力,对灰霾和光化学烟雾形成起到重要作用,同时受污染排放特征、垂直传输和混合、非均相反应和大气光氧化等影响,HONO具有明显的垂直分布特征,因此探究大气中HONO的垂直分布特征对于了解大气灰霾和光化学污染的形成和控制都十分重要。MAX-DOAS作为一种被动遥感技术,能够快速有效地获取大气中污染物的立体分布特征。采用MAX-DOAS仪器对合肥市科学岛2017年12月冬季大气HONO和NO_(2)进行了立体探测,通过基于最优估算的气溶胶和痕量气体廓线反演算法PriAM获取了两种气体的垂直分布特征。研究结果表明,在观测期间NO_(2)在近地面10 m内体积混合比(VMR)和垂直柱浓度(VCD)的范围分别在0.51×10^(11)~20.5×10^(11)molecules·cm^(-3)和6.0×10^(15)~5.5×10^(16)molecules·cm^(-2),在垂直方向上其浓度主要集中在1 km内,且在近地面浓度混合均匀。HONO的VMR和VCD分别在0.03×10^(10)~5.1×10^(10)molecule s·cm^(-3)和3.5×10^(14)~7.0×10^(15)molecules·cm^(-2)之间,浓度高值出现在100 m内,浓度随高度的升高而明显下降。通过对HONO和NO_(2)的对比发现,HONO/NO_(2)比值在0.17%~16.0%(VMR)和1.0%~25.0%(VCD)之间,表明研究期间HON O主要来自于NO_(2)的转化。对冬季一次典型污染过程(2017.12.26—2017.12.31)分析,HONO/NO_(2)的比值大于5%,且HONO的浓度值升高(大于0.26×10^(11)molecule s·cm^(-3)),表明污染条件下NO_(2)向HONO的转化作用变强。结合风场信息研究发现,污染期间研究区域的NO_(2)和HONO浓度受到合肥市城区、安徽北部和西北部地区传输的影响。 展开更多
关键词 多轴差分吸收光谱 二氧化氮 气态亚硝酸 垂直分布 反演算法
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基于车载多轴差分吸收光谱技术对城市NO2污染分布和排放评估研究 被引量：3
14
作者 刘浩然 胡启后 +4 位作者 谈伟 苏文静 陈羽佳 朱一芝 刘建国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期11-19,共9页
二氧化氮(NO2)在大气光化学中发挥着重要作用,不仅参与了对流层臭氧(O3)的催化生成,同时也能促进生成二次气溶胶。NO2作为交通运输和工业过程中的重要排放产物,通常也被视为一种评估人为污染源排放的指示物,因此,开展城市NO2分布与排放... 二氧化氮(NO2)在大气光化学中发挥着重要作用,不仅参与了对流层臭氧(O3)的催化生成,同时也能促进生成二次气溶胶。NO2作为交通运输和工业过程中的重要排放产物,通常也被视为一种评估人为污染源排放的指示物,因此,开展城市NO2分布与排放研究对于城市大气污染管控与治理具有重要意义。2018年1月和2月期间,基于车载多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)对衡水市区开展了4次走航观测实验,获取了衡水市区环城路上对流层NO2垂直柱浓度(VCD)的空间分布,其浓度范围为0.89×10^15~56.33×10^15 molecule·cm^-2,均值在22.42×10^15~30.20×10^15 molecule·cm^-2。观测结果表明衡水市NO2污染源主要分布在城外东南方向的工业聚集区,以及市区环城路东部的立交桥路段;而城市西部和北部则较为干净,当风场来自该区域会对污染源区起到一定的清洁作用,可使源区NO2浓度降低20%以上。航测期间进行了站点对比观测,综合两者的观测结果评估了衡水市东部污染区域的相对贡献,其NO2含量比西部洁净区域高出了30.1%~61.9%、贡献值高7.89×10^15~13.32×10^15 molecule·cm^-2。将NO 2城市分布与WRF模式模拟的气象数据相结合,可计算出目标区域的NO2本地排放通量为0.86×10^24 molecule·s^-1,该结果相对较低,一方面说明衡水市区相对于其他研究区域,其NO2污染源并非在集中在市区内部;另一方面是因为本次实验研究区域的面积仅有50 km^2,远小于其他研究的城市区域范围。对于实验测得的衡水市区输出总通量,其中96.16%来源于外部传输,3.84%为本地排放造成,进一步证明了衡水市NO2主要污染源位于城外。通过实验期间衡水市区的后向轨迹气团与OMI卫星的NO2平均结果可看出,衡水市除城市东部和东南部的本地污染源外,也受到了北部的保定、廊坊和西北部的石家庄等地的污染传输影响。总体来看,车载多轴差分吸收光谱技术对于城市NO2等污染气体的源区确认、污染贡献评估和排放通量计算方面有较出色的应用前景。 展开更多
