腐蚀降解行为研究

仪器信息网腐蚀降解行为研究专题为您整合腐蚀降解行为研究相关的最新文章,在腐蚀降解行为研究专题,您不仅可以免费浏览腐蚀降解行为研究的资讯, 同时您还可以浏览腐蚀降解行为研究的相关资料、解决方案,参与社区腐蚀降解行为研究话题讨论。
当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

腐蚀降解行为研究相关的耗材

  • 水培法生物降解堆肥
    一、产品用途:1、适用于GB/T19276.1水培法生物降解实验;2、适用于GB/T19276.2水培法生物降解实验;3、适用于ISO18830海水法生物降解实验; 4、适用于地膜,购物袋,食品包装袋,餐饮盒等各种生物基材料制品和母粒的生物可降解性实验。二、产品特点:1、微生物活性高,兼具可促微生物生长所需的有机营养与无机营养;2、腐熟度高,稳定性强,每一批堆肥都经过3个月以上的充分腐熟;3、空白值低,有效减小背景的干扰; 4、菌群丰富,活力旺盛,可以极大地缩短降解周期; 三、技术参数:1、包装规格:1kg/袋;2、pH:7-8 3、湿度:<30%;4、腐熟度:>3个月;5、本品宜保存于阴凉干燥处,保质期为12个月。6、本品不宜与杀菌剂等混合使用。
  • 堆肥法生物降解堆肥
    一、产品用途:1、适用于GB/T19277.1堆肥法生物降解实验;2、适用于GB/T19277.2堆肥法生物降解实验;3、适用于地膜,购物袋,食品包装袋,餐饮盒等各种生物基材料制品和母粒的生物可降解性实验。 二、产品特点:1、微生物活性高,兼具可促微生物生长所需的有机营养与无机营养;2、腐熟度高,稳定性强,每一批堆肥都经过3个月以上的充分腐熟;3、空白值低,有效减小背景的干扰;4、菌群丰富,活力旺盛,可以极大地缩短降解周期; 三、技术参数:1、包装规格:2kg/袋;2、pH:7-8 3、湿度:<30%;4、腐熟度:>3个月;5、本品宜保存于阴凉干燥处,保质期为12个月。6、本品不宜与杀菌剂等混合使用。
  • 石油烃降解菌测试瓶
    用无菌注射器取含菌污水1.0(或0.5)mL, 注入到培养基量为9.0(或4.5)mL的测试瓶中,充分摇匀,将测试瓶置于37℃±2℃的恒温箱或水浴锅中培养7d后观察,测试瓶中培养基颜色由紫红色变为浅黄色。石油烃降解菌测试瓶(KBC-HDB)790.00元/箱(180瓶)

