秸秆生物质炭处理重金属废水研究现状及展望

秸秆生物质炭作为一种新型吸附剂,具有原料丰富、可再生、低成本等优势,在重金属废水处理领域具有广阔的应用前景。本文综述了秸秆生物质炭材料制备,分析了秸秆生物质炭对重金属吸附机制,讨论了秸秆生物质炭在重金属废水处理中的应用,并结合生物质炭材料的制备和应用中存在的问题,提出吸附机理、吸附容量和再生性能等有待进一步深入研究的展望。该综述加深了对重金属废水处理中秸秆生物质炭的作用机制的科学认识,为秸杆生物质炭材料的开发及其在重金属废水净化领域的应用提供了重要参考。

一种三维Poisson-Nernst-Planck方程的虚单元计算

利用虚单元方法在多面体网格上求解一种三维稳态Poisson-Nernst-Planck(PNP)方程,并给出PNP方程的虚单元离散形式,推导电势方程及离子浓度方程的刚度矩阵与荷载向量的矩阵表达式.数值实验结果表明,在3种不同的多面体网格下实现了PNP方程的虚单元计算,数值解在L^(2)和H^(1)范数下均达到最优阶.

水牛蹄型深海集矿机履齿设计及牵引性能研究

作为深海采矿系统的重要组成部分,深海集矿机的技术研究和开发一直是许多国家的难题。为了提高深海集矿机在稀软沉积物上的牵引性能,基于水牛蹄的曲面结构特征和特殊几何结构,设计了一款仿水牛蹄蹄型履齿。以该款履齿的结构参数为研究对象,通过对朗肯被动土压力理论的优化,得到了仿水牛蹄蹄型履齿的牵引力解析解,建立了对应的履齿仿生参数对履齿牵引力的影响公式。结合正交试验方法进行了不同形式履齿在沉积物上运动的单、多履齿剪切试验,将仿水牛蹄蹄型履齿与直型履齿、仿水牛蹄轮廓履齿(另一种仿生履齿)进行对比试验,并通过模型车试验验证了该款履齿的可行性。结果表明:3种履齿中,仿水牛蹄蹄型履齿提供的最大牵引力最高。研究可为进一步优化仿水牛蹄蹄型履齿结构参数和提高深海稀软底质机械的牵引性能提供参考依据。

面向用户移动场景的无人机中继功率分配与轨迹设计

在无人机(UAV)中继通信中,中继无人机的通信资源分配与运动规划是需要重点解决的问题。为了提升无人机中继通信系统的通信效率,该文提出一种基于近端策略优化算法的无人机中继功率分配与轨迹设计联合规划方法。该方法将用户移动场景下无人机中继功率分配与轨迹设计联合规划问题建模为马尔可夫决策过程,考虑用户位置信息获取不精确的情形,在满足用户中断概率约束的前提下,以中继通信系统的吞吐量最大为优化目标设置奖励函数,采用一种收敛速度较快的深度强化学习算法——近端策略优化算(PPO)法求解,实现中继无人机飞行轨迹优化和中继发射功率合理有效分配。仿真实验结果表明,针对用户随机移动的无人机中继通信场景,该文所提方法与基于随机策略和传统深度确定性策略梯度(DDPG)的方法相比,系统吞吐量分别提升22%和15%。结果表明,所提方法能够有效地提高系统的通信效率。

可持续发展下再生纤维对再生沥青混合料影响的研究现状

如今的沥青路面暴露出很多问题,最主要的3种形式,即车辙永久变形、疲劳开裂和低温开裂。同时日常产生的很多废弃物质需要加以二次利用,因此可持续发展下再生纤维对再生沥青混合料的应用随之而生且越来越被关注。在国家双碳计划指导方针下,将蔗渣环保再生纤维、再生聚酯纤维、废旧轮胎再生纤维、Miber I型复合再生纤维、再生聚丙烯纤维这5种再生纤维分别掺入再生沥青混合料,对它们产生的路用性能以及一些力学冲击性能进行调研归纳总结,并对其未来的发展趋势进行研究分析。

