复合酶@ZIF-8的制备及其黑米花青素提取性能

利用体相原位生长法制备了具有优良催化活性和稳定性的α-淀粉酶&纤维素酶@ZIF-8(A&C@ZIF-8)纳米颗粒,结合溶剂萃取过程,可实现黑米中花青素的有效提取。该纳米颗粒中的α-淀粉酶和纤维素酶能分别通过水解多糖链上的α-1,4糖苷键和β-1,4糖苷键来解离植物细胞壁。同时,由于ZIF-8框架良好的空间限域保护作用,这两种酶展现出良好的高温环境耐受性和有机溶剂耐受性。该纳米颗粒的平均粒径为405nm,呈现多角球形颗粒状,其对两种酶的总负载量为18%(质量分数)。A&C@ZIF-8纳米颗粒中的酶可耐受72℃的高温环境,此时α-淀粉酶和纤维素酶的活性分别比其游离酶高出33.2%和247.3%。此外,当利用A&C@ZIF-8纳米颗粒结合溶剂萃取过程进行花青素协同提取时,其每100g提取量达到了200.39mg/g,比仅利用溶剂萃取时的提取效果提升了26.3%。该工作为创新设计和构建用于植物细胞中活性物质提取的固定化酶复合功能材料提供了新策略。

高储能性石蜡相变微胶囊的微流控制备与性能研究

高储能性相变微胶囊的可控制备对于相变潜热的高效利用具有重要意义。基于此,利用微流控技术,分别以石蜡和碳纳米管(CNT)复合海藻酸钠为芯材和壳材,通过乳化固化法制备得到了石蜡相变微胶囊,并研究了CNT含量对相变微胶囊性能的影响规律。结果表明:随着壳层中CNT含量的不断增加,微胶囊对石蜡的包封能力显著提高,当其含量为3%时,石蜡相变微胶囊的包封率接近96%,热焓值达206.8J/g。同时,石蜡相变微胶囊的光热转换能力也随CNT含量的增加而增强,并在光照11min后,其温度可达47℃。相关研究结果可为可控制备具有高储能性和光热转换性能的相变微胶囊提供科学指导。

光热响应型控释微球的可控制备及其性能

单一的光热治疗(PTT)效果有限,往往不能彻底治愈肿瘤。随着材料科学与生物医学的融合,多功能药物载体材料得到了很好的开发利用,有助于将PTT与其他治疗方法联合使用,为协同增强抗肿瘤疗效提供了有效的策略。本研究以载有吲哚菁绿(ICG)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米粒子为光热剂,以聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)为载体基材,采用微流控技术可控制备了一种新型光热响应型控释微球(PLGAICG@PVA/SA)。系统研究了微球的形貌尺寸可控性、光热转化性能、机械性能和生物相容性,并以盐酸阿霉素(DOX)为模型药物,探讨了该微球载体对DOX的负载能力和光热响应性控释能力。结果表明,所制备的PLGAICG@PVA/SA微球具有良好的单分散性,表现出优异的光热转换效应,0.5W/cm^(2)近红外光照射15min的温度增量为18.5℃且稳定性良好;微球亦具有良好的可压缩性和弹性性能,其杨氏模量为317.0kPa。在模拟生理环境中,微球中DOX药物的释放行为符合一级释放动力学模型并具有明显的光热刺激响应性。该微球材料在药物控释及肿瘤的光热/化疗联合治疗等领域具有广泛的应用前景。

基于CiteSpace的尾矿农业化利用研究现状及热点分析

以中国学术期刊全文数据库和Web of Science核心合集数据库中收录的尾矿农业化利用研究成果为基础,利用CiteSpace软件,采用知识图谱和文献计量学方法对1935-2023年期间开展的尾矿农业化利用研究成果进行了分析,结果表明:尾矿农业化利用研究在1935-1992年、1993-2002年、2003-2012年和2013年至今4个时期,形成了尾矿与土壤肥力、尾矿与土壤改良和尾矿与重金属等三大研究领域,共10个主要研究方向;2013年以来,尾矿改性对土壤物理结构的影响研究和尾矿基质土在可持续农业中的应用研究是主要研究热点;未来以土壤肥力提升与有毒元素降低协同增效、高效改良剂和生物炭基改良剂制备与应用、土壤碳氮循环与温室气体排放等将是尾矿农业化利用研究热点。