腐蚀降解行为研究相关的仪器

  • 生物降解测试仪器 400-860-5168转5070
    塑料降解的标准:塑料的降解,一般从4个方面进行评估:(1)分解能力:最终的碎片化堆肥-这是通过以下方式进行的试验堆肥测试(EN 14045标准):测试材料的标本与生物废物堆肥了3个月。 在这段时间之后,测试材料残留物的质量必须小于原始质量的10%。(2)生物降解性:即可堆肥材料的能力在微生物的作用下被转化为二氧化碳。该标准包含必须在不到6个月时间内达到至少90%的生物降解的强制性阈值(实验室测试方法EN14046)。(3)生物相容性:堆肥残留物不能对生物成长过程造成负面影响。(4)重金属含量:在规定范围内,且不得对生物产生毒理作用。 产品介绍DKR-DA18 生物降解测试仪器模拟的强烈需氧堆肥条件下,测定试验材料最终需氧生物分解能力和崩解程度, 系统可兼容微生物堆肥状态及模拟自然状态下的材料降解性能测试。 系统参数测试通道:18 个(独立)恒温室尺寸:3.6m × 0.3m × 0.45m(实际有效尺寸不低于此空间)控温范围:室温~70℃控温精度:±1℃湿度监控范围:10%~95%RH流量范围:0.01~2L/min红外二氧化碳监测:量程0~10000ppm,精度优于0.5级电化学氧气监测:量程0~25%Vol,精度1级温度监测:-50 ~ 150℃,精度0.2 级湿度监测:40~100%RH,精度2 级压力监测:量程0~1 KPa,精度0.2级每个通道流量监测:0.01~10L/min,精度±1%FS固体测量容器:3L产品配置:生物降解测试仪器标准配置:可生物降解材料测试系统(自动水分配器、质量流量控制器、红外CO2传感器、电化学O2传感器、防腐蚀阀、接头和密封、数据采集系统DAQ、流程控制软件)使用手册、专用电脑、键盘、鼠标和Windows操作系统、静音空气泵
    留言咨询
  • 智能堆肥降解试验仪 400-860-5168转0610
    GBDA系列智能堆肥降解试验仪是我司集多年生物降解研发技术和应用经验,采用专利智能算法,秉承以人为本的设计理念,最新自主研发的一款高端智能型堆肥降解测试设备,是目前全球领先的生物降解分析测试仪。我司致力于保护我们共同的地球家园。试验材料和接种物混合,倒入反应釜。在供氧堆肥条件下,试验材料的有机化合物被微生物分解为二氧化碳(CO2)、水(H2O)及其所含元素的矿化无机盐及新生物质,通过连续红外分析传感器测量其排放的二氧化碳(CO2)的量来确定试验材料的最终生物分解能力。GBDA系列智能堆肥降解试验仪,提供专业数据分析软件,一键导出报告功能且具有审计追踪功能,是生产企业、检验机构、科研院所对可降解材料进行研究分析的最佳设备。 &bull 整机特点1) 分体设计 2)外观新颖 3)人机实时界面通信 4)云端管理&bull 符合标准 GB/T19277.1、ISO14855-1、ASTM D 5338、ASTM D 6400、JIS K 6953&bull 服务范围1) 全自动智能堆肥降解试验仪设备定制;2) 降解试验仪实验操作全程培训;3) 协助用户(质检机构)形成检测能力。 &bull 专业软件支持开始测试界面参数设置实时曲线典型报告&bull 专业实验技术支持活化蛭石制备培养液成分培养液活化蛭石产品规格项目项目控温范围常温~80℃控温精度±0.5℃流量控制范围0.01~1L/min流量控制精度±1.0%FS流量检测范围0.01~2L/min流量检测精度±1.0%FS二氧化碳检测范围0~10000ppm二氧化碳检测精度jingdujigndujingd0-3000PPM时为±40PPM,3000-10000为±2%氧气检测范围0~25%氧气检测精度±1%FS压力检测范围0~200KPa压力检测精度±1%FS气源压力0.2~0.8Mpa气源接口φ8测试腔数18腔测试腔体积3.5L外形尺寸3600mm*810mm*1930mm重量1100kg 功率3000W电源AC 220V,50Hz产品特点&bull 数据准确可靠&bull 高精度气体质量流量控制器,确保进气流量的稳定与准确性。&bull 原装进口品牌二氧化碳传感器,确保测量结果的准确性。&bull 内置腔体计量校准系统,方便的检测二氧化碳及氧气的准确性。&bull 操作简便&bull 专业软件支持,软件界面简单明了,容易操作,测试流程可灵活设置。&bull 全自动操作,设置相应的参数,一键测试。&bull 软件实时显示并记录实验状态及过程参数。&bull 专业测试报告生成,可导出Office、PDF等格式的文件。&bull 技术先进性&bull 每个通道独立设置气体流量及二氧化碳(CO2)浓度测量模块。&bull 内置自动搅拌系统,可自定义搅拌周期与搅拌时间。&bull PID模糊算法控温技术,实现高精度的温度控制。&bull 内置密封性检测系统,确保气路的气密性。&bull 各通道可以自由组合,可自由设置空白、参比、样品模式,独立测试。&bull 一键分析检测结果,极大节省实验室人力资源。&bull 测试效率高&bull 十八腔试样独立实验,每腔单独数据采集。&bull 权限管理和数据追踪&bull 需要用户名密码登录工作站。&bull 用户分为操作者和管理员等多种级别(如管理员,操作员,观察者等但不限于这些级别)。&bull 管理员可对各种级别进行权限调整;如增加和减少某一级别的系统控制项目。&bull 具有审计追踪功能(系统审计追踪、项目运行审计追踪、方法审计追踪),每次数据更改都有记录;保证了测试数据的安全性和完整性。&bull 仪器稳定可靠、易于维修&bull 专业二氧化碳、氧气、压力传感器,精度高,稳定性好,可长时间运行&bull 功能模块化设计,便于维护。&bull 支持计量/校准模式。&bull 关键部件可自行校准,保证数据准确。应用领域出厂配置序号名称型号规格数量单位备注1智能堆肥降解试验仪GBDA-1801台2反应釜/18Pcs3气管φ85米4电源线/5米5键盘/1个6鼠标/1个7接种物(活化蛭石)/8kg广州标际自制8参比材料薄层色谱级(TLC)纤维素 (要求:粒度小于20μm)1250g/瓶9PH计/1个选配10天平JA31002(精度0.01g)量程3100g1台选配11无油静音空压机输出压力:0.7MPA产气量:200L/min储气罐60L 功率:2*1100KW1台选配12恒温恒湿箱/1台选配13TOC总有机碳分析仪TOC-L CPH+SSM-5000A1台选配公司简介广州标际包装设备有限公司成立于2002年,总部位于广州经济开发区,是一家集研发、生产、销售包装检测仪器、包装设备、生物降解、气调保鲜设备等产品和提供第三方检测、标准物质能力验证的企业,已经为全世界40多个国家地区超过10000家企事业单位提供了最具竞争力的实验室建设方案,服务遍布质检药检机构、科研院校、包装、印刷、食品、医药、日化、化工、新能源、新材料等领域。
    留言咨询
  • 活性污泥呼吸仪/有氧/厌氧/微生物降解呼吸仪/BOD生物降解仪产品概述美国challenge公司的AER-208活性污泥呼吸仪/有氧/厌氧/微生物降解呼吸仪/BOD生物降解仪适用于环境及微生物领域,同时也适用于土壤或固体废弃物的评估、堆肥和生物降解物质的研究。AER-208具有全自动、高精度并实时记录耗氧速率(OUR),比耗氧速率(SOUR),以及微生物产气等各种微量气体产量的实时测量,最多可扩展到24通道同时工作。目前在全球数以百计的环境及微生物研究的实验室中已经成为主要的研究工具。Challenge公司时刻与技术人员保持着密切的沟通,听取研究者的实验需求,这让我们的技术更能从根本上满足用户的需求。应用领域耗氧速率(OUR)活性污泥处理过程中耗氧速率设置点的控制快速BOD5毒性的评估评估治疗急性毒性的植物废水样品的生物降解试验评估营养混合废水生物降解动力学化学制品固有的生物降解动力学土壤及堆肥样品的耗氧量详细资料AER-208活性污泥呼吸仪/有氧/厌氧呼吸仪/BOD生物降解仪由控制主机,反应器,多通道Flow Cell组成。在做有氧/厌氧试验时,反应器产生的气体流入Flow Cell,在Flow Cell中形成气泡,这些气泡在流过Flow Cell中的毛细管时,激活红外计数器,气泡的数量被记录在与之相连的计算机中,从而得到气体的实时体积曲线和速率。美国challenge公司的Flow Cell,采用专利技术,每个Flow Cell均经过标定,使得每个气泡的体积为标准体积,通常为0.05ml左右。毛细管每秒最多允许通过2-3个气泡,最大速率可达500ml/Hr技术参数 有氧 厌氧精度: 0.06mg 0.05ml最大的速率: 650mg/Hr 500ml/Hr通道数量: 8个,可以扩展到16个或24个电源: 110/240V,50/60HZ 以上是美国challenge呼吸仪AER-208微生物降解呼吸仪/BOD生物降解仪的详细介绍,包括美国challenge呼吸仪AER-208微生物降解呼吸仪/BOD生物降解仪的价格、型号、图片、厂家等信息!
    留言咨询

