“新农科建设”背景下农业资源与环境课程教改改革与创新

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作者 靳泽文 《农业开发与装备》 2024年第7期131-133,共3页

在“新农科建设”的推动下,农业资源与环境课程内容的更新要求日益凸显。农业资源与环境课程改革创新是“新农科建设”背景下的必然趋势。通过改革,可以培养更多具备现代农业知识和技能的高素质人才,推动农业转型升级和绿色发展,为农业... 在“新农科建设”的推动下,农业资源与环境课程内容的更新要求日益凸显。农业资源与环境课程改革创新是“新农科建设”背景下的必然趋势。通过改革,可以培养更多具备现代农业知识和技能的高素质人才,推动农业转型升级和绿色发展,为农业现代化建设提供有力的支持。基于此阐述了关于“新农科建设”的发展与内涵,同时对我国现在的农业资源与环境课程的现状和问题作出了分析,并提出了在“新农科建设”背景下农业资源与环境课程教改改革与创新的探索途径。 展开更多

关键词 “新农科建设” 农业资源与环境 改革创新

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基于新时代人才培养目标的教—学—思政融合探索——以环境工程制图课程教学实践为例

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作者 高红贝 庄海峰 单胜道 《大学教育》 2025年第5期62-69,共8页

培养既能满足社会和行业新质生产力发展需求,又素质全面、技术过硬的综合型人才,是当前高等教育面临的重大且紧迫的任务之一。文章以环境工程制图课程教学为依托,在深入分析该课程近年学情的基础上,结合同类课程的教学观摩和文献查阅,... 培养既能满足社会和行业新质生产力发展需求,又素质全面、技术过硬的综合型人才,是当前高等教育面临的重大且紧迫的任务之一。文章以环境工程制图课程教学为依托,在深入分析该课程近年学情的基础上,结合同类课程的教学观摩和文献查阅,对该课程的课堂教学、实践教学、教学方法和课程思政融入等方面进行了思考和探索。当前,工程制图教学应当组建基于学科背景的教师队伍、设置能够与专业密切关联融合的教学内容,以及建设能够促进学生理论与实践全面发展的教学体系;应以时代发展需求为导向,将更为先进的理论、技术和理念引入课堂教学内容;为进一步提高课堂教学成效,可将情景展现、虚拟仿真、项目驱动以及生活元素观测等教学方法有机结合,并在此过程中融入课程思政。 展开更多

关键词 工程制图 教学改革 CDIO 思政元素 教学改革

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MOFs耦合木材复合材料在环境修复方面应用研究进展

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作者 彭荣富 朱新锋 +3 位作者 王军宁 张金辉 王超海 翟尚儒 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期11-23,共13页

在中国积极倡导“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念下,开发高效、低成本、零污染的先进可循环污染物去除技术,对于实现“绿水青山”目标至关重要。然而,当前主流的污染物去除技术,如活性炭吸附、高级氧化、膜分离等,虽具备成本优势... 在中国积极倡导“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念下,开发高效、低成本、零污染的先进可循环污染物去除技术,对于实现“绿水青山”目标至关重要。然而,当前主流的污染物去除技术,如活性炭吸附、高级氧化、膜分离等,虽具备成本优势,却常伴随去除效率低、能耗高及二次污染等问题。在此背景下,以纳米材料为核心的环境纳米技术(涵盖吸附、催化、膜分离等领域)凭借其高效性和功能多样性,在环境修复领域引发了广泛关注。金属有机骨架材料(MOFs)作为一类由金属离子与有机配体构筑的、具有1~3维结构的多功能晶态材料,因其有序的孔道结构、丰富的化学组成及高比表面积,在环境修复领域展现出良好的应用前景。然而,MOFs的粉末形态及其固有的易碎性、不宜加工性及低相容性,限制了其在回收、成型等方面的应用,从而阻碍了其在实际场景中的广泛推广。生物质材料,特别是木材,因其种类丰富、成本低廉及天然的高孔隙率等特性,在环境修复领域备受青睐。木材的多维孔道结构、丰富的羟基/羧基官能团以及良好的加工性能,使其成为固定粉末状MOFs的理想载体。近年来,国内外学者利用木材的这些本征特性,将MOFs作为新型载体,引入功能化纳米粒子或非均相催化剂等活性组分,构建了一系列新型复合结构体系,这些体系在木材、纤维素、凝胶等生物质及其衍生物基复合材料的制备和生物质催化转化中展现出巨大潜力。本文系统阐述了MOFs与木材的耦合策略,包括混合浸泡法、真空浸渍法、溶剂热法及原位生长法等,并深入解析了MOFs负载于木材表面形成MOFs/木材复合材料的机理,如物理吸附、润湿作用、毛细现象及构造成核位点等。同时,梳理并总结了当前MOFs材料在生物质及其衍生化学品领域的研究进展,重点讨论了MOFs/木材复合材料在气相污染物吸附、重金属离子去除、有害颗粒物过滤及高级氧化等环境修复领域的应用现状,并阐明了MOFs微观结构设计与复合材料宏观性能之间的内在联系。最后,展望了MOFs/木材复合材料未来发展所面临的机遇与挑战,为构建面向环境实际应用的MOFs基复合材料提供了新视角,有望进一步推动其在环境修复领域的广泛应用。 展开更多