基于双重乳液对称分裂的微囊高通量可控构建

设计构建了一种用于双重乳液高通量可控构建的三级分裂微流控装置,并深入分析了多级分裂后最终双重乳液的尺寸与单分散性。此外,以油-油-水(O/O/W)双重乳液为模板合成了尺寸均一的核壳型三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯(ETPTA)微囊。相关研究结果可为高度单分散双重乳液及微囊的高通量可控构建提供理论指导。

秸秆降解菌的筛选及复合菌系构建

该研究采用传统培养分离法、纤维素降解酶活力及玉米秸秆降解率的测定,从玉米秸秆中分离、筛选具有纤维素降解能力的菌株,并通过形态学观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定。综合考虑菌株门类、纤维素降解酶活性和玉米秸秆降解效果筛选优良菌株,考察各菌株间的拮抗性,并构建不同复合菌系(编号为S1~S8)。通过比较不同复合菌系的纤维素降解酶活力,最终构建高效秸秆降解复合菌系。结果表明,筛选、鉴定得到7株高效降解秸秆的优良菌株,分别为巨大芽孢杆菌(Priestia megaterium)S381-8、短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)S381-7、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)S381-3、贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)S381-4、杆菌状链霉菌(Streptomyces bacillaris)S381-2、里氏木霉(Trichoderma reesei)S876-2、产紫青霉(Penicillium purpurogenum)S876-6,各菌株间无拮抗性。以菌株S876-6、S876-2、S381-3、S381-2为中心菌株,协同菌株S381-7、S381-4、S381-8(各菌株菌悬液体积比1∶1)混合构建的复合菌系S8纤维素降解酶活力(25.58 U/mL)最高,并且经其处理后的秸秆表面物理结构更为疏松多孔,表明该复合菌系具有良好的秸秆降解潜力。

冰岩组合体动态力学特性及裂纹演化特征研究

人工冻结法的富水基岩凿井掘进施工时,人工地下冰与岩体黏结面常受动态冲击作用影响,其稳定性决定了地下工程施工安全。为研究冰—岩复合结构的动态力学性能,采取PFC-FLAC耦合方法构建了SHPB加载系统,分析了冰岩组合体的动态特性与破坏特征,研究了试件微裂纹演化规律。结果表明:组合体试件的动弹性模量受冰岩交界面倾角θ影响较小;动载作用下组合体试件岩石中裂纹从入射端逐渐向冰岩交界面扩展,最终形成与加载方向平行的贯通主裂纹,微裂纹扩展“引导”了组合体的损伤过程;组合体试件的最终破坏形式表现为张拉与剪切复合破坏,其中岩石部分的破坏特征主要受θ影响;θ为0°~45°时,峰值应力相差不大;θ为45°~90°时,峰值应力随着θ升高呈增大趋势。

施用有机肥对小麦吸钾量及生物量的影响

以耕地棕壤和草甸土为材料,通过盆栽试验研究了施用有机肥及有机肥与钾肥配合施用对小麦生物量和吸钾量的影响。结果表明:施用有机肥后可以提高小麦的生物量和吸钾量。在棕壤上施用有机肥20,40,80g·kg-1处理的小麦生物量分别比对照增加了14.85%、24.94%和42.46%,在草甸土上施用有机肥20,40,80g·kg-1处理的小麦吸钾量分别比对照提高了38.41%、83.37%和143.55%,差异均达到了极显著水平。在施用钾肥的基础上再施用有机肥,能进一步提高小麦的吸钾量。