腐蚀降解行为研究相关的试剂

腐蚀降解行为研究相关的方案

  • 天津兰力科:生物镁合金腐蚀降解行为研究
    近几十年来,已有多种硬组织植入材料被成功地开发。金属由于具有比陶瓷或聚合物更高的机械强度及韧性,在修复或替换骨组织的生物材料方面扮演着重要角色。现有的医用金属生物材料主要包括不锈钢,钛合金及镍钴铬合金。而这些合金存在一些弱点,一是经过腐蚀或磨损会释放有毒的金属离子或者粒子,导致生物相容性的降低。二是现有金属材料的弹性模量与骨组织不匹配,导致新骨生长减慢及变形。三是现在广泛使用的金属植入板、螺丝钉等,当组织愈合后需通过第二次手术将其取出。镁合金是一种潜在的人体植入材料。镁的密度、弹性模量等综合力学性能与人体骨骼相近。更重要的是,镁与人体的相容性极好,溶解的镁离子正是人体必需的元素。Ca是人体中最重要的阳离子,是人体硬组织骨的主要组成之一,镁钙合金中富钙相的腐蚀溶解将引起局部钙浓度升高,从而促进羟基磷灰石或可作其前驱物的其它磷酸钙陶瓷的形成,有利于新生硬组织在合金表面沉积。本课题研究一种可降解的硬组织植入材料——MgCa合金,可望在腐蚀降解的同时诱导新骨生长,最终被新骨完全取代,达到彻底治愈硬组织损伤的目的。本课题研究了纯镁及镁合金在体液浸泡实验中的腐蚀降解情况。通过金相观察、腐蚀失重分析、pH值分析、X衍射分析、析氢速率测试、扫描电镜形貌分析、电化学腐蚀速率测量,找出了镁合金在仿生溶液中的腐蚀降解规律。最后对试样进行了细胞毒性等生物学性能测试及硬度等力学性能分析。实验结果表明:(1)自行设计、冶炼含0~2.0%Ca的镁合金。通过控制中间合金的加入量,分别得到Mg-0.7Ca、Mg-2.0Ca、Mg-0.74Ca-0.35Y、Mg-1.9Ca-0.45Y及Mg-2.0Ca-1.2Y五种不同组分的镁基合金。其中,含0~1%Ca的镁基合金在国内是首创。(2)上述五种合金与99.9%纯镁、Mg-Zn合金对比,在本实验仿生体液中浸泡后检查分析,结果显示,在以上所有合金中,Mg-0.7Ca合金的平均失重率最低,其值为1.11%/d;pH值变化最为缓慢;电化学腐蚀速率为2.298mA/mm2,仅次于纯镁的2.086 mA/mm2;显微硬度HV为85,较纯镁及其他合金均高;细胞毒性为0~1级,满足细胞毒性的要求。因此,Mg-0.7Ca合金具有最佳的耐蚀性能、生物相容性等综合性能。(3)最佳组分配比的Mg-0.7Ca合金,在仿生体液浸泡前时显微组织均致密、细小,XRD分析显示,浸泡前主要为α-Mg及Mg2Ca相,浸泡后其表面主要为α-Mg及TCP[Ca3(PO4)2]相,且随着时间增加,表面物相出现非晶化趋势。同时,宏观可见致密、均匀的白色物质并与基体结合良好。这些特征表明该合金在仿生体液环境下的腐蚀降解行为导致它良好的骨诱导性能,同时,该合金表面出现非晶化趋势白色钝化膜及生物TCP陶瓷,是该Mg-Ca合金耐蚀性能提高对原因之一。(4)热力学计算证明,由于钙的标准电势低于纯镁,当钙固溶于镁中,或者以单质形式析出时,合金内部产生微电化学反应,钙成为牺牲阳极,从而加速合金的腐蚀。而铸态的镁合金由于非平衡结晶钙形成了Mg2Ca。因此,铸态的Mg-Ca合金将拥有较好的耐腐蚀性能。
  • 氯离子对模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响
    瑞士万通Autolab Potentiostat Galvanostat电化学工作站的经典应用。应用动电位扫描法研究钢筋在模拟混凝土孔隙液中的腐蚀电化学行为以及氯离子的影响作用,并根据阳极极化曲线的变化揭示钢筋表面钝化膜的击穿电位及其变化规律,得出当溶液pH值分别为12.50和12.0o时,由氯离子侵蚀引起的钢筋局部腐蚀,其钝化膜击穿电位突降的浓度临界值.
  • 蓝莓果汁在精密鼓风干燥箱中的营养成分热降解研究
    本文研究了蓝莓果汁在精密鼓风干燥箱中的营养成分热降解行为,分析了不同温度处理对蓝莓果汁中多酚、黄酮类物质、维生素C等主要营养成分的影响。实验结果为蓝莓果汁的加工和储存提供了科学依据。

腐蚀降解行为研究相关的论坛

  • 羧甲基壳聚糖基生物医用材料降解代谢行为的研究进展

    【序号】:2【作者】: 吴沥豪陈功任康【题名】:羧甲基壳聚糖基生物医用材料降解代谢行为的研究进展【期刊】:高分子通报. 【年、卷、期、起止页码】:2023,36(02)【全文链接】:https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=3uoqIhG8C44YLTlOAiTRKibYlV5Vjs7ioT0BO4yQ4m_mOgeS2ml3UMhfSgFmte8TiImqDTb65cffKyv81vE8WTVIqD8PVE91&uniplatform=NZKPT

