VA族元素修饰对二维AlN电磁性质调控的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了VA族元素(N、P、As、Sb、Bi)对二维AlN电磁性质的影响.研究发现,VA族元素修饰后,二维AlN的能带结构发生显著劈裂,表明体系转变为磁性材料.同时,导带底部向低能量区域移动,使得二维AlN的吸收阈值从紫外线区域扩展至可见光区域.因此,VA族元素的修饰显著调控了二维AlN的电子结构和磁性,为实现可见光响应的光电子和自旋电子器件提供了新思路和可能性.

我国城乡高中一、二年级学生体质健康测试状况的调查研究

背景目前有关高中生体质健康测试成绩的研究以各省、市内局部地区较为多见,多中心大样本量的全域研究甚少。各类学校在普遍开展线上与线下混合式教学时,势必延长了高中生本已较长的静坐时间。这种趋势是否对高中生的体质健康产生一定的影响,亟待开展全域范围的调查研究。目的调查并分析我国七大地区城乡高中一、二年级学生的体质健康测试成绩水平及相关影响因素,探索出高中一、二年级学生的体质健康水平均衡提升的赋能路径。方法采用分层随机整群抽样方法,于2019年1—3月在我国31个省(直辖市、自治区)七大地区(华东、华南、华北、华中、西北、西南、东北)高中学校按照市区县与乡镇村进行分层抽样,然后随机整群分别选取市区县高中学校和乡镇村高中学校各1所,共62所学校42523名在读的高一、高二年级学生进行调研,同时收集学生的体质健康测试成绩数据(BMI反映身体发育水平,肺活量反映身体功能,坐位体前屈反映躯体柔韧度,引体向上、50 m跑、立定跳远反映上下肢爆发力量水平,1 min仰卧起坐反映躯体核心力量水平,800 m跑、1000 m跑反映心肺耐力水平),并运用非参数检验及多元线性回归分析探讨体质健康测试成绩水平的影响因素。结果42523名高中生的中位年龄为16.0(16.0,17.0)岁;男生20074名(47.2%)、女生22449名(52.8%),市县区21725名(51.1%)、镇乡村20798名(48.9%)。七大地区高中生性别、城乡分布比较,差异有统计学意义(P<0.05)。七大地区高中男生各项体质健康测试成绩比较,差异均有统计学意义(P<0.05);各项体质健康测试成绩前三的地区如下:身高(华北>东北>华中)、体质量(东北>华北>华中)、BMI(华中>东北>华北)、肺活量(东北>华中>华南)、50 m跑(华南>华中>华东)、立定跳远(华南>华北>西北)、坐位体前屈(华南>西南>华中)、引体向上(华南>西南>西北)、1000 m跑(华南>华中>西南)。市县区高中男生的肺活量成绩高于镇乡村,50 m跑、立定跳远、坐位体前屈、引体向上、1000 m跑成绩低于镇乡村(P<0.001)。七大地区高中女生各项体质健康测试成绩比较,差异均有统计学意义(P<0.05);各项体质健康测试成绩前三的地区如下:身高(华北>东北>西北)、体质量(东北>华北>西北)、BMI(东北>华北>西北)、肺活量(东北>华南>华中)、50 m跑(华南>华中>华东)、立定跳远(华南>华北>华中)、坐位体前屈(东北>华中>华南)、1 min仰卧起坐(华北>华中>华东=西南)、800 m跑(东北>华中>华南)。市县区高中女生的身高、体质量、BMI成绩高于镇乡村,肺活量、50 m跑、立定跳远、坐位体前屈、1 min仰卧起坐、800 m跑成绩低于镇乡村(P<0.001)。多元线性回归分析结果显示,男生引体向上成绩与BMI、1000 m跑成绩呈负相关,与50 m跑、立定跳远、坐位体前屈成绩呈正相关(P<0.05),坐位体前屈为最主要的影响因素,1000 m跑次之;1000 m跑成绩与BMI、肺活量、引体向上成绩呈负相关,与50 m跑、立定跳远、坐位体前屈成绩呈正相关(P<0.05),引体向上为最主要的影响因素,坐位体前屈次之。女生1 min仰卧起坐成绩与BMI、肺活量、立定跳远、800 m跑成绩呈正相关,与50 m跑、坐位体前屈成绩呈负相关(P<0.05),BMI为最主要的影响因素,坐位体前屈次之;800 m跑成绩与BMI、50 m跑、坐位体前屈成绩呈负相关,与立定跳远、1 min仰卧起坐成绩呈正相关(P<0.05),坐位体前屈为最主要的影响因素,BMI次之。结论我国市县区高中一、二年级男生的身体发育水平与镇乡村相当,但市县区高中一、二年级女生的身体发育水平高于镇乡村女生。市县区高中一、二年级学生的上下肢爆发力量、躯体核心力量、心肺耐力水平均显著低于镇乡村。除身体发育水平以外,华南地区的高中一、二年级男生的体质健康各项测试成绩水平的优势十分明显。

