激光诱导击穿光谱(LIBS)分析虚拟仿真实验

虚拟仿真实验作为大型仪器分析实验教学模式的新兴趋势,有效地将虚拟仿真技术与实物仪器教学相结合,最大限度地提升了学生对于大型仪器分析的综合应用能力。本文以激光诱导击穿光谱(LIBS)虚拟仿真实验系统为例,完整地模拟了LIBS系统的样品处理、光谱采集、定性分析和定量分析等实际实验场景,通过虚实结合实验教学模式对实验过程进行实时跟踪与综合考评。该实验有助于提高学生自主探究能力和创新意识,培养具有独立思考与实践能力的拔尖人才。

点石成色:敦煌壁画的彩色世界

敦煌壁画,作为中国古代艺术的瑰宝,是一个丰富的历史、文化、艺术和宗教文化遗产宝库,其价值不可估量。这些壁画所用的颜料,皆为天然矿物精心挑选而成,它们为敦煌壁画带来了独一无二的色彩与质感。深入理解这些颜料的特性,有助于我们更好地欣赏艺术、文化和历史的深厚底蕴,也是壁画保护与修复的基础。本文采用生动拟人化的叙述方式,通俗易懂地描绘了莫高窟壁画的色彩来源,重点阐述了常用典型的矿物颜料及其来源,旨在促进壁画的保护工作,以及文化遗产的普及、宣传和传承。

以梦为马,诗“酒”趁年华

酒,乃天地之精华,文化之载体,品一杯佳酿,如同品一段历史,品一份人生。白酒在各种场合中发挥着重要作用,它不仅仅是一种饮品,还寄托着人们对美好生活的向往和追求。本文采用生动形象的对话形式,通俗易懂地描述了白酒酿制的五个主要过程——选料、糖化、发酵、蒸馏和陈酿,重点介绍了其中的主要化学成分以及酿制过程中的化学反应,白酒的酿造过程体现了匠心独运的精神以及酒文化的博大精深。通过品味白酒,可以更好地感悟人生的哲理和智慧。好酒需要陈放才能更加醇香,人生也需要经历岁月的沉淀才能更加丰富多彩。

基于Raman光谱的3,5-二氨基-1,2,4-三唑(DAT)合成反应在线监测与反应机理探究——推荐一个仪器分析综合实验

本实验介绍了一个仪器分析综合性实验——基于Raman光谱的3,5-二氨基-1,2,4-三唑(DAT)合成的在线监测与反应机理探究。该实验是一个科研转化的仪器分析综合实验,内容包括DAT的合成、基于Raman光谱的合成反应过程在线监测以及合成反应机理解析。在实验中,采用化学计量学方法对Raman光谱数据进行处理和分析,以更深入地理解合成反应的机理。通过本实验,可以巩固学生的化学专业知识,提高学生的综合实验操作技能,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生的科研探究能力。

人工智能时代背景下的仪器分析科教融合模式探索

针对传统仪器分析方法在应对更复杂的化学样品、更微量的化学分析和更精准的化学测量要求时所遇到的挑战,本文提出了一种将人工智能融合入科学仪器分析的应用研究和教学实践的策略。通过采用科学研究新范式,探讨分析仪器的研发与应用,在科教融合视域下,借助人工智能新方法提升实验教学效果,并实现虚拟仿真实验、智能实验数据分析和多元化智能评价等方面的融合。通过运用人工智能新技术,紧扣时代发展趋势,培养具备全面科学素养、创新能力和社会责任感的高素质人才,进而落实高等教育立德树人根本任务。

危化品王国的奇妙之旅

实验室的化学品种类繁多,其中有一类极具危险的化学品,它们时常引发各类事故,但又在人类生活中有着十分重要的作用,这就是危险化学品。在实验室中大家总是无法避免接触这类化学品,因此认识危化品,分辨它们的危险属性,确保正确储存和规范使用至关重要。本文以和平大使淇淇的视角,带大家走进危险化学品国度里的各个部落,介绍实验室危险化学品的分类以及储存方法,让大家了解并从容面对他们,并且能够安全使用,避免实验室危险事故的发生。