关键词 金属有机骨架材料(MOFs) 木材 环境修复 水处理

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抗静电空气滤纸的制备及其性能研究

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作者 熊方涛 付柄清 +5 位作者 杨俊 吴安波 苑田忠 林德蔚 沙力争 赵会芳 《中国造纸》 北大核心 2025年第3期45-50,共6页

本研究以漂白针叶木浆和导电炭黑为主要原料,以阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)为助留剂,通过湿法成形制备了抗静电空气滤纸,研究了CPAM用量、炭黑添加量对炭黑留着率和抗静电空气滤纸性能的影响。结果表明,当CPAM用量为0.10%、炭黑添加量为6%时... 本研究以漂白针叶木浆和导电炭黑为主要原料,以阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)为助留剂,通过湿法成形制备了抗静电空气滤纸,研究了CPAM用量、炭黑添加量对炭黑留着率和抗静电空气滤纸性能的影响。结果表明,当CPAM用量为0.10%、炭黑添加量为6%时,炭黑留着率最高可达56%,此时空气滤纸的耐破度、平均孔径、透气度和表面电阻分别为60.2 kPa、40.3μm、188 L/m^(2)·s和1.4×10^(4)Ω,具有良好的强度和抗静电性能,同时具有适宜的孔径分布和良好的透气性,可以满足锂电池生产车间空气净化的要求。 展开更多

关键词 空气滤纸 炭黑 留着率 孔径 抗静电性能

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生物质炭对水中抗生素抗性基因的去除及影响因素

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作者 陈志文 高旋 +1 位作者 侯雨橙 方婧 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第2期421-429,共9页

为了考察生物质炭对水中抗生素抗性基因(ARGs)的去除效率及其影响因素,本研究选取常见农业废弃物小麦秸秆、芦苇秸秆和猪粪为生物质炭制备原料,系统地探究了生物质炭的裂解温度(300、400、500、600℃和700℃)和溶液阳离子类型(Na^(+)和C... 为了考察生物质炭对水中抗生素抗性基因(ARGs)的去除效率及其影响因素,本研究选取常见农业废弃物小麦秸秆、芦苇秸秆和猪粪为生物质炭制备原料,系统地探究了生物质炭的裂解温度(300、400、500、600℃和700℃)和溶液阳离子类型(Na^(+)和Ca^(2+))对生物质炭去除水中ARGs的影响,并分析了影响ARGs去除的主要因子。结果表明:制备原料、裂解温度和离子条件均是影响生物质炭去除ARGs的重要因素。从原料看,小麦秸秆炭对ARGs的去除效率最高,可达58.3%;从裂解温度看,高温裂解炭对ARGs的去除效率较高。Na^(+)体系下300℃制备生物质炭对ARGs的去除效率为14.7%~29.0%,而700℃制备生物质炭对ARGs的去除效率可达44.9%~55.0%。相同离子强度(1mmol·L^(-1))下,Na^(+)体系下同种生物质炭对ARGs的去除效率高于Ca^(2+)体系(700℃制备小麦秸秆炭除外)。在考虑制备原料的前提下,裂解温度和生物质炭表面Zeta电位是影响小麦秸秆炭去除ARGs的重要因子,裂解温度和生物质炭比表面积是影响芦苇秸秆炭去除ARGs的重要因素;裂解温度和生物质炭pH、H/C、O/C和(O+N)/C是影响猪粪炭去除ARGs的重要因素。在不考虑制备原料前提下,生物质炭对水中ARGs的去除主要受到其理化性质H/C、(O+N)/C和O/C综合作用的影响,生物质炭表面炭芳香性和疏水性是决定其吸附去除水体中ARGs的主要因子。 展开更多

关键词 生物质炭 裂解温度 生物质来源 抗生素抗性基因 阳离子类型

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不同类型生物质炭施用对旱地黄红壤肥力的影响

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作者 林洲源 胡斌 +7 位作者 江建锋 杨海峻 李子川 柴彦君 吴嘉俊 王玉林 王卓哲 童文彬 《农业工程学报》 北大核心 2025年第3期106-116,共11页