“胡焕庸线”两侧高中生健康素养与静坐时长态势特征调查研究

背景目前“胡焕庸线”的学术价值已经延伸至其他相关学科,考虑到我国人口众多且分布差异较为明显的特点,本研究借鉴人口地理学的研究成果,旨在探索按照“胡焕庸线”的人口密度分布界定标准,深入研究了“胡焕庸线”两侧城乡高中生的健康素养和静坐时长的态势特征。目的调查分析“胡焕庸线”两侧东南半壁与西北半壁的城乡高中生健康素养与静坐时长的现状态势特征,为改善我国高中生的身心健康水平提供依据。方法采用分层整群随机抽样方法,于2019年1—3月对我国31个省(直辖市、自治区)在内的62所学校高一、高二学生进行健康素养与静坐时长的调研(统一提前邮寄配发健康素养调查问卷与静坐时间调查问卷各12400份)。采用多元线性回归模型分析方差膨胀系数,校正混杂因素后分析“胡焕庸线”两侧东南半壁与西北半壁高中生静坐时长的影响因素。结果最后纳入健康素养调查问卷9057份,其中东南半壁7489份(82.7%),西北半壁1568份(17.3%);纳入静坐时间调查问卷8031份,其中东南半壁6614份(82.4%),西北半壁1417份(17.6%)。东南半壁高中生健康素养评分、静坐时长均高于西北半壁(Z=-4.009、-9.198,P<0.001)。东南半壁年龄为17、18岁,女性,城乡,父亲学历为大专以下、大专,母亲学历为大专、本科,家庭年收入为1~万、5~万、8~万、>10万元,家庭人口数为1、3、7、9、≥10人的高中生健康素养评分均高于西北半壁(P<0.05);东南半壁年龄为15、16、18岁,男女,城乡,父亲学历为大专以下、大专,母亲学历为大专以下,家庭年收入为<1万、2.5~万、5~万、8~万、>10万元,家庭人口数为3、4、5、6人的高中生静坐时长均长于西北半壁(P<0.05)。多元线性回归模型分析结果显示,校正混杂因素后,东南半壁高中生静坐时长与家庭年收入(β=0.324)和母亲学历(β=0.644)均呈正相关,但与健康素养评分(β=-0.015)和父亲学历(β=-0.212)均呈负相关(P<0.05);标准化回归系数β比较,家庭年收入(0.164)>母亲学历(0.131)>父亲学历(-0.056)>健康素养评分(-0.050)。西北半壁高中生静坐时长与健康素养评分(β=0.017)、父亲学历(β=0.789)、母亲学历(β=0.540)均呈正相关(P<0.05);标准化回归系数β比较,父亲学历(0.163)>母亲学历(0.111)>健康素养评分(0.056)。结论东南半壁高中生健康素养评分、静坐时长均高于西北半壁。东南半壁高中生静坐时长与家庭年收入和母亲学历呈正相关,但与健康素养评分和父亲学历呈负相关;西北半壁高中生静坐时长与健康素养评分父母亲学历均呈正相关。家庭年收入对东南半壁高中生静坐时长影响的权重最高,父亲学历对西北半壁高中生静坐时长影响的权重最高。

