PFAS及含氟气体管控下环保绝缘气体研究与电力装备应用展望

全球气候变化背景下,SF6的使用将受到更严格的限制。以C_(4)F_(7)N和C_(5)F_(10)O等为代表的低全球变暖潜在值(global warming potential,GWP)、高绝缘强度气体得到了广泛关注,相关高压电气装备已在多个国家推广应用。然而随着2019年《斯德哥尔摩公约》的签署,世界多国逐步出台了针对全氟烷基和多氟烷基物质(polyfluoroalkylsubstances,PFAS)以及含氟气体限制使用的法规和标准,以美国和欧盟为代表的激进PFAS政策也间接导致3M公司计划于2025年底累计停产包括C_(4)F_(7)N、C_(5)F_(10)O在内的58种含氟物质。为此,该文深入剖析PFAS及含氟气体管控背景下环保绝缘气体与装备发展面临的挑战,阐述相关政策对我国气体绝缘装备低碳发展的影响,指出氟碳类环保绝缘气体的全生命周期管控标准的制定及应用监管规范化是目前的重要工作,并对新型绝缘气体分子设计方法、绝缘与放电理论、工程应用技术及产品研发等方面的未来发展进行展望,以期为我国环保电力装备研发及相关政策的制定提供参考。

面向高性能摩擦纳米发电机的电介质材料

摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,TENG)作为微纳电源或自取能传感器近年来在多领域表现出广阔的应用潜力.TENG的输出性能提升与作为摩擦起电层的电介质材料接触起电特性密切相关.本文首先介绍了TENG及其电介质摩擦起电层的相关基础理论和模型;其次,阐述了TENG电介质材料的选材、改性(表面改性、体改性)和结构设计策略,其中表面改性和体改性涉及表面粗糙度控制、官能团调控、电介质材料介电参数优化,在电介质的结构设计方面,重点介绍了电荷传输层、捕获层、阻挡层的原理及通过多层结构来提高TENG介电性能的典型方法;最后,强调了本领域发展面临的挑战和未来发展趋势,为面向高性能TENG的纳米电介质材料开发提供参考.

准科研模式的计算机视觉实验课程建设

人工智能“新工科”建设强调对学生实践能力、学科交叉能力、团队协作能力、创新能力的培养。计算机视觉实验作为人工智能专业的核心专业实验课,从科研项目中提炼能够反映前沿性和创新性的有挑战度的实验内容,采用多路径迭代的实验设计,通过准科研的过程体验,将学生的知识、能力和素质培养进行有机融合,实现从单科到交叉、从被动到主动、从应试到实战、从个体到协作的四个转变,培养学生解决复杂工程问题的能力和科研创新能力。

“碳达峰、碳中和”目标下高压电气设备中强温室绝缘气体SF_(6)控制策略分析

广泛应用在高压电气设备中的绝缘气体六氟化硫(SF_(6))具有极强的温室效应。近些年随着中国输、变、配电网络的高速发展,SF_(6)的使用量和排放量持续增加。通过提取卫星测试数据发现,中国区域内SF_(6)大气含量呈逐年提高的趋势。为实现“碳达峰、碳中和”目标,控制电力行业SF_(6)的使用和排放具有重要意义。该文综合分析SF_(6)的净化回收、降解处理、环保替代3种减排手段的研究现状,并对各类技术的优劣势、互补性和发展前景进行讨论;同时,指出现有SF_(6)减排技术仍处在较为初级的阶段,治理方案亟待提升,建立SF_(6)全寿命周期管理体系是现阶段最为有效的手段。因此,该文对电力行业减排措施研究和策略制定具有理论实施和实际参考价值。

