离子液体介质与材料研究进展

离子液体介质与材料研究是当前化学化工、功能材料的热点领域之一。1998年底以来,我们以发展离子液体清洁反应介质和软功能材料为研究内容,以实现新离子液体的设计与合成,离子液体中无硫酸Beckmann重排反应、非光气异氰酸酯合成、二氧化碳吸收与活化、反应-升华分离一体化,微孔硅胶限制纳米尺度离子液体材料的设计合成和应用及离子液体-电化学技术集成等为目标开展了一系列研究工作并取得良好进展。     

CO2和乙醇反应合成乙酸乙酯的研究

探索催化剂的最佳制备条件及合成反应的最佳工艺条件,从而使C02和乙醇反应合成乙酸乙酯具有较高的选择性和收率。结果表明：用氢氧化钠作沉淀剂,采用共沉淀法制备Cu／Zn／A1／Co催化剂,沉淀时PH值为11,Cu、Zn、AI物质的量之比为9：8：15,加入Co的量为Cu、Zn、Al物质量总和的15％时制备所得的催化剂活性最好;在反应温度400℃,反应压力0．6MPa,乙醇与二氧化碳进料体积比为1：150,乙醇进料速度为0．3mL／min时合成反应最佳,此时乙醇的转化率为53．33％,乙酸乙酯的产率为9．77％,乙酸乙酯的选择性为18．33％。     

中国城镇化、产业结构高级化对CO2排放的影响——基于独立效应和联动效应双重视角

研究城镇化与产业结构高级化对CO₂排放的影响效应,对于促进CO₂减排,实现经济可持续发展具有重要的现实意义。本文利用2000-2014年的中国省际面板数据,基于独立效应和联动效应双重视角,在对城镇化“质量效应”与“扩张效应”分析的基础上,结合由产业结构高级化的“结构红利”而产生的“经济服务化”趋势,实证分析了城镇化与产业结构高级化对CO₂排放的影响机理。结果发现：①独立效应视角下,中国城镇化尚处于发展阶段,大规模的人口迁移带来基础设施的扩建,最终导致城镇化的“扩张效应”占主导地位,“质量效应”的CO₂减排作用尚不明显,因此城镇化与CO₂排放存在正相关关系。产业结构高级化所带来的“结构红利”促使经济发展表现出服务化特征,以及产生的技术进步与技术替代效应都有利于CO₂减排,因此产业结构高级化与CO₂排放存在负相关关系;②联动效应视角下,产业结构高级化提升了城镇吸纳能力与现代城镇化水平,促进了城镇化“质量效应”的发挥,因此产业结构高级化带来的这种“结构红利”有助于弱化城镇化“扩张效应”所带来的高CO₂排放现象,但是弱化功能存在空间异质性。     

基于模糊证据理论的二氧化碳地质封存项目安全风险评价

碳捕集、利用与封存技术是应对气候变化减排二氧化碳的有效技术之一。考虑到二氧化碳泄露风险的不确定性,用模糊语言来评价二氧化碳泄露的各种风险因素,将模糊集和证据理论相结合进行二氧化碳地质封存项目安全风险评价。利用Jousselme距离确定专家权重,并对冲突证据进行修正,再采用Dempster组合规则融合不确定证据信息。通过严格的风险评价程序,从而选择理想的二氧化碳封存场地。     

基于模糊证据理论的二氧化碳地质封存项目安全风险评价

碳捕集、利用与封存技术是应对气候变化减排二氧化碳的有效技术之一,而将二氧化碳存储于深部地层中,往往因为一些地质及工程的原因而导致二氧化碳泄漏,会对人类和生态环境都会造成巨大的影响。考虑到二氧化碳泄露风险的不确定性,用模糊语言来评价二氧化碳泄露的各种风险因素,将模糊集和证据理论相结合进行二氧化碳地质封存项目安全风险评价。采用Jousselme距离确定的专家权重,并对冲突证据进行修正,再采用Dempster组合规则融合不确定证据信息。通过严格的风险评价程序,从而选择理想的二氧化碳封存场地。     

