基于钯纳米颗粒导电沟道的室温型氢气传感器的研究

随着氢能的广泛应用,检测氢气(H_(2))泄漏十分必要。采用溶剂热法合成钯(Pd)纳米颗粒,结合旋涂法从极大程度上简化了覆盖敏感层工艺,在利用微机电系统(MEMS)工艺制备的硅基金(Au)叉指电极上研究了基于“氢致Pd晶格膨胀效应(HILE)”的裂结式H_(2)传感器的敏感特性,为低成本批量化制备室温型氢气传感器提供了可行性研究。结果表明该传感器对H_(2)的响应值与Pd纳米颗粒在基底上的覆盖率密切相关:覆盖率在一定范围内越大,响应值越小。在室温下,该类传感器对500×10^(-6)~2500×10^(-6)H_(2)表现出了较快的响应速度:响应时间在5 s左右,恢复时间在25 s左右,具有较高的响应值:在2500×10^(-6)H_(2)气氛下高达83%,有较好的选择性和稳定性。

预混进料对废树脂流化裂解反应中颗粒团聚的抑制作用

针对放射性废树脂流化裂解反应过程中颗粒团聚问题,提出了高岭土和陶瓷颗粒预混进料抑制颗粒团聚的新思路,在流化裂解实验装置中通过测量床层压降和对产物的XRD、SEM以及元素分析,考察预混时高岭土添加量对流化特性和颗粒团聚的影响规律。研究结果表明,高岭土与陶瓷球预混后可在陶瓷球颗粒表面形成均匀的涂覆层,当高岭土添加量≥0.20%(质量分数)时具有显著的抑制废树脂流化裂解反应中颗粒团聚的作用,但存在一定的作用时长,应定期补加预混高岭土的陶瓷球颗粒以维持陶瓷球表面的高岭土覆层,当高岭土预混添加量为0.20%(质量分数)时高岭土预混进料抑制团聚的作用时长约为70 min。与高岭土和废树脂共混进料相比,预混进料可在更低的高岭土添加量条件下达到颗粒团聚抑制效果,有利于放射性废树脂的减量化处理。

基于超声影像的下腔静脉自动识别与定位

目的探究基于下腔静脉(IVC)超声影像的IVC自动识别与直径测量方法。方法提出一种基于拓扑结构与自动跟踪算法的IVC自动识别与定位方法,采用跟踪方式对数据集进行IVC识别和连续定位,以提高测量的效率和准确性。以超声医师的人工测量结果作为金标准,在采集自ICU的18例患者的18组超声数据集上进行测试。结果自动化算法识别准确率为94.44%(17/18),IVC直径自动测量误差在±1.96s(s为标准差)范围内,表明自动测量方法可替代人工测量方法。结论本研究提出的基于拓扑结构与自动跟踪算法的IVC自动识别与定位算法具有较高的识别成功率及IVC直径测量准确性,可以辅助临床医师进行IVC的识别定位与直径测量。

基于人工神经网络的工质基础物性预测

烃类及卤代烃是制冷及余热发电等热力学循环系统潜在的理想工质,但其数量繁多且多数物性参数未知,建立准确的物性预测模型对新型工质的开发至关重要。从多个公开数据库中收集了2500多种烃类及卤代烃分子(含C,H,F,Cl)的基础物性参数,包括正常沸点(T_(b))、临界温度(T_(c))、临界压力(p_(c))、偏心因子(ω),构建了一个工质物性数据库;进一步,通过改进基团贡献-人工神经网络(GC-ANN)的方法,模型的输入参数除基团频率外,还加入相对分子质量、T_(b)、约化维纳指数,建立了预测烃类及卤代烃分子T_(b),T_(c),p_(c),ω的神经网络模型,所开发模型的预测误差小于传统的GC-ANN的误差。