某高硫高砷铜铁多金属矿选矿试验

某高硫高砷铜铁多金属矿的矿物组成复杂,主要矿物黄铜矿与硫铁、毒砂以及其他脉石矿物赋存紧密,原矿中铜品位为0.73%、硫品位为11.33%、铁品位为26.4%、砷品位为1.11%,属高硫高砷的铜铁多金属矿。为使矿石中有用矿物综合回收,开展了选矿试验研究。结果表明:采用铜优先浮选工艺,在闭路试验可获得铜品位24.56%、铜回收率85.21%的铜精矿,铜精矿中砷含量为0.21%,砷分布率为0.43%,指标良好。此外,由于选铜尾矿中含硫、砷较高,且硫理论品位较低,磁选难以低成本得到合格的硫精矿和铁精矿,因此不进行回收。

关于黑龙江省水煤浆产业发展的建议

为促进黑龙江水煤浆产业发展,分析水煤浆产业发展现状,探讨进一步加快发展水煤浆产业的建议,如政府主导统筹协调发展,地方推动配套工程示范,坚定落实绿色发展战略,增加核心技术储备等。

TRIZ理论在大直径球型工件自定心夹具设计中的应用

TRIZ理论在大直径球型工件自定心夹具设计中可以解决方案优化的问题,应用经典TRIZ的基本研究方法,分析系统的矛盾和资源,通过TRIZ理论强大的工具体系,寻求解决矛盾的最优解,得出相对优化的设计方案,指导工程设计优化。

外卖餐具中16种合成酚类抗氧化剂的含量及迁移分析

目的测定外卖餐具中16种合成酚类抗氧化剂(synthetic phenolic antioxidants,SPAs)的含量,分析外卖餐具中这类污染物的迁移行为。方法本研究通过液相色谱-串联三重四极杆质谱法和气相色谱-串联三重四极杆质谱法,测定了6大类不同品牌外卖餐具中16种SPAs的含量。分别以纯净水、4%醋酸(V/V)、10%乙醇水溶液(V/V)、50%乙醇水溶液(V/V)和95%乙醇水溶液(V/V)为食品模拟物,开展不同品牌外卖餐具中主要SPAs的迁移实验。结果外卖餐具中均可以检出1种以上SPAs,其中2,6-二叔丁基对甲酚及其代谢物的含量和检出率最高,2,4-二叔丁基苯酚和新兴化合物2,2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)次之,然而2,4-二叔丁基苯酚是外卖餐具最主要的迁移物。结论外卖餐具中合成酚类抗氧化剂广泛存在。2,4-二叔丁基苯酚在外卖餐具中大量迁出,其健康危害需要引起足够关注。

一种基于硅传感器的空间中子探测器设计

针对空间站轨道复杂的中子辐射环境,设计一种中子探测器,采用硅层叠结构,利用核反冲法及核反应法进行中子的间接探测,获取空间站轨道中子辐射的能谱信息。该中子探测器的探测范围指标为0.025 eV~10MeV,搭载于天宫空间站梦天实验舱的空间辐射生物学暴露实验装置上,用于监测空间站低地球轨道的中子辐射环境,获取在轨探测数据,可为研究空间中子对生物体造成辐射效应的作用机理提供重要依据,也可为研究次级粒子对航天器电子元件造成的单粒子效应提供必要的空间环境参数。