农业科普人员创新能力建设探究

随着科技对农业发展贡献率的逐年提升,科普工作在实施乡村振兴战略中的重要性日渐凸显。让农业科技真正走进大众,并服务农业生产、提高人民生活品质,科普人员是至关重要的一个抓手,其科普创新能力的培养和提升在强农、惠农中发挥重要作用。本文对当下农业科技科普需求进行分析,结合实际对农业科普传播人员创新能力建设提出扎实基本功、学会讲故事、拓展新渠道、善用圈文化、能作“及时雨”五点建议。

中风星蒌通腑胶囊介导CCK-8调控IL-10/STAT3信号通路改善脑出血小鼠的炎症损伤

目的探讨中风星蒌通腑胶囊介导胆囊收缩素八肽(CCK-8)对白细胞介素10(IL-10)/信号转导与转录激活子3(STAT3)信号通路对脑出血小鼠的脑部炎症反应的调控作用及机制。方法将110只C57BL/6小鼠按随机数字表法分为假手术组、脑出血组及中风星蒌通腑胶囊低、中、高剂量组,每组22只。采用胶原酶法建立脑出血模型,模型复制2 h后进行中风星蒌通腑胶囊混悬液灌胃(10 mL·kg^(-1)),假手术组与脑出血组灌以等量的生理盐水。记录小鼠的神经功能学评分及左转率;于术后72 h采用干湿质量法检测脑含水量;于术后72 h采用Western Blot法检测小鼠血肿周围肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素10(IL-10)以及Janus激酶1(JAK-1)、STAT3、磷酸化STAT3(p-STAT3)通路蛋白的相对表达水平;于术后第3、5天采用Elisa法检测小鼠CCK-8的相对表达水平;采用荧光定量PCR(qPCR)法检测IL-10、STAT3的mRNA的表达水平。结果与脑出血组比较,中风星蒌通腑胶囊低、中、高剂量组干预治疗后,第3天及第5天小鼠改良神经功能缺陷(NDS)评分明显降低(P<0.01),低剂量组第3天及第5天左转率降低(P<0.05),中剂量组第3天(P<0.05)及第5天(P<0.01)左转率降低,高剂量组第3天及第5天左转率明显降低(P<0.01)。低剂量组小鼠脑含水量减少(P<0.05),中、高剂量组小鼠脑含水量明显减少(P<0.01)。低剂量组促炎因子TNF-α、IL-6及JAK-1、STAT3、p-STAT3通路蛋白的表达均明显减少(P<0.01),IL-1β表达减少(P<0.05),抑炎因子IL-10表达明显增加(P<0.01);中、高剂量组促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6及JAK-1、STAT3、p-STAT3通路蛋白的表达均明显减少(P<0.01),抑炎因子IL-10表达明显增加(P<0.01)。低剂量组CCK-8的含量在用药后第3天增加(P<0.05),第5天含量明显增加(P<0.01);中、高剂量组CCK-8的含量在用药后第3天及第5天明显增加(P<0.01)。IL-10的mRNA相对表达水平在用药后均明显增高(P<0.01),STAT3 mRNA相对表达水平在用药后均明显降低(P<0.01)。结论中风星蒌通腑胶囊可以增加脑肠肽CCK-8的表达,调控IL-10/STAT3信号通路,从而减轻小鼠脑出血后的继发性炎症反应及细胞毒性脑水肿。

《诗经》物质文化研究综述

传统的《诗经》研究不外乎礼乐研究、经学研究、文学研究,而文化研究则是进入20世纪之后才有的。在文化研究中,则是先有精神文化研究,而物质文化研究则是进入21世纪之后才渐趋增多。就研究场域而言,最受关注的有服饰文化研究、食文化研究及酒文化研究、玉文化研究、建筑空间研究等。具体而言,《诗经》中书写了260多种物象及意象,最受关注的动物类有鱼等,木类有桑、桃李、松柏、杨柳等,花草类有蒹葭、荷花、蒲等。

