基于COMSOL的7075铝合金微弧氧化时间及正向电压对氧化膜层的影响

研究了微弧氧化时间及正向电压对7075铝合金膜层厚度以及生长趋势的影响。以7075铝合金为研究对象,在多物理场仿真软件COMSOL Mutiphysics的帮助下建立铝合金成膜过程中的物理模型,基于有限元的方法求解出了微弧氧化成膜过程中的膜层厚度变化。仿真得到特定时间或者特定电压下的膜层厚度分布图,根据仿真结果绘制了电压-膜层厚度曲线、时间-膜层厚度曲线。由仿真结果可以看出:当正向电压分别为350、400、450 V时,膜层的最大厚度分别为38.804、50.150、61.496μm;当微弧氧化时间分别为15、25、35、45 min时,膜层的最大厚度分别为25.075、41.792、58.508、75.225μm,且膜层厚度均呈现由中间向两侧逐渐减小的现象。根据仿真结果可以得出以下结论:随着正向电压的升高,膜层厚度增大;随着氧化时间的增加,膜层的厚度也增加。在膜层厚度分布上,越靠近阴极的位置膜层越厚,远离阴极的位置膜层比较薄,且不同参数下膜层的最厚点与最薄点出现的位置不变。

硫酸铜对黑豆种子萌发和幼苗生长的影响

用水培法探究了硫酸铜对黑豆种子萌发、幼苗生长和生理指标的影响。结果显示,高浓度的硫酸铜抑制了黑豆种子的发芽势、发芽率、发芽指数和幼苗的鲜重、根长和苗高。随着硫酸铜处理浓度的增加,黑豆幼苗中的SOD活性呈上升趋势,POD和CAT活性先升高后降低,MDA含量逐渐升高,可溶性蛋白含量先增高后下降。结果表明,高浓度硫酸铜可以改变抗氧化酶活性,显著提高MDA含量和降低可溶性蛋白含量,从而抑制了黑豆种子的萌发和幼苗的生长。硫酸铜对黑豆幼苗根的抑制作用明显强于对地上部分的抑制。

光照条件变化对蓝隐藻色素蛋白复合物表达含量的影响

前期研究发现蓝隐藻(Chroomonas placoidea)藻蓝蛋白PC645存在未报道过的β亚基,但其受光照条件的影响及表达情况不明。实验比较了6组不同光照条件下培养的蓝隐藻对数生长期细胞的色素组成变化及PC645亚基的表达差异。发现光照增加对叶绿素a/c-蛋白复合物影响不明显,但有利于PC645的积累;且影响PC645中两种β亚基的相对表达量,而对α亚基含量影响很小。1级12 h和24 h时β_(2)亚基相对含量最高,较低或过高强度的光照都不利于β_(2)的表达。说明PC645在蓝隐藻光适应机制中可能担负调节作用,β_(2)亚基的存在不仅影响隐藻藻胆蛋白的聚合形式,也与藻细胞的光能传递功能可调性相关。实验结果将为分析新亚基的功能,阐明隐藻特异的光合系统结构与机理提供依据。

杏鲍菇生物法絮凝斜生栅藻的工艺优化和絮凝机制

为更好地探索生物絮凝法采收微藻细胞的可行性,考察了杏鲍菇菌丝球絮凝斜生栅藻的效果,在单因素和正交试验设计的基础上,优化了絮凝工艺,采用Zeta电位分析法、荧光分析和傅里叶红外光谱分析法从静电作用、胞外聚合物等角度探讨了真菌生物絮凝微藻的机制。实验结果表明,最佳的工艺条件为:pH=3、絮凝温度26℃、转速180 r/min、藻液初始吸光度A 0=0.6,此条件下絮凝率达到85.67%,且对絮凝效果的影响为藻液初始吸光度>转速=温度>时间。杏鲍菇菌丝球絮凝斜生栅藻以化学吸附为主,静电作用、蛋白质和腐殖酸等胞外聚合物、细胞表面官能团均影响絮凝效果。本研究将为利用真菌绿色安全地絮凝微藻、提高微藻采收率提供重要参考。

水凝胶紫外光固化建模仿真

利用COMSOL Multiphysics仿真软件对紫外光固化进行建模和仿真,探究了单体浓度、引发剂浓度和氧气浓度对紫外光固化反应速度的影响。仿真结果表明:随着单体浓度和引发剂浓度的增加,反应逐渐加快;而随着氧气浓度的增加,反应先加快而后减慢,即氧阻聚现象。通过PEGDA水凝胶紫外光固化实验验证了单体浓度与反应速度的关系。