针对黄红壤养分贫瘠、退化严重问题,研究不同生物质炭及不同施用量对旱地黄红壤理化性质、碳氮循环相关胞外酶活性和团聚体组成及其碳氮分布的影响。试验设不施肥处理(CK),常规施肥处理(NPK),常规施肥基础上施用13.5 t/hm^(2)和40.5 t/h... 针对黄红壤养分贫瘠、退化严重问题,研究不同生物质炭及不同施用量对旱地黄红壤理化性质、碳氮循环相关胞外酶活性和团聚体组成及其碳氮分布的影响。试验设不施肥处理(CK),常规施肥处理(NPK),常规施肥基础上施用13.5 t/hm^(2)和40.5 t/hm^(2)的玉米秸秆炭(CSB1和CSB2)、水稻秸秆炭(RSB1和RSB2)和猪粪炭(PMB1、PMB2),共8个处理。结果表明:相较NPK处理,施用生物质炭均不同程度地提高土壤有机碳、全氮、碱解氮和全钾含量,分别提高6.27%~99.46%、4.41%~83.62%、8.29%~72.51%和2.84%~15.51%。施用水稻秸秆炭和玉米秸秆炭均降低土壤全磷和速效钾含量,而PMB2处理分别提高土壤全磷、有效磷、速效钾含量和阳离子交换量含量7.65%、76.42%、14.23%和23.85%(P<0.05)。施用生物质炭提高β-木糖苷酶、β-纤维素酶、亮氨酸氨基肽酶和N-乙酰-β-葡萄糖苷酶活性29.36%~78.84%、51.91%~265.03%、4.16%~149.80%和26.78%~185.46%。除PMB1处理显著降低0.25~<2 mm团聚体35.00%(P<0.05)外,其他生物质炭处理对该粒级团聚体无影响(P>0.05);施用生物质炭对0.053~<0.25 mm团聚体的影响均不显著(P>0.05)。施用生物质炭能够不同程度地提高0.25~<2 mm、0.053~<0.25 mm团聚体有机碳和全氮含量,其中以PMB2处理增幅最大(P<0.05),分别提高129.54%和25.22%、102.87%和35.11%。此外,施用生物质炭不同程度地提高0.25~2 mm团聚体有机碳贡献率,仍以PMB2处理提升幅度最大。综上,不同生物质炭对土壤理化性质和酶活性的改善作用从大到小表现为猪粪炭、玉米秸秆炭、水稻秸秆炭,以PMB2处理效果最好。可见,施用40.5 t/hm^(2)猪粪炭能综合改善黄红壤理化性质、酶活性和团聚体碳氮含量,是适用于旱地黄红壤土壤改良与培肥的优良措施。 展开更多

关键词 生物质炭 有机碳 全氮 土壤酶 团聚体

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木质素基生物炭载光催化复合材料降解废水有机污染物的研究进展

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作者 胡泽鸿 蔡书涵 +7 位作者 陈萍 伊财富 杨菊红 杨子康 马骏杰 张欣 郭大亮 沙力争 《中国造纸》 北大核心 2025年第4期27-35,共9页

近年来,光催化技术成为处理水中有机污染物的有效途径之一。木质素基生物炭载光催化复合材料将木质素基碳材料作为光催化剂载体,通过吸附-光催化联用技术降解水体有机污染物,展现出良好的应用前景。木质素基碳材料的结构和理化性质可以... 近年来,光催化技术成为处理水中有机污染物的有效途径之一。木质素基生物炭载光催化复合材料将木质素基碳材料作为光催化剂载体,通过吸附-光催化联用技术降解水体有机污染物,展现出良好的应用前景。木质素基碳材料的结构和理化性质可以提高光催化剂的吸光性能、降解活性、可分离性和稳定性。本文结合近年来木质素基生物炭载光催化复合材料在降解水体中有机污染物方面的研究成果,介绍了复合材料中碳载体类型、复合材料制备和改性方法以及对废水有机污染物的降解机理,最后对复合材料在染料、抗生素、酚类等典型污染物中的应用及研究进展进行了总结及展望。 展开更多

关键词 木质素基碳材料 光催化 降解有机污染物

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秸秆降解菌棘孢木霉的碳阻遏效应及调控特征

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作者 刘冰洋 申林培 +2 位作者 马康婷 王群 单胜道 《浙江科技大学学报》 2025年第1期1-10,共10页

