中文名 | 有機(jī)物協(xié)同參與氣溶膠成核本質(zhì)的研究 | 依托單位 | 北京理工大學(xué) |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 張秀輝 | 項(xiàng)目類別 | 面上項(xiàng)目 |
氣溶膠對(duì)大氣環(huán)境和人類健康有重大影響,但其成核機(jī)制,尤其是有機(jī)物參與的成核機(jī)制尚不清楚。近期研究表明,有機(jī)物對(duì)氣溶膠成核速率有很大影響,其有機(jī)物成分以及參與成核的機(jī)制有待進(jìn)一步揭示。本課題系統(tǒng)研究了一系列大氣中重要有機(jī)物參與的氣溶膠成核機(jī)制,研究發(fā)現(xiàn): (1)以乳酸、乙醇酸為代表的醇酸,在低溫下(<240K)可以促進(jìn)氣溶膠成核,其參與成核的機(jī)制類似“catalyst”。醇酸對(duì)氣溶膠團(tuán)簇形成速率的促進(jìn)強(qiáng)度與其濃度呈正相關(guān),與硫酸濃度呈負(fù)相關(guān)。同時(shí),促進(jìn)強(qiáng)度隨著氨(或胺)濃度增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。 (2)丙二酸在低溫下(<240K)可以促進(jìn)氣溶膠成核,但其在相同條件下,對(duì)成核速率的促進(jìn)強(qiáng)度比醇酸強(qiáng)。促進(jìn)強(qiáng)度隨大氣條件變化與醇酸呈現(xiàn)類似的規(guī)律,其參與成核的機(jī)制同樣類似“catalyst”。 (3)羥基磺酸和氨基磺酸在常溫下即可促進(jìn)氣溶膠成核,其參與成核的機(jī)制為“participator”。其對(duì)成核速率的促進(jìn)強(qiáng)度與其濃度呈正相關(guān),與硫酸濃度呈負(fù)相關(guān),但卻隨著二甲胺的濃度增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。 (4)乙醛酸可在低溫下促進(jìn)氣溶膠成核,但其成核過程中,除與前驅(qū)體之間通過氫鍵形成團(tuán)簇之外,還伴隨著發(fā)生水化反應(yīng)生成諧二醇,諧二醇再繼續(xù)參與成核。因此在乙醛酸參與的成核機(jī)制中,水化反應(yīng)的作用不能忽略。 (5)硝酸在較低溫度下(240K)也可以參與并促進(jìn)氣溶膠成核,其促進(jìn)作用在硫酸濃度較低,氨和硝酸濃度較高時(shí)比較明顯。 (6)理論揭示了中國(guó)霧霾顆粒中硫酸鹽形成(SO2被NO2氧化)的反應(yīng)勢(shì)能面,預(yù)測(cè)了其反應(yīng)進(jìn)行的機(jī)制。 以上對(duì)氣溶膠成核機(jī)制的揭示可為建立有機(jī)物參與的氣溶膠成核模型,揭示污染地區(qū)二次氣溶膠形成機(jī)制,解決污染地區(qū)可吸入顆粒物增多、霧霾頻發(fā)等環(huán)境問題提供理論線索。
氣溶膠對(duì)大氣環(huán)境和人類健康有重大影響,但目前對(duì)其成核機(jī)制還不甚清楚。本申請(qǐng)擬選取大氣中可能協(xié)同參與氣溶膠成核的重要有機(jī)物為研究對(duì)象,將量子化學(xué)計(jì)算和第一性原理分子動(dòng)力學(xué)模擬相結(jié)合, 通過計(jì)算并分析形成不同尺寸團(tuán)簇時(shí),各類有機(jī)物與成核前驅(qū)體(主要是硫酸和水)之間作用力的強(qiáng)弱及其化學(xué)本質(zhì),結(jié)合團(tuán)簇的熱力學(xué)參數(shù)以及團(tuán)簇的電子結(jié)構(gòu)隨時(shí)間演變的過程,判斷各類有機(jī)物是否可以協(xié)同參與氣溶膠成核。同時(shí)結(jié)合此類有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其團(tuán)簇的成鍵規(guī)律,揭示有機(jī)物協(xié)同參與氣溶膠成核的本質(zhì), 以期為建立有機(jī)物協(xié)同參與氣溶膠成核模型,揭示污染地區(qū)氣溶膠成核機(jī)制,解決污染地區(qū)可吸入顆粒物增多、霧霾頻發(fā)等環(huán)境問題提供理論線索。
有機(jī)物Organic compound 有機(jī)物是有機(jī)化合物的簡(jiǎn)稱,所有的有機(jī)物都含有碳元素。除了碳元素外有機(jī)物還可能含有其他幾種元素。如H、N、S等。雖然組成有機(jī)物的元素就那么幾種(碳最重要),但到現(xiàn)...