  • 【原创大赛】邻苯二甲酸二乙酯不同降解方法研究

    【原创大赛】邻苯二甲酸二乙酯不同降解方法研究

    [align=center]论文题目:邻苯二甲酸二乙酯不同降解方法研究[/align][align=center]邻苯二甲酸二乙酯不同降解方法研究[/align]摘要:邻苯二甲酸二乙酯(DEP)常作为增塑剂出现在大众的视野之中,由于目前塑料被大肆使用,造成DEP成为主要环境污染物之一。DEP不仅能够对环境产生污染,还可以通过生物富集或皮肤接触等方式对人体健康产生危害。本文主要研究了近年来降解DEP的不同降解方法,如微生物降解、Fenton与类Fenton处理、臭氧氧化降解、光催化降解等。关键词:邻苯二甲酸二乙酯,微生物降解,臭氧氧化,芬顿效应,光催化[align=center]Study on Different Degradation Methods of Diethyl Phthalate[/align]ABSTRACT:Diethyl phthalate (DEP) often appear as plasticizer in public view, and the current plastic use wholesale, DEP has become one of the main environmental pollutants.DEP can not only pollut to the environment, but also harm human health through [font=arial][size=10px][color=#434343] [/color][/size][/font]biological concentration or skin contact and so on. In this paper, different degradation methods for DEP degradation in recent years were mainly studied, such as micro-biological degradation, Fenton and Fenton-like [font=georgia][size=13px][color=#2e2e2e]reactions[/color][/size][/font] , ozone oxidation degradation, photocatalytic degradation, etc. [size=18px]KEY WORDS:[/size][size=18px] Diethyl Phthalate,Micro-biological Degradation,Ozonation,Fenton Method,Photocatalysis[/size][align=center]目 录[/align]前言.............................[color=black](6)[/color]第1章 概论.[color=black]................................................(7)[/color]第1.1节 邻苯二甲酸二乙酯简介[font=宋体].[/font][font=宋体][color=black]..............................[/color][/font][color=black](7)[/color]第1.2节 邻苯二甲酸二乙酯对环境影响[font=宋体][color=black]........................[/color][/font][color=black](7)[/color]第1.3节 邻苯二甲酸二乙酯对生物体影响[font=宋体][color=black].......................[/color][/font][color=black](8)[/color]第2章 降解邻苯二甲酸二乙酯不同途径...................[color=black](8)[/color]第2.1节 微生物降解...................................(9)2.1.1 微生物降解机理................................([color=black]9)[/color]2.1.2 不同菌类降解DEP研究.................[color=black](9)[/color]2.1.3 本节小结...................................[color=black](13)[/color]第2.2节 化学催化降解.......................................[color=black](14)[/color]2.2.1 Fenton法降解DEP机理.....................(14)2.2.2 不同催化体系降解DEP研究................[color=black](14)[/color]2.2.3 臭氧氧化降解方法......................[color=black](18)[/color]2.2.4 本节小结.........................(19)第2.3节 光催化降解.......................................[color=black](20)[/color]2.3.1 光催化降解DEP途径概述.................(20)2.3.2 不同光催化降解DEP研究.................(20)2.3.3 本节小结.........................(21)结论.............................[color=black](22)[/color]参考文献...........................[color=black](23)[/color][align=center]前 言[/align]邻苯二甲酸二乙酯(DEP)是一种环境污染物,对大气、水、土壤等均有不同程度的污染,同时通过对土壤的污染,影响植物生长,通过食物链威胁人体健康。并且DEP作为增塑剂,在日常生活中被大量使用,所以对DEP降解技术的研究是至关重要的。本课题主要围绕近年来邻苯二甲酸二乙酯不同降解技术的介绍以及分析,为传统降解技术提供优化降解效率(主要以添加催化剂为主)的方法。[align=center]第1章 概论[/align][align=center]第1.1节 邻苯二甲酸二乙酯简介[/align]邻苯二甲酸二乙酯(Diethyl phthalate DEP)。分子式:C12H14O4,属于肽酸酯类,是一种无色或微黄色带有芳香味的澄清油状液体。易溶于有机溶剂,几乎不溶于水。属于难挥发、中等极性和高脂溶性物质[1]。可以用作增塑剂,润滑剂,定香剂等,同时也可以改善部分这类材料的性能。[align=center]图1[color=black][/color]1 邻苯二甲酸二乙酯的分子结构式[/align][align=center]第1.2节 邻苯二甲酸二乙酯对环境影响[/align]DEP在工业领域的广泛使用会导致空气、水、土壤污染等环境问题。具体而言,DEP在大气中主要以气态的形式存在,并能够吸附于空气和水环境中的固体颗粒而引起污染[2]。所以实际上DEP可以说是“无处不在”,大量探究检测得出DEP存在于空气、水等各类物质中,并且严重污染土壤的质量。而将其作为增塑剂时,只要改变外界的温度等环境因素,DEP很容易就从塑料中脱附,影响生态环境。Demirta?, G等[2]通过洋葱曲霉测试得出DEP可以通过破坏细胞有丝分裂纺锤体从而影响洋葱生长,在高浓度的DEP中还会引起细胞的结构变化甚至坏死(图1[color=black][/color]2)。所以控制DEP浓度也是非常重要的。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202229657_7874_5365519_3.png[/img][/align][align=center]图1[color=black][/color]2 DEP引起的结构畸变和变化:a一个不清晰的维管束[font=宋体],[/font]b皮质细胞变形[font=宋体],[/font]c表皮中的物质积累[font=宋体],[/font]d扁平核[font=宋体],[/font]e表皮细胞变形,f坏死。[2][/align]DEP本身就是具有毒性的环境激素,所以DEP对生物体会产生不利影响。[align=center]第1.3节 邻苯二甲酸二乙酯对生物体影响[/align]DEP可以通过多种途径对人体健康产生威胁,如皮肤直接接触、呼吸等。主要途径一般是通过污染脂肪类食物。人类摄入这类食物,导致男性雄激素水平下降,精子数量、形态异常等危害[1,2],而对于女性,高富梅等[3]则通过实验证实DEP作为增塑剂,用于各类生活产品中,在这样的生活环境下,DEP高度暴露在空气中。