大尺寸优质Cr^(3+)∶BeAl_(2)O_(4)晶体生长与性能研究

本文采用感应加热提拉法结合上称重自动控径技术,成功生长出大尺寸、高质量的翠绿宝石(Cr^(3+)∶BeAl_(2)O_(4))晶体。晶坯等径圆柱体尺寸达到ϕ70 mm×140 mm,晶坯质量超过2800 g。通过冷光源照射晶坯,发现晶坯中心区域ϕ10~15 mm存在气泡。采用5 mW绿光激光照射ϕ8 mm×130 mm的翠绿宝石晶体棒,晶体内部无散射颗粒。利用Zygo激光平面干涉仪对晶体棒进行测试,波前畸变为0.3λ@632.8 nm。用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定了翠绿宝石晶体的铬离子掺杂浓度,并计算出轴向浓度梯度为0.5×10^(-4)~1.9×10^(-4)cm^(-1)(摩尔分数)。用Perkin Elmer Lambda-950紫外可见近红外分光光度计测试了不同掺杂浓度的翠绿宝石晶体在室温下的吸收光谱,并计算了吸收系数。这些研究结果为翠绿宝石晶体的应用提供了重要的基础数据。

莱州湾贝类养殖区水质环境调查分析

为探究常规贝类养殖区的下层水域环境满足贝类生长的条件,实验对特定海域不同环境因子和浮游植物进行调查,于2022年春季(3月底)和秋季(9月底)对山东省莱州湾东部的龙口市(K1、K2)和莱州市(L1、L2)贝类养殖海域的上层海水(2 m,K1_(U)、K2_(U)、L1_(U)、L2_(U))和下层海水(8 m,K1_(D)、K2_(D)、L1_(D)、L2_(D))进行相关指标的检测。结果显示,4个养殖区的上层和下层水域水温、pH、盐度、溶解氧、化学需氧量、活性磷酸盐均符合国家海水水质二类标准,亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮均处于安全浓度范围内;氮磷比(N/P)结果显示,上层水域全部为磷限制,下层水域除春季L1_(D)和L2_(D)、秋季K1_(D)氮磷比适宜外,其他的也均为磷限制;同一养殖区浮游植物密度在空间上表现为上层高于下层,在时间上表现为春季高于秋季,龙口秋季下层水域浮游植物密度相对较低,龙口春季上下层、莱州两季上下层水域浮游植物均较为丰富。结合贝类养殖研究文献及本文的各指标结果,发现春、秋季龙口上层和莱州上下层水域贝类养殖水质和浮游植物密度较适宜,或均能为拓展贝类养殖水层提供空间;龙口下层水质指标中,总磷浓度较高,可能加重水体富营养化程度,而且秋季浮游植物密度也相对较低,因而综合认为其可能不利于贝类生长。本研究结果可为贝类养殖的动态调整、布局优化提供科学依据。

HPLC-DAD/FLD测定婴幼儿配方奶粉中B族维生素及不确定度分析

建立了高效液相色谱法同时测定婴幼儿配方奶粉中维生素B_(2)、烟酸、烟酰胺、吡哆醇、吡哆醛的方法。样品经1%甲醇的0.1%磷酸水溶液提取并沉降蛋白后,采用Thermo Hypersil GOLD^(TM)aQ(5μm,4.6 mm×250 mm)分离,以二极管阵列检测器(DAD)和荧光检测器(FLD)串联模式检测。同时构建了不确定度评定模型,考察了不确定度的来源。结果表明,维生素B_(2)、吡哆醇、吡哆醛在0.025~4.000μg/mL,烟酸、烟酰胺在0.125~20.00μg/mL范围内,标准曲线呈现良好的线性(R^(2)>0.999),加标回收率在93.20%~108.00%(n=6),相对标准偏差(RSD)<8%。当婴幼儿配方奶粉中烟酸、烟酰胺含量为4 mg/100 g时,其扩展不确定度分别为0.300 mg/100 g(k=2)、0.182 mg/100 g(k=2);当吡哆醇、吡哆醛、VB_(2)含量为800μg/100 g时,其扩展不确定度为100μg/100 g(k=2)、71.5μg/100 g(k=2)、41.9μg/100 g(k=2),其不确定度主要来源于标准溶液配制及标准曲线拟合。该方法简便、快速、灵敏、准确,可满足婴幼儿配方奶粉中B族维生素的检测要求。