关键词 车载多轴差分吸收光谱技术 NO2 空间分布 排放通量
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重金属的生物体原位成像技术研究进展
15
作者 裴诚诚 聂亚光 +2 位作者 赵亚楠 倪珅瑶 许安 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1102-1110,共9页
重金属广泛存在于自然环境中,由于其具有高毒性和不同的赋存形式,且在环境中不能被微生物分解,因此重金属在通过多种途径进入生物体后,极易产生累积并造成伤害。重金属在生物体内分布及形态的差异是决定其生物效应的核心因素,因此了解... 重金属广泛存在于自然环境中,由于其具有高毒性和不同的赋存形式,且在环境中不能被微生物分解,因此重金属在通过多种途径进入生物体后,极易产生累积并造成伤害。重金属在生物体内分布及形态的差异是决定其生物效应的核心因素,因此了解这些关键信息是探索其毒性机制的基础。原位成像技术能在空间上识别生物体内重金属,并直观地评价生物体内重金属的含量、分布、形态转化及摄入和排出等状态和过程,因而受到广泛关注。该文总结了激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)、同步辐射以及金属感测荧光团成像等重金属原位成像方法的基本原理和应用,比较了其各自的技术特点和应用场景,并对重金属的生物原位成像技术发展进行了展望。 展开更多
关键词 重金属 原位成像技术 激光烧蚀电感耦合等离子体质谱 同步辐射 金属感测荧光团
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MAX-DOAS重建NO_(2)竖直平面分布的方法研究
16
作者 常振 钟鸣宇 +5 位作者 苏静明 司福祺 王煜 周海金 窦科 张泉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2413-2418,共6页
多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)结合计算机断层重建算法可获取目标痕量气体的空间分布情况。为研究在具有背景浓度的条件下,如城市背景下某个竖直截面上重建NO_(2)空间分布的可行性,设计了气体浓度可控条件下的验证性实验;证明了利用MAX-... 多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)结合计算机断层重建算法可获取目标痕量气体的空间分布情况。为研究在具有背景浓度的条件下,如城市背景下某个竖直截面上重建NO_(2)空间分布的可行性,设计了气体浓度可控条件下的验证性实验;证明了利用MAX-DOAS在竖直平面重建NO_(2)气体分布的可行性。将充入标准气体的JGS1石英玻璃样品池作为研究对象,使用两台MAX-DOAS采集光谱数据。将气体浓度的梯度作为先验信息,利用经典的ABOCS算法和Barzilai-Borwein算法重建了竖直平面内的NO_(2)气体分布,验证了利用MAX-DOAS在竖直平面内重建NO_(2)气体空间分布的可行性,同时确定了背景浓度对重建结果的影响。研究结果表明,以天空为背景的光谱作为参考谱和以空样品池为背景作为参考谱,反演得到的NO_(2)浓度非常接近,因此研究对象中的样品池容器在NO_(2)竖直平面分布重建方法中对实验结果的影响可以忽略。实验中以市区为背景的MAX-DOAS具有较高的背景浓度,特别是在仰角较低的情况下NO_(2)背景浓度几乎达到6×10^(16)molec·cm^(-2),以城市郊区没有明显的污染源为背景的MAX-DOAS,背景浓度较低可以忽略。重建结果显示,当仰角为28°时,气体沿光路的平均分子数密度为3.9327×10^(15)molec·cm^(-2),且在样品池内下部密度大,上部密度小;重建得到的SCD和测量得到的SCD符合比较好,计算结果显示重建得到的气体分子数密度的峰值为5.77×10^(15)molec·cm^(-2),与以城市郊区为背景的MAX-DOAS反演结果较为接近,而以市区为背景时,特别是仰角较小时,NO_(2)背景浓度特别明显,重建结果比测量结果的值小很多。结果表明,背景浓度在重建图像中表现为伪影,影响对气体分布的观察,而如果在重建算法时加入利用样品池内外气体存在浓度突变这一先验信息,能够减轻背景浓度对重建结果造成的影响。 展开更多
关键词 差分吸收光谱 浓度重建 多轴差分吸收光谱 迭代算法 数据拟合
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亚铁离子荧光探针研究进展
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作者 李佳佳 张瑞龙 张忠平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期222-229,共8页