狒狒巴拉姆希阿米巴脑炎1例

狒狒巴拉姆希阿米巴,属棘阿米巴科,主要致皮肤和中枢神经系统患病;这种机会致病性自由生活的阿米巴导致的感染首发症状多为皮肤病变,全球文献至今报道了200多例病例,大部分发生在全球较温暖的地区[1],如美洲大陆,在亚欧洲较少见,我国迄今为止有文献报道仅33例。单一皮肤型患者预后较好,而脑炎型患者的病情则呈暴发式进展,且目前并无系统的治疗方案,其致死率高达98%[2]。报道本病例旨在提高临床医师对狒狒巴拉姆希阿米巴脑炎的认识。

人参皂苷Rd通过下调DRP1介导的线粒体分裂缓解哮喘

目的:探讨人参皂苷Rd通过发动蛋白相关蛋白1(DRP1)介导的线粒体分裂缓解蟑螂提取物(CRE)诱导的哮喘小鼠气道炎症的分子机制。方法:动物(BALB/c小鼠)和细胞(人气道上皮BEAS-2B细胞)实验均设置对照组、模型组(CRE组)、CRE+低剂量人参皂苷Rd组、CRE+高剂量人参皂苷Rd组和CRE+地塞米松组。利用HE染色法观察肺组织病理改变;ELISA及流式细胞术检测辅助性T细胞(Th1/Th2)因子水平;Western blot和荧光染色法检测活性氧(ROS)产生、线粒体分裂蛋白及线粒体形态。结果:人参皂苷Rd显著减轻CRE诱导的小鼠气道周围炎症细胞浸润,降低血清总免疫球蛋白E(IgE)和CRE特异性IgE水平(P<0.05),以及支气管肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞比例(P<0.05),纠正Th1/Th2失衡(P<0.05)。人参皂苷Rd还可降低模型小鼠肺组织和CRE诱导的BEAS-2B细胞中DRP1、p-DRP1(Ser616)和线粒体分裂蛋白1(FIS1)水平(P<0.05),改善线粒体形态,抑制ROS产生。结论:人参皂苷Rd通过下调DRP1介导的线粒体分裂,减轻CRE诱导的哮喘气道炎症。本研究对人参皂苷Rd在哮喘模型中的免疫药理作用提出了新的见解。

不典型强直性脊柱炎误诊原因分析

目的分析强直性脊柱炎(ankylosing sporidylitis,AS)误诊为腰椎间盘突出症、风湿热(rheumatic fever,RF)的原因及防范措施。方法回顾分析2021至2023年收治的AS误诊腰椎间盘突出症1例、RF 1例的病例资料。结果1例为31岁男性,因腰背部及右下肢疼痛伴晨僵3个月就诊,腰椎间盘CT检查示L_(4~5)椎间盘轻度突出,初诊为腰椎间盘突出症,后出现低热,查红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)、C反应蛋白(C reactive protein,CRP)升高、人白细胞抗原B27阳性,骶髂关节CT示双侧骶髂关节面有虫噬样改变,诊断为AS。1例为16岁青少年,因双踝双膝关节肿痛1年余、加重1月余就诊,因抗链球菌溶血素“O”试验(+),合并有多关节疼痛症状,诊断为RF,予苄星青霉素注射后症状好转停用后再发,后行骶髂关节MRI检查示双侧骶髂关节面局部融合,ESR与CRP升高,综合以上排除RF后诊断AS。误诊时间3个月、14个月。2例确诊后均予柳氮磺胺吡啶、甲氨蝶呤、重组人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体抗体融合蛋白等治疗后症状消失,随访1~2年病情平稳。结论部分AS患者初期表现不典型,易误诊;加强对AS及相关疾病的认识、诊断及鉴别诊断能力,仔细采集病史,认真查体,早期行骶髂关节影像学检查及人白细胞抗原B27检测,结合临床表现和其他相关检查结果综合分析病情,可避免本病误诊的发生。

