Effects of Fluoride on Activities of Ru-based Ammonia Synthesis Catalysts

[中文文摘]以MgO为载体 ,分别用KF ,KNO3 ,BaF2 和BaO为促进剂前驱体制备钌基氨合成催化剂 ,并用X射线衍射 (XRD)、高分辨透射电子显微镜 (HRTEM)和催化剂性能评价等方法考察了不同促进剂前驱体对钌基氨合成催化剂的影响 .结果表明 ,电负性比氯大的氟的引入能提高催化剂的活性 ,在KF Ru/MgO催化剂中 ,F与载体的O发生交换 ,改变了载体的结构和表面性质 ,从而导致金属载体相互作用情况的不同以及金属分散度的提高 ,因而有利于催化活性的提高 .同时 ,当F以BaF2的形态存在时也能提高催化活性。[英文文摘]A series of Ru based ammonia synthesis catalysts supported by magnesia with different promoter precursors were prepared. The effects of different promoter precursors on the catalysts were investigated by XRD, HRTEM and performance evaluation techniques. The results indicated that the activities of catalysts were increased by the introduction of fluoride and some oxygen of magnesia was exchanged with fluoride in KF-Ru/MgO catalyst. It was suggested that the exchange of oxygen and fluoride changed the structure and surface property of support , hence improving the metal dispersion and the different interactions of ruthenium and the support . Consequently , the activity of catalyst prepared with KF was higher. At the same time , the activity of catalyst prepared by BaF2 was also higher than the one prepared by BaO, though the configuration of fluoride and barium was BaF2.国家自然科学基金(Nos.20273053,20023001,299330 40); 国家重点基础研究发展规划(No.001CB108906)资助项目

南海中深层动力格局与演变机制研究进展

南海是连接印度洋-太平洋的最大边缘海,在季风、海峡水交换以及复杂地形影响下,南海环流呈现出独特的三层结构以及远强于大洋的混合特征.理论与观测表明,南海内潮、内孤立波以及强风等过程是强混合的动力来源.在南海强混合作用下,南海发育了活跃的中深层动力系统,一方面促进了南海与大洋之间的水体交换,另一方面调控上层风生环流,使得南海环流显著区别于其他热带与副热带海盆.南海活跃的中深层环流所具有的物质搬运能力又显著影响着南海的地质沉积、生物地球化学循环等过程.中国对深海研究持续投入,在南海中深层环流动力学研究方面取得了显著的成果,文章就该方面进行总结,并对南海深海环流未来研究设想进行初步探讨

Characterizing variation of Soil Particle-Size Distribution in the farmland of oasification——a case study of Cele oasis in south rim of Tarim Basin

绿洲化与荒漠化是干旱区最基本的地理过程，这些过程的直接结果是导致土壤环境发生变化，尤其是土壤粒径分布（Soil Particle Size Distribution，简称PSD）性状的变化。相比于荒漠化研究，目前有关绿洲化研究总体上还相对缺乏，而从绿洲化视角出发，研究生态环境的变化首先有助于体现绿洲主体特征，同时通过绿洲化研究中体现出的问题，也有助于揭示绿洲荒漠化产生的原因，进而服务于绿洲稳定及可持续发展。 因此，本文从绿洲化视角出发，以塔里木盆地南缘近30年多来绿洲化进程明显、同时受风力侵蚀影响严重的策勒绿洲为典型研究区，根据绿洲及绿洲化进程中农田为主要土地利用方式、以及土壤PSD对绿洲化或荒漠化响应显著的这一特点，着重探讨农田这同一种土地利用方式下土壤PSD的分异特征及规律。 基于对绿洲化进程中出现的典型利用强度试验田定位观测，及绿洲大面积农田土壤的调查取样，利用分形理论计算土壤PSD体积分维值并用于描述土壤PSD特征，通过农田土壤PSD分维值变化、多重比较及聚类分析，并首次尝试利用数量生态学中排序算法定量分析各影响因素对PSD分异的贡献率，最终全面了解绿洲化进程中农田土壤PSD分异特征及规律，丰富绿洲土壤科学研究的同时，也拓展了土壤PSD研究的方法论。所得主要结论如下： （1）研究区自1972年以来的近30多年来，绿洲扩张进程明显。绿洲扩张并非表现为含交错带在内的绿洲总面积的增加，而主要体现为绿洲农田主体单元不断向绿洲外围的荒漠-绿洲交错带延伸的过程。自1977年至2009年间农田面积增长了76%，因此农田面积的增加使绿洲外围交错带面积明显减少，而含交错带在内的绿洲总面积则总体上无显著变化。（2）绿洲农田扩张过程中，不同利用强度农田表层土壤PSD具有显著性差异，同时PSD变化状况能有效地反映土壤环境变化状况。基于定位试验田观测及土壤PSD分维值分析表明，位于绿洲内部的农田土壤PSD性状优于位于绿洲边缘近期垦殖农田。而绿洲边缘农田垦殖后管理利用强度不同也会对土壤PSD产生显著影响，其中进行一定物质能量输入的积极管理模式有助于土壤PSD改善，而临时性垦殖随时可能撂荒的耕作模式则会对导致显著的土壤退化过程。同时基于PSD体积分维值与土II 中国科学院博士学位论文 绿洲化进程中农田土壤粒径分布分异特征研究壤养分等属性分析，显示土壤PSD变异状况能较好地综合反映土壤环境变化状况。 （3）绿洲整体范围内农田表层土壤PSD也体现出显著性差异特征，分析表明农田利用年限差别及空间位置的不同导致风蚀作用差异性是PSD分异的主要因素，其中农田利用年限为主导因素。具体体现为农田垦殖后随着利用年限的增加，土壤PSD有趋于改善的趋势，其中利用年限大于30年则PSD已经同利用年限更久的农田PSD无显著性差异，即逐渐趋于稳定。 （4）数量生态学中排序算法可以有效的应用于土壤PSD的研究中，为PSD定量分析提供数理支持。具体研究表明，16级粒级划分已经能有效揭示PSD之间差异性，定量分析结果表明二影响因素对表层土壤PSD分异贡献率达45.3%，其中农田利用年限相对贡献率为67%，风蚀作用为13%，进一步显示人为因素对土壤PSD影响的主导作用。 （5）绿洲范围内农田较深层土壤PSD沿土壤纵向剖面总体无显著性差异，但在各层深度内均体现出显著性差异。农田利用年限在60cm深度内土壤PSD分异中相对于空间位置仍然为主导作用，但随着深度增加，空间位置表征含义逐渐由表层的风蚀因素转向沉积等历史背景因素。 （6）综合而言，从绿洲化视角出发，绿洲扩张及发展过程中农田这一重要土地利用类型土壤PSD体现出显著分异特征，并体现出利用年限愈久土壤PSD状况愈好并趋向于稳定的分异规律，因此绿洲化进程中，保障农田的可持续耕作对土壤PSD有重要及积极的影响