碳代谢阻遏效应是抑制木质纤维素类生物质转化的重要因素。【目的】为提高降解菌棘孢木霉对废弃秸秆的转化效率,对秸秆发酵过程中的碳代谢阻遏特征和转录抑制因子碳分解代谢阻遏物1(carbon catabolite repression 1,Cre1)与目标基因的... 碳代谢阻遏效应是抑制木质纤维素类生物质转化的重要因素。【目的】为提高降解菌棘孢木霉对废弃秸秆的转化效率,对秸秆发酵过程中的碳代谢阻遏特征和转录抑制因子碳分解代谢阻遏物1(carbon catabolite repression 1,Cre1)与目标基因的结合规律进行了研究。【方法】首先通过向秸秆液态发酵体系添加不同质量分数的葡萄糖来监测纤维素酶活性变化规律,分析纤维素降解菌棘孢木霉T-1的木质纤维素降解代谢阻遏效应;然后通过定点诱变破坏β-1,4-内切木聚糖酶基因启动子的5′-SYGGRG-3′序列,借助异源表达获得棘孢木霉T-1的转录因子Cre1蛋白;最后利用脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)蛋白质体外结合和凝胶阻滞试验探究转录因子Cre1与β-1,4-内切木聚糖酶基因启动子的结合效应。【结果】在秸秆发酵60 h时添加质量分数为2%的葡萄糖可使棘孢木霉T-1的滤纸酶活性和羧甲基纤维素酶活性分别下降了49.9%和74.1%,表现出明显的碳源阻遏效应,且该效应随葡萄糖质量分数的增大而增大;β-1,4-内切木聚糖酶基因启动子上存在6个转录因子Cre1的结合位点,突变位于164~170 bp处的GTGGCG序列或294~300 bp处的CTGGAG序列可更有效减缓转录因子Cre1与启动子的结合,但无法完全消除该结合。【结论】本研究探明了秸秆高效降解菌棘孢木霉的碳源阻遏效应及其调控因子关键识别序列,为其遗传改造提供了理论依据。 展开更多

关键词 棘孢木霉T-1 碳代谢阻遏 转录因子Cre1 生物素标记 凝胶阻滞试验

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不同助留体系对装饰原纸二氧化钛复合填料留着效果的影响 被引量：2

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作者 张妍 王慧乐 +3 位作者 乔文朴 王一凡 刘忠 吴海标 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第1期131-140,共10页

本研究分别分析了单元助留体系阳离子聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE),双元助留体系PAE/阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、PAE/膨润土(MMT)、PAE/阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),三元助留体系PAE/CPAM/APAM、PAE/CPAM/MMT对装饰原纸TiO_(2)/滑石粉复合填料... 本研究分别分析了单元助留体系阳离子聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE),双元助留体系PAE/阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、PAE/膨润土(MMT)、PAE/阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),三元助留体系PAE/CPAM/APAM、PAE/CPAM/MMT对装饰原纸TiO_(2)/滑石粉复合填料留着效果的影响。确定了各个体系的最佳添加量,并筛选出助留效果最好的助留体系。结果表明,当PAE添加量2.0%、CPAM添加量0.08%、MMT添加量0.6%时,组成的PAE/CPAM/MMT三元助留体系留着效果最佳,此时,浆料和填料留着率分别为89.5%和65.0%,纸张的不透明度、白度及匀度分别为98.5%、86.6%和91。 展开更多

关键词 填料留着率 单元助留体系 双元助留体系 三元助留体系

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农田土壤重金属外源识别及安全利用技术筛选——以宜宾市筠连县部分区域为例

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作者 何明江 李章涛 +8 位作者 上官宇先 喻华 陈琨 周子军 郭松 林凯 毛美熹 曾祥忠 秦鱼生 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1340-1348,共9页

【目的】基于农田土壤重金属污染外部来源途径的识别结果,筛选出钝化剂-低积累作物品种耦合的镉污染农田绿色修复与安全利用技术,以期为农田土壤重金属污染防控提供参考依据。【方法】以四川南部宜宾市筠连县部分乡镇为研究区域,监测该... 【目的】基于农田土壤重金属污染外部来源途径的识别结果,筛选出钝化剂-低积累作物品种耦合的镉污染农田绿色修复与安全利用技术,以期为农田土壤重金属污染防控提供参考依据。【方法】以四川南部宜宾市筠连县部分乡镇为研究区域,监测该区域内大气沉降、肥料使用、灌溉水及底泥中重金属含量从而计算不同途径的农田土壤重金属输入通量,并选择具有代表性的JL镇利用大田试验开展钝化剂、重金属镉低积累蔬菜和水稻品种筛选。【结果】2019—2020年研究区域农田土壤中汞、砷、铅和锌的主要输入途径为大气沉降,所占比例分别为99.99%、75.88%、90.57%和84.82%;镉、铬和镍的主要输入途径为肥料,所占比例均为100.00%;铜的主要输入途径为灌溉水,所占比例为93.66%。JL镇镉污染农田土壤中施用铁锰肥钝化剂(硫酸亚铁750 kg/hm^(2)+硫酸锰75 kg/hm^(2))对降低水稻籽粒中镉的效果最佳,归因于土壤微量元素的补充对肥力的改善作用,而钝化剂复配(3000 kg/hm^(2))处理下水稻籽粒中镉含量最高。镉低积累蔬菜和水稻品种筛选结果表明九斤萝卜和川康优6276是该地区最适宜种植的蔬菜和水稻品种,收获后可食用部分重金属镉含量均符合食品安全国家标准。【结论】在研究区域除应选用符合国家标准的肥料并注意防控大气沉降污染外,同时建议推广使用铁锰肥、腐殖酸和磷肥钝化材料,并种植九斤萝卜蔬菜和川康优6276水稻品种以保障农产品质量安全。 展开更多

