摘要：以地表丰富的水和/或氧气为原料,以太阳能为能量来源的光催化合成过氧化氢是面向碳中和的一个颇具吸引力的路径。近年来,以能带、活性位点、组成等可调的聚合物半导体为光催化剂,开展光合成过氧化氢的研究进入了新的高峰期。当前,该研究主要面临两大关键挑战:1)由于材料性质固有的限制,光氧化还原中心通常难以分离,导致光生电荷复合严重,使得光催化合成过氧化氢的活性较差;2)氧化还原中心的利用率低,多数情况下,只有氧化端或还原端参与过氧化氢的合成,另一侧则与牺牲剂反应消耗。对此,本文聚焦光氧化还原中心的空间分离和协同利用来阐述聚合物半导体光催化合成过氧化氢的最新进展。光氧化还原中心空间分离的关键是在聚合物中设计电子给体和供体单元,例如在聚合物框架中引入原子级金属,构建金属-有机给吸电子体系,或构建全有机给吸电子体系。根据氧化还原中心的光催化行为,协同利用主要分为以下三种模型:1)氧还原耦合有机分子氧化;2)水氧化耦合有机分子还原,3)氧还原耦合水氧化。在此基础上,本文详细探讨了针对上述两个关键挑战的调控模式、特性、催化机制和反应途径。最后,我们阐述了光催化合成过氧化氢的潜在应用,并展望了光催化合成过氧化氢中理性设计氧化还原中心协同利用模式的机遇和挑战。

摘要：采空区处理是预防与控制采空区灾害的重要组成部分,也是实现其周边资源安全开采的必要条件。从矿山工程系统合理布局出发,以采矿环境再造、协同论和内嵌式设计等理论与理念为指导,首次从协调资源开采的角度提出"协同利用"采空区处理新技术。探讨采空区协同利用的基本原则与基本模式,并对利用模式进行系统分类,研究采空区协同利用机制,并进行利用模式分类,探讨采空区协同利用机制。工程应用表明:新机制不仅处理空区隐患,而且实现隐患资源的安全开采,同时还大大降低空区处理成本,甚至达到零成本。研究成果可为空区隐患资源的安全开采提供技术支持。

摘要：京津冀地区人口密度大,重化工业发达,固废产量大,资源环境问题突出。区域内固体废物处理处置存在统计数据信息口径不一、固废资源利用率低、固废种类多且协同不足等问题,极大阻碍了京津冀协同一体化建设进程的推进。本文依据固废无害化、减量化、资源化的原则与目标,分析了京津冀地区涉及工业、农业、城市等多产业固体废物协同利用的可行性,提出了固废跨产业跨区域协同利用的整体思路和解决方案。分析研究认为,应以京津冀地区固废数据库建立为基础,依托固废大比例协同利用、高附加值产品开发、工业材料化应用、烟气超低排放等工艺技术和装置开发,形成固废协同处置集成示范基地,优化其经济运行指标参数,研究新的商业运行模式,加速产业推进。另外,社会各界还应立足于京津冀一体化的宏观视角,积极制定并推行新的标准规范,形成统筹管理体系,实现京津冀工农城固废跨产业跨区域协同利用,解决京津冀地区多产业、多区域的固废处理处置难题。

摘要：以龙固矿区为载体,结合协同利用和资源优化配置理论,探讨矿区余热资源深度利用问题,提出高温矿区余热资源与电能、太阳能、风能、生物质能等能源之间的协同利用,并依据错时、互补、联合、替代、层级等利用方式,设计出煤炭矿区能源协同利用体系,为矿区余热资源利用提供参考依据。

摘要：利用磁控溅射法在导电玻璃基底(FTO)上先后生长具有一维纳米阵列结构的CdTe光电材料和Bi2Te3热电材料,获得FTO/CdTe/Bi2Te3纳米结构异质结薄膜材料,进一步通过加工Ag电极制备出复合发电器件。将器件分别置于氙灯和卤素灯下进行辐照,通过特殊电路与光路设计,利用光电材料光响应和热电材料热响应的时间差,获取器件在不同光源、电极接触点和光源入射方向下的电压-时间(V-t)曲线,从而实现对器件光和热协同响应特性的表征。通过进一步改变氙灯和卤素灯的光照强度,验证光热协同响应现象的重复性。结果表明:将光电材料CdTe与热电材料Bi2Te3进行一体化设计获得的新型材料能够有效实现对光和热的协同响应,拓宽太阳能光谱的利用范围。

摘要：给水污泥的高值资源化利用是提升固体废物精细化管理的重要手段。以青草沙水库、金泽水库、陈行水库为水源的3家城镇供水厂的脱水污泥为研究对象,开展了给水污泥协同建筑垃圾再生骨料制免烧砖研究,分析了污泥掺量、污泥含水率、水胶比、污泥成分等影响因素对免烧砖抗压强度的影响,并进行了重金属浸出试验及微观结构分析。结果表明:由季节和污泥来源引起的污泥成分变化影响免烧砖强度,表现为冬季优于夏季,陈行水库最优。最佳物料配比为水泥20%、污泥20%、再生粗骨料25%、再生细骨料35%,其中污泥含水率70%,免烧砖的28 d抗压强度高达15 MPa,强度等级达到GB/T 8239-2014普通混凝土小型砌块中的MU15。扫描电子显微镜分析结果表明,在最优条件下给水污泥-骨料-水泥的结构随养护时间增长变得更加致密、稳定。重金属浸出试验中As的浸出毒性低于GB 5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别中规定的限值,环境安全性达到要求。

摘要：围绕提升供水厂泥渣作为一般工业固废的资源化利用水平,针对供水厂泥渣在填埋及建材利用过程中存在环境风险,以及上海园林绿化土存在肥力较低、质地黏重等问题,在中试层面上探究了供水厂泥渣与菌菇渣堆肥后应用于园林绿化的可行性。结果表明:堆肥制品的种子发芽指数和C/N均达到腐熟堆肥的要求,其重金属、有机污染物和卫生学指标均符合GB/T 23486—2009《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》的相关规定。堆肥29 d后,制品的质地和土壤入渗率不仅满足CJ/T 340—2016《绿化种植土壤》的相关要求,且有机质、速效养分和含盐量较高,相关指标可符合GB/T 33891—2017《绿化用有机基质》,满足绿地、林地用栽培基质的需求。研究结果证明堆肥制品可用作绿地和林地的栽培基质,具有很好的经济效益和环境效益,为泥渣的资源化利用开拓了新途径。