UBE2T通过调节性T细胞诱导肝细胞癌的放疗抵抗

目的 探索泛素结合酶2T(UBE2T)对肝细胞癌放疗敏感性的影响及机制。方法 采用空白对照载体或过表达UBE2T慢病毒载体转染小鼠Hepa1-6肝癌细胞建立对照组(LV-Control)和过表达组(LV-UBE2T),qPCR以及Western blotting检测上述细胞UBE2T表达情况;对两组细胞进行射线照射(IR)处理,克隆形成实验检测UBE2T过表达对Hepa1-6肝癌细胞放疗敏感性影响;分别在裸鼠和C57BL/6小鼠皮下注射上述细胞建立肝癌皮下荷瘤小鼠模型,对皮下瘤予IR处理,建立LV-Control组、LVControl+IR组、LV-UBE2T组和LV-UBE2T+IR组,5~6只/组,观察皮下瘤生长速度及体积。通过CIBERSORT算法分析肝癌免疫细胞浸润情况与UBE2T表达量的关系。流式细胞术检测上述4组小鼠的肝癌中CD4+T细胞以及调节性T细胞(Tregs)浸润情况。比色法测定细胞培养上清液中葡萄糖及乳酸的含量;癌症和肿瘤基因图谱(TCGA)的公共数据分析肝癌UBE2T表达量与糖酵解水平和Tregs浸润关系。Western blotting检测UBE2T表达与糖酵解相关蛋白HK1、LDHA表达相关关系。体外共培养模型联合流式细胞术以及qPCR验证UBE2T过表达肝癌与Tregs关系。结果 qPCR、Western blotting结果显示过表达组中UBE2T表达显著升高(P<0.0001)。克隆形成实验、裸鼠肝癌皮下瘤实验显示UBE2T过表达导致肝细胞癌放疗抵抗(P<0.05),UBE2T导致的放疗抵抗在C57BL/6小鼠肝癌皮下瘤模型上更显著(P<0.01)。CIBERSORT分析提示UBE2T高表达组肝癌中树突状细胞(P<0.01)、滤泡辅助性T细胞(P<0.001)、M2型巨噬细胞(P<0.01)、单核细胞(P<0.05)、总体淋巴细胞(P<0.05)以及Tregs(P<0.0001)浸润比例上调。流式细胞术显示过表达UBE2T小鼠肝癌免疫微环境中Tregs数量上调(P<0.05),IR导致UBE2T组CD4+T细胞以及Tregs浸润增加(P<0.01或P<0.001)。与对照组细胞培养上清液相比,过表达UBE2T组的培养上清液葡萄糖浓度降低(P<0.05),乳酸浓度上调(P<0.01)。GSEA分析提示UBE2T高表达肝癌与糖酵解水平(P<0.001)、Tregs浸润水平呈正相关(P<0.001)。Western blotting显示糖酵解相关蛋白HK1、LDHA表达水平与UBE2T表达水平相关。体外共培养模型显示UBE2T过表达肝癌使Tregs细胞内乳酸含量上调(P<0.001),增殖能力增加(P<0.05)以及免疫抑制功能上调(Il-10,P<0.05;TGF-β,P<0.001)。结论 UBE2T介导的肝癌细胞放疗抵抗可能与肝癌细胞糖酵解水平提高介导的免疫微环境中Tregs富集相关。

强夯双向土压力模型试验测试及加固效果分析

【目的】从土体应力分布特征的角度研究不同夯击方式对砂土强夯加固效果的影响。【方法】通过室外场地进行的强夯模型试验对夯击过程中土体内部的竖向与径向土压力以及落锤加速度进行监测,并结合数值模拟的方法对土体内部的位移进行分析。【结果】研究得出:在强夯法施工中竖向土压力存在冲击与震荡衰减两种波形,径向土压力则主要以冲击波形为主;在砂土强夯加固过程中存在两种加固模式,夯击点正下方土体主要以竖向压实为主,而斜下方土体同时兼有显著的径向挤密作用;在同能级强夯施工中,“重锤低落”组合适合对深层土体与径向土体进行加固,“轻锤高落”组合适合对浅层土体进行快速加固。【结论】研究成果对同能级强夯夯击方式的选用具有一定的指导意义。

基于CiteSpace的学前教育教师TPACK能力发展现状与趋势分析

随着数字化对学前教育教学技术的新要求,学前教育教师的TPACK发展尤为关键。为全面了解TPACK在中国学前教育界的演进趋势与研究热点,利用CiteSpace 6.2.R4软件,基于中国知网数据库对2009—2023年学前教育教师TPACK能力研究进行可视化分析。结果显示,TPACK框架、教师培养与数字技术应用是当前排名前三位的研究热点内容。基于此,从资源投入、园所建设与教师能力提升3个层面构建了学前教育教师TPACK能力提升的总体框架,以期为学前教育数字教学实践提供指导与参考。