关键词 农田土壤 重金属 污染源识别 钝化剂 低积累品种

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复合二氧化钛的制备及在装饰原纸中的应用

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作者 张妍 乔文朴 +3 位作者 黄靖钧 孙鑫娣 刘忠 吴海标 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期5642-5652,共11页

采用乳液法制备二氧化钛(TiO_(2))/滑石粉复合填料,并将其应用在装饰原纸中。结合油包水型(W/O)乳液的拟三元相图,寻找合适的乳液体系,并利用响应曲面试验对TiO_(2)/滑石粉复合填料的制备工艺进行优化。结果表明,环己烷比正庚烷更适合... 采用乳液法制备二氧化钛(TiO_(2))/滑石粉复合填料,并将其应用在装饰原纸中。结合油包水型(W/O)乳液的拟三元相图,寻找合适的乳液体系,并利用响应曲面试验对TiO_(2)/滑石粉复合填料的制备工艺进行优化。结果表明,环己烷比正庚烷更适合作为油相,正丁醇的用量影响着乳液的稳定性;复合填料制备的最优工艺为:Tween80/正丁醇的质量比为1∶1,乳化剂/环己烷的质量比为4∶6,水/环己烷的质量比为1∶3,滑石粉/钛酸四丁酯(TBT)质量比为1∶4,在此条件下制备的复合填料加填在装饰原纸中,得到的不透明度为97.0%,白度为84.0%ISO。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)分析方法对复合填料进行表征,结果显示,滑石粉表面包覆了一层致密均匀的TiO_(2),其晶型结构为锐钛矿型。 展开更多

关键词 装饰原纸 二氧化钛 滑石粉 复合填料 乳液法

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匀度指数对碳纸原纸强度与孔隙特性的影响研究 被引量：3

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作者 蒙邦爱 陈逸菲 +6 位作者 孔之奇 黄依可 郭大亮 陈建斌 沙力争 赵会芳 李静 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第3期40-46,共7页

本研究以碳纤维为原料,通过改变分散剂种类制备具有不同匀度性能的碳纸原纸,考察了碳纤维浆料的分散稳定性及其均匀性变化规律,探讨了匀度指数与透气度、抗张强度、孔隙率等指标之间的关系。结果表明,与单一APAM、TOCNs和PU分散剂相比,... 本研究以碳纤维为原料,通过改变分散剂种类制备具有不同匀度性能的碳纸原纸,考察了碳纤维浆料的分散稳定性及其均匀性变化规律,探讨了匀度指数与透气度、抗张强度、孔隙率等指标之间的关系。结果表明,与单一APAM、TOCNs和PU分散剂相比,质量分数0.1%APAM和1.0%PU复合的分散剂体系制备的碳纤维浆料分散稳定性和均匀性得到改善,该复合分散剂制备碳纸原纸匀度指数最好,为10.32。随着匀度指数的减小,碳纸原纸厚度偏差从21.76 mm降至0.96 mm,抗张强度从0.15 kN/m增加到1.68 kN/m,孔隙率从93.5%下降到90.5%,透气度从1 658.9 L/(m^(2)·s)下降到1 171.5 L/(m^(2)·s)。 展开更多

关键词 碳纸原纸 匀度指数 分散剂 抗张强度 孔隙率

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施用猪粪生物炭对酸性和石灰性水稻土颗粒态和矿物结合态有机碳含量及化学结构的影响 被引量：2

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作者 袁梦婷 李子川 +6 位作者 孟俊 张敏 叶郑豪 单胜道 胡敏骏 徐君 柴彦君 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期441-456,共16页