激光诱导击穿光谱(LIBS)结合机器学习算法快速测定石油焦中微量元素

石油焦中微量元素对其作为预焙阳极的性能起着决定性的作用。首先,通过基于LIBS光谱构建用于石油焦中铁(Fe)和铜(Cu)定量分析的PLS校正模型。然后,考察了不同光谱预处理(归一化、多元散射校正、标准正态变换、一阶导数和二阶导数)以及变量选择算法(粒子群优化算法和变量重要性投影)对PLS校正模型预测性能的影响。建立了一种基于激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)结合偏最小二乘(Partial least squares,PLS)的石油焦中微量元素定量分析方法。结果显示,与其他PLS校正模型相比,基于二阶导数和变量重要性投影的PLS模型对Fe的预测性能最优,最优的交叉验证相关系数(R-squared cross validation,R^(2) cv)为0.9667,均方根误差(Root mean squared error cross validation,RMSEcv)为10.2821 mg/kg,预测集的相关系数(R-squared prediction,R^(2) p)为0.8638,均方根误差(Root mean squared error prediction,RMSEp)为14.5078 mg/kg;而对于Cu,基于多元散射校正和粒子群优化的PLS模型的预测性能最优,最优的交叉验证R^(2) cv为0.9553,RMSEcv为6.3300 mg/kg,预测集R^(2) p为0.9269,RMSEp为7.6502 mg/kg。因此,LIBS结合PLS可为石油焦中微量元素含量的快速检测提供一种可行方法。

近红外光谱法结合偏最小二乘法预测生物柴油中甲醇的含量

生物柴油中甲醇的定量分析对其品质监控具有重要科学意义与实用价值,因此进行了题示研究。制作44个含不同体积分数甲醇的生物柴油样品,采集了相应的近红外光谱。采用Savitzky-Golay平滑滤波(SG)和标准正态变换(SNV)相结合的方法对原始光谱进行预处理,并采用协同区间偏最小二乘法(SIPLS)提取特征变量,确定在6270~6640 cm^(−1)和10900~11240 cm^(−1)波段内采用偏最小二乘法(PLS)建模。结果显示,所建SG-SNV-SIPLS-PLS模型的留一交叉验证决定系数R2 cv为0.9994,均方根误差RMSECV为0.0488,预测集决定系数R_(p)^(2)为0.9996,均方根误差RMSEP为0.0563,变量数为207,优于PLS模型以及单变量线性回归模型的。

新质生产力背景下能源行业电网设计标准化高质量发展研究

发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点,是推进中国式现代化的重大战略举措。新质生产力背景下,能源电力系统生产结构、运行机理、功能形态都将发生深刻复杂变化。电网作为重要能源基础设施,机遇与挑战并存,支撑电网建设的标准化工作也面临着新需求、高要求。本文阐述了新质生产力与标准化的相互作用关系,聚焦我国能源行业电网设计领域,系统性分析了其标准体系的历史、现状和发展动向,并就新质生产力背景下该领域如何实现高质量发展提出了建议。

温针灸联合拔罐治疗膝骨性关节炎临床研究

探究膝关节骨性关节炎(KOA)治疗中,温针灸与拔管联合应用具有的临床效果。方法 以遂宁市第三人民医院骨伤科收治70例KOA为研究对象,行临床资料回顾性分析。35例温针灸治疗表示为针灸组,35例温针灸联合拔管治疗表示为联合组,通过疼痛程度(VAS)、骨关节炎指数(WOMAC)、临床疗效等统计分析,评价2组治疗效果。结果 联合组总有效率(91.4%)较针灸组(71.4%)高(P<0.05);VAS、WOMAC评分治疗后2组均减低,且联合组显著低于针灸组(P<0.05)。结论 温针灸联合拔罐治疗能够进一步提高疼痛控制效果,促进患者功能恢复,利于整体疗效提高。

复杂建设环境下基于Hybrid A^(*)算法的铁路平面线形绿色优化设计

随着“双碳经济下绿色铁路”理念的兴起,将“绿色生态”融入到铁路平面线路优化已成为近年来的研究热点。本文以铁路建设成本与生态破坏成本的协同优化为目标,引入并改进了一种自动驾驶导航算法(Hybrid A^(*)算法),以适应复杂的铁路设计问题,同时考虑最小曲线半径、最大曲线半径、最短曲线长度、最短夹直线长度、缓和曲线长度等铁路线形约束。研究结果表明:(1)改进后算法以离散网格方式整合外部环境因素,实现渐进式全局探索,获取接近全局最优的铁路线路设计结果;(2)该方法在复杂外部环境约束下,无需预设水平交点位置和数量,可自动生成符合线路-环境耦合约束的优化平面线路方案。

