Ce/Zr催化剂上碳颗粒物燃烧行为的研究

考察了CexZr1-xO2 (x=0,0.3,0.5,0.7,1.0)催化剂上碳颗粒物(碳颗粒物)的燃烧行为.结果表明: ZrO2对碳颗粒物燃烧无促进作用.含Ce催化剂能明显降低碳颗粒物的起燃温度.催化剂性能因Ce/Zr不同而不同.当Ce/Zr=5/5时,催化剂的活性最高.在催化剂中添加适量KNO3后,催化活性明显提高,碳颗粒物的起燃温度下降了140 ℃.     

大气复合污染及灰霾形成中非均相化学过程的作用

城市和区域大气复合污染的特征为污染源排放的一次污染物通过大气中的化学反应生成高浓度的氧化剂(臭氧等)及细颗粒物等二次污染物,它们在静稳天气下积累,导致低能见度的灰霾现象并严重影响人体健康和气候.大气复合污染中同时存在高浓度的一次排放和二次转化的气态及颗粒污染物,这为细颗粒表面非均相反应提供了充足的反应物;而气态污染物在细颗粒表面的非均相反应可改变大气氧化性及颗粒物的化学组分、物化性质和光学性质,从而可能对大气复合污染和灰霾的形成起到促进的作用.利用漫反射红外傅里叶变换光谱和单颗粒显微拉曼原位在线技术,我们对大气气态污染物NO2、SO2、O3、甲醛在CaCO3、高岭石、蒙脱石、NaCl、海盐、Al2O3和TiO2等大气主要颗粒物表面的反应进行了系统的反应动力学和机制研究,我们发现反应主要产物为硫酸盐、硝酸盐或甲酸盐,它们可极大改变颗粒物吸湿性和消光性质.通过分析这些非均相反应的动力学过程,我们识别出NO2-颗粒物-H2O、SO2-颗粒物-O3、有机物/SO2-颗粒物-光照等三元反应体系的协同作用机制,这些协同机制对于阐明大气复合污染及灰霾形成的反馈机制和非线性过程提供了实验证据和理论依据.     

琥乙红霉素分子印迹聚合物微球的制备及表征

以琥乙红霉素为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用悬浮聚合法制备得到了平均粒径约为60μm的琥乙红霉素分子印迹聚合物微球(MIPs),并用扫描电镜对其表面形貌进行了表征。考察了琥乙红霉素分子印迹聚合物的印迹效果,研究了琥乙红霉素分子印迹聚合物的动力学吸附特性。比较了MIPs对琥乙红霉素及其它3种抗生素的吸附情况。结果表明,制备得到的琥乙红霉素分子印迹聚合物微球对琥乙红霉素具有最好的吸附能力,显示出MIPs具有高的选择性。     

磷酸超声提取大气颗粒物中砷的多种形态

以H<,3>PO<,4> 为提取剂,利用高效液相色谱与氢化物发生原子荧光光谱联用(HPLC-HG-AFS)实现了大气颗粒物中砷形态的温和提取测定,并通过标准样品的形态加标实验确定了最佳提取方法.在优化的色谱及光谱条件下,As(Ⅲ),As(Ⅴ),MMA(甲基胂酸)和DMA(二甲基胂酸)均可达基线分离,其方法检出限分别为1...     

NUMERICAL SIMULATION WITH A COMPREHENSIVE CHEMICAL TRANSPORT MODEL OF NITRATE, SULFATE, AND AMMONIUM AEROSOL DISTRIBUTIONS OVER EAST ASIA

The transport and chemical production processes of nitrate, sulfate, and ammonium aerosols over East Asia were investigated by use of the Models-3 Community Multi-scale Air Quality （CMAQ） modeling system coupled with the Regional Atmospheric Modeling System （RAMS）. For the evaluation of the model＇s ability in depicting their 3-dimensional concentration distributions and temporal variations, modeled concentrations of nitrate, sulfate, and ammonium aerosols are compared with the observations obtained at a ground station in Japan in March 2001 and onboard of an aircraft DC-8 on 18 and 21 March 2001 during the Transport and Chemical Evolution over the Pacific （TRACE-P） field campaign. Comparison shows that simulated values of nitrate, sulfate, and ammonium aerosols are generally in good agreement with their observed data, and the model captures most important observed features, and reproduces temporal and spatial variations of nitrate, sulfate, and ammonium aerosol concentrations reasonably well, e.g., the timing and locations of the concentration spikes of nitrate, sulfate, and ammonium aerosols are well reproduced, but large discrepancies between observed and simulated values are also clearly seen at some points and some times due to the coarse grid resolution and uncertainties of the emissions used in this study. This comparison results indicate that CMAQ is able to simulate the distributions of nitrate, sulfate, and ammonium aerosols and their related species in the troposphere over East Asia reasonably well.     