[目的]土壤颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)是土壤有机碳库的主要组成,了解施用生物炭对其含量变化及其在土壤总有机碳中的占比和化学组成特征,对认识土壤有机碳动态变化具有重要意义。[方法]于2019年,分别在杭州市富阳区的... [目的]土壤颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)是土壤有机碳库的主要组成,了解施用生物炭对其含量变化及其在土壤总有机碳中的占比和化学组成特征,对认识土壤有机碳动态变化具有重要意义。[方法]于2019年,分别在杭州市富阳区的酸性和石灰性水稻土上进行猪粪生物炭施用量和方法定位试验,种植制度为单季水稻。试验设置6个处理:常规施化肥(NPK),NPK基础上施用猪粪4.5 t/(hm^(2)·a)(SM),NPK基础上施用猪粪生物炭4.5 t/(hm^(2)·a)(SBc1)、11.25 t/(hm^(2)·a)(SBc2)、22.5 t/(hm^(2)·a)(SBc3),以及猪粪生物炭一次性施用112.5 t/hm^(2)(SBc4)。2021年(第3年)水稻收获后,采集0-20 cm耕层土壤样品,分析其基本理化性质,并将土壤样品分为250~2000μm(粗颗粒态有机物),53~250μm(细颗粒态有机物)和<53μm(矿物结合态有机物)3个粒级,分析各粒级土壤中有机碳含量以及占比,并采用傅里叶红外光谱仪分析了各粒级土壤有机碳的特征光谱,以特征光谱峰值半定量性的评估了有机碳组成的变化。[结果]与SM处理相比,酸性水稻土中SBc3、SBc4处理土壤有机碳含量分别显著增加了49.4%和103.3%,石灰性水稻土中土壤有机碳含量分别增加了42.2%和53.0%。与SM处理相比,4个猪粪生物炭处理显著增加了酸性水稻土粗颗粒态有机碳(C-POC)含量137.8%~554.1%,细颗粒态有机碳(F-POC)含量37.6%~85.2%(P<0.05);SBc3和SBc4处理分别显著增加了石灰性水稻土中C-POC含量110.0%和203.0%,F-POC含量54.8%和96.0%(P<0.05);与SM处理相比,4个猪粪生物炭处理对两种水稻土MAOC含量的影响均不显著(P>0.05)。傅里叶红外光谱特征测定结果表明,施用猪粪和猪粪生物炭对两种水稻土各粒级中主要有机化合物的类型无显著影响,但会影响其比例,与NPK处理相比,SBc3和SBc4处理分别显著增加了酸性水稻土有机碳中芳香族化合物的比例19.5%和38.0%,降低了酚醇碳族化合物的比例7.8%和17.9%,显著降低了石灰性水稻土有机碳中芳香族化合物的比例21.0%和19.1%,增加了酚醇族化合物的比例19.1%和33.2%(P<0.05)。[结论]对于较高的猪粪生物炭施用量,不论一次性施用还是逐年施用均可显著增加水稻土总有机碳含量,且粗颗粒有机碳增加幅度大于细颗粒,而对矿物结合态有机碳含量无显著影响。施用猪粪生物炭对土壤有机碳主要组成有机化合物无显著影响,但会增加酸性水稻土有机碳的稳定性,而降低石灰性水稻土有机碳的稳定性。相同施用量下,猪粪生物炭提高酸性水稻土有机碳含量的作用高于石灰性水稻土。本试验结果可为猪粪生物炭在农田的科学应用提供技术支撑和理论依据。 展开更多

关键词 猪粪生物炭 水稻土 颗粒态有机碳 矿物结合态有机碳 分子结构

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基于光谱法分析纳滤截留典型消毒副产物相关性研究

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作者 王一帆 邱晓鹏 +5 位作者 张静 杨非凡 李晓良 冯民权 顾军农 郑兴 《给水排水》 CSCD 北大核心 2024年第6期85-91,共7页

为提高北方某给水厂水资源利用率,采用纳滤工艺对超滤产水进行深度处理,对比研究了5种纳滤膜(T膜、H膜、F膜、N270膜与N90膜)对出水水质的提升效果,探讨了三维荧光及紫外(差分)光谱法对典型消毒副产物(DBPs)的指示作用。结果表明,N90膜... 为提高北方某给水厂水资源利用率,采用纳滤工艺对超滤产水进行深度处理,对比研究了5种纳滤膜(T膜、H膜、F膜、N270膜与N90膜)对出水水质的提升效果,探讨了三维荧光及紫外(差分)光谱法对典型消毒副产物(DBPs)的指示作用。结果表明,N90膜对超滤产水中的三氯甲烷(TCM)和一溴二氯甲烷(BDCM)的截留率最为理想,分别为76.29%和100%,N270膜次之,而T膜截留效果最差。采用三维荧光平行因子分析法(EEM-PARAFAC)分析纳滤进出水得到C1类富里酸、C2类腐殖酸以及C3微生物代谢产物,同时利用差分光谱进行高斯拟合得到A1~A44个特征峰。基于EEM-PARAFAC分析得到的C2组分与TCM相关性最高为0.83,通过差分光谱分析得到的A3与BDCM相关性最高0.68。 展开更多

关键词 纳滤 三维荧光光谱 差分光谱 消毒副产物

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阻燃纤维素气凝胶研究进展 被引量：1

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作者 林铭增 许银超 +2 位作者 张学金 郭大亮 沙力争 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第4期25-36,共12页