凝灰岩石粉/聚氯乙烯石塑材料的制备及性能

为解决凝灰岩石粉的高值化资源化利用,本文首先研究了凝灰岩石粉的主要成分、表面改性对化学组成及粒径分布的影响。然后采用了熔融共混法制备了凝灰岩石粉/聚氯乙烯(PVC)石塑复合材料,研究了不同的表面改性剂对凝灰岩石粉/PVC复合材料微观形貌及性能的影响。在此基础上,进行了凝灰岩石粉/PVC石塑地板材料的中试生产。结果表明,凝灰岩石粉主要成分为SiO_(2)。采用表面改性剂对其进行表面改性后,可改善凝灰岩石粉的聚集。对凝灰岩石粉的表面改性可显著提高其与PVC复合材料的力学性能。在相同填料质量分数下(62%),硬脂酸表面改性后的凝灰岩石粉/PVC复合材料具有比碳酸钙/PVC复合材料更好的力学性能、耐热老化性能及阻燃性,其拉伸强度、邵氏A硬度和极限氧指数可分别达到(26.52±1.7)MPa、90.2±0.9、63.1%±1.5%。所制备的凝灰岩石粉/PVC石塑地板材料性能完全符合国家标准要求,而且在锁扣拉力和表面耐刮擦性能上表现优异。本工作为粉尘石粉的资源综合利用起到一定的示范作用。

复合仿棉用72 dtex/72 f全消光PET POY熔体直纺工艺优化

以特性黏数为(0.650±0.020)dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料,通过熔体直纺工艺生产复合仿棉用72 dtex/72 f全消光PET预取向丝(POY),研究了喷丝板及组件过滤材料、纺丝速度、冷却条件、集束位置、缓冷器温度、油嘴结构对纤维生产稳定性和性能的影响。结果表明:选择孔深为0.46 mm、孔径为0.16 mm、孔长径比为3.0的喷丝板,以金属砂作为组件过滤材料,将组件初始压力控制在17 MPa,生产稳定且组件使用周期达到45 d;控制纺丝速度2950 m/min、冷却风压力28 Pa、集束位置600 mm、缓冷器温度290℃,采用出油孔下方设计有搓衣板形态混油槽的油嘴,生产的72 dtex/72 f全消光PET POY的满卷率达到99%以上,断裂伸长率小于120%,能满足最终仿棉PET产品的加弹工艺要求。

增施磷肥提高弱光环境中夏大豆叶片光合能力及产量

为研究增施磷肥对弱光环境中夏大豆光合能力的调控作用,本研究以齐黄34为供试品种,设置全生育期正常光照(L1)、花后弱光(L2)2个光照处理,不施磷肥(P0)、常规施磷(P1)、增施磷肥(P2)3个磷肥处理,通过测定叶片气体交换和叶绿素荧光,系统分析了花后叶片光合能力和产量要素的变化。2年结果表明,花后弱光处理后大豆产量显著降低,平均产量较正常光照组降低61.4%。正常光照环境中,P2比P0和P1处理的2年平均产量分别高8.4%和3.2%,而弱光环境中,P2较P0、P1处理分别增产21.7%与12.2%,表明在弱光环境下增施磷肥增产效果更明显。弱光处理后大豆叶片叶面积、比叶面积和叶绿素a、叶绿素b含量显著增加,增施磷肥进一步扩大其增幅,同时叶片净光合速率与气孔导度明显降低,胞间CO2浓度变化趋势与之相反,证明弱光处理后同化能力的降低不是由于气孔限制。增施磷肥会提高光合速率和气孔导度,在弱光条件下效果更显著。增施磷肥会显著降低叶片叶绿素荧光诱导曲线中的J点和K点相对荧光,提高叶片光系统II电子传递性能,在弱光环境下作用比正常照光下更明显。弱光环境下增施磷肥可提升叶片光合电子传递活性,缓解弱光下叶片光合速率降低,提高大豆植株干物质积累,进而提高产量。