海上风电柔性直流技术研究进展与展望

本文概述了全球海上风电发展情况,从政策、规划、资源、技术角度分析了我国海上风电发展的宏观基本面。详细介绍了国内外海上风电柔性直流送出的主流技术路线和技术发展现状。针对几类新型海上风电柔直系统拓扑结构,从技术、经济性方面进行了综合比较分析,并对其工程应用潜力进行了研判。最后提出了我国海上风电柔性直流技术研究与创新发展的战略思考和建议。

基于阿伏苯宗-阿魏酸的光释放与抗氧化性能

阿魏酸是一种有效的抗氧化剂,因具有抵抗氧化应激和延缓皮肤衰老性能而被广泛应用于化妆品中.然而,光敏性对其应用提出了挑战.为了克服这一限制,本文开发了一种由阿伏苯宗(AB)和阿魏酸(FA)组成的二元分子.该设计基于阿伏苯宗结构中存在可以光去除的苯甲酰甲基,以保护阿魏酸免受光损伤并保持其抗氧化活性.研究结果表明,FA得以成功释放,AB对FA具有有效的光保护作用.体外实验结果表明,AB-FA分子及其光解产物具有显著的清除自由基活性;而细胞实验结果则证实其较低的细胞毒性和优异的清除活性氧自由基(ROS)能力.

开式风洞超声速压气机流场起动的数值研究

在开式风洞超声速平面叶栅试验中,从试验启动到叶栅建立超声速流动状态的过程,即超声速流场起动问题,已成为公认的难题。为建立可行的开式风洞超声速流场起动方法,奠定开式超声速风洞的使用基础,基于某超声速风洞,以超声速压气机平面叶栅为研究对象,开展三维数值仿真研究;分析试验条件下超声速流场起动失败的原因,制定三种流场起动方案。结果表明:起动失败的原因为叶栅前缘形成了一道强正激波;仅提高风洞进口总压无法建立叶栅超声速流动状态;仅增大下壁溢流缝宽度可起动超声速叶栅流场,但有效叶栅流道数量减少,壁面附面层增厚;保持上、下壁溢流缝宽度在1倍栅距以上,在栅前上、下壁设置超声速墙并进行抽吸,可有效起动超声速流场,相邻流道出口马赫数最大波动0.01,出口气流角最大波动0.09°,周期性满足试验需求。

雷诺数对高负荷低速涡轮性能影响的试验研究

为了研究雷诺数对高负荷低压低速涡轮性能的影响规律,以某双级高负荷低压低速涡轮为研究对象,在涡轮部件试验器上开展了变雷诺数试验研究。控制其他相似参数保持一致,通过来流节流、出口引射的方式改变涡轮内雷诺数水平。共采集了6个雷诺数状态下的气动参数,分析了雷诺数对涡轮总特性及测量截面流场参数的变化规律。结果表明,该涡轮效率随着雷诺数的降低而显著降低,研究雷诺数范围内,效率降低了2.8%;在低雷诺数下,第二级导叶通道涡、尾缘涡等涡系尺度及强度均发展壮大,气动损失增加;第二级动叶轮周功减小,做功能力损失6.3%。

哺乳仔猪的饲养管理

哺乳仔猪阶段是猪生长周期中的一个关键时期,直接关系到养猪成败,所以科学的饲养管理方法至关重要,饲养管理的最终目的就是提高仔猪成活率让养殖利益最大化,最终培育出良种猪。本文对哺乳仔猪饲养管理和哺乳仔猪断奶管理的方法进行论述,供生产一线的养殖户和饲养员借鉴和参考。