纤维素作为天然高分子材料一直受到研究人员的广泛关注。其中,纤维素气凝胶凭借其可生物降解性、多孔性等特点,在阻燃隔热等领域展现出应用潜力。本文介绍了纤维素气凝胶的特点及制备方法,并对不同阻燃纤维素气凝胶的阻燃原理、优缺点... 纤维素作为天然高分子材料一直受到研究人员的广泛关注。其中,纤维素气凝胶凭借其可生物降解性、多孔性等特点,在阻燃隔热等领域展现出应用潜力。本文介绍了纤维素气凝胶的特点及制备方法,并对不同阻燃纤维素气凝胶的阻燃原理、优缺点和研究现状进行了详细综述。最后对阻燃纤维素气凝胶现有难点和发展前景进行了展望,提升阻燃效果和探索绿色、经济、可连续的生产方法是今后阻燃纤维素气凝胶重要的研究方向。 展开更多

关键词 纤维素 纳米纤维素 气凝胶 阻燃 复合材料

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基于纤维形态的结构功能特性模拟研究进展 被引量：1

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作者 孔繁康 李静 +2 位作者 沙力争 童欣 郭大亮 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第6期165-174,共10页

本文总结了计算机模拟技术在纤维形态模拟中的应用研究进展,并在此基础上分析了多种纤维材料的可视化技术及性能预测与对比,以期为实现纤维在材料中的定位模拟研究和功能材料的开发提供思考。

关键词 纤维 材料性能 模拟理论 三维模型建立 可视化分析

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质子交换膜燃料电池中碳纸微孔层设计的研究进展 被引量：1

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作者 蔡书涵 胡泽鸿 +5 位作者 杨垚磊 闻斌 洪毅 张欣 郭大亮 沙力争 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第5期84-93,115,共11页

质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种极具潜力的电化学装置,具有广泛的应用前景,但有效的水管理方法还需探索。不合适的水负荷会引起各种问题,包括材料的降解和反应物传质受限等,损害电池的长期耐用性。在气体扩散层(GDL)中引入微孔层(M... 质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种极具潜力的电化学装置,具有广泛的应用前景,但有效的水管理方法还需探索。不合适的水负荷会引起各种问题,包括材料的降解和反应物传质受限等,损害电池的长期耐用性。在气体扩散层(GDL)中引入微孔层(MPL)是改善水管理能力和性能的有效方式。本文综述了以碳纸为大孔底物,近年来MPL结构和材料设计方面的研究进展,展望MPL的未来研究方向,对开展提高电池性能的研究具有重要意义。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 碳纸 微孔层 改进设计

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水稻秸秆炭施用对水稻土团聚体稳定性及其碳氮分布的影响 被引量：1

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作者 吴嘉俊 童文彬 +5 位作者 江建锋 杨海峻 李子川 徐城建 林洲源 柴彦君 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期457-468,共12页

[目的]水稻长期种植过程中大量化肥施用导致土壤结构变差,研究不同用量水稻秸秆生物炭和化肥配施对水稻土结构和碳、氮分布的影响,探索稻田优化施肥管理方式。[方法]水稻田间试验在浙江衢州进行,试验设不施肥对照(CK)、常规施肥处理(NPK... [目的]水稻长期种植过程中大量化肥施用导致土壤结构变差,研究不同用量水稻秸秆生物炭和化肥配施对水稻土结构和碳、氮分布的影响,探索稻田优化施肥管理方式。[方法]水稻田间试验在浙江衢州进行,试验设不施肥对照(CK)、常规施肥处理(NPK)以及常规施肥基础上添加22.5 t/hm^(2)(NPK+1%B)、45 t/hm(NPK+2%B)和90 t/hm^(2)(NPK+4%B)水稻秸秆炭处理,共5个处理。水稻收获后采集0-20 cm土层样品,测定土壤及不同粒级团聚体(>2、0.25~2、0.053~0.25和<0.053 mm)的有机碳和全氮含量,评价团聚体的稳定性。[结果]与NPK处理相比,施用水稻秸秆炭4年后,土壤>0.25 mm粒级团聚体含量提高了2.43%~7.99%,<0.25 mm粒级团聚体含量降低了2.93%~9.63%,土壤有机碳和全氮含量分别提高了16.40%~45.16%和14.67%~36.69%,各指标的变幅均以NPK+4%B处理最大。与NPK处理相比,秸秆炭处理土壤中>2 mm粒级团聚体中的有机碳和全氮含量分别提高了23.96%~70.87%和19.44%~47.56%,0.25~2 mm粒级团聚体中分别提高了21.87%~49.27%和17.18%~37.47%,增幅均以NPK+4%B处理最高,而0.053~0.25和<0.053 mm粒级团聚体中的有机碳和全氮含量无显著差异(P>0.05),说明施用水稻秸秆炭4年后,增加的土壤有机碳和全氮主要积累在>0.25 mm粒级团聚体中。与NPK处理相比,秸秆炭处理水稻土C/N值提高了2.40%~5.69%,但各处理间差异不显著,而4个粒级团聚体的土壤C/N值均显著提升,且均以NPK+4%B处理提高效果最好。此外,施用水稻秸秆炭提高了>2和0.25~2 mm粒级团聚体的碳、氮贡献率6.54%~17.43%、3.67%~7.28%和5.16%~11.55%、0.57%~1.83%,降低了0.053~0.25和<0.053 mm粒级团聚体的碳、氮贡献率7.25%~29.27%、15.93%~33.68%和10.26%~26.80%、12.61%~30.78%(P<0.05)。[结论]施用水稻秸秆炭能够迅速显著提高水稻土有机碳和全氮含量,增加>0.25 mm粒级团聚体质量占比,提高>2 mm粒级团聚体中有机碳的贡献率,降低<0.25 mm粒级团聚体中有机碳和全氮贡献率,且其影响幅度与水稻秸秆炭施用量呈正比。由此可见,施用水稻秸秆炭能在一定程度上改善水稻土结构,提高水稻土碳、氮固持潜力,对保证水稻土结构稳定性和维持水稻持续高产具有重要意义。 展开更多