孕妇长期生活于其中有自然流产的高风险。对婴儿也会有很大的影响。人们还通过对鼠类进行实验发现DEP除影响生殖系统外会对肝脏等器官造成破坏。总之,由于DEP对生态环境以及动物体的危害性是巨大的也是不可逆转的,所以中国《地表水环境质量标准》和《饮用水质量标准》规定了DEP 的限值为300μgL-1。目前国际上也较为看重DEP的降解处理。接下来我将从生物降解、氧化降解、光催化降解三个方面介绍近年来降解DEP的主要方法。[align=center] 降解邻苯二甲酸二乙酯不同途径[/align]由于DEP不溶于水,易于吸附在固体颗粒上的性质所以可以通过活性炭等吸附剂以物理处理的方式去除DEP[4]。但物理处理效率低,需要大量的吸附剂,而吸附剂价格贵且无法回收再利用,最终达到的效果也只是让DEP由环境转移至吸附剂中不能使其降解,还有一定的可能造成二次污染,所以一般都是利用化学处理降解。[align=center]第2.1节 微生物降解[/align]2.1.1[color=black]、[/color]微生物降解机理在自然条件下,DEP的水解、光解速度都很慢,而微生物降解的速率较快、原料便宜、对环境影响小并且不会二次污染环境所以成为DEP降解主要途径。DEP通过吸附在菌体上,作为唯一碳源和能源被微生物利用后降解,虽然好氧菌类和厌氧菌类都可以降解但目前仍然以好氧菌类为主要研究对象,一般都是利用好氧菌类对DEP进行降解,主要是通过侧脸水解形成邻苯二甲酸(PA),PA再进一步降解[5]。形成PA则有两种途径,脱脂化和转酯化。脱脂化:在酯酶作用下DEP侧链酯基水解成邻苯二甲酸单酯,其进一步水解就形成了PA。转酯化:DEP侧链烷基脱落形成邻苯二甲酸二甲酯后进一步水解成PA。微生物中的酶使PA降解为原儿茶酚。原儿茶酚可以转化为三羧酸循环中必要的有机酸从而转化为CO2和H2O[4]。[align=center]图2[color=black][/color]1 DEP微生物降解简易流程(a邻苯二甲酸二乙酯 b邻苯二甲酸 c原儿茶酚)[/align]2.1.2[color=black]、[/color]不同菌类降解DEP研究虽然微生物降解速率较快,但并不是所有的微生物都能够起到这样的作用。这就需要我们去寻找高降解效率的菌类物质。如薛潮等[6]以鞘氨醇单胞菌为实验对象探究其对DEP的降解,吸附等行为。 通过对不同浓度(100mgL-1、300mgL-1)的鞘氨醇单胞菌对DEP去除、降解、吸附行为进行实验(图2[color=black][/color]2).可以得出降解是鞘氨醇单胞菌去除DEP的最主要途径。在实验规定的时间内,降解率与时间正相关,与吸附率负相关。这是由于在去除过程将要结束时,作为微生物的唯一碳源DEP含量明显降低,DEP解吸到溶液中,最终被菌利用。由此我们可以知道微生物降解DEP以利用存在于或解吸到溶液的部分为主,很难直接利用被吸附的物质。同时他们还探究了表面活性剂对DEP降解的影响(图2[color=black]3[/color])。不同的表面活性剂在不同浓度下对DEP产生的影响不同,这也可以作为改进微生物降解效率的一个因素。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202233341_1492_5365519_3.jpg[/img][/align][align=center]图2[color=black][/color]2 DEP的表观去除率、降解率、吸附率与非生物损失率[6][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202237578_6652_5365519_3.jpg[/img][/align][align=center]图2[color=black][/color]3 吐温80、吐温40和鼠李糖脂对DEP降解的影响[6][/align]李晗绪[7]对高降解菌—假单胞菌DNE-S1的生长环境条件、降解DEP途径、降解能力等因素进行实验。DNE-S1是通过脱脂化作用降解DEP,并且对DEP有耐受性,在 50-1500 mgL-1都可以有效降解DEP,同时发现在给定条件下DEP浓度为500 mgL-1时达到最高降解效率97.8%(图24 a)。在DEP浓度为500 mgL-1的固定值下,绘制三维响应面和轮廓(图25),理论上在三维响应面最高点得到DNE-S1生长的最佳条件是 29.96℃和pH 8.51。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202237316_7897_5365519_3.png[/img][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202239220_4875_5365519_3.png[/img][/align][align=center]图 2[color=black][/color]4 a)和 c):不同 DEP 浓度下菌株 DNE-S1 的生长及降解能力;b)和 d):不同 DEP浓度下的比生长速率和降解速率 [7][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202242011_3235_5365519_3.png[/img][/align][align=center]图2[color=black][/color]5 响应面图和等值线图[7][/align]Elen Aquino Perpetuo等[8]将由土壤中分离出来的皮氏罗尔斯顿菌(Ralstonia pickettii)一种耐盐好氧细菌作为DEP的唯一碳源,进行生物降解分析。发现皮氏罗尔斯顿菌能够在24 h(pH 7、30 ℃和200mgL-1)下完全降解300 mg L-1的DEP。这也可以从侧面证实其实环境中存在着许多能够降解DEP的微生物,还是有待我们发现。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202242169_8666_5365519_3.png[/img][/align][align=center]图2[color=black][/color]6 在300mgL-1DEP下皮氏罗尔斯顿菌的生物降解及细胞生长[8][/align]2.1.3[color=black]、[/color]本节小结综上,通过近年来对高降解菌的寻找以及实验,有许多可高效率短时间降解DEP的菌类被发现。而DEP吸附于微生物表面是降解的前提,解吸后在降解酶的作用下转化成为菌类的营养物质(经过三羧酸循环)。同时菌类的生长条件如温度、pH值等也影响着降解的效率,从而我们要探寻每种菌类最适宜的降解DEP的环境。其次表面活性剂对生物降解也存在一定的影响,表面活性剂通过促进或者抑制吸附作用从而起到间接影响。[align=center]第2.2节 化学催化降解[/align]2.2.1[color=black]、[/color]Fenton法降解DEP机理催化氧化降解如O3氧化、Fenton处理、电化学氧化等手段都是通过利用羟基自由基(OH)的氧化性达到降解DEP的目的[9]。所以OH是降解DEP的主要因素。而OH可以由H2O2分解得到。Fenton反应则是生成OH的一个传统氧化还原反应,主要利用了H2O2的氧化还原性。具体来说则是:Fe2+与H2O2反应生成Fe3+和OH,Fe3+又能和H2O2反应生成Fe2+,这样循环反应直到反应物消耗完为止。而我们利用OH与DEP反应生成其他自由基, 其他自由基进一步被氧化为CO2和H2O由此氧化降解DEP[10]。2.2.2[color=black]、[/color]不同催化体系降解DEP研究由以上原理章琴琴等[11]对影响Fenton降解法的因素进行探究,发现在研究范围内随着Fe2+浓度增大,DEP的降解效率变高(图2[color=black]7[/color]),但不论什么浓度的Fe2+在15min以后降解速率极慢,这是由于反应产生的Fe3+与H2O2反应速度很慢,无法及时还原出Fe2+,直接导致的结果就是OH的产率低。虽然DEP降解效率也随着H2O浓度的增大而升高,但可以从图2[color=black]8[/color]看出500μmolL-1及其以上浓度降解DEP的效率几乎相同。这是由于H2O2浓度过大会让OH进一步氧化成HO2,或者H2O2直接分解为H2O和O2。其次环境的pH值和土壤成分等都会影响DEP的降解效率。 [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202244443_8618_5365519_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202244132_3876_5365519_3.png[/img][align=center] 图2[color=black]7[/color]不同浓度Fe2+对DEP降解率影响[11] 图2[color=black]8[/color]不同浓度H2O2对DEP降解率影响[11][/align]所以Fenton处理方法在实际应用除了只能在酸性环境下使用外还存在着H2O2易分解,Fe3+利用率低等缺点。