科学网

 找回密码
  注册

tag 标签: 常温

相关帖子

版块 作者 回复/查看 最后发表

没有相关内容

相关日志

常温超导的另一种可能理论解释
sulihong 2020-10-28 11:44
最近常温超导火了,但是对于其理论解释,注意到这一实验过程,我们会发现这类材料的尺寸都在极小尺度甚至纳米级的超高压条件,2011年我们提出纳米特征尺度概念,而这一尺度实际是与环境温度和压力相关的,我们在2013年的一篇论文中,提出过另外一种超导成因,就是材料在纳米特征尺度以下,环境高压或者低温下物质也会导致电阻急剧下降,而导致超导特性的可能。 2013年的论文这一观点,是我们2012年论文的理论延伸得到的,就是材料在尺寸下降到纳米特征尺度以下时,会出现相对界面之间量子隧道效应影响而导致内部电阻下降,等效的电子运动无阻力。而这一特征尺度不仅仅是与温度相关,还与压力相关,所以结论是低温会形成超导可能,高压也一样有同等效果。而形成这样的条件实际与分子结构的对称性,只有特定数量的分子或者原子纳米团簇才可以满足条件。但是这理论开始只是为了解释纳米颗粒的特性的,只是理论延伸结论是高压下或者低温下,纳米特征尺寸会变大,而得到这一推论结果。 我们是作为纳米材料研究的猜想和计算推论延伸得到的结果,分析超导因素中应当加上纳米特征尺度下,对称结构相对界面的量子驻波的影响,希望能给这一超导现象提供一个新的理论机理解释。
个人分类: 原创论文|4018 次阅读|1 个评论
郭少军教授团队EER最新综述︱面向能量电催化应用的金属纳米结构
热度 1 EEReditor 2018-10-19 14:34
最新综述: 在过去的几十年中,研究人员努力地寻找可应用于有效的能量转换技术的先进电催化剂的合成方法,使其具有合理可控尺寸、形状、结晶度、组成和结构。在这些方法中,室温下的一步无种子水溶液合成法引起了研究人员的广泛关注,因为它是一种简单、廉价、节能、安全且毒性较小的电催化纳米材料合成方法。本综述将介绍在室温下、水溶液中设计各种 Au , Pt , Pd , Ag 结构和多金属纳米晶体结构的一步无种合成法的最新研究进展,重点是所制备的金属纳米晶体的结构—电催化性能的关系;此外还将阐述该领域当前面临的挑战并对未来研究方向进行了展望。 One-Pot Seedless Aqueous Design of Metal Nanostructures for Energy Electrocatalytic Applications Abstract: Over the past several decades, extensive efforts have been undertaken to find methods to synthesize advanced electrocatalysts that possess rationally controllable sizes, shapes, crystallinities, compositions and structures for efficient energy conversion technologies. Of these methods, the one-pot seedless synthetic method in aqueous solution at ambient temperature has attracted extensive attention from researchers because it is a simple, inexpensive, energy-efficient, safe and less toxic method for the synthesis of electrocatalytic nanomaterials. In this review, recent developments in one-pot seedless synthetic strategies for the design of various structures of Au, Pt, Pd, Ag and multimetallic nanocrystals in aqueous solutions at ambient temperatures will be introduced, primarily focusing on the structure–electrocatalytic performance relationships of the as-prepared metal nanocrystals. Current challenges and outlooks for future research directions will also be provided in this promising research field. 文章信息 文章将发表于 EER 期刊 2018 年第 1 卷第 4 期,详情请阅读全文,可免费下载。 文章题目 : One-Pot Seedless Aqueous Design of Metal Nanostructures for Energy Electrocatalytic Applications 引用信息 : Lai, J., Chao, Y., Zhou, P. et al. Electrochem. Energ. Rev. (2018). https://doi.org/10.1007/s41918-018-0018-8 关键词 :金属纳米结构,水溶液,一步无种合成,常温,电催化 全文链接 : https://link.springer.com/article/10.1007/s41918-018-0018-8/fulltext.html 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面): 作者简介 Jianping Lai (first