喷嘴结构对射流鼓泡反应器混合和传质性能的影响

喷嘴结构对射流鼓泡反应器的混合和传质性能具有重要的影响。以空气-水作为模拟介质,使用双探头电导探针、电解质示踪法和动态溶氧法,对比研究了缩径式圆形喷嘴和旋扭三角形喷嘴对射流鼓泡反应器中气泡尺寸分布、平均气含率、液相混合时间和气液传质系数的影响规律。实验发现,随着气速或液体射流Reynolds数的增大,两种喷嘴对应的平均气含率、液相混合时间和气液传质系数具有相同的变化规律;与缩径式圆形喷嘴相比,采用旋扭三角形喷嘴的射流鼓泡反应器中气泡尺寸更小,平均气含率更高,宏观混合时间更短;当气体输入功占总输入功比例超过20%时,喷嘴结构对气液传质系数的影响较小,当气体输入功占总输入功比例小于20%时,旋扭三角形喷嘴的气液传质性能优于缩径式圆形喷嘴。研究结果可为工业射流鼓泡反应器喷嘴结构的优化提供理论指导。

地氯雷他定联合连花清瘟对过敏性鼻炎患儿及血清炎性因子、黏附因子及生活质量的影响

目的观察地氯雷他定联合莲花清瘟颗粒对过敏性鼻炎(AR)患者的疗效及对血清炎性因子、黏附因子及患者生活质量的影响。方法选择2019年6月至2021年6月收治的小儿AR患者102例,随机分为对照组和观察组,每组51例。对照组给予地氯雷他定治疗,观察组在对照组基础上加用莲花清瘟颗粒,2组疗程均为4周。比较2组患者治疗前后中医证候积分、血清炎性因子[白介素-1β(IL-1β)、白介素-4(IL-4)、白介素-6(IL-6)、白介素-10(IL-10)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]、黏附因子[可溶性细胞间黏附分子1(sICAM-1)、可溶性血管细胞黏附分子1(sVCAM-1)、可溶性E选择素(sE-selectin)]、鼻炎生活质量评分(RQLQ),评估临床疗效以及不良反应发生情况。结果与治疗前比较,治疗后2组患者中医证候积分、IL-1β、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α、sICAM-1、sVCAM-1、sE-selectin水平均显著降低(P<0.05),且观察组患者上述指标改善情况均显著优于对照组(P<0.05)。观察组总有效率为90.2%(46/51),对照组为78.4%(40/51),差异有统计学意义(P<0.05)。2组治疗期间均未发生严重不良反应。结论地氯雷他定联合莲花清瘟颗粒可有效缓解小儿AR患者临床症状,有效抑制炎性反应,降低sICAM-1、sVCAM-1、sE-selectin水平,显著提高患者生活质量,且安全性高,值得推广应用。

新工科背景下校企合作培养化学工程高素质复合型人才的思考

新工科建设对化学工程科技人才的学科知识、专业能力、综合素质提出了更高要求,而校企合作是培养化学工程高素质复合型人才的必由之路。文章从依托生产平台、校企导师协作指导、合作攻关项目、跨专业交流、重视工程管理教育、优化考核制度六个方面探讨了校企合作培养研究生的策略,并分析了研究生自身能力的提升机制。

液-液喷射混合装置微观混合特性的研究进展

液-液喷射混合装置具有优异的微观混合特性,特别适用于液-液快反应体系。在研究不同液-液喷射混合装置的微观混合特性时,选取合适的研究方法和定量指标非常关键。本文对比分析了液-液喷射混合装置中常用的微观混合特性研究方法(化学探针法、激光诱导荧光技术和计算流体力学方法),包括其优缺点、适用范围、选用原则和应用要点,并总结了表征微观混合特性的定量指标。其次,对液-液喷射混合装置进行了系统性的分类,分别介绍了不同液-液喷射混合装置中微观混合特性的影响因素和研究进展,后者主要包括3种研究方法在研究微观混合机理、微观混合特性时间、微观混合过程强化和装置结构优化等方面的进展。最后总结了罐中喷射混合装置和管状喷射混合装置微观混合特性研究存在的不足和后续研究方向。

基于停留时间分布的缠绕管内二次流研究

缠绕管内二次流能够显著强化管内传质、传热性能。通过测量缠绕管内液体的停留时间分布,利用无量纲方差σ2表征二次流强度,研究了缠绕直径、缠绕角度、缠绕管管径等结构参数对二次流的影响。结果表明:在径向流动未达到极限迁移距离的缠绕管中,随着液体Reynolds数Re的增大,σ2先减小后增大,对应缠绕管内依次出现的湍流作用区和二次流作用区;在径向流动达到极限迁移距离的缠绕管中,随着Re的增大,σ2先减小后增大最后趋于平稳,对应缠绕管内依次出现的湍流作用区、二次流作用区和二次流极限区。从湍流作用区转变为二次流作用区的临界Reynolds数ReS随缠绕管缠绕直径和管径的减小而减小,缠绕角度对ReS的影响较小。