断层地震动作用对双层隔震体系倾覆特性的影响

为研究双层隔震体系抗倾覆性能受近断层地震动的影响,将中间隔震层分别设置在第三层、第六层和第九层,建立双层隔震体系,输入不同运动特征的近断层地震波,探讨双层隔震体系的抗倾覆性能。研究表明:近断层脉冲型地震动严重影响双层隔震体系的抗倾覆性能,随着地震动加速度峰值增加这一影响会更明显,含速度脉冲的滑冲效应和破裂向前方向效应容易使结构发生倾覆破坏。近断层地震动作用下,双层隔震体系隔震层的压应力不会超限,但隔震层位移和拉应力会超出限值导致隔震层倾覆,且双层隔震体系包含的两个隔震层中,基础隔震层倾覆风险更大;中间隔震层设置在第三层时,双层隔震体系的抗倾覆性能表现最优。

Multisim仿真在发电机并联运行实验中的应用

利用Multisim仿真软件对船舶同步发电机并联的实际运行进行仿真;利用向量图分析待并发电机和运行发电机在电压不相等、初相位不相等和频率不相等三种不同条件下的并联运行,实验在条件偏差不大的情况下,可以使待并发电机牵入同步,而不会使线路和发电机有较大损坏。同时仿真显示了发电机和汇流排输出的电压、电流波形,验证了两台发电机之间冲击电流的存在和影响。使用Multisim仿真软件使电路中各种电压波形和冲击电流的大小显示变得更加直观、具体、生动。

含呼吸式裂纹的整体叶盘的固有特性

基于ANSYS软件创建了含呼吸式裂纹整体叶盘的有限元模型,在裂纹处通过创建接触对来模拟裂纹的呼吸效应;然后,对整体叶盘和含呼吸裂纹的整体叶盘进行了模态分析,得到了其固有频率及振型,并通过对完好的整体叶盘进行模态试验验证了有限元模型的有效性;最后,对比分析不同长度、不同位置的裂纹对整体叶盘静频、动频、频率转向及振型转换的影响,为避免共振和监测整体叶盘裂纹故障提供参考依据。

KCl活化核桃壳热解制备的生物炭对亚甲基蓝的吸附性能

采用KCl活化核桃壳热解制备生物炭,并测量其对亚甲基蓝的吸附性能。相比于直接热解的生物炭,KCl活化法制备的生物炭对亚甲基蓝的吸附量更大。为了分析吸附量增大的原因,对生物炭分别进行负载KCl和水洗处理,结合SEM、FT-IR、XRD、N2吸脱附表征结果,发现KCl对亚甲基蓝没有吸附作用,而且KCl会堵塞生物炭的孔道,降低其对亚甲基蓝的吸附量。吸附量增大的根本原因是KCl活化法可以促进生物炭孔结构的形成,尤其是小于3 nm的中微孔。对吸附等温线进行理论拟合和热力学计算,结果表明Langmuir方程对实验数据的拟合度高,该过程为自发的物理吸附过程。

含抗泥功能单体的聚羧酸减水剂的制备及抗泥性能

采用聚乙二醇400(PEG400)合成了一种新型抗泥功能单体(FM),并将其引入到聚羧酸减水剂(PCE)的分子结构上,制备了几种抗泥型聚羧酸减水剂(AC-PCE)。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对FM和PCE进行表征,分别通过净浆流动度和砂浆流变性试验考察PCE在含蒙脱土(MMT)水泥净浆和水泥砂浆中的分散性能,并研究了PCE在MMT上的吸附特性。结果显示,与不含FM的聚羧酸减水剂相比,AC-PCE减少了在MMT上的吸附量,抑制了MMT的插层吸附,降低了含MMT水泥净浆经时流动度损失以及含MMT水泥砂浆的屈服应力。研究表明,AC-PCE具有良好的抗泥性能。

基于16S rRNA测序的1型和2型糖尿病大鼠肠道菌群差异

通过16S rRNA测序分析T1DM与T2DM大鼠肠道菌群的差异。Alpha多样性分析显示,T1DM组和T2DM组肠道菌群多样性和均匀度均高于对照组,Beta多样性分析显示不同组样本间存在差异且有很好的聚类。在门水平上,T1DM和T2DM大鼠肠道菌群以Firmicutes和Bacteroidetes为主,Firmicutes/Bacteroidetes(F/B)比例相比于对照组增加,且T2DM组高于T1DM组。与对照组相比,T1DM组Actinobacteria丰度显著增加,Anaerofustis丰度显著降低。在T2DM大鼠中,Proteobacteria、Oscillospira丰度显著增加。Oscillospira丰度在T2DM组增加,在T1DM组无明显差异。Rhodococcus为T1DM组的特有属,Coprobacillus和Roseburia为T2DM组的特有属。研究结果表明大鼠肠道菌群失调与T1DM和T2DM密切相关,可为T1DM和T2DM患者的个性化治疗提供科学依据。