author) is currently a postdoctoral fellow under the supervision of Prof. Shaojun Guo at Peking University. He received his B.S. degree from College of Chemistry in Fuzhou University (2011) and Ph.D. degree from Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences (2017). His research interests focus on the synthesis and electrocatalytic applications of nanomaterials. Yuguang Chao is currently a visiting student under the supervision of Prof. Shaojun Guo at Peking University, and he pursues a Ph.D. degree at Institute of Coal Chemistry, Chinese Academy of Sciences, from 2014. He received his B.S. degree in chemical engineering from Tianjin Polytechnic University (2014). His research interests include the synthesis and characterization of nanomaterials for photocatalysis, electrocatalysis and energy storage. Peng Zhou is a postdoctoral research associate in Prof. Guo’s group at Peking University. He obtained his B. Sc. (2011) and M.S. (2014) in Wuhan University of Technology and Ph.D. in physical chemistry from the Chinese Academy of Sciences (2017). His current research concentrates on the synthesis and properties of nanostructured photocatalytic materials for CO 2 reduction. Yong Yang is currently a postdoctoral fellow under the supervision of Prof. Shaojun Guo at Peking University. He received his B.S. degree and M.S. degree from Northwest University in 2009 and 2012, respectively. He received his Ph.D. degree at Tsinghua University in 2016. His research includes the synthesis of functional nanocrystals for electrochemistry and energy storage. Yelong Zhang received his Ph.D. in analytical chemistry from Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, in 2017. Currently, he is a postdoctoral fellow under the supervision of Prof. Shaojun Guo at Peking University. His research interests mainly focused on two-dimensional transition metal carbides and nitrides (MXenes) for electrochemical energy storage and catalysis. Wenxiu Yang is currently a postdoctoral fellow under the supervision of Prof. Shaojun Guo at the College of Engineering, Peking University. She received her Ph.D. degree from Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, in 2017 and B.S. degree from Lanzhou University in 2012, respectively. Her scientific interests focus on nanomaterials for catalysis and renewable energy. Dong Wu is a Ph.D. student in Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Peking University. He received his B.S. degree from College of Chemistry and Chemical Engineering in Lanzhou University (2014). Currently, he