液相剥离法高效制备石墨烯的研究进展

石墨烯是一种具有优良物理化学性质的二维纳米材料,广泛应用于电池、催化、传感器、印刷、生物医药等领域。然而,石墨烯及其衍生产品的应用与发展面临着巨大挑战——低成本、高品质、规模化生产。本文综述了液相剥离法高效制备石墨烯的研究进展,重点探讨了电化学插层法、溶剂插层法、高温膨胀法和微波膨胀法等液相剥离的前处理方法原理以及对石墨烯剥离效果的影响;分析了水基溶剂、有机溶剂和混合溶剂等剥离溶剂的优缺点与选取原则;对比了超声、高剪切和微通道等过程强化设备的剥离原理和优缺点;简述了离心分离的后处理方法以及分离效果;最后对液相剥离法宏量制备石墨烯的发展趋势进行了展望:通过结合人工智能等方法进行多目标优化,开发无残留的功能化插层剂并匹配温和快速的膨胀方法,寻找低毒、低沸点、高分散的溶剂体系,精确调控液相剥离设备作用机理,设计连续化梯级离心设备,实现液相剥离制备石墨烯的连续化、规模化、低成本快速制备。

软件验证与确认技术和标准化研究

软件验证与确认是保证软件质量方面最有效手段之一,对于安全攸关软件的安全性、可靠性的质量提升效果显著,验证与确认两个概念也经常被混淆。从标准化角度对软件验证与确认的概念进行分析和对比,选取典型标准开展分析和阐述,以推动标准在软件生存周期的应用,促进软件质量提升。

西辽河平原地下水失衡及其与土地利用的互馈关系

西辽河平原是我国北方重要的生态屏障,但是生态环境脆弱。2004年以来农田灌溉用水增加,地下水水位持续下降。为查明区域地下水失衡、生态效应及其影响因素,开展了西辽河平原地下水水位统测和长期监测,采用空间相关性分析、水均衡分析、土地利用转移矩阵、对地下水水位变化贡献度分析等方法,分析了区域地下水均衡状况及其与土地利用的互馈关系。结果表明:西辽河平原2020年地下水水位比2004年平均下降2.23 m,地下水储存量年均减少10.90×10^(8) m^(3);平原中部农业集中灌溉区地下水水位下降幅度较大,尤其通辽科尔沁区地下水水位下降最为明显;西辽河平原地下水开采量对地下水水位下降的贡献度为33%,科尔沁区超过50%;地下水水位下降区水位埋深从4.71 m下降至8.34 m,导致草地退化,面积减少,覆盖度下降;西辽河平原地下水可持续开采量为24.28×10^(8) m^(3)/a。用于农业灌溉的地下水开采量增大是造成地下水水位下降的主要原因,为防止地下水水位持续下降,提出了提高节水灌溉能力,调整种植结构、引入外源水及压缩地下水开采量等综合治理建议。该研究成果可为区域农业种植规划、地下水管理与保护提供技术支撑。

地面沉降灾害风险评价研究进展与展望

地面沉降是威胁平原和盆地区城市地质安全和可持续发展的重要地质灾害类型之一。地面沉降灾害风险评价尚处于探索阶段。笔者等在总结国内外地面沉降灾害风险评价基本流程的基础上,从易发性、危险性、易损性和风险评价4个方面梳理了当前研究的主要内容和方法,指出当前地面沉降灾害风险评价中存在的主要问题是对易发性、危险性、易损性的内涵尚未形成共识;评价方法以经验驱动的定性评价为主,数据驱动、机制驱动的半定量—定量评价有待加强;对动态风险评价的关注极少。针对地面沉降灾害特点,明确了易发性、危险性、易损性的内涵;提出了结合驱动因素和承灾体变化进行动态风险评价的理念;考虑依据风险评价内容选择评价途径,如危险性评价考虑机制驱动与数据驱动相结合,易损性评价将承灾体属性与国土空间规划相结合;集合以上两类评价结果实现地面沉降动态风险评价。

棕色脂肪组织和心血管疾病的关系

在人体中存在一种特殊的脂肪组织,称为棕色脂肪组织,成人体内主要分布于锁骨上区和颈部,其具有产热、调节代谢、分泌等功能,与II型糖尿病、血脂异常等多种代谢疾病密切相关。最新研究显示,棕色脂肪组织具有心血管保护作用。本文将从棕色脂肪组织出发,对其与动脉粥样硬化、心力衰竭、高血压、肺动脉高压之间的潜在联系展开综述。Brown adipose tissue (BAT) is a distinct type of fat tissue found predominantly in the supraclavicular area and neck of adult humans. It is characterized by its ability to generate heat, regulate metabolism, and secrete various factors, and it is closely related to various metabolic diseases including type 2 diabetes and dyslipidemia. Emerging research indicates that BAT may offer protective effects against cardiovascular diseases. In this review, we will discuss the characteristics of BAT and its potential connections with atherosclerosis, heart failure, hypertension, and pulmonary arterial hypertension.