琼西北地区红蕉花蕾发育期矿质元素含量及分布特征

红蕉(Musa Spp.Red Dacca)是具有独特紫红色外观,浓郁风味,甜度适中的特色蕉类品种,消费市场竞争力较强,可适度规模发展。本研究以生长发育的红蕉花蕾为试材,测定分析从第1梳(头梳)至第9梳(尾梳)果穗果指与苞片含水量及主要养分规律。结果表明,(1)各梳果指较相应苞片的含水量低,降低的幅度为1.38%~1.92%;各梳果指中含水量趋于稳定,均为91%左右。(2)在果指中,第1梳至第9梳各矿质元素含量从高到低依次为K>N>P>Mg>Ca>Mn>Fe>Zn>Cu,而相应苞片中各矿质元素含量排序相同;果指中Ca、Mg、Mn元素含量变化与第1梳至第9梳果指呈极显著负相关;花蕾苞片中K、Ca、Mn、Fe元素含量变化与第1梳至第9梳苞片呈极显著负相关,即干物质质量越低,其养分含量则越少。(3)果指与相应花蕾苞片中Ca、Mg、Mn含量变化呈极显著正相关;N元素含量变化呈显著正相关;K元素含量变化呈显著负相关。初步阐明红蕉抽蕾期果穗果指及苞片器官主要矿质元素的分布规律,为制定精准养分管理提供参考。

利用过境免签政策促进黑龙江省旅游业发展探究

分析黑龙江省利用过境免签政策发展旅游业的优势,提出优化支付环境,提供多语种服务,提升旅游服务水平,将免签政策落地与发展产业相结合,加强安保措施等建议,以期为进一步扩大黑龙江省对外开放水平,推动当地经济文化现代化、全球化发展提供参考。

高铁赤泥钙化还原过程液相生成抑制机理

高铁赤泥中赋存大量铁资源难以回收利用,钙化还原—磨选方法可实现赤泥中铁、铝组分的高效分离。针对高铁赤泥钙化还原过程中易形成液相,导致物料熔化和设备黏结的问题,本文提出分段式钙化还原—磨选技术路线,研究不同温度制度下,高铁赤泥钙化还原产物的形态、金属化率、微观结构、金属铁晶粒的生长规律和相关磨选指标。结果表明:采用分段钙化还原焙烧,可在低温阶段完成铁氧化物还原至金属铁和钙铝化合物形成的反应过程,在高温阶段完成金属铁颗粒的聚集长大过程,将低熔点物形成和高温焙烧分离进行,抑制液相生成。采用第一段1 125℃焙烧30 min、第二段1 200℃焙烧40 min的分段焙烧制度,还原过程无明显液相生成,金属铁颗粒的平均粒度达到21.52μm。还原产物经磨选后,所获得的还原铁粉TFe质量分数和Fe回收率分别达到92.84%和78.68%。本文研究成果可为高铁赤泥的资源化利用提供理论依据。

VI族元素修饰对二维AlN电子性质影响的第一性原理研究

采用密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了VI族元素(O、S、Se、Te)修饰对二维AlN电子性质的影响。计算结果表明,O修饰后,二维AlN体系的能带发生劈裂,从而转变为磁性材料;S、Se和Te修饰后,二维AlN电子态密度曲线自旋向上和自旋向下完全对称,形成了非磁性结构。从态密度图可以看出,费米能级附近的态密度主要由修饰原子的p态电子和N原子的p态电子贡献,导带底部逐渐向低能区移动,导致二维AlN的吸收波长阈值从紫外线区域向可见光移动。因此,修饰的二维AlN光催化效率提高,并有应用于可见光响应的光电子和自旋电子器件的可能。