1;氣溶膠(aerosol)由固體或液體小質(zhì)點(diǎn)分散并懸浮在氣體介質(zhì)中形成的膠體分散體系,又稱氣體分散體系。其分散相為固體或液體小質(zhì)點(diǎn),其大小為0.001~100微米,分散介質(zhì)為氣體。天空中的云、霧、塵...
所謂溶膠就是膠體溶液,是由分散質(zhì)的細(xì)小粒子分散在介質(zhì)中形成的分散物系。溶膠的分類由分散介質(zhì)來決定(也就是溶液中的溶劑),如果是氣態(tài)介質(zhì),就是氣溶膠;液態(tài)介質(zhì),就是液溶膠;固態(tài)介質(zhì),就是固溶膠;大部分溶...
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以白三葉為堆制材料,牛糞、污泥、酶制劑下腳料為輔料,并以白三葉為對(duì)照,對(duì)白三葉+牛糞,白三葉+污泥等處理進(jìn)行了堆肥試驗(yàn)。結(jié)果表明,3種處理在實(shí)際操作中均可應(yīng)用,其中以白三葉+污泥為最好,并且3種材料腐熟時(shí)間都短,腐熟過程中也無須進(jìn)行翻堆,可減少人力物力的投入。
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第 1頁(yè) 復(fù)習(xí)講義二 有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與分類 有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn): 1、有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn) (1) 在有機(jī)物中,碳原子有 個(gè)價(jià)電子,碳呈 價(jià)鍵。 H —形成 根共價(jià)建; O —形成 根共價(jià)建; N —形成 根共價(jià)建。 (2) 碳原子既可與其它原子形成共價(jià)鍵,碳原子之間也可相互成鍵,既可以形成 鍵,也可以形成 鍵 或 鍵。(成鍵方式多) ①有機(jī)物常見共價(jià)鍵: 等。 ②在有機(jī)物分子中,僅以單鍵方式成鍵的碳原子稱為 ;連接在雙鍵、叁鍵或在苯環(huán)上的碳原子(所連原子 的數(shù)目少于 4)稱為 。 ③C—C單鍵可以旋轉(zhuǎn)而 C=C(或三鍵)不能旋轉(zhuǎn)。 (3) 多個(gè)碳原子可以相互結(jié)合成長(zhǎng)短不一的碳鏈和碳環(huán),碳鏈和碳環(huán)還可以相互結(jié)合。 2、碳原子的成鍵方式與分子空間構(gòu)型的關(guān)系 ⑴當(dāng)一個(gè)碳原子與其它 4 個(gè)原子連接時(shí),這個(gè)碳原子將采取 取向與之成鍵;當(dāng)碳原子之間或碳原子與其 它原子之間形成雙鍵時(shí),形成該
在上述的均勻成核討論中,假定了相變系統(tǒng)中各個(gè)位置上具有相同的成核幾率。然而實(shí)際情況并非如此。當(dāng)趨于冷凝的蒸氣中懸浮著塵埃、趨于結(jié)晶的液相中含有雜質(zhì),或趨于發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變的固體中存在著界面、位錯(cuò)等缺陷時(shí),相變所需的成核過程往往會(huì)優(yōu)先并容易地發(fā)生在這些特殊區(qū)域。在這種情況下,成核過程將不再均勻地分布于整個(gè)系統(tǒng),故常稱之為非均勻成核。 非均勻成核之所以比均勻成核更容易發(fā)生,其主要原因是均勻成核中新相胚芽與母相間的高能量界面被非均勻成核中新相胚芽與雜質(zhì)相間的低能量界面所取代,這種界面的代換比界面的創(chuàng)生所需要的能量少,從而使成核過程所需越過的勢(shì)壘降低,進(jìn)而使非均勻成核可在較小的相變驅(qū)動(dòng)力下進(jìn)行。下面討論幾種發(fā)生非均勻成核的情況。