玻璃退火窑余热的分级回收

在生产过程中,玻璃退火窑会产生大量的蕴含丰富热能的高温烟气,通过余热回收技术可以有效地利用,从而提高能源利用率,降低能源消耗和生产成本,减少环境污染。本研究提出一种分级回收退火窑余热的方法,通过逐级制取生产蒸汽和热水,实现余热的高效利用,获得较好的经济效益和社会效益。

在线固相萃取/二维液相色谱法同时测定婴幼儿配方奶粉中多种脂溶性维生素

利用在线固相萃取技术结合二维液相色谱仪,建立婴幼儿配方奶粉中维生素A、D、E、K 1同时测定的方法。将奶粉样品皂化后,利用PLRP-S聚合物为填料的在线固相萃取柱净化强碱性皂化液,以五氟苯基柱为一维色谱柱,在紫外检测器上分离维生素A、E,以多环芳烃柱为二维色谱柱,在二极管阵列检测器上分离维生素D 2、D 3和K 1,建立在线固相萃取/二维液相色谱分析方法。对该方法进行方法验证,并与现行食品安全国家标准进行结果对比。维生素A、D、E、K 1在标准曲线浓度范围内线性良好,维生素A、维生素D 2、维生素D 3、α-维生素E、β-维生素E、δ-维生素E、γ-维生素E和维生素K 1检出限分别为4.0、1.0、1.0、40.0、40.0、40.0、40.0、4.0μg/100g,定量限分别为10、2.5、2.5、100.0、100.0、100.0、100.0、10.0μg/100g,加标回收率为91.23%~107.2%,相对标准偏差为0.67%~8.06%。该方法操作简单,重复性好,准确度高,能够满足婴幼儿配方奶粉中多种脂溶性维生素的同时检测。

哈希算法异构可重构高能效计算系统研究

针对应用场景中不同哈希算法乃至多哈希算法组合的高速计算需求,纯软件方式难以满足性能需求,基于FPGA或ASIC的硬件方式又面临灵活性不足的问题,设计了一种异构且加速端硬件可重构的哈希算法高能效计算系统。计算系统由算法硬件加速模块、数据传输模块、多线程管理模块实现,并且通过硬件的动态可重构设计提升了计算能效。实验结果表明,在Intel Stratix10 FPGA异构计算平台上,针对加解密计算,选择MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-512和RIPEMD-160算法作为测试对象,所实现的系统相比Intel Core I7-10700CPU,最高可获得18.7倍的性能提升和34倍的能效提升,相比NVIDIA GTX 1650 SUPER GPU,最高可获得2倍的性能提升和5.6倍的能效提升。

基于OpenCL的HMAC-SHA256算法优化与实现

HMAC算法作为主流消息认证算法之一,面临着以纯软件方式运行速度慢,以传统的FPGA硬件实现方式更新维护困难的问题。针对上述问题,设计了HMAC-SHA256算法的定制计算架构并基于OpenCL以高层次描述方式进行了实现。具体包括计算路径优化、存储结构与查找表优化、HMAC-SHA256全流水结构设计。基于OpenCL的计算任务分组优化、数据存储优化、数据通道矢量化等手段实现了HMAC-SHA256算法的FPGA定制计算架构。实验结果表明:在Intel Stratix 10 FPGA平台上,所实现的HMAC-SHA256吞吐率达到174.236Gbps,与Intel Core I7-10700 CPU相比,性能提升了656%,能效提升了1514%;与NVIDIA GTX 1650 SUPER GPU相比,性能提升了14%,能效提升了288%。

离子液体回收循环利用的研究进展与趋势

离子液体是完全由阴阳离子组成的绿色可设计溶剂。因为其稳定性好、极低挥发性及独特的物理化学性质,使其在诸多领域具有巨大的应用潜力,近年来已成为研究热点。由于离子液体相对昂贵的生产成本,随着应用规模及范围的逐渐扩大,如何高效回收循环利用离子液体受到极大关注,成为离子液体产业化必须要解决的难题之一。本文概述了近年来在离子液体回收应用方面的研究进展,重点探讨了利用蒸馏、萃取、膜分离、吸附分离以及相分离等方法回收离子液体存在的优势及不足。分析表明,离子液体的回收和循环利用将极大促进离子液体产业的发展,但目前的规模仍然偏小且多处于研发阶段,在此基础了提出了未来拟重点开发的回收利用技术及发展趋势。