studied with Prof. Shaojun Guo as a visiting student. His research interests include the synthesis of nanomaterials and their applications in energy conversion. Jianrui Feng obtained his B.Sc. degree in Chemistry from Nankai University and BE degree in Chemical Engineering from Tianjin University in 2016. His bachelor thesis was dedicated to DFT modeling of heterogeneous catalysis supervised by Professor Gui-Chang Wang. After graduation, he joined Professor Shaojun Guo’s group at Peking University as a research assistant to investigate electrocatalysis and batteries. Since 2018, he works as a Ph.D. candidate with Professor Zhichang Liu at Westlake University on design and synthesis of supramolecular organic functional assemblies. His research interests include the synthesis of nanocrystals, electrocatalysis, organic functional materials, computational chemistry. Shaojun Guo(corresponding author) is currently a Professor of Department of Materials Science and Engineering with a joint appointment at Department of Energy and Resources Engineering, at College of Engineering, Peking University, and fellow of the Royal Society of Chemistry. He received his B.Sc. in chemistry from Jilin University (2005) and his Ph.D. in analytical chemistry from Chinese Academy of Sciences (2011). He joined Prof. Shouheng Sun’s group as a postdoctoral research associate at Brown University (2011 — 2013) and then worked as J. Robert Oppenheimer Distinguished Fellow at Los Alamos National Lab (2013 — 2015). His research interests are in engineering nanocrystals and 2D materials for catalysis, renewable energy, optoelectronics and biosensors. 期刊介绍 Electrochemical Energy Reviews ( 《电化学能源评论》,简称 EER) ,该期刊旨在及时反映国际电化学能源转换与存储领域的最新科研成果和动态,促进国内、国际的学术交流,设有专题综述和一般综述栏目。 EER 是国际上第一本专注电化学能源的综述性期刊。 EER 覆盖化学能源转换与存储所有学科,包括燃料电池,锂电池,金属 - 空气电池,超级电容器,制氢 - 储氢, CO 2 转换等。 EER 为季刊,每年 3 月、 6 月、 9 月以及 12 月出版。 创刊号在 2018 年 3 月正式出版。 欢迎关注和投稿 期刊执行严格的同行评议,提供英文润色、图片精修、封面图片设计等服务。出版周期3个月左右,高水平论文可加快出版。欢迎关注和投稿 。 联系我们 E-mail eer@oa.shu.edu.cn Web http://www.springer.com/chemistry/electrochemistry/journal/41918 http://www.eer.shu.edu.cn Tel 86-21-66136010 关注微信公众号 获取科研动态
4117 次阅读|1 个评论
“常温”怎样才算正常?——兼论“药食品的温度标示”与“极温”
hillside 2012-2-29 11:44