基于潮汐附加构造应力的2013年灯塔M_(S)5.1地震射出长波辐射变化分析

针对2013年1月23日辽宁灯塔M_(S)5.1地震,利用引潮力附加构造应力(Additional Tectonic Stress Caused By Tidal Force,ATSCTF)计算模型,计算得到震中位置(41.5°N,123.2°E)在地震前5周以及震后3周(2012年12月16日—2013年2月15日)的ATSCTF变化。地震发生时,ATSCTF垂直方向分量处于高相位点附近,显示引潮力对本次正断层走滑型地震具有诱发作用。以ATSCTF变化周期的各低相位点时间(2012年12月19日、2013年1月4日、2013年1月18日、2013年2月2日)数据分别为背景,各周期期后数据分别与背景逐日相减,计算研究区(36°N~46°N,118°E~128°E)范围内,National Oceanic and Atmospheric Administration(NOAA)卫星射出长波辐射数据(Outgoing Long Wave Radiation,OLR)在各ATSCTF周期时段分布及其变化。结果显示,无震的ATSCTF变化的A、B、D周期,震中附近OLR无变化;发震的ATSCTF变化的C周期,在空间上,该地区震前OLR仅震中及其南侧区域发生了显著连续升高变化过程,在时间上经历了初始微异常→异常加强→高峰→衰减→发震→平静的演化过程,与岩石应力加载—破裂经历:初始微动破裂→扩张破裂→应力闭锁→地震爆发→平静的力学演化过程中各阶段红外辐射特征一致;显示引潮力对处于临界状态的活动断层具有诱发作用,而OLR是地震构造应力应变过程辐射表征。

抗香蕉枯萎病菌菌株F2-14的鉴定及其抑菌机制初探

香蕉枯萎病已严重威胁全球香蕉产业发展,生物防治是防控香蕉枯萎病的重要途径之一。本研究筛选香蕉土壤中的拮抗香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense tropical race 4,Foc TR4)活性细菌,得到1株具有高拮抗活性的菌株F2-14。采用生理生化特性、形态特征和基因组ANI值分析鉴定该菌株,并进行其生物信息学分析,利用antiSMASH预测其次级代谢产物合成基因簇,与CAZy等数据库进行比对分析;并进行其抑菌物质粗提及其抑菌机制研究。结果表明,菌株F2-14鉴定为贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis。其基因组中具有产生几丁质酶、葡聚糖酶、蛋白酶等的基因,还含有编码杆菌溶素、儿茶酚型嗜铁素、丰原素、表面活性肽等7种抗菌活性的基因簇。菌株F2-14具有广谱抗真菌活性,能够平板抑制辣椒炭疽病菌Colletotrichum acutatum等15种病原真菌菌丝生长,且能通过产生次级代谢物致使Foc TR4病菌的细胞壁破裂和细胞膜受损,从而抑制Foc TR4病菌生长。说明贝莱斯芽孢杆菌菌株F2-14在植物病害防控方面有着较好的应用潜力。

省属科研院所高价值发明专利培育工作探究

创新是社会进步的核心驱动力,专利是关键的技术体现方式,对研究院所和开发单位来说,高价值发明专利是其主要竞争优势。对省属科研院所高价值发明专利培育工作提出建议,要强化组织领导,加强管理机制建设,实施知识产权全流程管理,高效益实现成果就地转化,发挥高价值发明专利的示范效应。培育这些高质量发明专利的实质就是通过建立创新型的组织结构来推进创新模式的转变,以此为中心驱动创新发展,并使之产生真正的经济效益和社会效益。

慢性阻塞性肺病患者心力衰竭恶化的风险预测模型

目的 构建慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)合并心力衰竭(heart failure, HF)恶化风险的预测模型,旨在对高风险人群做出合乎逻辑的预测评估和及时系统的干预反应。方法 回顾性收集本院2016年1月至2022年5月首次因HF住院的481例COPD患者的临床资料。使用Lasso回归进行特征变量降维,拟合Cox比例风险模型。采用C-index、校准曲线、受试者工作特征曲线和决策曲线分析、评价模型的准确性和应用价值。根据列线图评分截断值划分为高、低风险组,采用Kaplan-Meier法、Log-rank检验分析组间未发生复合终点概率的差异。结果 观察期间发生结局事件患者279例(58.0%),其中死亡患者16例(3.3%)。模型保留4个预测变量:利尿剂使用情况、诊断肺部感染、中度或重度贫血和左室射血分数。在0.5、1、2年时间点对应的AUC分别为0.699、0.742和0.662,校准曲线和DCA曲线显示出良好的准确性和应用价值。高、低风险组之间的生存概率差异具有统计学意义(P<0.001)。结论 本研究构建的COPD患者发生HF恶化风险预测模型预测性能良好,且在临床上合理的风险阈值范围内应用模型可能产生正收益。