关键词 水稻土 水稻秸秆炭 团聚体稳定性 有机碳 全氮 土壤碳氮比

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基于GA-BPNN算法的碳纸原纸性能指标建模预测研究 被引量：1

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作者 张梦 黄依可 +3 位作者 袁其栋 赵浩轩 黄良宇 郭大亮 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第1期116-122,共7页

本研究通过改变碳纤维长度、碳纤维占比、分散剂用量等工艺参数,制备不同碳纸原纸,探究不同工艺参数对其抗张强度、孔隙率、透气性、电阻率的影响,采用遗传算法改进反向传播神经网络算法(GA-BPNN算法),构建了碳纸原纸性能预测模型。结... 本研究通过改变碳纤维长度、碳纤维占比、分散剂用量等工艺参数,制备不同碳纸原纸,探究不同工艺参数对其抗张强度、孔隙率、透气性、电阻率的影响,采用遗传算法改进反向传播神经网络算法(GA-BPNN算法),构建了碳纸原纸性能预测模型。结果表明,碳纤维长度与碳纸原纸抗张强度、孔隙率、透气性呈正相关,与电阻率呈负相关;碳纤维占比与碳纸原纸抗张强度呈负相关,与孔隙率、透气性、电阻率呈正相关;分散剂用量与碳纸原纸抗张强度、电阻率呈正相关,与孔隙率、透气性呈负相关;碳纸原纸抗张强度、孔隙率、透气性、电阻率预测模型平均相对误差(MRE)分别为5.49%、5.75%、5.21%、5.54%,预测模型MRE均小于10%,与实验得到的工艺参数对碳纸原纸性能的关系趋势一致。 展开更多

关键词 碳纸原纸 反向传播神经网络算法 预测模型

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热解温度对不同种类易腐垃圾生物质炭理化特性的影响 被引量：1

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作者 赵亭嫚 杜佳达 +6 位作者 冯博 胡纪元 李文健 张敏 单胜道 张进 施赟 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1150-1161,共12页

随着垃圾分类政策的推行,易腐垃圾减量化、无害化、资源化处理越来越重要,热解炭化是一条具有环境效益和经济效益的处理途径.本研究利用扫描电镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱及比表面积分析等表征方法,系统地分析了热解温度对6种易腐垃... 随着垃圾分类政策的推行,易腐垃圾减量化、无害化、资源化处理越来越重要,热解炭化是一条具有环境效益和经济效益的处理途径.本研究利用扫描电镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱及比表面积分析等表征方法,系统地分析了热解温度对6种易腐垃圾生物质炭(甘蔗皮炭、豌豆荚炭、橘子皮炭、柚子皮炭、桂圆皮炭和厨余垃圾炭)理化特性的影响.结果表明:①热解温度是影响生物质炭理化特性的关键因子,随热解温度的升高,易腐垃圾炭产率降低,灰分含量、pH和EC值增大,表面-OH、C-H、C=O、C=C和C-O-C等官能团含量减少,CaC_(2)O_(4)和K_(2)C_(2)O_(4)等草酸盐逐步分解为CaCO_(3)和K_(2)CO_(3).当热解温度为650℃时,厨余垃圾炭的产率、灰分含量、pH分别为41.7%、57.4%、9.8.②生物质原料种类是影响生物质炭理化特性的另一关键因子,不同种类的生物质炭表面元素含量、比表面积和形貌结构等参数均不相同,厨余垃圾炭的产率、灰分含量、表面钠元素和钙元素含量明显高于其他易腐垃圾炭.③易腐垃圾热解炭化主要包括脱水、脱羧、聚合、芳构化等过程,采用热解炭化技术处理易腐垃圾的毛利润约为630元/t,既具有环境效益又具有经济效益.上述研究结果为拓宽易腐垃圾炭资源化利用途径提供了基础数据,可有效助力无废城市建设. 展开更多

关键词 热解温度 易腐垃圾 炭化 理化特性

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