基于放射性同位素分析吐鲁番盆地地下水年龄

地下水年龄是地下水循环规律的重要信息来源,研究吐鲁番盆地地下水年龄,对于当地水资源管理具有重要意义。通过分析在吐鲁番盆地采集的29组地下水样品的放射性同位素T和14 C值,估算了吐鲁番盆地地下水的补给时间及平均滞留时间。研究表明,吐鲁番盆地地下水14 C浓度小于20-22.5pmc的水为古水。通过对水体的年龄进行研究发现,在火焰山南侧东部,源自库姆塔格沙漠的地下水为古水,相当晚更新世末次冰期补给的水体。北盆地东部地下水和其他区域浅井的地下水中14 C值较高,说明地下水的年龄较新,地下水都属于全新世补给。

掺氮碳纳米层包裹的掺氮二氧化钛核壳结构制备及其氧还原催化研究

氧还原反应是燃料电池阴极的关键反应,目前工业上主要用昂贵稀缺的铂材料作为燃料电池的氧还原催化剂,发展廉价高效的氧还原催化剂对降低燃料电池成本具有重要意义。通过水热反应和煅烧法制备了掺氮碳纳米层包裹的掺氮二氧化钛(N-TiO2@N-C)核壳结构材料,用透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、电化学测试等手段对该催化剂进行了表征,得出其在碱性介质中具有比贵金属催化剂Pd/C和Pt/C更高的氧还原催化活性。

对地表水资源与地下水资源重复量的认识与水资源开发利用理念探讨

地表水资源与地下水资源重复量是水循环过程中的客观存在。由于含水层过滤和调节作用,地下水水质清澈,数量稳定,成为淡水资源中最可贵的部分,是大自然对人类的恩赐。正确认识和科学评价地表水资源与地下水资源重复量不仅是水资源总量计算的关键,而且也是科学规划利用水资源的重要基础。

基于国标符合性分析国内软件测试工具能力现状的研究

软件测试技术不断发展和进步,软件测试工具的能力对于保障软件质量和提高开发效率具有重要的意义。基于《软件与系统工程软件测试工具能力》国家标准符合性验证情况研究国内软件测试工具能力现状,旨在帮助读者深入了解该标准的内容、要求和实施方法,并且通过验证结果分析,给出标准的实际应用效果,为我国软件测试工具行业的发展提供有益借鉴,同时给出了软件测试工具的发展和标准的实施与应用方向。

“双碳”背景下河南省精细化工行业转型升级现状及发展建议

本文总结了河南省精细化工行业的发展现状及存在的问题,针对其生产技术水平低、低端产品比例大、环境污染严重以及专业人才缺失等问题提出了相关对策与建议。旨在为“双碳”背景下河南省精细化工行业的转型升级提供指导意见。

计及电热参数更新的高速列车牵引整流器IGBT模块寿命评估

绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为列车变流器的关键部件,其寿命受老化过程中参数变化的影响,为此提出了一种计及电热参数更新的IGBT模块寿命预测方法。首先,利用实车采集到的外部电压、电流数据结合变流器调制策略推导IGBT的驱动信号,进而获得单个IGBT的电压电流;其次,基于数据手册建立Foster热网络模型获取IGBT的结温;之后考虑到实际中IGBT的老化过程,提出一种IGBT结温计算过程中热阻和导通压降的更新策略;最后通过寿命模型对IGBT进行损伤度估算,并通过蒙特卡洛(Monte-Carlo)模拟评估器件寿命计算过程中的不确定性,取得可靠性变化曲线。

水循环与水平衡研究

水是山水林田湖草生命共同体中最活跃的因素,水循环有序支撑生态系统和经济社会发展的和谐健康,但长期以来,人类工程活动和全球气候变化对自然水资源和生态系统产生重大影响,造成水失衡和生态系统失衡,导致河湖干涸、地下水减少、湿地萎缩、草原退化等问题。水平衡是指在可控的人为活动下,维系自然生态系统和经济社会发展协调健康的水循环状况。通过水平衡研究,分析三生空间以及经济结构、产业结构、种植结构之间的内在关系.