基于深度学习的气液固三相反应器图像分析方法及应用

气液固三相反应器中复杂的颗粒背景给流动参数的图像检测带来巨大挑战。发展了一种基于深度学习的气液固三相反应器图像分析方法,包括采集图像、制作训练集、建立图像识别模型和提取流动参数四个步骤。采用全卷积神经网络,在学习率为0.005、训练次数为2000次、训练集大小超过400张图像的条件下,图像识别误差小于5%。利用该方法可以获取三相反应器中局部相含率(气相分数和液相分数)及其空间分布、时间序列等信息,再采用时域分析、频率分析、小波分析等分析方法提取二次参数,可用于流型识别、压降预测和气液分布的均匀性判别等。将该方法用于涓流床中流动参数的检测,结果表明,局部液相分数的时间序列信号及其功率谱、概率密度分布均能清晰地区分涓流、脉冲流、鼓泡流等典型流型;时间序列信号的均值、标准差、极差和概率密度分布曲线半峰宽等特征参数可用于确定流型边界;平均液相分数可以用于预测涓流区的压降,计算值与实验测量值的平均相对偏差约为15%;液相分数空间分布的标准差可用于表征涓流床中不同流型的气液分布均匀性。该方法为气液固三相反应器的研究提供了新的工具。

颗粒黏度模型对采用欧拉多相流模型模拟超密相颗粒流动行为的影响

颗粒黏度是欧拉多相流模型计算固体流动的重要参数之一,其数值大小依赖于摩擦压力和径向分布函数。通过与实验值对比,评估了常用的摩擦压力模型(Based、Johnson)和径向分布函数模型(Lun、Syamlal O’Brien)对密相颗粒流动体系的预测能力。模拟结果表明,Johnson模型的固体体积分数预测值低于Based模型;SyamlalO’Brien模型固体流率的预测值远大于Lun模型。采用根据实验结果修正的欧根系数后,Based-Lun、Johnson-Lun和Johnson-SO模型组合预测的平均压降相对误差分别由68.6%、73.3%和78.2%降低至13.2%、29.7%和42.3%。综合考虑压降、固体出口质量流率、固体体积分数、壁面区域固体速度的模拟结果与实验值的偏差,发现Based-Lun模型组合的平均预测误差最小,适用于气固移动床的欧拉多相流模拟。研究还发现,欧根系数与内摩擦角对固体速度与压降有着显著的影响,而临界固含率对固体速度与压降的影响较小。

基于静电分选解析聚乙烯颗粒生长与形貌演变

解析聚烯烃颗粒生长过程的形貌演变规律对认识聚合反应机理和调控产品性能至关重要。然而,聚烯烃复杂的颗粒生长行为导致极宽的粒径分布和较大的形貌差异,现有研究关注形貌均一的催化剂破碎生长成初级聚烯烃的过程,缺少对形貌各异的初级聚烯烃后续生长和形貌演化的系统研究。此外,亟需一种能够批量分选不同形貌聚烯烃的手段,支撑聚烯烃颗粒生长形貌的统计解析。基于同质同粒径颗粒摩擦荷电的形貌依赖性,开发了聚烯烃颗粒静电-形貌协同分选技术,实现了尺寸相近的不同形貌聚烯烃颗粒的批量分选,并基于此考察了聚乙烯颗粒生长过程中形貌的分化与演变规律。结果显示,聚乙烯颗粒生长过程中存在普遍的形貌劣化现象,随着粒径增大,颗粒形貌逐渐偏离标准球形;颗粒粒径、形貌、结晶度等的耦合解析表明聚乙烯颗粒存在两种可能的颗粒生长模式和形貌劣化路径:结晶速率过快导致的颗粒破碎和催化剂形貌复制效应导致的形貌劣化。研究方法和结果可为聚烯烃形貌研究和开发高性能聚烯烃催化剂提供重要支撑。