基于硝酸钠联合焙烧改性天然沸石的水体氨氮动态吸附特性研究

目的:通过硝酸钠浸渍联合焙烧改性天然沸石(NZ),开发出一种氨氮高性能吸附剂,研究改性NZ对水体中氨氮的动态吸附特性及穿透曲线,并与NZ的氨氮动态吸附能力做出对比。方法:考察在不同初始氨氮质量浓度、进水流量和柱深条件下氨氮的去除情况和穿透曲线,运用Thomas模型、Yoon-Nelson模型和BDST模型对吸附过程拟合。结果:当初始氨氮质量浓度为5 mg·L^(-1)、进水流量为20 mL·min^(-1)、柱深为8 cm时,对氨氮的吸附容量达6.81 mg·g^(-1),远大于NZ吸附容量2.18 mg·g^(-1)。结论:硝酸钠联合焙烧改性沸石可提高对氨氮的吸附能力,动态流实验结果为改性沸石实际应用提供了有力指导。

C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体PD作用下气体和固体副产物生成特性

C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体以其优异的环保和绝缘性能成为目前最具潜力替代SF6应用于电力工业的气体绝缘介质。尽管O_(2)的加入可以在一定程度上提升C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的绝缘性能和化学稳定性,但O_(2)加入及其体积分数变化对混合气体局部放电(partial discharge,PD)作用下气体和固体副产物生成特性的影响规律尚不清楚。因此通过针–板电极模拟设备内的金属突出物缺陷开展C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)96 h PD及其分解特性试验。研究发现C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中加入体积分数2%~4%的O_(2)可以显著抑制大部分副产物的生成,O_(2)体积分数大于6%时每秒累积放电量和平均放电量急剧增加,导致混合气体分解加剧;C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)在长时间PD作用下板电极表面中心区域出现较为明显的圆环状固体析出物,主要成分包括金属氧化物(CuO)、氟化物(CuF、CFx)、碳氧化合物(CO、CO_(2))和氮氧化合物(NO、NO_(2));体积分数4%的O_(2)加入对PD固体析出物的元素组成及其价态影响较小,但可以一定程度上减少其生成量,混合气体中O_(2)对金属导体的腐蚀作用弱于C_(4)F_(7)N。

环保绝缘气体设备研发与应用进展

SF_(6)在中、高压气体绝缘输配电设备中被广泛使用。然而,SF_(6)作为一种强温室气体,其全球变暖潜能值高达CO_(2)的23500倍且大气寿命长,由于SF_(6)气体作为绝缘气体在电气设备中的大量使用,致使其在大气中的浓度持续增加。为践行“2030年碳达峰,2060年碳中和”的减排目标,推动电网设备选型向绿色环保领域迈进,环保型气体绝缘介质及设备研发成为热点。近年来,全氟化酮、全氟化腈及其混合气体凭借优良的绝缘及环保性能被广泛关注,被认为是极具潜力的SF_(6)替代气体。文中阐述了常见环保型气体绝缘介质的基础特性,分析了其应用于气体绝缘输配电设备的可行性,并介绍了近年来国内外环保绝缘气体设备的研发与应用进展;最后,展望了环保绝缘气体应用面临的问题及未来的发展趋势。

硬件集合通信中聚合树构建方法

传统的MPI (message passing interface)集合通信是基于点到点消息实现的,性能较低;而硬件集合通信具有性能高、CPU占用率低等优点,正受到越来越多的关注.硬件集合通信中,聚合树对集合通信性能具有至关重要的影响.研究了影响硬件集合通信性能的因素,提出了硬件集合通信开销模型,并以此为基础提出了构建硬件集合通信聚合树的方法.该方法主要包括3个部分:1)根据操作类型、聚合数据包大小等确定聚合树类型及聚合树宽度,从而在网络传输开销与数据计算开销之间取得平衡;2)提出了最小高度分层k项Ⅰ型聚合树构建方法,降低了跨组聚合包的个数;3)提出了构建最小代价Ⅱ型聚合树的方法,减少所使用的交换机数量.在神威互连网络中对聚合树构建方法进行了全面测试,当存在网络噪声的情况及分层k项Ⅰ型聚合树构建方法下的消息延迟相比传统构建方法下降了24%~89%;典型通信模式时,最小代价Ⅱ型聚合树使用的交换机聚合条目数相比优化前下降了约90%.