工业区周边农田土壤重金属与黏土矿物的关系及其生态健康风险评价

【研究目的】为了解工业区周边农田土壤重金属污染状况,采集了100件表层土壤样品,分析测试Pb、Cr、As、Cd和Hg等5种重金属元素总量、赋存形态以及黏土矿物含量。【研究方法】采用单因子指数法、土壤矿物评价法以及健康风险评估模型等,对石家庄无极皮革厂,辛集皮革厂,邯郸武安冶金、钢铁,广平化工厂,以及邢台内丘化工厂周边的农田土壤重金属污染状况、稳定性以及健康水平进行评价。【研究结果】无极皮革厂土壤的Cr,内丘、广平化工厂的Hg和武安冶金、钢铁的Cd和Hg污染程度高;以残渣态为主的重金属与黏土矿物具有显著正相关关系;土壤黏土矿物对Cd、Hg固持量高,对Pb和As的固持量低。无极2个土壤样品超出了黏土矿物对Cr的容纳能力;人体健康风险评估显示,在口和皮肤双重摄入途径下,土壤会对儿童造成非致癌风险(1.02)。但是,以小麦为摄入介质的癌症风险指数超过了成人(5.16×10^(−4))和儿童(6.44×10^(−4))的耐受限度(1×10^(−4))。【结论】重金属与黏土矿物存在积极的相关性,对生态健康风险影响大,当地以小麦为主食的居民对小麦Cd应更加关注。

秸秆纤维/聚丙烯微发泡复合材料热老化性能

以秸秆纤维作为填充物、偶氮二甲酰胺(AC)为化学发泡剂制备了微孔发泡秸秆纤维聚丙烯复合材料,利用扫描电子显微镜、红外光谱测量仪等对秸秆纤维聚丙烯微发泡复合材料热老化后的性能进行了研究。结果表明,复合材料在热老化96 h时,力学性能下降幅度小,各项性能保持率较高,随着老化时间增加,复合材料的力学性能下降幅度超过90%,样品表面出现纤维脱落现象。随着老化时间的增加,复合材料断面粗糙度增加,出现裂缝和孔隙,并且复合材料内部的泡孔会发生合并和坍塌,泡孔平均直径增加泡孔密度减少,泡孔结构变差。

阿片类药物全球滥用的监管现状及研究进展

目的梳理阿片类药物全球滥用的监管现状及研究进展,为促进药物合理使用,改善滥用者治疗提出建议。方法系统检索中国知网、万方数据、PubMed、国际麻醉品管制局、联合国毒品和犯罪问题办公室等网站有关文件,对纳入文献进行汇总和分析。结果当前国际阿片类药物滥用情况仍不容乐观,目前以国际麻醉品管制局为首的国际机构从政策立法、区域合作、生产交易、预防治疗四个维度提出有效建议并启动了相关行动,同时研究者也从政策、预测滥用风险、滥用者治疗等不同维度开展了相关研究。结论目前阿片类药物的监管措施及研究无法满足当下阿片类药物的监管需求,未来仍需从加强药物有效监管、预测药物滥用风险、改善成瘾治疗方案等方面深入研究,进一步改善阿片类药物滥用现状。

阿片类药物需要量的估算方法及应用进展

目的 梳理阿片类药物需要量的估算方法应用现状和问题,为推进合理用药、改善估算方法提出建议。方法检索中国知网、万方数据、PubMed、国际麻醉品管制局有关文件,对纳入文献进行汇总和分析。结果 目前国际上估算阿片类药物需求量主要有3种方法,3种方法对数据要求各不相同,各有优缺点。结论 结合现存问题,建议监管部门投入更多资源,持续改善估算方法规则制定和药物数据记录质量;完善药物估算制度,促进阿片类药物的合理使用。

薯蓣皂苷抗氧化应激机制研究进展

氧化应激是指机体受到外界刺激后,产生大量的活性氧自由基导致细胞氧化损伤的一种机制,与心血管疾病、神经系统疾病、炎症性疾病、肿瘤等多种疾病的发生和发展密切相关。寻找有效的抗氧化剂成为疾病预防和治疗的重要途径之一。薯蓣皂苷是一种天然存在的化合物,具有抗氧化和抗炎作用。近年来,研究发现薯蓣皂苷在抗氧化应激中起到重要的作用。本综述概述了氧化应激的概念和机制,并讨论了其可能的作用机制,薯蓣皂苷可通过清除自由基和过氧化物,增加机体内源性抗氧化剂的产生和释放,抑制Nrf2-ARE通路、NF-KB通路、MAPK通路、Keap1-Nrf2通路、AMPK通路等氧化应激信号通路的激活发挥作用。本研究总结了薯蓣皂苷在抗氧化应激方面的研究进展,以期为后续研究提供参考。