射流鼓泡反应器内气液分散状态检测

射流鼓泡反应器内随着射流速度的增大,先后经历气泛、载气和完全分散三种气液分散状态。本文在射流鼓泡反应器实验装置中,利用Pavlov管测量气体分布器上方壁面附近的液速波动信号,发现液速标准差和时均液速随射流速度的增大均依次出现第一平稳段、上升段、下降段和第二平稳段,其中,第一平稳段对应气泛状态,上升和下降段对应载气状态,第二平稳段对应完全分散状态。据此提出了临界射流速度的判断准则:第一平稳段与快速上升段的交点对应的射流速度为泛点射流速度ujf,下降段与第二平稳段的交点对应的射流速度为完全分散射流速度ujcd。与目测法相比,液速标准差分析得到的ujf的平均相对偏差为5.82%,ujcd的平均相对偏差为18.2%;时均液速分析得到的ujf的平均相对偏差为5.86%,ujcd的平均相对偏差为12.1%。研究还发现泛点射流速度随表观气速的增大而增大。

轴流泵叶轮结构对泵内流场特性的影响

为探究聚乙烯环管反应器内轴流泵的叶轮结构对泵内流场特性的影响,采用计算流体动力学(CFD)模拟研究了异丁烷为溶剂工况下,叶片数、叶片安装角和叶轮直径等叶轮结构参数对轴流泵扬程、效率、流场特性的影响。结果表明:CFD模拟结果与实验吻合的较好,模拟具有一定的准确性。随着叶片数的增加,轴流泵的扬程逐渐升高,而效率略有降低,且流动分离现象逐渐消失,流场稳定性逐渐增强;随着叶片安装角的增大,轴流泵的扬程总体呈降低趋势,而效率总体呈升高趋势,且流动分离现象明显增强,流场稳定性逐渐降低;随着叶轮直径的增大,轴流泵的扬程与效率均逐渐升高,且叶轮后方迹线紊乱程度逐渐减弱,流场稳定性逐渐增强。研究结果可为聚乙烯环管反应器内轴流泵结构的设计与优化提供理论指导。

气液法流化床乙烯云聚合工艺开发及产品高性能化

随着国内聚烯烃产量的不断增加,聚烯烃通用料市场竞争加剧,开发新型高性能聚烯烃产品至关重要。针对气液法流化床乙烯云聚合工艺的构建以及聚乙烯产品高性能化,在气液法流化床所包含的典型介尺度结构实验和理论研究基础上,明确聚合反应条件,优化气液法流化床进料系统,最终应用于气液法流化床乙烯云聚合工艺的开发。通过对工业试验产品的分子链结构的表征分析,证明云聚合工艺是生产高性能聚乙烯产品的全新成功途径。

TRIM21可抑制肝癌细胞的侵袭能力:基于泛素化途径降解β-catenin

目的探讨TRIM21基因在肝癌侵袭表型中的作用及机制。方法利用siRNA敲低肝癌细胞MHCC 97H,HCC LM3中的TRIM21、β-catenin基因,将肝癌细胞分为对照组:转染对照siRNA;TRIM21敲低组:转染siTRIM21 RNA;CTNNB1敲低组:转染siCTNNB1 RNA;双敲低组:共转染siTRIM21 RNA及siCTNNB1 RNA。利用Western blotting验证敲除效率及相关通路的激活或抑制情况。通过Transwell侵袭实验检测肿瘤细胞的侵袭性。通过尾静脉注射敲低TRIM21的HCC LM3细胞构建裸鼠肺转移模型以观测其肺转移能力。在HEK 293细胞中过表达TRIM21,将HEK 293细胞分为对照组:加入转染试剂;过表达组:转染flagTRIM21。并利用Co-IP检测TRIM21蛋白与β-catenin的相互作用及泛素化水平。生信分析TCGA数据库中CTNNB1^(high)TRIM21^(high)和CTNNB1^(high)TRIM21^(low)两种亚型肝癌的预后。结果敲低TRIM21可以显著增强肝癌细胞MHCC 97H和HCC LM3的侵袭能力(P<0.01,P<0.05)和HCC LM3细胞的肺转移能力(P<0.01)。机制研究发现,TRIM21可通过泛素化蛋白酶体途径降解β-catenin以减少其入核,进而降低肝癌细胞的的侵袭性(P<0.0001,P<0.05)。由于TRIM21表达水平降低使肝癌细胞中Wnt信号通路激活,最终使CTNNB1^(high)TRIM21^(high)亚型肝癌患者的生存预后明显优于CTNNB1^(high)TRIM21^(low)亚型肝癌患者(P<0.05)。结论TRIM21能通过泛素化途径降解β-catenin来抑制肝癌细胞的侵袭性,这可能导致了CTNNB1^(high)TRIM21^(low)肝癌患者预后较差。

非常规脱挥技术发展综述

介绍了聚合物脱挥的基本理论、工艺和设备等技术背景以及非常规脱挥技术的原理和应用。