煤矿冲击地压高效精准防控难点及技术创新

冲击地压孕灾和致灾机理复杂、影响因素众多,煤矿地质环境复杂多变及隐伏构造的存在,卸压前后应力集中和冲击风险程度的变化难以定量评估,监测预警难以实现靶向预警和动态防控冲击地压等问题,导致当前煤矿冲击地压问题仍非常严重。在精准评价和防冲设计、采掘中靶向预警和动态防控等方面提出对应的解决途径,阐述了产学研结合获得的一些重要研究进展。结果表明,通过校企联合强化矿井冲击地压机理研究,结合多种方法提高冲击危险性评价的准确性,基于动静载冲击破坏模型和临界准则量化防冲措施参数,采掘中紧密结合地质和开采条件实现靶向预警和动态防控等,是实现冲击地压高效、精准防控的重要解决途径。三参量致灾理论和巷道瞬态触发—连锁破坏冲击模型、基于人工智能巷道抗震能力评估及卸压—支护优化设计、煤层应力随钻感知和精准卸压调控、冲击地压靶向监测预警技术、采掘全过程冲击地压跟踪治理技术等一系列创新成果,破解了复杂致灾环境下冲击地压防控难题,为冲击矿井安全高效开采提供了有力保障。

巷道围岩连锁冲击破坏机理及稳定控制方法研究

利用虚拟交界面将巷道围岩整体结构分成若干岩体单元和弹性单元,建立巷道围岩连锁冲击破坏理论及其力学结构模型,分析了不同静载、动载组合巷道围岩连锁破坏形式,建立了连锁破坏的力学方程和能量方程,揭示了巷道围岩储能结构、阻力结构在冲击启动和破坏过程中的作用和影响机制。研究表明,冲击地压是动力扰动诱发煤岩体内部弹性能突然释放的结果,其中煤岩体储能结构是冲击破坏的内因和动力源泉,动载诱发局部岩体破坏和能量连续释放;煤岩体冲击破坏时,其整体结构转变为向巷道自由空间运动的多滑块(岩体单元)结构,各滑块间存在相对运动、挤压以及弹性单元触发产生的冲击力,使各岩体单元的速度和加速度均处在动态变化当中;巷道围岩防冲控制的有效思路是调整巷道围岩整体结构,合理分布储能结构和冲击阻力结构,主动破坏能量持续解锁所需的弹性单元,使巷道周边围岩由储能结构转变为阻力结构区域。

基于灰色关联度-BP神经网络的混凝土抗腐蚀性能研究

利用灰色关联度法对不同强度等级不同腐蚀环境下混凝土抗腐蚀性进行分析。利用神经网络对混凝土抗腐蚀性试验数据进行训练,并对未参与训练的数据进行预测验证。研究结果表明:砂子、水泥、碎石及防腐涂层等4种因素与抗腐蚀性的相关性最高,其余影响因素对抗腐蚀性影响则相对较小。BP神经网络预测的抗腐蚀性参数与试验所测数据误差基本在10%以内,满足要求。

ZIF-8改性海藻酸钠吸附水中铜离子的研究

以海藻酸钠(SA)为基底,通过MOFs改性的方法制备一种吸附剂复合材料ZIF-8/SA凝胶球,用于水中Cu(Ⅱ)去除的研究。研究pH、Cu(Ⅱ)初始质量浓度对复合凝胶球吸附Cu(Ⅱ)的影响。利用扫描电子显微镜、X射线衍射光谱和傅里叶变换红外光谱等表征手段进行分析。结果表明,当溶液pH=5、Cu(Ⅱ)初始质量浓度为300 mg/L时,0.3 ZIF-8/SA对Cu(Ⅱ)的吸附量可达164.6 mg/g,实验数据和过程符合Langmuir和拟二级动力学模型。吸附剂循环使用5次后,吸附量的保留率仍为80.2%。