药品与食品的包装盒上常见到“常温”下适用的条款。今天忽然对“常温”起了疑心,极端气候频频出现,老“常温”是否需要与时俱进升格为新“常温”? 中文菜谱的“少许”也充满玄机,让人难以琢磨。常温对于一般人群,估计说得清楚的也不多。 《现代汉语词典》释“常温”为“一般指15-20℃的温度” 。 百度百科的说法就多了,简摘如下: “常温也叫一般温度或者室温,一般定义为25℃。热力学上标准温度是按0K算的,所有焓熵起点是0K。   我国工程上常温是按20℃计的(俄罗斯工程常温为10℃),这是我国大多数地方春秋天的温度,如循水温度(自然水温)。又如鼓风机设计温度是20℃。锅炉设计计算书中常温也是20℃。   水处理中常温略有不同,有的按15,有的按20,有的25℃(如溶解度和溶度积,不同物质方法不一样),还有水的电离度是按22℃计的。   暖通专业常温有几种,如无人房间10℃,有人房间18℃。   如果非要选,我赞成20℃为常温。   在化工系统中,常温的设计温度在-20~200℃。   在药品行业里,常温指10-30度,进口的也有指15-25度范围的。” 百度百科编辑者的“我赞成20℃为常温”应当是针对空调温度设定而言的。 在极端气候之下,以前的常温也会发生偏移,不同领域的“常温”可能也会有些微调。 与“常温”相对,我愿意将极端高温、与极端低温统称为“极温”。 以介质而论,除了气温之外,还有水温,以空间而论,又可以区分为室内温度与室外温度。 一句话,“常温”一言难尽。 既然药品、食品、居住的常温都有不同情形,加上中国幅员广阔,温差明显,涉及人体健康的药品、食品应标注明确的温度范围,而不能含糊地使用“常温”一言以蔽之。在中国的药典中,我估计处方药中“常温”的说明词已被限制。
个人分类: 大气科学|4486 次阅读|0 个评论
[转载]常温条件下模拟生活污水短程硝化反硝化研究
anan 2010-11-30 11:18
大家怎么看待常温条件下城市污水的短程硝化?有没有工程化的希望?欢迎一起讨论啊,下面是一篇相关的研究论文: 摘要:采用A/O工艺处理模拟生活污水,考察了pH值、游离氨(FA)、DO、HRT等因素的影响。试验结果表明,A/O工艺在常温(18~25℃)和pH<7.5时可以发生比较稳定的短程硝化反硝化;即使FA浓度低达0.06mg/L也会对硝化菌属产生抑制作用,但FA浓度不会单独成为影响亚硝酸盐积累的主要因素;反硝化是否彻底将影响硝化类型,反硝化不完全时硝化类型向全程硝化反硝化转化,而一旦反硝化进行得比较彻底则可在短时间内恢复短程硝化反硝化;因硝化反应存在滞后现象,故控制较短的HRT有助于NO2--N的积累,而延时曝气则可以减少NO2--N的积累。 关键词:短程硝化反硝化A/O工艺FANO2--N 1 试验装置与设备 1.1 试验流程及设备    A/O工艺模型主要由合建式缺氧好氧反应器和竖流沉淀池组成,如图1所示。 合建式反应器分为3个廊道,总有效容积为85L;沿池长方向设置若干成对的竖向插槽,配以相应大小的插板,可以将整个反应器沿池长方向分成若干个小格,在每个插板上开一个25mm的圆孔,安放时使相邻圆孔上下交错以防止发生短流;在反应器顶部布置环状曝气干管,并设置若干个小阀门,由橡胶管连接烧结砂头作为微孔曝气器,气量由转子流量计测量;根据缺氧段所占比例,选择安放若干搅拌器用于保持泥水混合均匀;在距池底20cm的高度上设置若干取样口。进水、污泥回流和内循环流量分别用3台蠕动泵控制。沉淀池的沉淀区呈圆柱形,直径为30cm;污泥斗为截头倒锥体,倾角为60;采用中心管进水、周边三角堰出水方式。? 1.2 原水   采用由黄豆粉、葡萄糖、NH4Cl、KH 2 PO 4 和NaHCO 3 与自来水配制的模拟生活污水。 ? 1.3 分析项目与方法   COD:重铬酸钾法;MLSS:滤纸称重法;DO、温度:WTWDO测定仪及探头;pH值:WTWi nolab pH level 2 和NTC 3 0电极;NO 2 - -N,:N-(1-萘基)-乙二胺光度法;NO 3 - -N,:麝香草酚分光光度法;NH 3 -N:纳氏试剂分光光度法。 2 结果及分析 2.1 对NH 3 -N的去除率和NO 2 - -N的积累率   试验期间测得进水平均NH 3 -N浓度为40.21mg/L,对NH 3 -N的平均去除率为90.78%,出水中NO 2 - -N,占TN的比例平均为75.29%。   在前51天,出水中NO 2 - -N,含量占TN的50%以上(平均为87.36%),维持了稳定的NO 2 - -N积累。第50~53天配制原水时以Na 2 CO 3 代替NaHCO 3 来提供碱度,使硝化类型发生显著变化,转化为全程硝化反硝化。从第54天开始配制原水时仍然以NaHCO 3 提供碱度,又出现了NO 2 - -N,积累现象,但是在其后的试验中NO 2 - -N,积累率不稳定。? 2.2 温度的影响   试验启动后未进行温度控制,水温随室温的日变化为(0.5)℃。在温度为18~25℃的变化区间内反应器NO 2 - -N的积累比较稳定,说明A/O工艺可实现常温硝化反硝化。   Balmelle等认为在10~20℃时硝化菌属很活跃,无论游离氨(FA)浓度多大,NO 2 - -N的积累率都很低,此条件下温度对硝化菌活性的影响比FA对其抑制作用大。当温度为20~25℃时硝化反应速率降低而亚硝化反应速率增大。当温度>25℃时FA对硝化菌的 抑制作用大于温度的作用,可能因FA的抑制造成NO 2 - -N的积累 [1] 。此外,由SHARON工艺机理可知,亚硝化菌在数量上可能形成优势的温度范围为30~36℃ [2] ,而笔者试验中在18~25℃实现了短程硝化反硝化并不符合上述文献中的观点。试验 结果表明,即使温度<25℃,FA、HRT、碱度类型以及反硝化是否充分等因素也会对硝化菌活性产生影响。? 2.3 pH值和FA的影响   在试验前期配制原水时没有补充碱度,原水pH值一般在7.1左右。第23~28天由于室温升高和原水在配水箱内的停留时间较长,水解酸化比较严重,pH值降到6.48。为了不影响硝化效率,同时更真实地模拟生活污水,配制原水时投加了NaHCO 3 ,将pH值调至7.00~7.29。在第50~53天改投Na 2 CO 3 提供碱度。虽然pH值提高至7.62~8.44,但是NO 2 - -N积累率锐减,硝化菌的活性迅速恢复、数量增加,造成了硝化类型的转变。第54天后重新投加NaHCO 3 提供碱度,在第55天NO 2 - -N积累率上升,但是在其后的试验中NO 2 - -N积累率不稳定,从而实现了向全程硝化类型的转变。试验结果表明,在较低的pH值下也可能发生短程硝化反硝化,而碱度类型对硝化类型也有影响。   据文献介绍,FA是对NO 2 - -N积累有重要影响的因素之一。