基于云模型和改进CRITIC方法的跨座式单轨车辆运营安全评估

提出了一种基于云模型和CRITIC方法的跨座式单轨车辆系统的运营安全评估方法.根据跨座式单轨车辆系统的结构和功能,建立跨座式单轨车辆可靠性指标体系,并采用改进CRITIC方法确定可靠性评价指标的权重值.采用虚拟云得到跨座式单轨车辆系统可靠性评价指标的云模型表达.将跨座式单轨车辆系统可靠性综合指标新云和可靠性评价集的云模型进行相似度分析,以判断跨座式单轨车辆系统综合云模型运行状态.结果表明:跨座式单轨车辆转向架指标、空气制动指标、列车网络指标、列车辅助系统指标和车辆系统的综合云模型均处于“主要功能”状态,与重庆市轨道线路实际运营状态具有良好的一致性,基于云模型和改进CRITIC法的跨座式单轨车辆系统可靠性评价方法可以较准确地评价重庆市跨座式单轨车辆系统日常运行状态.

广州城市绿地乡土植物应用现状与苗木供应关系探讨

为厘清乡土植物在广州城市绿地应用过程中存在的问题及原因,采用样地调查法对广州城市绿地乡土植物应用现状进行了实地调查,并与他人前期调研结果进行了对比。结果表明:乡土植物的城市绿地应用主要问题不在乡土植物的应用研究和种质筛选上。进一步通过分析乡土植物应用现状与苗圃苗木供应关系,指出了广州乡土植物的苗圃生产程度是限制多数乡土植物城市园林化应用的主要瓶颈。为有效提升广州城市绿地乡土植物品种多样性,提出了应加强广州市本地乡土植物苗圃建设;在苗圃商业化苗木的选择上,重点关注在城市绿地中已稳定存活且分布范围较窄的乡土植物品种,以突出城市绿地地域特色建设。

关于方程根的教学研究

本文将方程根的讨论归纳为四种类型,针对每种类型,给出了具体的解决路径和方法,并通过实例演练说明该方法是可行的,为教师的教学和学生的学习提供了解决该类问题的有效方法与途径.

流溪河从化段面源污染来源分析及总量估算

流溪河是广州市的重要水源地,随着流域内点源污染的有效控制,面源污染已成为流溪河从化段主要的污染物来源。本文分析流溪河从化段的面源污染种类,采用输出系数法估算主要污染物的源头产生总量与各来源的贡献率。结果表明,在流溪河从化段,主要的面源污染来源是农村生活源、城镇生活源、农作排放、园地排放及禽畜养殖业。针对各类污染源的污染物排放强度,应采取适当的面源污染源头控制措施。

离子液体法再生纤维素纤维制造技术及发展趋势

首先概述了再生纤维素纤维制造技术的发展历史,总结了以天然纤维素为原料的黏胶纤维、Lyocell纤维和离子液体纤维(Ioncell)及其技术发展现状。重点介绍了这三种再生纤维素纤维的性能、应用领域及市场前景,并比较了其生产工艺,包括纺丝原液的制备、纺丝工艺、溶剂回收等。与黏胶纤维相比,Lyocell纤维和Ioncell纤维在溶解纤维素及干喷湿纺纺丝方面具有独特的优势。进一步对该类技术的重点和难点,如纺丝原液的连续制备和溶剂的高效回收进行了分析。与Lyocell纤维使用的NMMO溶剂相比,Ioncell纤维使用的离子液体具有离子液体可设计等优点,可根据纤维素原料的不同来源,设计合成对纤维素具有更好的溶解能力而无降解特征且环境友好的离子液体溶剂,同时对温度、金属离子具有很好的稳定性,为发展新一代纤维素绿色制造技术提供了新途径。另外,对Ioncell纤维存在的问题也进行了详细的分析,提出了未来拟开展的重点研究方向和拟解决的关键难题。

翠绿宝石固体激光器研究进展(特邀)