模拟深海环境中高强钢的阴极保护准则

釆用慢应变速率试验、电化学测试、失重试验以及扫描电镜观察等方法研究了模拟深海环境中阴极极化电位作用下高强钢的腐蚀规律。结果表明:施加阴极极化电位由-0.71V(vs Ag/AgCl,下同)负移至-0.85V,腐蚀速率由0.245 0mm/a减小到0.006 6mm/a,在-0.71^-0.90V电位区间,高强钢主要为韧性断裂;当极化电位等于或负于-0.95V后,断口开始呈现典型脆性断裂特征,高强钢已进入氢脆的危险区。可以确定最佳的阴极保护电位区间为-0.76^-0.94V。

高强钢与典型管系材料B10和TA2之间的电偶腐蚀及其电绝缘

采用电偶腐蚀试验研究了某高强钢与铜镍合金(B10)和工业纯钛(TA2)在面积比为1∶1条件下的电偶腐蚀倾向以及腐蚀程度,通过改变两电偶对材料间串联绝缘电阻值,研究绝缘电阻对电偶腐蚀的影响规律。结果表明:高强钢与典型管系材料B10和TA2在海水中具有较强的电偶腐蚀倾向,偶接后高强钢作为阳极,腐蚀加剧;试验条件下,两电偶对材料间绝缘电阻高于10kΩ时,可有效控制电偶腐蚀的发生。

一种用于抽油机的双模式无线示功仪设计

针对目前拉线式和角度式示功仪故障率高和被动工作模式的无线示功仪能耗高等缺点,设计了一种具有主动和被动两种工作模式的无线示功仪。该示功仪既可以根据所接收指令测示功图和上传数据,也可以根据设置自动测示功图和上传数据。设计了综合滤波算法,可有效滤除加速度数据中的高频干扰和尖峰干扰。详细介绍了硬件电路、工作模式和滤波程序设计,并给出了能耗和示功图数据的测试分析。现场应用表明:该装置具有可靠性高、测量准确、能耗低等优点。

一种便携式线缆检测设备的设计

针对传统线缆检测方法效率低、现有线缆检测设备体积大等缺点,设计了一种便携式线缆检测设备。该设备使用锂电池供电,多个线缆检测单元电路组合满足不同类型线缆要求,通过触摸屏选择被检测线缆类型,由嵌入式开发板向单片机控制电路发送检测指令,利用线缆检测电路对线缆进行检测,将检测结果显示于触摸屏。详细介绍了设备组成,以一实例对检测方法进行了说明。现场实用表明,该设备具有检测速度快、准确率高、体积小、扩展性强等优点。

基于三轴加速度传感器的抽油机悬点位移测量装置设计

针对常用单片机滤波算法不能有效滤除加速度数据中的杂波干扰和单轴加速度数据在加速度传感器与地面不垂直情况下不能准确计算抽油机悬点位移等缺点,利用自相关数字滤波算法对加速度数据进行数字滤波,并采用三轴加速度传感器ADXL362同时采集抽油机悬点三个轴向的加速度,通过相量合成对加速度数据进行修正,提高位移计算精度。详细介绍了硬件电路、抽油机冲次计算、抽油机悬点位移计算,最后给出了该装置现场测试数据。现场测试表明,该装置具有运行可靠、精度高、功耗低等优点。

基于12864 LCD的波形显示系统的研制

本文介绍一种利用C8051F005单片机与12864LCD为主要器件搭建的波形显示系统,该系统能够实现对各种复杂动态信号的实时采集和稳定显示,并能测量和显示出信号的幅值和频率。

