No abstract

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Micro/nanoencapsulated phase change materials, used typically as energy storage materials, are frequently applied in energy-saving and energy-efficient processes. In this work, we proposed a novel method for the micro/nanoencapsulation of phase change materials (PCMs), which has the advantage of simple operation and can be suitable for encapsulation of more than one PCM. Fatty acid PCMs, such as steric acid and palmitic acid, and non-fatty acid PCMs, like beeswax, have both been successfully micro/nanoencapsulated by a silver bromide (AgBr) shell with this method. The obtained fatty acid/AgBr micro/nanocapsules, with diameters of less than 1 µm, show good thermal storage capacities over 150 J/g with their encapsulation ratios as high as 92.4%. Similarly, the prepared beeswax/AgBr micro/nanocapsules show a high encapsulation ratio. In addition, all the micro/nanocapsules exhibit good thermal stability. Therefore, the method developed by this work is highly-efficient for the encapsulation of PCMs, which is beneficial for PCMs in various applications as energy storage materials.

１：中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室，北京 １０００１２) (２：洞庭湖生态环境监测中心，岳阳 ４１４０００) 摘 要： 基于 ２０１３ ２０１５ 年调查获取的 １２９ 个洞庭湖表层沉积物和底栖生物的调查数据，应用筛分水平浓度法初步探 讨了洞庭湖沉积物几种重金属沉积物质量基准的推荐值． 结果表明，洞庭湖沉积物砷( Ａｓ) 、镉( Ｃｄ) 、铬( Ｃｒ) 、铜( Ｃｕ) 、铅 ( Ｐｂ) 和锌( Ｚｎ) 含量均值为 １７．２、２．６３、５６．９、３２．４、３８．４ 和 ９６．３ ｍｇ ／ ｋｇ ( ＤＷ) ；筛分水平浓度法获取的洞庭湖沉积物 Ａｓ、Ｃｄ、 Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐｂ 和 Ｚｎ 质量基准分别为 １１．９７、１．１３、４２．０３、１９．１７、２３．６３ 和 ６７．５４ ｍｇ ／ ｋｇ ( ＤＷ) ． 通过与不同国家及地区指定的重 金属质量基准推荐值以及本地区采用其他方法推导的重金属基准推荐值进行比较，推算出本研究获取的 ６ 种重金属沉积 物质量基准推荐值接近所有数据的中间值． 对于洞庭湖流域，不同方法获取的沉积物重金属质量基准具有可比性． 然而， 鉴于用于推导沉积物质量基准的数据采集涉及的区域较为有限，且除了重金属污染外，影响底栖生物分布的因素较为复 杂，导致获取的沉积物重金属质量基准推荐值存在一定的不确定性． 关键词： 洞庭湖；重金属；沉积物质量基准；筛分水平浓度法 Ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｆｏｒ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｉｎ Ｌａｋｅ Ｄｏｎｇｔｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｌｅｖｅｌ ｃｏｎ• ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈＳｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｃｒｉｔｅｒｉａ ａｎｄ Ｒｉｓｋ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉ• ｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１２， Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ) (２： Ｄｏｎｇｔｉｎｇ Ｌａｋｅ Ｅｃｏ•Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｃｅｎｔｒｅ， Ｙｕｅｙａｎｇ ４１４０００， Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ： １２９ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｓａｍｐｌｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏ•ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｍａｃｒｏｚｏｏｂｅｎｔｈｏｓ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｌａｋｅ Ｄｏｎｇｔｉｎｇ ｄｕｒｉｎｇ ２０１３-２０１５． Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｉｘ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ-ａｒｓｅｎｉｃ ( Ａｓ) ， ｃａｄｍｉｕｍ ( Ｃｄ) ， ｃｈｒｏｍｉｕｍ ( Ｃｒ) ， ｃｏｐｐｅｒ ( Ｃｕ) ， ｌｅａｄ ( Ｐｂ) ａｎｄ ｚｉｎｃ ( Ｚｎ) ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｃｒｏｚｏｏｂｅｎｔｈｏｓ ｗａｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｓ， Ｃｄ， Ｃｒ， Ｃｕ， Ｐｂ ａｎｄ Ｚｎ ｗｅｒｅ １７． ２， ２． ６３， ５６． ９， ３２． ４， ３８． ４ ａｎｄ ９６． ３ ｍｇ ／ ｋｇ ( ＤＷ) ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｄａｔａ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏ•ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｍａｃｒｏｚｏｏｂｅｎｔｈｏｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ， ｔｈｅ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｌｅｖｅｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ( ＳＬＣ) ａｐｐｒｏａｃｈ ｗａｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｔｏ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｒｉｔｅｒｉａ ( ＳＱＣ) ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｆｏｒ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ ｆｒｏｍ Ｌａｋｅ Ｄｏｎｇｔｉｎｇ． Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ＳＱＣｓ ｏｆ Ａｓ， Ｃｄ， Ｃｒ， Ｃｕ， Ｐｂ ａｎｄ Ｚｎ ｏｆ Ｌａｋｅ Ｄｏｎｇｔｉｎｇ ｗｅｒｅ １１．９７， １．１３， ４２．０３， １９．１７， ２３．６３ ａｎｄ ６７．５４ ｍｇ ／ ｋｇ ( ＤＷ) ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅｓｅ ＳＱＣ ｖａｌｕｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ ａｎｄ ｒｅｇｉｏｎｓ． Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ＳＱＣｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｗｅｒｅ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｍｅｄｉａｎ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｄａｔａ． Ｔｈｅ ＳＱＣｓ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｉｎ Ｌａｋｅ Ｄｏｎｇｔｉｎｇ ｃａｍｅ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ｓｏｍｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｗｈｅｎ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｈｅ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ＳＱＣ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｓｃｒｅｅｎ ｌｅｖｅｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈ． Ｏｎｅ ｒｅａ• ｓｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ＳＱＣｓ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｄａｔａ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｒｉｖｅ ＳＱＣｓ ｉｓ ｌｉｍｉｔｅｄ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕ• ｔｉｏｎ， ｍａｎｙ ｏｔｈｅｒ ｆａｃｔｏｒｓ ｃａｎ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｃｒｏｚｏｏｂｅｎｔｈｏｓ， ｗｈｉｃｈ ｗｉｌｌ ｌｅａｄ ｔｏ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｂｉａｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ＳＱＣｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ｌａｋｅ Ｄｏｎｇｔｉｎｇ； ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ； ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｒｉｔｅｒｉａ； ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｌｅｖｅｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈ * * * 国家重点基础研究发展计划项目(２０１２ＣＢ４１７００４) 和国务院三峡办洞庭湖江湖生态监测项目( ＪＪ［ ２０１５］ •００２) 联合 资助． ２０１６ ０１ ２９ 收稿； ２０１６ ０４ １３ 收修改稿． 赵艳民( １９７９ ～ ) ，男，博士，副研究员；Ｅ•ｍａｉｌ： ｚｈａｏｙｍ＠ ｃｒａｅｓ． ｏｒｇ．ｃｎ． 通信作者；Ｅ•ｍａｉｌ： Ｑｉｎｙｗ＠ ｃｒａｅｓ．ｏｒｇ．ｃｎ．