阿法替尼脂质体冻干粉的制备与性质

设计一种新型脂质体冻干粉,作为吸入剂有望解决阿法替尼因口服给药产生的胃肠道不良反应等问题,发挥局部定位治疗效果。根据外观形态、溶解性、粒径和包封率确定最佳冻干工艺,并对制备的冻干粉性质进行表征。实验结果显示,采用冷冻干燥法制备的以甘露醇+乳糖为联合冻干保护剂的阿法替尼脂质体冻干粉为白色蓬松粉末,溶解性好,略有引湿性,流动性好,复溶后的平均粒径为(167.0±3.7)nm,包封率为(91.3±1.2)%,稳定性较好。体外释放实验表明,该制剂在PBS和含20%FBS的PBS中初始阶段释放较为缓慢,48 h释放率均为60%左右。体外细胞毒性实验表明,阿法替尼脂质体冻干粉与阿法替尼脂质体的肿瘤细胞毒性作用相当,IC_(50)值为(4.9±0.6)μg/mL。

冻融循环作用下纤维混凝土动态抗压性能

为研究冻区混凝土动态抗压性能,对不同掺料的混凝土试件进行了先冻融循环后单轴动态抗压试验。研究了三组混凝土(PVA纤维、纳米SiO_(2)和PVA-纳米SiO_(2))在不同应变速率(10-5s^(-1)、10-4s^(-1)和10^(-3)s^(-1))下的强度变化率、应变损失率,分析得到三种混凝土动态抗压性能的优劣关系。通过试件切片的SEM电镜扫描试验,研究了掺料改善混凝土性能的微观作用机理。研究结果表明:单掺PVA纤维或纳米SiO2(P组、S组),对于混凝土受冻后的动态抗压性能无明显改善。双掺(SP组)时,纳米SiO2与水化产物Ca(OH)2反应生成的C-S-H凝胶填充了混凝土的孔隙和ITZ,增强了混凝土的密实性,为受冻后混凝土中PVA纤维更完整地发挥桥连作用提供了条件。冻融循环100次后的SP组混凝土在应变速率从10^(-4)s^(-1)到10^(-3)s^(-1)的情况下,其相较于P组、S组的强度提高约10%,PVA纤维和纳米SiO2的协同作用使混凝土受冻后的动态抗压性能改善明显。

藜麦愈伤组织诱导、增殖及组织细胞学观察

以藜麦Faro无菌种苗为试验材料,通过组织培养辅助细胞学观察建立愈伤组织诱导、增殖体系。试验结果表明,以子叶、胚轴及种胚为外植体均能诱导获得愈伤组织,但最佳培养基配方有明显差异:子叶外植体配方为MS+0.5 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA,胚轴外植体配方为MS+0.5 mg/L 2,4-D+0.05 mg/L 6-BA,而种胚外植体配方为MS+0.2 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L ZT。优化筛选愈伤组织继代增殖培养基为MS+0.1 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BA。增加蔗糖浓度有利于藜麦愈伤组织非胚性细胞向胚性细胞转化。

甘草-淫羊藿活性成分配伍抗肝癌复方纳米胶束制备与评价

基于晚期肝细胞癌(HCC)高侵袭性和对常规化疗的固有耐药性,设计开发了共递送中药活性成分淫羊藿次苷Ⅱ(ICAⅡ)和甘草次酸(GA)的抗肝癌复方纳米胶束。通过单因素及正交实验设计进行处方和工艺优化,在mPEG-PCL-Phe(Boc)为载体材料、ICAⅡ与GA质量比4∶1、药辅质量比1∶9、水浴温度45℃、水化体积4 mL的最佳工艺条件下制备出复方胶束。该复方聚合物胶束具有典型的核-壳结构,粒径为(22.30±0.19)nm,PDI为0.29±0.01,Zeta电位为(-0.94±0.67)mV,胶体稳定性和生物相容性良好。在模拟正常生理条件(pH 7.4)下,可进行长达10 d的缓慢释放,符合一级动力学。与单药胶束相比,复方胶束能显著提高对人肝癌细胞的体外增殖抑制活性。显示甘草-淫羊藿活性成分复方配伍递送系统的抗肝癌潜力。