断层构造对煤结构及氧化自燃特性的影响

为探究断层构造对煤结构及自燃特性的影响规律,以红庆梁煤矿11301工作面断层构造煤和原生煤为对象,采用红外光谱FT-IR实验、热重分析实验、低温氮气吸附实验和封闭式煤氧化实验,分别从微观和宏观角度对煤样的活性基团含量、燃烧特征温度、孔隙结构特征、耗氧速度和氧化放热强度进行分析。红外光谱FT-IR实验结果表明,断层构造煤的活性基团多于本煤层原生煤,断层构造煤的氧化活性高;热重分析实验表明,断层构造煤的裂解温度、临界温度、着火温度、峰值温度和燃尽温度均低于原生煤,断层构造煤表现出更强的自燃倾向性;低温氮气吸附实验结果表明,断层构造改变了煤的孔隙结构,相较于原生煤,断层构造煤比表面积增幅为2.5倍、平均孔径增幅为2.36倍、微孔孔容增幅为2.71倍、介孔孔容增幅为1.69倍。断层构造作用对煤体的孔隙结构特征的影响,便于氧气进入煤体与孔隙中的活性基团发生氧化反应;通过封闭式煤氧化实验可知,温度25~70℃条件,煤的耗氧速度、CO释放速度、CO_(2)释放速度和氧化放热强度随温度升高呈指数增长;在氧体积分数为20%、温度25~70℃条件,红庆梁煤矿11301工作面断层构造煤的氧化放热强度是原生煤的1.37~2.00倍。断层构造煤相对于本煤层原生煤自燃倾向性更强。本次研究从微观和宏观角度揭示了实际采掘环境中断层构造煤更易发生自燃的原因是改变煤自身结构和自燃环境因素,使之更有利于自燃。

益生菌发酵豆乳对提高结合态大豆异黄酮转化的效果

为探究益生菌在全豆乳发酵中对结合态大豆异黄酮的转化作用,选用干酪乳杆菌(Lacticaseibacillus casei)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)分别发酵全豆乳。当发酵豆乳的pH下降到4.5时视为发酵终点,测定并分析豆乳发酵期间的pH值、滴定酸度、活菌数、表观黏度、游离氨基氮、大豆异黄酮的变化,并对发酵产品进行感官评价。结果表明,3株益生菌在发酵全豆乳期间,豆乳pH值显著下降,而滴定酸度和表观黏度均显著升高,发酵全豆乳的活菌数均能达到10^(8)CFU/mL。在发酵终止时,L.plantarum发酵的全豆乳中游离大豆异黄酮含量显著高于其他2株菌,大豆苷元含量可达9.59μg/mL,为原豆乳的3.1倍,染料木素最高为18.73μg/mL,为原豆乳的7.7倍。因此L.plantarum发酵豆乳可显著提高结合态大豆异黄酮的转化程度,增加游离态大豆异黄酮的含量,具有更高的营养保健价值。

FTIR和XRD在断层构造煤结构分析中的应用

为探究断层构造作用对煤化学结构特征和微晶结构特征的影响,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)分析,对红庆梁矿和段王矿的原生煤及断层构造煤进行分析。结果表明,受断层构造作用影响,红庆梁、段王断层构造煤中苯环二取代、苯环四取代的含量明显大于原生煤,苯环三取代和苯环五取代的含量低于原生煤,断层构造煤中C—O—C伸缩振动、—CH_(2)反对称弯曲振动、—CH_(3)、—CH_(2)和芳环—OH含量均多于原生煤,断层构造煤中醚C—O振动、芳烃CC、—CH和OH—π含量低于原生煤。红庆梁、段王断层构造煤的芳碳率fa是原生煤的1.01和1.03倍,芳环缩合度DOC是原生煤的1.01倍和3.7倍,CH_(2)/CH_(3)值是原生煤样的0.933倍和0.94倍,芳香度I分别是原生煤样的1.01倍和1.34倍。说明断层构造作用促使官能团和脂肪链脱落,增加煤的缩聚程度,降低煤中脂肪侧链的长度,增大芳香结构含量。XRD测试结果表明,原生煤和断层构造煤具有相近的矿物组分,断层构造作用未对煤中矿物组分的类型产生明显的改变。在2θ=26°附近存在特征(002)带,表明存在少量的层状石墨结构,然而在2θ=45°附近并没有清楚地显示(100)带,说明煤中石墨结构的基面生长水平较低。红庆梁、段王断层构造煤的晶间间距d_(002)值与原生煤相比变化很小,微晶堆积高度L_(c)值分别是原生煤的0.9045倍和0.9027倍,芳香度f_(a)-XRD值分别是原生煤的1.1439倍和1.0669倍,晶体堆叠平均层数N_(ave)值分别是原生煤的0.90945倍和0.92356倍。断层构造作用减小煤的芳香层片堆砌度,增大煤的芳香度,减少了煤微晶结构单元的堆叠层数,说明断层构造促进煤中非芳香化合物向芳香化合物的转化。断层构造煤的芳香度、成熟度更高,断层构造煤的燃烧反应性弱于原生煤。