于是目前人们利用不同的催化剂催化H2O2或是利用不同催化剂与过一硫酸盐PMS或CaO2体系探究提高降解DEP的效率的方法。截至目前,对PMS采用氧化铝和氧化铁混合物的柱撑黏土活化(Al/Fe-PILCs)是一种较好的方法,还不易产生二次污染[9,12]。邓亚梅等[10]利用V2O5催化H2O2这样的类Fenton处理法探究其影响DEP降解的情况(图29)。可以发现在其他因素不变的情况下,当V2O5投加浓度在0.1gL-1时降解率最大,效果最好。而同样的条件下单独的H2O2即使浓度增大也无法达到这样的降解率。由此可以充分说明V2O5催化H2O2降解效果好。更为重要的是利用5, 5, -二甲基-1-吡咯啉氮氧化物 (DMPO 一种OH捕获剂)来探究此类Fenton处理的机理时发现,在较宽的pH范围内都可以检测到OH的存在(图2[color=black]10[/color]),这也说明V2O5/H2O2体系改善了Fenton反应只能在酸性条件下降解DEP的限制条件。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202245411_5695_5365519_3.jpg[/img][/align][align=center]图2[color=black][/color]9 V2O5投加量对其催化H2O2降解邻苯二甲酸二乙酯 (DEP) 的影响((a) 降解动力学 (b) 单独H2O2或V2O5对DEP降解影响)[10][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202247822_1370_5365519_3.jpg[/img][/align][align=center]图2[color=black][/color]10 不同pH条件下的V2O5/H2O2体系的EPR信号[10] [/align]Yang Zhou等[13]探究了黄铁矿(FeS2)催化CaO2降解DEP的方法(图2[color=black][/color]11为机理)。在pH为3.5时(经典Fenton处理法最佳pH值)探究不同体系对降解DEP的影响(图2[color=black][/color]12 a)。结果表明,单独使用CaO2降解效率低,但FeS2/CaO2体系比直接用Fe2+/H2O2体系有着更为优越的降解性能。探究FeS2用量也可以发现,在0.3gL-1时DEP在五分钟内完全降解(图2[color=black][/color]12 b),这更加说明了FeS2/CaO2体系优越的降解作用。而黄铁矿(FeS2)活化PMS的机理也与活化CaO2相似,同样提高PMS与FeS2用量能够有效降解DEP[12]。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202249492_5872_5365519_3.jpg[/img][/align][align=center]图2[color=black][/color]11 黄铁矿/ CaO2系统降解DEP途径[13][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202250761_2918_5365519_3.jpg[/img][/align][align=center]图2[color=black][/color]12 黄铁矿/CaO2体系降解DEP:(a)不同反应体系中DEP的降解动力学;(b)黄铁矿/ CaO2系统中对DEP降解的影响。[13][/align]Xiaolei Wang等[14]则是主要探究了CuS催化PMS体系降解DEP的效率(图2[color=black][/color]13降解途径)。控制温度在25°C下及pH=5,对比了CuS/PMS体系与CuS/H2O2体系等不难发现,CuS/PMS体系降解效率非常好(图2[color=black][/color]14 a)。同样用DMPO检测OH,也可以发现CuS/PMS体系有较强的响应信号。所以证实了此体系也是通过OH机理降解DEP。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202252431_7421_5365519_3.jpg[/img][/align][align=center]图2[color=black][/color]13 CuS / PMS体系降解DEP途径[14][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202252169_8666_5365519_3.jpg[/img][/align][align=center]图2[color=black][/color]14 CuS/PMS降解DEP:(a)不同氧化剂对DEP降解的动力学;(b)不同反应体系的EPR光谱。[14][/align]2.2.3[color=black]、[/color]臭氧氧化降解方法臭氧降解DEP机理其实和上述降解机理相似,即产生OH进而降解DEP。Mansouri Lobna等[15]对其也进行了研究。我们可以发现单独使用O3也可以有效的降解DEP(图215 a),并且在碱性条件下降解效果最好。此外随着DEP浓度降低,O3降解速率增加(图215 b)。对这个体系进行TOC(总有机碳)分析,同样可以发现DEP被完全降解(图215 c)。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202253107_9016_5365519_3.jpg[/img][/align]图215臭氧对DEP的去除效率:(a)在不同的pH值下([DEP]0= 200 mg/L,CO32-?= 0.98×10-4M);(b):在不同的初始DEP浓度下(pH = 7,CO32-?= 0.98×10-4M);(c)去除总有机碳(TOC)(pH = 7,[DEP]0?= 200 mg/L)T = 20±1℃。[15]他们也探究了不同臭氧体系在不同pH下降解DEP的效率(图216),明显可以看出不同pH下O3/Al2O3体系降解效率最好,并且在pH=11时可以完全降解DEP。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202255537_3951_5365519_3.jpg[/img][/align][align=center]图216 pH对异相催化臭氧化法DEP去除率的影响[15][/align]2.2.4[color=black]、[/color]本节小结其实从以上的实验探究我们也可以发现金属硫化物是较好的助催化剂,用催化PMS和CaO2的方法降解DEP,比起单独使用H2O2的降解效率要高,并且可使用的pH范围也要比H2O2高,当然这三种物质都要合适的催化剂才能体现出更优越的降解效率。而臭氧氧化降解则适用于碱性环境,在pH=11时还可以完全降解DEP。同时通过控制不同环境因素进行实验也不难发现,在不同环境因素(pH、温度等)对O3氧化、Fenton和类Fenton处理法降解效率有着非常大的影响,所以如果想要高效率降解就要针对不同环境使用不同催化降解DEP的物质。[align=center]第2.3节 光催化降解[/align]2.3.1[color=black]、[/color]光催化降解DEP途径概述光解过程主要的三种途径都是利用紫外光进行降解。一是直接由DEP吸收紫外光进行光降解。二是自由基吸收紫外光与 DEP 发生取代、络合、电子转移等反应。三是土壤中的有机物质经紫外光照射激发,激发态能量传递使DEP降解。2.3.2[color=black]、[/color]不同光催化降解DEP研究虽然在自然光照的条件下,光降解DEP的效率低,但加入催化剂后能够明显提高效率。光催化降解DEP常用的催化剂是TiO2,Mansouri Lobna等[15]假设反应为一级反应,探究了TiO2用量与反应速率的关系。明显看出TiO2用量超过1gL-1时反应速率下降,主要原因是光散射导致光透过性差。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202255138_9474_5365519_3.jpg[/img][/align][align=center]图217 TiO2用量对DEP光催化降解的拟一级反应速率常数k的影响[15][/align]实际上TiO2复合型材料光催化性能更好。方媛萍[16]利用CuO/TiO2复合型光催化剂对影响光降解的因素邻苯二甲酸酯类(PAEs)中的DMP、DEP、DBP、DEHP进行了对比实验。除了必要的pH以及催化剂加入量的控制变量实验外,还进一步探究了光照条件。经过5小时的暗反应DEP几乎不降解,而在5小时紫外照射下DEP降解效率达到45.26%,这也充分说明了光照条件也是重要影响因素之一。