北京2014年冬季边界层高度与颗粒物浓度的相关性研究

拉曼激光雷达已经广泛应用于大气气溶胶、大气温度和水汽的空间分布及时间演变特征测量。为了获取北京污染期间大气气溶胶边界层的特征,2014年11月~2015年1月期间在中国科学院大学雁栖湖校区利用拉曼激光雷达进行连续观测。使用梯度法处理激光雷达观测数据得到边界层高度,同时与国家环保部提供的当地颗粒物浓度数据进行对比。观测期间灰霾天共出现15天,污染天出现27天,干净天出现24天。灰霾天、污染天和干净天三种情况下的平均大气边界层高度范围分别为0.6~0.9、0.9~1.3、1~1.9 km;PM2.5的质量浓度范围分别为143~203、77~90、17~34 g/m3;PM10的质量浓度范围分别为170~271、103~153、33~78 g/m3。研究结果表明:北京地区大气边界层高度对近地面颗粒物浓度具有明显的负相关影响。干净天、污染天和灰霾天下的PM2.5和PM10的质量浓度变化率随大气边界层高度降低而依次增大。灰霾天大气边界层高度引起的PM2.5质量浓度平均变化率为-242.4 gm-3/km,约为污染天（-114.8 gm-3/km）的两倍,干净天（-77.4 gm-3/km）的三倍;灰霾天大气边界层高度引起的PM10质量浓度平均变化率为-224.2 gm-3/km,约为污染天（-117.6 gm-3/km）的两倍,干净天（-90.4 gm-3/km）的两倍。     

基于激光雷达和地面监测数据对南京一次沙尘和细粒子污染时空演变特征的分析

利用偏振激光雷达对南京2015年3月一次沙尘和细粒子污染共存过程的颗粒物垂直分布特征进行观测研究,结合地面气象数据、PM2.5和PM10质量浓度数据、PM2.5组分数据、卫星MODIS测量结果,探讨不同颗粒形态下的气象因素、颗粒物浓度分布、组分特征以及颗粒物光学特性的时间演变和垂直分布特征.结果表明:高湿、弱风等不利气象条件利于二次粒子的生成和累积,期间水溶性组分中SNA(SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺)等二次组分浓度明显升高;同一时期长距离输入的沙尘发生的沉降对地面PM2.5化学组分构成显著影响,3月21日下午时段至3月22日在1.1².5 km高度的沙尘颗粒物向地面输送造成地面PM2.5的Ca²⁺突然增大到3.2μg/m³;3月22日下午以后在东南气流影响下,地面PM2.5向西扩散,PM2.5颗粒物浓度得到有效稀释,同时段出现了沙尘输入和扬尘过程,扬尘过程和沙尘输入使地面的粗颗粒增多,PM10剧增至347μg/m³;南京与无锡地区的颗粒物时空分布呈现高度相似的变化特点,具有区域性分布特征.后向轨迹分析表明,500 m、800 m及1000 m三个高度气团移动方向基本一致,主要从内蒙、京津冀、山东等地入海,后又经东海返回内陆抵达南京.     

静电模块对颗粒物与微生物的净化特性

为了检测空气净化器内静电模块在不同风速、不同湿度下对不同粒径颗粒物以及微生物去除效果,从而对其除尘性能影响因素的分析提供基础性的数据。研究测试了静电模块对PM 0.3、PM 1.0、PM 2.5、PM 10微细粉尘的净化特性及除菌效果。结果表明:在一定范围内,风速越大,则颗粒物衰减越快,当风速为0.5m/s时,衰减速率达到最大,再加大风速,颗粒物衰减的速率下降;当湿度越大时,颗粒物PM 0.3、PM 1.0、PM 2.5、PM 10去除效果下降,相同湿度时,颗粒物粒径越大,越容易去除。风速越高,静电模块除菌的效果越好。风速为0.1m/s时,90 min后,除菌率最终为94.06%,当风速为0.3 m/s、0.5 m/s、0.8 m/s时,除菌率最终可以达到99%。     

基于轴向支撑超声波悬浮高速电机的研究

设计了一种轴向支承电机转子的超声波悬浮支撑结构。采用圆锥型轴承超声悬浮支撑结构,并对承载能力进行了分析和测试,获得了悬浮力与悬浮间隙间的关系,在振动过程中形成稳定的承载气膜;从理论上分析了在超声悬浮支承条件下,悬浮间隙变化对于电机转子临界转速与振动模态的影响情况,对转子最高转速与悬浮间隙的关系进行了实验研究。结果表明,通过减小悬浮间隙,能增强间隙气膜的刚度支承效果,并提高转子的最高转速。     

基于ANSYS的高温超导混合磁轴承悬浮力分析

基于商用电磁场有限元软件ANSYS以及Bean临界态模型,对由圆柱形高温超导块材、永磁体和超导线圈组成的新型高温超导混合磁轴承的电磁场分布及悬浮力进行了仿真分析,研究了超导线圈对高温超导混合磁轴承悬浮力的影响,同时还通过实验测试了悬浮力。结果表明:仿真与实验具有较好的一致性,使用软件仿真方便可行,其结果较为准确可靠,可为高温超导混合磁轴承的设计和优化提供理论依据。