基于细粒岩石类型对玛湖凹陷下二叠统风城组烃源岩分类评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油勘探取得巨大突破,但是按照普遍认可的页岩油烃源岩评价标准,本区的烃源岩品质并不理想。为了科学评价玛湖凹陷烃源岩品质特征,本文在系统的岩心观察和有机地球化学分析的基础上,揭示烃源岩的形成环境,并按照矿物组成对烃源岩分类评价。玛湖凹陷风城组细粒岩主要沉积于正常半深湖、咸化半深湖、半咸化半深湖、含热液半深湖和滨浅湖环境中,各环境中细粒岩的有机质特征存在一定区别,其中半咸化半深湖有机质较为富集,w(TOC)均值在1%左右。进一步结合有机质类型判别图解,表明咸化半深湖和含热液半深湖有机质来源以湖泊生物为主,而其他环境中存在湖泊和陆源混合有机质来源。基于有机质生烃潜力评价和成熟度(V_(re)=0.74%)估算,表明目前风城组烃源岩中有机质正处于大量排烃的成熟阶段,且确定了细粒岩中的烃类为原生烃。由于不同矿物组成的烃源岩吸附能力的差异,按照陆相泥质烃源岩和碳酸盐质烃源岩开展分类评价,结果表明风城组沉积了累计厚度近250 m的的有效烃源岩,且富含以藻类体为主的有机质。

再生微粉混凝土叠合板弯曲性能试验研究

为实现建筑固废的资源化利用,文中将水泥净浆固体废料及废弃红砖分别制备成再生水泥浆粉(RSP)和再生砖粉(RBP)当做胶凝材料使用来制作叠合板,以研究不同微粉对混凝土叠合板弯曲性能的影响。研究结果表明,再生微粉叠合板受弯破坏过程与普通混凝土叠合板的受弯破坏过程基本一致,但开裂荷载、屈服荷载和极限荷载有所不同;再生微粉替代水泥时,会一定程度上降低极限荷载,不同再生微粉对板极限荷载的影响程度不同;对照普通板时,极限荷载最高降低幅度为16.5%,最低降低幅度为10.6%;但是,再生微粉替代粉煤灰时,极限荷载下降程度不明显,对照普通板时,极限荷载降低幅度仅为3.6%。因此,研究可以为再生微粉在叠合板中的应用提供试验依据。

轻质保温高延性水泥基复合材料的拉伸性能与耐久性能

本研究采用引气剂与PVA纤维制备出密度等级为A10、强度等级达C20的轻质保温高延性水泥基复合材料(LIHDCC),并研究了不同纤维体积掺量时LIHDCC的基本力学性能、导热性能、单轴拉伸性能、纤维/基体界面粘结性能、抗冻性能、抗氯离子渗透性能及其孔结构。结果表明,纤维体积掺量为1.5%和2.0%的LIHDCC的抗压强度均可以达到C20;导热系数分别为0.08 W/(m·K)和0.10 W/(m·K);极限拉伸应变分别为0.72%和0.85%;纤维在基体中的平均化学粘结力为6.92 J/m^2,摩擦应力和滑移硬化系数分别为1.25 MPa和0.42;LIHDCC具有较好的抗氯离子渗透性能及抗冻融能力;通过X射线层析扫描(X-CT)技术对LIHDCC孔径大小与孔的分布进行分析,引气剂引入的气泡分布均匀,气泡平均直径在0～1 mm。

青海高寒丘陵区土壤有效水的时间稳定性

为了探究高寒丘陵区土壤有效水的时空变异特征,基于青海高寒丘陵区暗门滩小流域2018年5-8月土壤有效水数据,通过经典统计和时间稳定性分析,研究该区域土壤有效水的空间变异和时间稳定性特征。结果表明:1)研究区各土层旱季耗水,雨季补水;表层(0~20 cm)土壤有效水表现为强变异性,深层(>20~100 cm)土层有效水均表现为中等变异性;2)Spearman秩相关系基本均高于0.75,且呈现出极显著相关,研究区小流域>20~100 cm土壤的有效水在整个观测期间都有较高的时间稳定性;3)>20~100 cm有效水平均相对偏差的变化范围(-79.84%~129.86%),及其标准差(12.63%~55.62%),随土层厚度的增加,土壤有效水平均相对偏差及其标准差的波动范围都逐渐减小,样点土壤有效水时间稳定性随土层厚度增加而增强;4)通过相对差分分析选出各土层代表点,决定系数(0.6682~0.8117),精度要求不高时,可用于小流域各层土壤有效水估算,并对流域植被配置优化以及水资源的高效管理提供指导。