最后是相變的微觀理論介紹了
一統(tǒng)計(jì)模型與臨界現(xiàn)象:1)一維Ising 模型。2)二維Ising 模型。3)三維Ising 模型。4)臨界指數(shù)。5)標(biāo)度律與普適性。6)重正化群理論
二軟模理論與結(jié)構(gòu)相變
三電子-晶格耦合系統(tǒng)
我研究的方向是鐵電、鐵彈相變,在相變?cè)碇斜粡V泛的涉及到,相關(guān)的幾個(gè)問題有
1)居里原理的介紹及其廣泛應(yīng)用在鐵電相變中有廣泛的應(yīng)用。居里原理處理的是對(duì)稱性疊加的問題在順--電鐵電相變、鐵電--鐵電相變、鐵電相變與空間群中都有廣泛的應(yīng)用。 2)朗道理論及其應(yīng)用在鐵電物理學(xué)中有廣泛的應(yīng)用。朗道將對(duì)稱破缺引入到相變理論,并將它與序參量的變化聯(lián)系起來。
3)最主要的是鐵電、反鐵電和鐵彈相變,是我的研究方向的基本原理和依據(jù),加深了我對(duì)研究?jī)?nèi)容的理解,
4)熱電效應(yīng)也涉及在了我的專業(yè)中,被廣泛的應(yīng)用。
本領(lǐng)域我可能做得與相變有關(guān)的研究室有壓電效應(yīng)的鐵彈相變,包含的居里原理、朗道理論的的將會(huì)被廣泛的應(yīng)用到我的研究中,此外鐵彈相變的一級(jí)相變,二級(jí)相變都是相變?cè)碇兴膬?nèi)容,熱電效應(yīng),包括熱電效應(yīng)的晶格動(dòng)力學(xué)理論,相變?cè)砼c我所研究的內(nèi)容息息相關(guān),是我研究方向的基礎(chǔ)。
研究方向
1、氣溶膠技術(shù)精確設(shè)計(jì)并控制材料結(jié)構(gòu)、大小、形貌、組成、晶相
通過氣溶膠技術(shù)精確設(shè)計(jì)并控制材料結(jié)構(gòu)、大小、形貌、組成、晶相,生產(chǎn)出的納米材料可以應(yīng)用于催化、吸附、緩慢釋放、納米藥物、分離、傳感器、疾病診斷、能量?jī)?chǔ)存、光/電/磁材料 。
2、防腐劑可控稽放用于鋁合金的長(zhǎng)期保護(hù)
利用氣溶膠方法,通過蒸發(fā)過程所致自組裝技術(shù)將金屬防腐蝕保護(hù)劑封裝于排列有序二氧化硅納米孔道中,形成核-殼結(jié)構(gòu)。其中,防腐劑位于作為核分布于顆粒中央。蜂窩狀介孔氧化硅形成蛋殼結(jié)構(gòu),包覆防腐劑核。通過調(diào)節(jié)氧化硅納米孔孔徑、氧化硅殼層親/疏水'性、氧化硅顆粒大小及其在涂層分布等來控制防腐劑的長(zhǎng)期、緩慢可控釋放用于鋁合金長(zhǎng)期保護(hù)。
3、長(zhǎng)效納米銀抗菌技術(shù)
利用氣溶膠方法,通過蒸發(fā)過程所致自組裝技術(shù)將納米銀封裝于二氧化硅顆粒內(nèi),形成火龍果型納米銀抗菌劑。納米銀均勻分布于氧化硅內(nèi)部。納米銀粒徑可控。通過調(diào)節(jié)氧化硅顆粒大小、氧化硅殼層親/疏水性、納米銀粒徑來實(shí)現(xiàn)銀離子的可控釋放。用于涂層、高分子紡絲、奶瓶、玩具、醫(yī)用敷料、手術(shù)縫線等的抗菌劑。納米銀粒徑可以控制在1-2nm 。由于納米銀表面無包覆,因而具有廣譜抗菌、抗菌性能優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)。二氧化硅無毒、無害,熱穩(wěn)定性好,生物相容性好,在高分子、涂料中分散性能優(yōu)異。二氧化硅慢慢水解,保證納米銀的可控、緩慢釋放。由于抗菌性能優(yōu)異,銀添加量少( 10-100ppm) ,添加時(shí)不影晌涂層、高分子制品外觀、透光性及機(jī)械性能,達(dá)到長(zhǎng)期抗菌劑的效果。
4、改造氣溶膠法生產(chǎn)單分散起細(xì)銀粉