气液并流通过波纹筛板填料的流体力学性能

脉冲流是堆叠筛板填料中的一种特殊流型,因其具有较高的传质传热效率而受到关注。为了强化气液相互作用,增强脉冲流的气液操作范围,提升脉冲流的强度,本文设计了3种尺寸的波纹堆叠筛板填料,通过实验研究了其两相流压降特性和脉冲流行为;对比波纹堆叠筛板填料与普通堆叠筛板填料的脉冲流操作范围;综合实验数据,提出波纹筛板填料的压降和脉冲流操作区域的上下限气、液相雷诺数关联式。结果表明:波纹板填料中两相流压降的变化受操作参数、孔径及开孔率等结构参数的影响规律类似于普通筛板填料,但由于流动不规则性增强,相同条件下波纹板单板压降高于普通筛板。与普通筛板填料相比,波纹板填料中脉冲流的操作范围显著扩展,脉冲流强度也同时增强;筛板孔径相对较大时,波纹板填料中出现脉冲流的起始液量相较普通筛板显著降低,不同孔径波纹筛板脉冲流操作区域的上限气量均显著提高。波纹筛板填料的两相流压降预测关联式和脉冲流操作区域上、下限的预测关联式的预测值与实验测试值相对偏差均在15%以内,可供波纹板堆叠填料的应用设计参考。

“电机与拖动基础”课程教学改革研究

针对“电机与拖动基础”课程特点和传统教学方法弊端,提出了一系列改革措施:通过引入计算机仿真加深学生对基本概念和基本原理的认知;应用对比教学法有利于学生掌握各知识点的共性和差异;采用问题教学法使学生带着问题去学习,提高学习的针对性;通过规范实验流程、增加设计性和综合性实验,培养学生基本实验设计能力,提高学生理论实践结合能力和创新能力;采用多种考核方式,客观反映学生学习效果,督促学生重视实验过程。

长石矿除云母增白的研究

为降低中低品质长石矿中的云母含量,采用反浮选法对广东省某地的钾钠长石矿进行了研究,考察了选矿药剂、药剂浓度、药剂加入量、矿浆p H、矿浆浓度等因素对长石矿去除云母增白的影响。通过傅里叶变换红外光谱分析,研究了十二胺和十八胺对云母的吸附特性和机理。结果表明浮选药剂是通过物理吸附来去除云母。最佳的试验参数如下:最佳的浮选药剂为十二胺和十八胺的混配物,两者质量比为2∶1;药剂浓度为5%;药剂加入量为0.825 g/kg;矿浆p H=2~3,矿浆浓度为40%。经过除云母增白后,长石矿的白度由7%增加到54%。

腐殖酸对耕地棕壤固钾与释钾作用的影响研究

通过室内等温培养试验,研究了施用富里酸和胡敏酸对耕地棕壤钾素释放和固定作用的影响。结果表明,施用腐殖酸可以促进土壤钾素的释放,并有随腐殖酸用量提高而增高的趋势。其中,施用富里酸4%,在25℃条件下培养21d,土壤的钾素释放量增加了6.25%,而在相同条件下,施用胡敏酸土壤钾素的释放量仅增加了2.26%;施用腐殖酸可以降低土壤对外源钾的固定量,在施用外源钾400mgkg-1土条件下,与对照比较各处理的固钾量差异均达到了极显著水平。外源钾施用方式对腐殖酸降低土壤固钾作用的影响不同,腐殖酸与土壤恒温培养7d以后施用钾素的固钾量低于钾素与腐殖酸同时施用处理的。腐殖酸对土壤钾素释放和固定的影响是通过对含钾矿物的溶解和层间堵塞以及对钾素的吸附作用实现的。

抽油机无线示功仪的研制

示功图是分析抽油机工作状况的重要手段。针对目前拉线式和角度式示功仪存在故障率高等缺点,设计了一种基于加速度传感器的无线示功仪。该示功仪利用无线模块接收指令,以单片机为控制核心,通过加速度传感器和载荷传感器对抽油机参数进行测量,计算出示功图所需的位移和载荷,再通过无线模块上传示功图数据。详细介绍了硬件电路和示功图数据的测试结果。现场实验表明,该装置具有可靠性高、测量准确等优点。

凤眼莲净化北方地区屠宰废水的初步研究

对凤眼莲净化北方地区屠宰厂废水的效果进行了初步研究。结果表明 :在适宜的温度条件下 ,凤眼莲可以直接净化高浓度的屠宰废水 ,能够大幅度降低屠宰废水中的化学需氧量、悬浮物、氨态氮和总磷的浓度。凤眼莲处理系统在去除水中有机污染物的同时 ,还可收获大量具有多种用途的凤眼莲。