翠绿宝石晶体是一种性能优良的宽带可调谐激光增益介质,具有荧光寿命长、饱和能量密度高、吸收带宽较宽以及热机械性能优良等特点.除闪光灯外,翠绿宝石晶体还可以使用蓝光激光二极管、红光激光二极管、绿光激光器、黄光激光器等多种可见光光源进行泵浦.随着激光二极管技术的成熟及其商业化应用,利用红光激光二极管泵浦的翠绿宝石激光器逐渐成为固体激光领域的研究热点.本文首先介绍了翠绿宝石晶体的各种特性,并着重对基于闪光灯以及各类激光二极管泵浦的翠绿宝石激光器在国内外的发展进行综述,包括翠绿宝石连续激光、翠绿宝石调Q激光、翠绿宝石锁模激光、以及基于翠绿宝石的紫外激光.最后,阐述了翠绿宝石激光光源在医疗、雷达、显微等领域中的应用并对其未来发展提出了展望.

煤基和石油基C7-沥青质的结构特征及缔合行为

采用核磁(NMR)、小角散射分析(SAXS)、X射线光电子能谱(XPS)、改进的B-L法等手段,研究了煤基C7-沥青质(CT-asp)和石油基C7-沥青质(M-asp)两类沥青质的化学组成、官能团和分子结构等组成结构特征以及差异性,进而通过极性溶剂中沥青质稳定参数研究两类沥青质的缔合行为和聚集体尺寸以及两者之间的氢键和酸碱作用。结果表明,CT-asp分子芳香环数较少且有较多短烷基侧链,且芳香度较高,较高含量氧杂原子以芳香醚和酚羟基赋存形态为主;而M-asp的芳香核尺寸和平均相对分子质量明显高于CT-asp,芳香环数虽较多且有较多长烷基支链,且芳香度较小;两类沥青质缔合聚集程度关联物质的量比(nCT-asp/nM-asp)及其分子结构特征,源于杂原子官能团的氢键和酸碱作用是两类沥青质缔合的主要作用力。

中间相炭微球在锂离子电池负极材料的应用进展

中间相炭微球(MCMB)具有良好锂离子扩散性、导电性和机械稳定性等优势,是目前应用广泛、综合性能优异的锂离子电池负极材料,但较低理论比容量是制约其发展的关键因素。为了获得性能优良的MCMB基锂离子电池负极材料,改性修饰和复合材料已然成为目前研发重点。笔者论述了碳结构、表界面和复合材料等微观结构设计对MCMB负极材料电化学性能的影响。从碳堆积结构类型、有序性、层间距以及球体粒径大小等方面,论述了碳结构微观设计对MCMB电化学性能的影响。发现具有乱层结构的MCMB在充放电过程中内部产生应力较小,且碳结构较稳定,具有优异循环稳定性;内部具有大量微孔或碳层间距较大的MCMB,在充放电过程中可提高锂离子在电极中的迁移速率,并提供更多的储锂空间,一般具有优良的充放电比容量和倍率性能;小粒径MCMB具有较短的锂离子迁移路径和随之增加的比表面积,通常具有较好倍率性能,伴随着可逆比容量和充放电效率的衰减。从表界面碳层改性、包覆和掺杂改性等方面,论述了表界面改性对MCMB电化学性能的影响。表面碳层修饰可增加MCMB与电解液的相容性及其比表面积,提高了与电解液的接触面积及贮锂容量,改善了锂离子电池负极材料的电化学性能;另外,MCMB表面包覆一层无定型碳,可避免其表面与电解液直接接触,减少电化学副反应的产生,提升其可逆比容量。从碳活性物质复合材料、非碳活性物质复合材料等方面,论述了复合材料微观结构设计对MCMB电化学性能的影响。碳活性物质可降低MCMB内部碳层结构的有序性,减少锂离子嵌入过程中的内部应力,提升MCMB循环稳定性。非碳活性物质诱导MCMB生成更加有序的碳层结构,提高MCMB的比表面积,从而改善MCMB表面与电解液分子的接触能力及其嵌锂性能,有利于提升MCMB负极材料可逆比容量、循环性能和倍率性能。MCMB具有高碳层间距和多缺陷位点等结构特征,有利于钠离子自由脱嵌,应用于钠离子电池时具有良好的可逆比容量、循环稳定性和倍率性能。MCMB的不规则定向层状结构经活化等处理具有较高比表面积,可应用于超级电容器电极材料。最后提出在高性能锂离子电池电极材料快速发展的需求下,从微观结构角度设计MCMB纳米复合材料将是MCMB负极材料的研究重点。