多实验室测定汽油氯含量试验结果比对研究

采用频率分布统计法和稳健Z比分数统计法对汽油中氯含量测定结果进行分析研究。结果表明,每个样品的算术平均值与中位数相差均不大,结果分布较对称,频率分布近似正态分布。试验比对中采用X射线荧光光谱(XRF)法和氧化微库仑法,两个方法的测定结果算数平均值没有显著性的差异。XRF法具有操作简单、分析速度快、精密度高、稳定性好等特点,试验比对中XRF法测定结果偏差比氧化微库仑法小。Z比分数评价结果整体满意率为88.2%,表明相关实验室的检测水平较高,能为油品中氯含量的检测提供可靠的支撑。

房地产驱动型同城化发展的历史演变、空间扩张与形成机制研究——以环(北)京地区为例

中国同城化经历了从2005年前后开始的以政府推动的、承接产业转移扩散的同城化发展战略向2010年前后以市场带动的、房地产开发引领的同城化转型,不同阶段的同城化形式与动力存在显著差异。文章通过对环北京周边地区同城化发展历史演变的追溯,系统地揭示了以房地产为主导的同城化的历史演变、空间扩张及其形成机制。研究认为区域交通网络的日益完善以及房地产经济的逐渐升温是刺激房地产引领的同城化现象的外部显性因素,而行政区划和行政等级等制度背后所附着的公共资源配给问题,是导致环京地区同城化由实体产业转向房地产业的深层次结构原因。探索扁平化行政管理,推动公共资源配置与行政等级脱钩,有助于推动区域协调和同城化的健康发展。

不同手术对高龄股骨粗隆间骨折患者髋关节功能及术后恢复的影响

目的:探讨不同手术治疗高龄股骨粗隆间骨折对患者髋关节功能及术后恢复的影响。方法:根据手术方式的不同将86例高龄股骨粗隆间骨折患者分为采用内固定(股骨近端防旋髓内钉)治疗的A组和采用人工股骨头置换术治疗的B组,每组各43例。比较两组住院时间、切口长度、手术时间、卧床时间、术中出血、骨折愈合时间、并发症发生情况、炎症反应、骨代谢指标、疼痛、髋关节功能及生活能力。结果:B组切口长度、手术时间及术中出血量均高于A组,但住院时间、卧床时间及骨折愈合时间均短于A组(P<0.05)。术后3个月,两组血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素10(IL-10)、IL-6、抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRACP-5b)、β-异构c端端肽(β-CTx)与术前比较均降低(P<0.05),且B组低于A组(P<0.05);血清Ⅰ型前胶原氨基端原肽(PINP)均升高,且B组高于A组(P<0.05)。术后6、12个月,两组疼痛评分均呈降低趋势(P<0.05),且B组于术后1个月低于A组(P<0.05);髋关节功能、生活能力评分呈升高趋势,且观察组在术后1、6个月时高于对照组(P<0.05)。观察期间,两组总并发症发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:人工股骨头置换术治疗高龄股骨粗隆间骨折,患者术后恢复更快,炎症、骨代谢及术后疼痛情况更好,有利于髋关节、生活能力恢复。