北洛河流域生态环境变迁及对水资源和水沙关系的影响

黄土高原地区水土流失严重,水资源短缺,生态系统脆弱,限制了该区域的社会和经济发展。针对人类活动将如何影响黄土高原水沙变化以及如何配置退耕还林还草面积的问题,目前尚缺乏定量分析和研究。以黄土高原渭河子流域北洛河流域为研究区,分析了北洛河流域近20 a降雨、径流、水资源量、产沙量和归一化植被指数的时空变化,建立了流域分布式水文模型,定量评价了退耕还林还草对水资源和水沙关系的影响,探索了不同决策条件下的最优退耕方案。结果表明:流域水资源总量、径流量、地下水资源量和产沙量呈现递减趋势,年均减少量分别为0.07×10^(8)m^(3)、0.01×10^(8)m^(3)、0.012×10^(8)m^(3)、163×10^(4)t;归一化植被指数和降水呈现递增趋势,年均增加量分别为0.006 4,0.65×10^(8)m^(3);生态环境变化导致径流量和产沙量减少,流域分布式水文模型模拟显示退耕还林还草或植被覆盖率增加会导致流域径流量和产沙量共同减少,但产沙量的响应更为敏感;综合考虑径流与产沙的影响,基于多目标优化提出了退耕还林还草面积的优化配置建议,最优退耕面积约为全部耕地面积的28.1%。本研究可为黄土高原地区生态环境建设、水土保持、水沙资源的合理利用提供决策支持。

松辽流域地下水资源评价区划分研究

【研究目的】地下水资源评价对地下水资源可持续利用管理和生态环境保护具有重要意义,地下水资源区划分是地下水资源评价的基础和关键。【研究方法】本文依托松辽流域水文地质调查工程,以水循环和地下水系统理论为指导,根据地下水的补给、径流、排泄特征和储存特征,采用水文地质特征与地表水流域相结合的方法,将松辽流域地下水资源区进行了重新划分。【研究结果】松辽流域由整体到局部,共划分为4个级别,其中一级区2个,二级区6个,三级区17个,四级区56个。一级区以地表水一级流域划分为松花江和辽河流域;二级区以大型平原(盆地)为中心,包含周边山区补给区进行划分,以此形成完整的地下水补径排系统;三级区将分别划分平原(盆地)和其周边山区补给区;四级区将山区按地表水四级流域划分,松嫩平原和辽河平原按地表水二级流域进行划分,三江平原和海拉尔盆地保持独立分区不再细分。【结论】松辽流域地下水资源区新划分方案,有效兼顾了地表水流域和地下水系统,完整地反映了地下水形成演化过程,是地下水系统理论的成功应用,为新一轮地下水资源评价提供了科学依据。

磁性多壁碳纳米管的制备及用于类芬顿反应催化降解橙黄Ⅱ

为了提高非均相类芬顿体系的催化效率,采用原位生长法和直接混合法分别合成了Fe_(3)O_(4)修饰的磁性多壁碳纳米管(Fe_(3)O_(4)-MWCNTs)纳米复合材料,并对其作为类芬顿催化剂降解偶氮染料橙黄Ⅱ的效果进行了研究。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和磁学性能(VSM)检测对制备的Fe_(3)O_(4)-MWCNTs磁性纳米复合材料的组成、结构、形貌及性能等进行了表征,结果表明:原位生长法获得的Fe_(3)O_(4)-MWCNTs纳米复合材料具有良好的磁学性能,且Fe_(3)O_(4)纳米粒子均匀分布于碳纳米管的表面。降解实验结果表明:在Fe_(3)O_(4)-MWCNTs磁性纳米复合催化剂用量为0.025 g、H_(2)O_(2)用量为555μL、pH值为2.5、反应温度为25℃、橙黄Ⅱ溶液初始浓度为50 mg/L的条件下,6 h后橙黄Ⅱ的去除率达到99.9%。该复合材料也表现出良好的稳定性和可重复使用性,磁分离循环使用四次后对橙黄Ⅱ的去除率仍能保持在97%以上。