[align=center]表1[color=black][/color]1 四种不同捏合块构型下流道的物理参数[16][/align][table][tr][td][align=center]化合物[/align][/td][td][align=center]UV[/align][/td][td][align=center]暗反应[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]DMP[/align][/td][td][align=center]38.85%[/align][/td][td][align=center]3.25%[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]DEP[/align][/td][td][align=center]45.26%[/align][/td][td][align=center]0.41%[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]DBP[/align][/td][td][align=center]51.33%[/align][/td][td][align=center]0.54%[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]DEHP[/align][/td][td][align=center]54.60%[/align][/td][td][align=center]0.68%[/align][/td][/tr][/table]戴高鹏等[17]则是探究了DEP分子印迹TiO2纳米管阵列(DM-TNA)光电降解DEP,通过与光催化降解和电化学氧化降解进行对比不难发现(图218),光电降解速率快且降解效率高。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109042202256202_8079_5365519_3.jpg[/img][/align][align=center]图217 三次沉积循环的DM-TNA的(a)电化学氧化、(b)光催化和(c)光电催化降解DEP的活性比较[17][/align]2.3.3[color=black]、本节小结[/color][color=black]光降解DEP一般都是利用紫外光,且若只在紫外光照射下不难发现降解效率仅在50%左右,添加TiO[/color][color=black]2[/color][color=black]催化剂明显降解效率有所提升,而利用TiO[/color][color=black]2[/color][color=black]复合催化材料则是更进一步提升了光降解效率。并且从目前的研究来看,光电降解性能可能要比光降解性能更好,这也不失为一个研究方向。[/color][align=center]结 论[/align]本课题基于近年来各个课题组对邻苯二甲酸二乙酯所作实验研究及理论知识得到以下结论:1、DEP是一种环境激素,对环境中动植物生长起到很大危害,在人们的日常生活中,又由于其作为增塑剂被大量使用,导致人们通过生物聚集、皮肤接触、呼吸等方式摄入DEP,而大量摄入则会影响到人体健康。2、截至目前,微生物降解DEP是最普遍的降解途径,部分微生物能够将DEP作为唯一碳源以及能量,直接将DEP作为营养物质吸收。并且在合适的环境条件及微生物浓度下可以完全降解DEP。3、DEP还可以通过化学氧化降解,其中最重要的就是Fenton效应,但Fenton效应普遍存在循环利用率低,适用pH范围窄等问题,于是产生了类Fenton法,通过加入不同的催化剂活化H2O2、PMS、CaO2等,降解效率显著提升,并且适用pH范围变宽,使得在不同的土壤条件下通过化学氧化降解途径也可以达到高降解效率。4、光降解效率并没有其他化学氧化降解和微生物降解效率高,目前较为优异的光降解催化剂是TiO2,研究表明TiO2复合材料(可加入微量过渡元素氧化物)有着更好的光降解性能。[align=center]参考文献[/align][1] 张政芳. 基于高级氧化技术对邻苯二甲酸二乙酯、草甘膦和四环素的去除研究[D].华南理工大学,2019.[2] Güray Demirta?,Külti?in ?avu?o?lu,Emine Yal?in. Aneugenic, clastogenic, and multi-toxic effects of diethyl phthalate exposure[J]. Environmental Science and Pollution Research,2020,27(5).[3] 高福梅,蔡晓辉,沈浣.邻苯二甲酸酯类化合物暴露情况与自然流产的关系[J].国际生殖健康/计划生育杂志,2013,32(04):281-283.[4] 李静. 邻苯二甲酸酯降解菌的降解特性与降解机制的初步研究[D].西南大学,2018.[5] 唐锦平. 土壤中邻苯二甲酸酯的生物可降解性及影响因素研究[D].湖南农业大学,2019.[6] 薛潮,唐锦平,曹若愚,罗斯.邻苯二甲酸二乙酯的微生物降解与吸附性能研究[J].环境污染与防治,2019,41(05):526-530+535.[7] 李晗绪. 一株DEP高降解菌Pseudomonas sp.DNE-S1对DEP强化降解[D].东北农业大学,2019.[8] Perpetuo Elen Aquino,da Silva Esther Cecília Nunes,Karolski Bruno,do Nascimento Claudio Augusto Oller. Biodegradation of diethyl-phthalate (DEP) by halotolerant bacteria isolated from an estuarine environment.[J]. Biodegradation,2020,31(4-6).[9] 冯莉莎,方国东,周东美,高娟.铝铁柱撑黏土活化单过硫酸盐降解邻苯二甲酸二乙酯的研究[J].土壤,2020,52(05):962-968.[10] 邓亚梅,王荣富,方国东,周东美.五氧化二钒类Fenton降解邻苯二甲酸二乙酯的机制研究[J].生态毒理学报,2017,12(03):717-725.[11] 章琴琴,丁世敏,封享华,余友清,王捷,陈凤贵,黄海燕.Fenton法降解邻苯二甲酸二甲酯的动力学特征及其影响因素研究[J/OL].环境化学:1-8[2021-01-07].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1844.X.20201109.1030.016.html.[12] 周洋. 基于黄铁矿的非均相类-Fenton反应高效降解邻苯二甲酸二乙酯的机制研究[D].安徽师范大学,2019.[13] Yang Zhou,Min Huang,Xiaolei Wang,Juan Gao,Guodong Fang,Dongmei Zhou. Efficient transformation of diethyl phthalate using calcium peroxide activated by pyrite[J]. Chemosphere,2020,253.[14] Wang Xiaolei,Ding Yingzhi,Dionysiou Dionysios D.,Liu Cun,Tong Yunping,Gao Juan,Fang Guodong,Zhou Dongmei. Efficient activation of peroxymonosulfate by copper sulfide for diethyl phthalate degradation: Performance, radical generation and mechanism[J]. Science of the Total Environment,2020,749.[15] Mansouri Lobna,Tizaoui Chedly,Geissen Sven-Uwe,Bousselmi Latifa. A comparative study on ozone, hydrogen peroxide and UV based advanced oxidation processes for efficient removal of diethyl phthalate in water.[J]. Journal of hazardous materials,2019,363.[16] 方媛萍. 水体中邻苯二甲酸酯的直接质谱检测及其光催化降解研究[D].吉林大学,2019.[17] 戴高鹏,周京慧,龙家豪,李尊,刘力.分子印迹TiO_2纳米管阵列的制备与选择性光电催化降解邻苯二甲酸二乙酯[J].无机化学学报,2020,36(05):850-856.李鹏,耿孝正.同向啮合双螺杆挤出机捏合块流道三维流场分析[J].中国塑料,2000,14(3):1.