中医药干预Wnt/β-catenin信号通路治疗激素性骨质疏松症的研究进展

对Wnt/β-catenin信号通路与激素性骨质疏松症(glucocorticoid-induced osteoporosis,GIOP)相关性及中药单体、中药复方干预Wnt/β-catenin信号通路治疗GIOP的研究进行综述,指出当Wnt/β-catenin信号通路受到抑制时,骨形成减少的同时骨吸收增加,从而诱发GIOP;中药单体及复方通过调控Wnt/β-catenin信号通路抑制剂Dickkopf相关蛋白1(dickkopf related protein 1,DKK1)、组织蛋白酶K(cathepsin K,CTSK)、Wnt抑制因子1(Wnt inhibitory factor 1,WIF1)、糖原合成酶激酶3β(glycogen synthetase kinase-3β,GSK3β)、骨硬化蛋白(sclerostin protein,SOST)等表达水平,再次激活Wnt/β-catenin信号通路,从而达到防治GIOP的目的。因此,探讨中医药对Wnt/β-catenin信号通路的作用,可为防治GIOP提供有力依据,为中医药治疗GIOP提供新方向。

大数据时代公共图书馆图书资料管理改革与创新

大数据时代下,人们获取信息的方式发生了很大改变,只需要一部手机,人们随时随地都能进行信息的查询,因此,公共图书馆的职能被无限弱化,渐渐淡出了人们的学习和生活中。但是公共图书馆依旧是知识保留和传承的重要载体,它的存在依旧有其重要的特性,不可能被时代所彻底淘汰,因此,如何对公共图书馆图书管理模式进行改革和创新,让公共图书馆随着大数据时代下共同成长,重新回到当代人的视野之中,就是当下公共图书馆改革、创新工作中需要重点思考的问题。本文将对大数据时代公共图书馆图书资料管理改革与创新的意义和改革创新过程中面临的问题进行具体阐述,并建议要想促进公共图书馆图书资料管理模式的改革创新真正落实,可以采取深化大数据阅读推荐服务创新、完善大数据应用技术体系、构建大数据图书馆管理机制、搭建开放共享的阅读平台、加强大数据技术应用管理人才培养、重视网络安全管理工作等策略,全方位的对公共图书馆图书资料管理工作模式进行调整优化,使公共图书馆管的功能性得到最大限度的丰富,成为最符合当代年轻人阅读需求的样子,从而帮助公共图书馆重新回到大众的视野。

桥面除冰地热能源桩的能量传递机理研究

利用桥面除冰地热能源桩(以下简称“桥梁能源桩”)在冬季可提取清洁地热能并传输到桥面进行除冰融雪。建立了桥梁能源桩热-力耦合三维数值模型,探究了桥墩对流换热对下部能源桩能量传递机理的影响。研究表明,除冰过程中能源桩的地热提取效率是传统地热钻孔的2~3倍;桥墩与空气的对流换热会导致热量散失,造成能源桩的热功率降低;当桥墩桩基长度比由0增大到50%时,桥梁能源桩的热交换率降低约8.7%,因此桥墩较长时应考虑桥墩对流换热对能源桩热性能的影响。

拉曼光谱结合偏最小二乘法在柴油正丁醇快速定量分析中的应用

正丁醇具有互溶性好、挥发性低、价格低廉以及腐蚀性低等优势,被认为是理想的柴油添加物。柴油中正丁醇的精准定量分析对其品质快速评价与市场监督具有重要科学意义与实用价值。提出了一种基于拉曼(Raman)光谱结合偏最小二乘(PLS)的柴油中正丁醇快速定量分析方法。首先,采集了40个柴油样品的Raman光谱,并考察了不同预处理方法[一阶导数、二阶导数、多元散射校正、标准正态变换、归一化(Normalization)和小波变换]对PLS校正模型预测性能的影响;其次,采用变量重要性投影(VIP)对Normalization方法预处理后的光谱数据进行特征变量提取,并采用五折交叉验证优化VIP的阈值;最后,基于最优的光谱预处理方法、输入变量和模型参数,构建PLS校正模型对柴油中正丁醇含量进行快速定量分析,结果与基于原始光谱(RAW)和Normalization光谱的PLS校正模型的预测性能进行对比。结果表明:Normalization-VIP-PLS校正模型展现出优异的预测能力(R_(CV)^(2)和RMSECV为0.9984和0.2362%:R_(P)^(2)和RMSEP为0.9987和0.2084%;RSD为0.0355)。成功建立了一种Raman光谱结合PLS算法的柴油中正丁醇快速定量分析方法,该方法具有快速、准确、便捷等优势,可为柴油以及其他燃料中添加物检测及其品质分析提供新思路与新方法。