农业转型发展：科技进步、绿色全要素生产率 与农业碳排放

科技进步是农业绿色转型发展的重要支撑,全要素生产率提升是农业绿色转型发展的关键,而农业碳排放则是其评价的核心指标之一。基于泛长三角4个省（市）26个研究区域（“25地级市+上海”）面板数据,通过SBM模型和系数法,测算2009—2018年该研究区域的碳排放量和农业绿色全要素生产率,并利用ARDL模型分析科技进步、全要素生产率与农业碳排放关系。研究发现,农业科技进步在一定程度上对农业碳排放具有抑制效应,但效果不显著,且长短期视角下科学技术发展呈现不同效果;而农业绿色全要素生产率与碳排放呈现明显的负相关关系,并且短期视角下农业碳排放当期量会对未来3年碳排放强度产生影响。我们可以通过农资产品投入减量增效、政策制定加大倾斜和绿色农业科技研发推广来提升农业绿色全要素生产率,从而减少农业碳排放,顺利实现农业绿色转型发展。     

Diagnosis of CO2 dynamics and fluxes in global coastal oceans

Global coastal oceans as a whole represent an important carbon sink but, due to high spatial–temporal variability, a mechanistic conceptualization of the coastal carbon cycle is still under development, hindering the modelling and inclusion of coastal carbon in Earth System Models. Although temperature is considered an important control of sea surface pCO₂, we show that the latitudinal distribution of global coastal surface pCO₂ does not match that of temperature, and its inter-seasonal changes are substantially regulated by non-thermal factors such as water mass mixing and net primary production. These processes operate in both ocean-dominated and river-dominated margins, with carbon and nutrients sourced from the open ocean and land, respectively. These can be conceptualized by a semi-analytical framework that assesses the consumption of dissolved inorganic carbon relative to nutrients, to determine how a coastal system is a CO₂ source or sink. The framework also finds utility in accounting for additional nutrients in organic forms and testing hypotheses such as using Redfield stoichiometry, and is therefore an essential step toward comprehensively understanding and modelling the role of the coastal ocean in the global carbon cycle.     

中国水泥生产碳排放系数省区空间差异性及成因分析

中国作为全球最大水泥生产国,水泥生产碳排放量大。除因产能、产量规模差异形成省区间排放总量差异外,碳排放系数区域差异也影响着总排放量不同。本文以省区为单元,基于全国20个主要水泥生产省区的碳排放系数抽样调查基础数据,分析和比较了省区间水泥熟料工艺碳排放系数、熟料燃料碳排放系数、水泥工艺碳排放系数、水泥燃料碳排放系数及间接碳排放系数的空间差异,结合ArcGIS对各类碳排放系数的空间差异分布进行直观体现;并以生产线为对象分析省区间水泥生产碳排放系数存在空间差异的原因。相关分析结果表明：水泥熟料工艺碳排放系数在总体上呈现由西部、中部省区向东部省区递减的态势,差异性产生的原因主要是省区间水泥用石灰石品质的不同,即生料中石灰石的CaO含量起到基本决定作用,替代材料用量及CaO比例也会产生一定影响;熟料燃料碳排放系数总体分布格局是东部沿海省区相对较低,中西部省区较高,差异原因主要是各省区水泥生产线所用煤炭种类及低位发热值的差异。煤炭低位发热值较高的省区,燃料碳排放系数就越小;水泥工艺碳排放系数及燃料碳排放系数的总体格局是多数东部沿海省区相对较低,中西部多数省区相对较高。差异主要与水泥熟料比直接相关,熟料比越低则水泥碳排放系数亦越小;间接碳排放系数主要由大区电力生产碳排放系数所决定,但水泥生产线余热发电对间接碳排放系数亦有影响。