离子液体强化酶电催化CO_(2)转化制甲醇研究进展

二氧化碳作为典型温室气体和重要的碳源,其利用一直是研究者关注的热点。围绕生物酶催化CO_(2)生成甲醇所面临的问题,如辅酶的再生、CO_(2)低转化率等,对国内外酶电催化和离子液体作为助剂在CO_(2)酶催化,以及离子液体用于CO_(2)电化学催化等的国内外研究进展进行了总结和评价,提出离子液体生物酶催化CO_(2)生成甲醇新方案,为未来生物酶催化CO_(2)发展提供了新思路。

生物质基碳纤维的研究现状及发展趋势

碳纤维性能优异,应用广泛,目前市场上的碳纤维主要是来源于石油和煤炭的聚丙烯腈基和沥青基碳纤维。近年来,随着石油和煤炭等不可再生资源的消耗,探索和发展生物质基碳纤维再次兴起,针对纤维素和木质素两种生物质基碳纤维前驱体原料,综述了粘胶基、Lyocell基、Ioncell基三种纤维素基碳纤维的研究现状,同时对木质素基碳纤维干喷湿纺碳化和熔融纺丝两种工艺做了简单介绍。最后,对生物质基碳纤维未来的研究重点和发展方向进行了展望。

ELOVL6基因基于Nod样受体蛋白3通路与大动脉粥样硬化性脑梗死风险的研究

目的探讨超长链脂肪酸延伸酶家族成员6(elongase of very long chain fatty acids family member 6,ELOVL6)基因基于Nod样受体蛋白3(nod-like receptor protein 3,NLRP3)炎性体通路参与大动脉粥样硬化性脑卒中(large artery atherosclerosis stroke,LAA)的发病机制。方法以LAA患者为研究对象,同期体检的年龄、性别匹配的健康人群为对照,采用小干扰RNA技术,通过实时荧光定量聚合酶链反应和蛋白质印迹法研究目标人群外周血ELOVL6、NLRP3基因的mRNA和蛋白表达量以及白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6、IL-8和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等炎症细胞因子蛋白定量,以分析ELOVL6基因参与LAA发病的可能机制。结果在LAA患者和健康人群中,ELOVL6基因、NLRP3基因mRNA水平(ELOVL6:0.0011±0.0003 vs.0.0005±0.0003,P<0.05;NLRP3:0.049±0.015 vs.0.003±0.002,P<0.05)和蛋白定量(ELOVL6:0.801±0.347 vs.0.451±0.193,P<0.05;NLRP3:0.897±0.346 vs.0.406±0.339,P<0.05),LAA患者均较对照人群增加;IL-6和TNF-α两个炎性指标蛋白表达量(IL-6:1.087±0.178 vs.0.507±0.094,P<0.05;TNF-α:0.600±0.092 vs.0.196±0.044,P<0.05)高于对照人群。进一步分析发现,LAA患者NLRP3基因与IL-1β(r=0.937,P<0.001)、IL-6(r=0.723,P=0.018)和TNF-α(r=0.672,P=0.033)蛋白表达具有正相关性,ELOVL6基因与NLRP3基因蛋白表达具有正相关性(r=0.785,P=0.007),小干扰RNA干扰ELOVL6基因会引起NLRP3基因mRNA(0.002±0.001 vs.0.049±0.015,P=0.010)和蛋白(0.399±0.081 vs.0.897±0.346,P=0.002)表达水平降低。结论ELOVL6基因可能通过ELOVL6-NLRP3-炎症因子信号通路参与了LAA发病。

车载通信系统共址干扰分析及抑制措施

车载通信系统由于其车内空间狭小,并且装有大量的无线通信设备,共址干扰问题成为了电磁兼容中所要重点考虑的问题。论文首先分析了车载通信系统可能受到的共址干扰类型,并建立了分析模型,在此基础上,提出了解决共址干扰的具体措施和方法,对于车载通信系统电磁兼容设计具备一定的工程指导意义。