腰椎融合治疗腰椎退行性病变术后并发邻近节段退变的影响因素及列线图模型建立

目的探究腰椎融合治疗腰椎退行性病变(LDDD)术后并发邻近节段退变(ASD)的影响因素,并建立列线图模型。方法选取本院2020年5月至2022年5月收治的319例拟行腰椎融合术的LDDD病人作为观察对象,按随机数字表法以7∶3比例分为建模组(223例)与验证组(96例);建模组又根据术后是否发生ASD分为ASD亚组和非ASD亚组。采用多因素Logistic回归分析LDDD病人腰椎融合术后发生ASD的影响因素,并构建列线图模型,采用ROC曲线及校准曲线评估模型预测效能,计算曲线下面积(AUC)。结果建模组223例行腰椎融合术的LDDD病人中,有57例发生ASD(25.56%);多因素Logistic回归分析结果显示,年龄≥60岁[OR=4.146,95%CI(1.163,14.782),P=0.028]、身体质量指数(BMI)≥24 kg/m2[OR=4.581,95%CI(1.409,14.891),P=0.011]、多节段融合[OR=7.825,95%CI(2.036,30.083),P=0.003]、融合程度不良[OR=4.077,95%CI(1.265,13.143),P=0.019]是病人术后发生ASD的危险因素,术前骨盆入射角[OR=0.831,95%CI(0.772,0.894),P<0.001]是病人术后发生ASD的保护因素。该模型在建模组中的AUC为0.965[95%CI(0.932,0.997)],校准曲线显示该模型具有良好的一致性(P=0.678);在验证组中的AUC为0.971[95%CI(0.949,0.994)],具有良好的一致性(P=0.697)。结论年龄大、BMI高、融合节段多、融合程度不良是LDDD病人腰椎融合术后发生ASD的危险因素,术前骨盆入射角为保护因素,构建的列线图模型区分度与一致性良好,能直观预测LDDD病人腰椎融合术后发生ASD的风险。

3D磁共振神经成像在臂丛神经损伤中的应用

臂丛神经损伤(BPI)是一种严重的上肢神经损伤,伤后上肢尤其手部运动的恢复极为困难。恢复程度主要取决于伤后治疗是否及时,故BPI的早期诊断就显得尤为重要^([1])。早期的臂丛神经重建术对于损伤神经的恢复具有重要意义,然而,对损伤的早期诊断、分级以及手术方法的选择依旧困难重重^([2])。近年来磁共振神经成像(MRN)逐渐由原始的2D平面成像发展为3D容积成像,后者改善了以往平面成像空间分辨率较低的不足,并可进行一系列后处理,可多视角清晰、明确展示神经丛的细小解剖结构、周围组织的构成及与臂丛神经的关系,从而有助于确定损伤的程度,进行最佳的术前规划[3]。本研究将3DMRN评估结果与手术结果进行对比,以探究3DMRN对臂丛神经损伤情况的诊断价值。

环保型C_(4)F_(7)N混合气体生物安全性及应用可行性评估

近年来,以全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)为核心的环保绝缘气体凭借优良的电气性能获得了广泛关注。尽管C_(4)F_(7)N在新一代气体绝缘设备中获得了初步应用,但是评估C_(4)F_(7)N的职业及环境健康暴露风险是确保其大规模安全应用的前提。文中通过亚急性吸入毒性试验(28天)、延长一代生殖毒性试验和骨髓嗜多染红细胞微核试验,综合评估了C_(4)F_(7)N混合气体的生物安全性及应用可行性。试验结果表明,大鼠亚急性吸入C_(4)F_(7)N气体后观察到的无可见有害作用水平(NOAEL)为3693μL·L^(-1),靶器官主要为肺脏;C_(4)F_(7)N气体对孕鼠母体、胎仔发育毒性的最小有害作用致畸剂量(LOAEL)为5898.2μL·L^(-1),主要表现为子代骨骼发育畸形。C_(4)F_(7)N气体体积分数大于500μL·L^(-1)时,小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率上升(雌雄总数),可能导致小鼠体内骨髓红细胞染色体突变。综合来看,C_(4)F_(7)N气体对大、小鼠的毒性作用均出现在高剂量组。实际工程应用中,可以采取一定的防护措施并对设备进行气体泄漏的定性和定量监测,通过控制吸入C_(4)F_(7)N气体的体积分数和时间来确保相关人员的安全。