瑶药心叶紫金牛提取工艺优化及2种成份含量测定

采用正交试验优化提取心叶紫金牛中岩白菜素和汉黄芩素的工艺并建立测定岩白菜素和汉黄芩素含量的HPLC方法。色谱柱为Syncronis C18柱(250 mm×4.6 mm,5μm),流动相为甲醇-0.2%磷酸,梯度洗脱,检测波长为274 nm,流速1.0 mL·min^-1,柱温30℃。结果表明岩白菜素和汉黄芩素分别在测定范围内(0.272~4.352μg,0.148~2.368μg)线性关系良好,平均加样回收率为98.91%~99.40%,RSD值均小于3.0%;6批样品中2个成分的含量分别为1.2478~5.0238 mg·g^-1和0.3022~0.4927 mg·g^-1。所建方法灵敏度高、重复性好、准确可靠,可用于瑶药心叶紫金牛药材的质量控制。

扩展零力矩点在车辆俯仰控制评价及主动控制中的应用

为了改善车辆俯仰特性,对车辆俯仰运动的指标及其悬架控制进行了研究.以某型号SUV为例,针对目前尚未出台相关的俯仰特性评价指标的问题,并考虑到路面坡度对俯仰特性的影响,将扩展零力矩点的概念引入到车辆的俯仰评价体系中,通过对车辆俯仰模型中扩展零力矩点位置的推导,得到俯仰效果评价指标,即俯仰评价指数XEZMP.在Adams/Car建立了整车动力学模型,设计了以XEZMP为控制目标的主动悬架PID控制器,采用联合仿真验证了控制的效果.结果表明:相比于被动悬架,主动悬架显著抑制了车身俯仰角、车身俯仰角速度以及XEZMP的变化,改善了车辆俯仰特性;俯仰评价指数XEZMP能合理地评价车辆俯仰特性.

脑心同治法治疗帕金森病睡眠障碍临床观察

目的观察脑心同治法治疗气血亏虚型帕金森病睡眠障碍患者的临床疗效。方法将2018年1月—2019年12月江西中医药大学附属医院收治的64例失眠患者随机分为对照组和观察组,各32例。对照组采用帕金森常规西药和右佐匹克隆治疗,观察组在对照组基础上加用十味温胆汤化裁治疗,疗程均为4周。观察治疗后患者的临床总有效率、中医证候积分及帕金森睡眠量表(PDSS)评分。结果治疗前,2组中医证候积分、PDSS评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,观察组临床总有效率87.5%(28/32)明显高于对照组62.5%(20/32),差异有统计学意义(P<0.05)。观察组PDSS评分、中医证候积分疗效均明显优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论脑心同治对气血不足型帕金森睡眠障碍疗效确切,可以明显改善患者的临床症状和睡眠质量,安全有效。

绕管式换热器单相流计算方法及实验对比

为了绕管式换热器的准确设计计算,针对Schmidt和Gilli关于绕管式换热器单相流的管程和壳程的对流换热及流动压降的计算关联式,文中通过实验及理论分析,给出了修正关联式。制作了一台按照典型绕管换热器结构设计的试件,用于水-水对流换热实验,得到了分别改变管程水速和壳程水速的传热系数图和流动压降图。通过Schmidt和Gilli公式的计算值与实验值的对比,采纳了Schmidt关于管程对流换热的计算关联式,对壳程对流换热计算关联式以及管程和壳程的流动压降计算关联式进行了改进。改进后的计算关联式进行计算后的传热系数及流动压降与实验数据吻合较好。

CT影像组学对食管鳞癌病理分化程度的预测价值

目的:讨论C T影像组学在食管鳞状细胞癌病理分化程度预测中的应用价值。方法:36例于2018年6月—2020年4月接受治疗的食管鳞状细胞癌患者随机划分成训练集与验证集,应用相关软件对图像实施特征提取及筛选处理,创建影像组学标签。结合获取的影像组学标签与临床资料展开多变量回归分析,建立影像组学模型并进行验证。通过受试者操作特征曲线评价模型术前预测食管鳞状细胞癌分化程度的效能。结果:应用影像组学构建的模型开展效能评价。在训练集中,AUC值为0.778,特异性为72.10%,灵敏度为80.37%;在验证集中,AUC值为0.755,特异性为73.38%,灵敏度为70.46%。结论:CT影像组学在食管鳞状细胞癌病理分化程度预测中的应用价值较为理想。