  • 【求助】研究农药在土壤中降解的实验方法,急!

    [b][size=4]我现在想研究某种农药莠去津在土壤中的降解动态,并计算出其降解速率常数和半衰期,看了几篇中文文献,感觉讲的不太具体,实际还是不知道怎么做,另外一直有个问题就是:在看的文献中,很多都提到降解实验时要加入一定量的蒸馏水使的土壤含水量接近田间持水量,我实在不知道这个田间持水量如何计算,我的土壤样品取回来以后就风干过筛储存了,怎么知道他们的田间持水量呢?有哪位高手曾做过相关降解实验啊?请求指导啊,很急,先谢谢了!!![/size][/b]

腐蚀降解行为研究相关的资料

腐蚀降解行为研究相关的资讯

  • 姜志忠课题组在小型铅基堆材料腐蚀行为与机理研究方面取得新进展
    近日,中科院合肥研究院核能安全所姜志忠课题组在小型铅基堆材料腐蚀行为与机理研究方面取得新进展,研究成果发表在国际腐蚀领域知名期刊Corrosion Science上,中科院青促会会员罗林为第一作者,姜志忠和刘静为共同通讯作者。 小型核反应堆具有功率稳定、安全可靠、结构紧凑等优点,在海洋动力、区域供电、海水淡化等领域具有很好的应用前景。以液态铅铋合金作为主冷却剂的铅冷快堆在小型化方面具有独特的优势:堆芯紧凑、核热传输效率高、辅助系统简单。但是由于Fe、Cr和Ni等金属元素在高温铅铋合金中具有较高的溶解度,钢铁材料可能发生均匀的氧化腐蚀或溶解腐蚀,同时局部区域也可能出现铅铋渗透和点蚀现象。点蚀是破坏性和隐患性最大的腐蚀形态之一,会严重影响小型铅冷快堆的长期安全服役。 铁素体/马氏体钢(铁/马钢)是铅冷快堆的重要候选结构材料。当温度≥450℃,且氧浓度≥10-6wt%时,一般认为铁/马钢在铅铋合金中会形成氧化膜,包括磁铁矿层、尖晶石层和内氧化层。近期研究发现铁/马钢在铅铋中腐蚀后,氧化膜可能具有更复杂的亚结构及元素分布特性,而这些复杂的亚结构和元素分布可能是造成铁/马钢发生点蚀的重要原因。 该工作研究了铁/马钢在氧控铅铋环境腐蚀后表面氧化膜的亚结构,发现:磁铁矿表面局部区域存在蜂窝状组织,该组织由贫氧孔洞和网状枝干组成(图1)。低的氧浓度可以促进蜂窝状组织在更短的时间和更多的区域形成。随着腐蚀时间的增加,孔洞尺寸增大、贫氧区和贫铁区面积均增大。经2000h腐蚀,贫氧区延伸至孔洞下方的磁铁矿层和尖晶石层,导致上述层存在大量氧空位(图2),将诱发点蚀的形成,并促进点蚀坑的长大。分析认为蜂窝状组织的形成可能是因为磁铁矿表面高能量的局部区域在氧浓度变得较低后发生溶解。该研究进展表明,铁/马钢表面氧化层中蜂窝状组织的存在意味着所在区域铅铋溶解氧浓度较低,可能诱发点蚀。为避免蜂窝状组织的形成,有必要优化氧控系统的设计。该研究工作为小型铅冷快堆的设计提供了重要参考。 该项研究工作得到国家重点研发计划、中国科学院青年创新促进会及国家自然科学基金项目的资助。 文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010938X22003286图1 铁马钢表面磁铁矿局部区域的蜂窝状组织图2 在500℃、氧浓度为10-7wt%的铅铋中腐蚀2000小时后,铁马钢氧化膜的截面形貌。红色圆圈1和2是蜂窝状组织的孔洞。
  • 催化剂的时间分辨降解可以用实验室SAXS进行原位研究吗?
    为了应对气候变化,可再生能源的使用被认为是行业以及私人要实施的最优先行动之一。现今所谓干净能源的使用受到若干因素的限制,其中间歇性的性质,即电力在不同时间范围内波动,是一个特别具有挑战性的问题。此外,锂电池的广泛使用使其效率受限,从而阻碍了向零排放电力来源的过渡。另外,燃料电池利用化学反应将能源转化电能,从而规避了发电、运输和储存的时间依赖性问题。质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 被认为是用于运输和其他移动应用的有前景的可再生能源 。图1. 质子交换膜燃料电池示意图。阳极(2H2 - 4h + + 4e -)和阴极(O2 + 4H+ + 4e - - 2H2O)发生了两个化学反应,从而产生电流。概述碳载铂电催化剂的降解过程 为了催化氧还原和氢氧化反应,碳载铂或铂合金纳米颗粒是目前应用最广泛的质子交换膜燃料电池电催化剂。然而,铂的高成本和稀缺性阻碍了其大规模的商业化。为了使这种类型的燃料电池在实际应用中具有竞争力,目前大量的研究集中在了解降解机制,最终目标是提高催化活性和稳定性。加速应力测试(ASTs)通常用于减少实验的测试时间。根据外加电位,可以区分出两种降解路径。1、当操作电位在≈6到≈1 V之间时,电化学Ostwald熟化过程有利于形成较大的Pt纳米粒子,而牺牲较小的Pt纳米粒子。2、当阴极电位大于5v时,碳载体的腐蚀会导致Pt纳米粒子的分离并最终形成聚集。 因此,纳米尺度的粒径分布研究成为了解电催化剂材料降解研究的重要部分。为此,小角X射线散射(SAXS)是一种强大的技术,可以提供关于催化剂形貌(纳米颗粒的形状、大小和粒径分布)等有价值的信息。催化剂降解循环中粒径分布的时间分辨演化可以通过对大量样品进行的非原位测量或通过更合适的原位操作进行推断。原位SAXS测试通常在同步辐射X射线光源进行,因为它们的强光源和碳载体的直接背景扣除。对于实验室光源进行的测试,背景通常是在无铂碳电极上进行非原位测量,其降解过程与研究对象的降解过程相同。通常,这需要二次单独实验,如果测量条件不相同,则在归一化过程中会产生额外的误差。数据采集的发展提供了用实验室X射线光源采集高质量催化剂降解原位SAXS数据的可能性 最近,来自哥本哈根大学和尼泊尔大学的一组研究人员提出了一种工作电极的新设计,可以在电池的无催化剂部分上记录操作背景数据,该部分进行了与催化剂膜相同的电化学处理。他们的概念验证研究表明,作为单个实验的一部分,在实验室X射线源上进行的原位SAXS测量可以进行适当的背景扣除。 使用加速应力测试前后(即使用新设计的工作电极)收集的背景数据获得的概率密度函数,与非原位测量的原始无电解样品上记录的数据进行比较(见下图)。第一个显著观察结果是电化学测试后采集的背景扫描归一化(图2b)比电化学测试前采集的背景扫描归一化(图2a)与原始样本更匹配。 此外,当将粒径分布作为AST步骤的函数进行分析时,使用包含两种不同粒径分布的模型,就会出现如图2 (b)所示的两种明显的转变:1、小颗粒的粒径尺寸不断增大,而大颗粒的粒径尺寸保持不变2、小颗粒的概率密度随大颗粒概率密度的增大而减小。 因此,原位SAXS测量结果表明,在ASTs作用下,Pt/C燃料电池的降解过程包括Pt的连续溶解,和Oswald熟 化,而不是粒子聚集的过程。图2. 概率密度随粒子直径变化的函数,从SAXS测量中获得,记录在AST周期的不同时刻。(a) AST周期前采集的归一化背景扫描数据。(b) AST周期后采集的归一化背景扫描数据。每张图的插图描述的是AST周期之前(并对其各自的背景扫描进行归一化)的样品与原始的非原位样品(不使用电解质测量)之间的比较。由Johanna Schröder和Jacob j.k Kirkensgaard提供。 这一概念验证研究证明了利用实验室X射线光源和改性电化学电池获得催化剂降解采集高质量SAXS数据的可能性。背景扣除的进展为实验室实验打开了机会的大门,与同步辐射相比,实验室测量为优化实验和重复性研究提供了更大的灵活性。同时,在实验室环境中获得的SAXS初步数据可用于设计更有效的同步辐射实验。
  • 第二届含氟温室气体论坛 | 吴婧:氢氟碳化物(HFCs)网格化排放清单构建及降解产物研究
    “第二届含氟温室气体论坛——履行《基加利修正案》的科学与技术”在北京大学顺利召开。会上北京交通大学吴婧副教授作了题为“氢氟碳化物(HFCs)网格化排放清单构建及降解产物研究”的精彩报告。吴婧副教授在汇报中从基于物质流的网格化排放清单核算方法研究及模型构建、中国网格化排放清单建立及环境效应分析、降解产物三氟乙酸(TFA)大气监测及环境行为研究等三个方面作了详细报告。图1 吴婧副教授作报告吴婧副教授首先介绍了国家级、省级、网格化含氟温室气体排放清单核算方法以及多尺度高分辨率排放源空间分配模式的动态网格化排放清单模型。构建的排放清单方法学及清单结果已应用于国家温室气体清单编制相关工作。图2 动态网格化排放模型的总体架构图应用该模型,吴婧副教授课题组建立了中国8种HFCs 2005-2060 年长时间序列的动态网格化(1 度×1 度)排放清单并分析了其环境效应。同时,通过将NAME正向模型的模拟浓度与观测浓度进行比较,以验证了建立的网格排放量的准确性。根据清单和分析结果,行业、物质和空间的排放变化特征如下:(1)实物、GWP排放的关键物质均为HFC-134a、HFC-32、HFC-125。(2)制冷空调行业始终是HFCs排放的主要行业,消防行业排放也不容忽视。(3)整体空间规律表现为东部高于西部、南方高于北方的特征;热点网格主要集中在上海、广东和北京。在环境影响方面,中国HFCs温室气体排放对全球贡献逐年升高;减排HFCs会显著减少气候影响,但替代可能加速降解产物三氟乙酸(TFA)的累积。此外,吴婧副教授探讨了含氟温室气体降解产物三氟乙酸(TFA)大气污染特征、气粒分配机制及来源归趋。2021-2022研究期间TFA年均大气浓度为1081.5 ± 724.7 pg m-3 。年均颗粒相质量分数为10.8 ± 9.8% ,更易分配在气相。全年TFA沉降通量约为489.70 ± 64.26 μg m-2 yr-1 ,湿沉降占总沉降的74.6%。
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制