铁作为生物体内最丰富的过渡金属元素,与生命体的新陈代谢息息相关,而且铁元素主要以亚铁离子(Fe^(2+))的形式存在于细胞内。体内Fe^(2+)含量的失调与贫血症、癌症和心血管疾病等多种病症的发生和发展有着直接的联系。因此,监测生命体内... 铁作为生物体内最丰富的过渡金属元素,与生命体的新陈代谢息息相关,而且铁元素主要以亚铁离子(Fe^(2+))的形式存在于细胞内。体内Fe^(2+)含量的失调与贫血症、癌症和心血管疾病等多种病症的发生和发展有着直接的联系。因此,监测生命体内Fe^(2+)的浓度是评估人体健康状况的重要手段。在诸多Fe^(2+)的检测方法中,荧光检测法因操作快速、简便并可用于体内/体外实时监测等最具发展前景。然而,在荧光检测法中探针的设计与筛选至关重要。传统的荧光探针面临的最大问题是特异性,即对Fe^(2+)的响应常常会受到其他金属离子(如钙离子、镁离子和钾离子等)的干扰。因此,为了适用于监测生物系统中Fe^(2+)浓度,设计出特异性强、光稳定性好、灵敏度高、检测限低和生物相容性优良的荧光探针具有重要的意义。现阶段,Fe^(2+)荧光探针主要分为两大类:有机小分子和纳米材料,其机理主要可分为三种:(1)还原N-O类化合物;(2)与Fe^(2+)螯合;(3)利用Fe^(2+)与荧光探针发生特异性反应(如Fenton反应、选择性断裂酰胺或羟胺键等)。本文主要归纳总结了近十几年Fe^(2+)荧光探针的研究进展,包括制备方法、作用机理和在生命系统中检测Fe^(2+)的应用进展。最后,对如何进一步优化Fe^(2+)荧光探针的发光性质、检测限和特异性提出了展望。 展开更多
关键词 亚铁离子 荧光探针 识别 生物成像
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安徽省环保产业现状及高质量发展对策建议
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作者 王界 胡文杰 +5 位作者 夏建东 马娜 谢品华 桂华侨 刘文清 张登亮 《中国环保产业》 2023年第6期29-33,共5页
文章梳理了安徽省环保产业发展现状,为实现安徽省环保产业的高质量发展,提出产业链条协同、创新要素整合、新兴技术发展、高端品牌优势和建设环保产业工业互联网等对策与建议。
关键词 环保产业 高质量发展 对策
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基于蛋白核小球藻富集-X射线荧光光谱的水体重金属铅快速检测研究
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作者 程方贝贝 甘婷婷 +3 位作者 赵南京 殷高方 汪颖 范梦西 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2500-2506,共7页
水体重金属铅(Pb)污染对人类健康及水生态环境具有重要影响。为实现水体重金属Pb的现场快速检测,以蛋白核小球藻为吸附剂,开展了基于蛋白核小球藻富集-X射线荧光(XRF)光谱的水体重金属Pb快速检测研究。结果表明:蛋白核小球藻与重金属Pb... 水体重金属铅(Pb)污染对人类健康及水生态环境具有重要影响。为实现水体重金属Pb的现场快速检测,以蛋白核小球藻为吸附剂,开展了基于蛋白核小球藻富集-X射线荧光(XRF)光谱的水体重金属Pb快速检测研究。结果表明:蛋白核小球藻与重金属Pb反应液的pH值为7且反应温度为25℃时,蛋白核小球藻对重金属Pb具有快速高效吸附特性,在反应时间为5 min时对0.0128~0.3535 mg·L^(-1)这一较宽浓度范围内重金属Pb的吸附效率高达92%以上,但对类金属As的吸附效率却低于5%,因此基于蛋白核小球藻的富集作用可以有效避免重金属Pb与类金属As共存时As的Kα最优特征谱峰对XRF光谱测量过程中Pb的Lα最优特征谱峰的干扰与影响;在蛋白核小球藻对重金属Pb的最佳吸附反应条件下,当反应液样品富集量为10 mL时,建立了基于蛋白核小球藻富集-XRF光谱的水体重金属Pb定量检测方法,水体重金属Pb浓度与XRF光谱中Pb的Lα特征谱峰净积分荧光强度间具有良好的线性关系,相关系数r为0.990,检测限为7.2μg·L^(-1),低于我国《地表水环境质量标准(GB 3838—2002)》中Ⅰ类水质标准中重金属Pb的标准限值;采用该方法对合肥市市内派河、匡河、南淝河、四里河及十五里河实际水体水样中重金属Pb进行检测,回收率均在87.84%~115.66%范围内,表明所建立的藻富集与XRF光谱法相结合的水体重金属Pb快速检测方法能够很好地应用于实际水体中重金属Pb的快速分析与检测。该研究为发展水体重金属现场快速监测技术与仪器奠定了方法基础。 展开更多
关键词 X射线荧光 重金属 铅 快速检测 藻富集
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