采用噴霧熱分解的方法制備納米銀粉,不用磨碎分級(jí)與化學(xué)還原的方法,制備過程中不混入雜質(zhì),得到的銀粉純度較高,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。采用特殊的處理技術(shù),可以有效改善產(chǎn)品的單分散性,并控制產(chǎn)品粒徑與形貌。同時(shí)產(chǎn)品做到單分散、穩(wěn)定而且可以根據(jù)客戶要求精確控制銀粉粒徑與形貌。
序
前言
上篇 造林質(zhì)量管理的參與式研究與創(chuàng)新總報(bào)告
造林質(zhì)量管理的參與式研究與創(chuàng)新項(xiàng)目
一、背景、目標(biāo)和方法
二、取得的主要研究成果
三、提高造林質(zhì)量的試驗(yàn)和建議
四、《參與式營(yíng)造林質(zhì)量管理指南》的編制
下篇 造林質(zhì)量管理的參與式研究與創(chuàng)新省f自治區(qū))級(jí)報(bào)告
河北省造林質(zhì)量參與式研究與創(chuàng)新報(bào)告
一、研究背景
二、研究目標(biāo)和隊(duì)伍
三、研究方法和過程
四、研究結(jié)果與分析
五、研究結(jié)論
云南省造林質(zhì)量參與式研究與創(chuàng)新報(bào)告
一、課題背景
二、課題研究及開展過程
三、課題研究階段
四、建議
甘肅省造林質(zhì)量參與式研究與創(chuàng)新報(bào)告
一、項(xiàng)目背景
二、項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)的選擇和造林
三、項(xiàng)目實(shí)施縣、鄉(xiāng)、村的背景
四、造林基本情況
五、項(xiàng)目子目標(biāo)的確立
六、各利益主體的主要職責(zé)
七、社區(qū)成員的參與情況
八、參與式造林質(zhì)量管理實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
九、有待進(jìn)一步解決的問題
寧夏造林質(zhì)量參與式研究與創(chuàng)新報(bào)告
一、研究目的及意義
二、研究地區(qū)的基本情況
三、調(diào)查地點(diǎn)的選擇及概況
四、研究?jī)?nèi)容及方法
五、結(jié)果分析
六、寧夏造林質(zhì)量控制的層次分析法分析
七、研究結(jié)論和建議
江蘇省沿海防護(hù)林工程建設(shè)質(zhì)量改進(jìn)研究報(bào)告
一、研究背景及目的、意義
二、試驗(yàn)點(diǎn)基本情況和造林歷史
三、沿海防護(hù)林質(zhì)量影響因素的診斷結(jié)果
四、改進(jìn)方案和試驗(yàn)結(jié)果
五、研究結(jié)論
安徽省造林質(zhì)量參與式研究與創(chuàng)新研究報(bào)告
一、背景
二、診斷研究
三、研究結(jié)論與建議
四、創(chuàng)新研究
五、研究結(jié)論與討論
湖南省造林質(zhì)量參與式研究報(bào)告
一、研究背景
二、研究的目的和意義
三、項(xiàng)目區(qū)選擇
四、研究方法
五、技術(shù)路線
六、調(diào)查研究結(jié)果
七、試驗(yàn)設(shè)計(jì)
八、試驗(yàn)結(jié)果及分析
貴州省造林質(zhì)量參與式研究與創(chuàng)新報(bào)告
一、研究背景
二、調(diào)研點(diǎn)基本情況
三、第一階段工作
四、主要發(fā)現(xiàn)與分析
五、第二階段工作情況
六、小結(jié)與建議
參與式造林質(zhì)量管理指南(試行)
一、前言
二、參與式造林質(zhì)量管理的總體原則
三、造林質(zhì)量管理指南內(nèi)容
附件:參與式造林質(zhì)量管理框架表
附件:河北省平山縣燕尾莊村和河渠村2005年退耕還林工程作業(yè)設(shè)計(jì)說明書
·查看全部>>2100433B