一般认为硝化杆菌属比亚硝化单胞菌 属更易受FA的抑制,而关于FA的抑制浓度的说法不尽相同,一种是FA对硝化菌 的选 择性抑制发生在0.1~10mg/L [3] 。试验中短程硝化反硝化呈比较稳定时期的原水中FA为0.06~1.02mg/L,平均为0.25mg/L。在投加Na 2 CO 3 后原水中FA增至1.31~3.22mg/L,反而没能抑制硝化菌的活性。原水进入反应器后被内循环流量稀释,同时伴随着NH 3 -N的降解,反应器中的FA降低。试验结果表明,硝化菌属对外界环境很敏感,即使FA浓度很低(0.06mg/L)也会对其产生抑制作用,此外FA浓度不会单独成为NO 2 - -N积累的主要影响因素。? 2.4?DO的影响   Celcen和Gonenc [4] 认为在硝化反应阶段当(DO∶FA)<5时会产生NO 2 - -N的大量积累,因而抑制了NO 2 - -N的生成,当(DO∶FA)>5时则不会出现NO 2 - -N。本试验为保证好氧段的泥水混合均匀而采用较大的曝气量,反应器内DO浓度较高(在好氧段始端DO>1.5 mg/L),同时原水的平均FA为0.25mg/L,DO∶FA值较高,故可认为DO不是发生短程硝化的主要原因。 2.5 反硝化的程度   在试验的第6、11、13、24、28天,在缺氧段末端检测到一定浓度的NO 2 - -N,说明反硝化不彻底。同期监测发现原水在配水箱中停留时间过长,水解严重而造成COD下降,影响了反硝化效果,造成缺氧段末端和好氧段始端积累较多的NO 2 - -N,抑制了亚硝化反应,并为硝化菌提供大量的底物。一般在其后第2天出水中NO 2 - -N的积累率下降,说明这种响是滞后的,而且短期内可以恢复。   此外,反硝化不彻底会造成出水中残余NO 2 - -N浓度较高,这会影响后续消毒效果和消毒剂用量。因此,对于A/O工艺有必要监测原水的水质、水量变化以判断有机碳源是否充分,并及时调整内循环比来实现比较彻底的反硝化。? 2.6?HRT的影响   在试验的第23天和35天,出水中NO 2 - -N含量仅占TN的40%左右,这是由于HRT增至12h造成的,说明NO 2 - -N的积累与HRT相关。因硝化反应存在滞后现象,故控制较短的HRT有助于NO 2 - -N的积累。同时,延时曝气可以减少NO 2 - -N的积累。试验中A/O工艺的HRT为6~8h,这既可保证NH 3 -N的充分硝化,又能促进NO 2 - -N的积累。?   设计传统脱氮工艺时通常不考虑HRT对硝化类型的影响,认为亚硝化菌在常温下的数量和活性在硝化系统中都不占优势。如果仅控制HRT且使其值较小,则可能存在NO 2 - -N的积累,但NO 2 - -N的积累率很难达到50%以上。? 2.7 污泥浓度和泥龄的影响   试验启动后测得初期反应器内MLSS约为1287mg/L(不排泥),到第17天的MLSS达到2122mg/L,但随后由于蠕动泵故障又导致MLSS迅速下降到1014mg/L,之后仍然不排泥,到MLSS浓度达3412g/L时泥龄已达35d以上。由于长期不排泥,泥龄远远大于常温下亚硝化菌和硝化菌的世代时间,二者在反应器内都可能形成优势菌种。试验阶 段曾出现过NO 2 - -N积累率的波动,也说明反应器内硝化菌和亚硝化菌长期共存,而发生短程硝化反硝化主要是因为硝化菌的活性受到抑制,使得硝化反应滞后于亚硝化反应的时间更长,同时控制HRT可使A/O工艺通过短程硝化反硝化途径实现脱氮。 3 结论   ①A/O工艺在常温(18~25℃)下可以发生比较稳定的短程硝化反硝化。   ②在pH<7.5时也可能发生短程硝化反硝化,这对生活污水的处理具有重要意义。   ③硝化菌属对外界环境很敏感,即使FA很低(0.06mg/L)也会产生抑制作用,但FA浓度不会单独成为影响亚硝酸盐积累的主要因素。   ④反硝化是否彻底将影响硝化类型。反硝化不完全时硝化类型向全程硝化转化,一旦反硝化比较彻底则可以在短时间内恢复短程硝化反硝化。   ⑤因硝化反应存在滞后现象,故控制较短的HRT有助于NO 2 - -N的积累。同时,延时曝气可以减少NO 2 - -N的积累。   ⑥反应器内的泥龄35d时硝化菌和亚硝化菌长期共存。发生短程硝化反硝化主要因为硝化菌的活性受到抑制而不是数量少。 参考文献:   [1]Balmelle B,Nguyen M,Capdeville B,et al.Study of factors controlling nitrite build-up in biological processes for water nitrification[J].Wat Sci Tech,1992,26(5-6):1017-1025.   [2]Hellinga C,Schellen A A J C,Mulder JW,et al.The SHARON process:an innovative method for nitrogen removal from ammonium-rich waste water[J].Water Sci Tech,1998,37(9):135-142.   [3]Villaverde S,Garcia P A,Fdz-Polanco F.Influence of pH over nitrifying biofilm activity in sumerged biofilers[J].Wat Res,1997,31:1180-1186.   [4]Cecen F,Gonenc I E.Nitrogen removal characteristics of nitrification and denit rification filters[J].Wat Sci Tech,1994,29(10-11):409-416.
个人分类: 环境保护|2147 次阅读|0 个评论

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-5-18 17:20

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部