塔里木河流域中游渭干河－库车河绿洲盐渍土水盐信息光谱特征研究

土壤水分、盐分时空变异强，是影响土壤光谱特征的两个重要因素。土壤水分与盐分之间的关系以及土壤水分、盐分与土壤光谱特征间的关系直接关系到利用遥感光谱信息监测土壤盐渍化的精度。该文运用多元统计学及可见光－近红外反射光谱分析方法对２０１０年１０月渭干河－库车河三角洲绿洲盐渍土水分、盐分数据和盐渍土野外光谱数据进行分析，探讨该绿洲盐渍土表层（０～１０ｃｍ）水盐信息与野外光谱特征间的关系。结果表明：１）土壤水分和土壤电导率可用Ｃｕｂｉｃ曲线拟合，相关系数Ｒ＝０．８５０３，土壤盐分和土壤电导率也可用Ｃｕｂｉｃ曲线拟合，相关系数Ｒ＝０．８４２，但土壤水分与盐分之间的显著性较弱，相关系数Ｒ＝０．７４。２）与原始野外光谱相比，包络线消除后光谱波段与土壤水分和土壤电导率之间的Ｐｅａｒｓｏｎ相关性都有不同程度的提高，利用包络线消除法后的波段分别建立盐渍土土壤水分、土壤电导率后向回归预测方程，为动态水盐条件下的盐渍土遥感监测提供了理论依据

干旱区农田不同利用强度下土壤质量评价

基于2005—2007年典型干旱区塔里木盆地南缘的策勒绿洲的试验数据,根据当地农民的耕作习惯选择4种典型的农田利用强度(高投入农田、常规投入农田、新垦农田和绿洲内部农户农田),利用产量可持续性指数(SYI)、土壤改良指数(SI)和土壤综合质量指数(QI)分析了不同土地利用强度下农田土壤质量的变化情况.结果表明:各样地的土壤有机质(SOM)、碱解氮(AN)和速效磷(AP)含量均存在显著差别;位于绿洲边缘的新垦农田在所有评价中均处于最低水平,而绿洲内部农田则处于相对较高水平.本研究结果不但有利于当地农田的合理开发利用,同时有利于农田生态环境的保护

Studies on preparation and property of Ru-based ammonia synthesis catalyst supported on mixed oxide

[英文文摘]The Mg,Al,Alkaline-earth mixed oxides were synthesized by co-precipitation of two mixed solutions and then loaded with Ru to get the Ru-based catalyst.X-ray diffraction,CO_2-adsorption,N_2 physical-adsorption and SEM were introduced to characterize the phase,basicity,area,and configuration of the surface of the mixed oxide.The ammonia synthesis experiment was carried out under the fluxin of 3H_2/1N_2,with the velocity 2100 mL/h and pressure 0.2 MPa.The activity test shows that the catalyst supported on mixed oxide has farmore betteractivity than those supported on single oxide. It can be concluded from the resultof the characterization and activity test that the activityof the catalystwasmainly affected by the basicityof the surface rather than the surface areas.国家自然科学基金资助项目(20273053,20023001和29933040)；973项目(001CB108906)；福建省自然科学基金资助项目(E0310001)

塔里木盆地南缘策勒典型下垫面水的湍流特征

基于2010年3月28日天气过程在策勒地区实测风速数据, 分析戈壁、绿洲农田、灌木林 三种典型下垫面3 m高度水平风速的最大脉动风速、湍流强度、阵风因子等湍流特征, 结果显示:( 1)近地层湍流在时间序列上具有多尺度复杂性, 湍流强度、阵风因子均随分析时距增大呈对数增长; ( 2)以10m in为分析时距获得的各项参数都显示绿洲植被显著降低了同等高度风速的水平分量, 同时也引起了湍流强度和阵风因子的显著增强, 并导致了最大脉动风速的大幅度提升; ( 3)本次实测风速段内最大脉动风速与平均风速成正相关关系, 且戈壁、绿洲农田、灌木阻沙林随风速的增长速率依次增大