藜麦热激蛋白60(CqHSP60)基因家族生物信息学和表达模式分析

为了探究藜麦HSP60基因(CqHSP60)的结构特征、基因功能和表达模式,基于藜麦全基因组和转录组数据,利用生物信息学方法对CqHSP60基因家族进行鉴定和系统分析。依据亚细胞结构定位分为了三个亚组,每个亚组具有相似的Motif和基因结构;通过RNA-Seq数据对CqHSP60基因在不同发育阶段进行了表达分析,并对在热、干旱、盐胁迫等不同处理条件下CqHSP60基因的胁迫响应进行了分析,结果表明CqHSP60基因在花簇和干种子中表达量较高,并对不同的胁迫模式均有响应;在CqHSP60基因的启动子区发现了多个与胁迫相关的顺式调控元件,这表明这些基因在多重胁迫下受到应激响应。

蓝隐藻PC645两种β亚基的分离及空间结构差异性

为了确认蓝隐藻(Chroomonas placoidea T13)藻蓝蛋白PC645中新发现的β亚基的空间结构差异性,以纯化的C.placoidea PC645为材料,经6 mol/L尿素变性后,摸索了两次DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换层析法,大规模分离得到了β_(1)亚基和两种β_(2)亚基洗脱样品。吸收光谱表明所得的这三种β亚基洗脱组分均保持着活性状态。圆二色谱(CD)显示,β_(1)亚基与两种β_(2)亚基的可见光区CD谱相近,但远紫外区和近紫外区光谱存在不同,这说明两种β亚基具有相同的色基组成,但其蛋白质的二、三级空间结构存在差异,其中β_(1)亚基中α-螺旋的比例高于β_(2)。上述结果不仅进一步确定了新的β亚基的存在,也为重新认识特异的隐藻藻胆蛋白的亚基组成和组装方式提供了实验依据。

基于Co-N-C改性隔膜的高性能锂硫电池

设计制备了一种钴嵌入式叶片状氮掺杂碳(Co-N-C)材料改性隔膜用于锂硫电池,借助高分散单质钴提供的活性位点实现对正极侧中间产物多硫化物的化学锚定,抑制其溶解导致的穿梭效应;利用氮掺杂碳材料的微纳结构加快离子传输速率,提高电化学反应动力学,使改性隔膜实现吸附-催化协同作用。实验结果表明,采用此改性隔膜组装的锂硫电池,首圈比容量高达1408 mAh/g,且在1 C倍率下稳定循环400圈,衰减率仅为每圈0.05%,电池性能明显提升。

藜麦抗坏血酸过氧化物酶基因(CqAPX)家族生物信息学与表达模式分析

为研究藜麦APX(CqAPX)基因结构和功能,利用生物信息学方法和公共数据库对CqAPX基因家族成员的理化性质、保守基序、基因结构和顺式元件以及表达谱进行分析。结果表明,CqAPX具有较高的进化保守性,可划分为4个类群。此外,CqAPX基因的启动子含有丰富的与胁迫相关的顺式作用元件,CqAPX基因在根、叶、花序和种子中组织特异性表达。干旱、盐和热胁迫处理能够显著改变CqAPX基因的表达。

5-HT_(2A)受体反向激动剂LPM6690061对AD大鼠精神病性症状的治疗作用及机制

旨在研究5-HT_(2A)受体反向激动剂LPM6690061对阿尔茨海默伴发精神病性症状大鼠模型的作用及其相关作用机制。建立双侧海马注入β-淀粉样蛋白(Aβ)AD大鼠模型,采用DOI诱导AD大鼠出现精神病相关行为表型,灌胃给予3.0 mg/kg LPM6690061进行体内药效学及机制研究。采用Western Blot(WB)检测LPM6690061对磷酸化蛋白激酶B(P-AKT)、磷酸化环磷腺苷效应元件结合蛋白(P-CREB)、脑源性神经营养因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)在海马中表达水平的影响;采用尼氏染色观察海马区神经细胞形态和数量的改变;高尔基染色检测LPM6690061对大鼠海马树突棘密度的影响。结果表明,LPM6690061可显著减轻DOI诱导的大鼠甩头。在新物体识别试验中,LPM6690061显著改善了Aβ引起的认知障碍。前脉冲抑制测试中,LPM6690061显著提高了ADP大鼠的前脉冲抑制率。LPM6690061可增加ADP大鼠海马区P-AKT、P-CREB、BDNF的蛋白表达水平,增加海马区神经元数量,显著缓解由聚集态Aβ造成的树突棘密度降低。上述研究结果表明,LPM6690061可以通过AKT/CREB/BDNF途径改善由Aβ沉积对突触可塑性的影响,从而减轻ADP大鼠精神症状,改善ADP大鼠认知障碍。