水泥固化技术处理有害冶金废渣的研究——以湖南某冶金基地为例

冶金生产通常会产生有害的固体废弃物,这些废物的排放和处置严重威胁生态环境和人类健康,因此需要对其进行无害化处理。为解决这些废物堆存在环境中所产生的危害,本研究以湖南某冶金基地产生的含铅砷废渣为例,采用水泥、矿物掺合料、玻璃纤维等材料进行固化处理,并基于X-ray CT扫描技术考察不同矿物掺合料(粉煤灰、沸石、凹凸棒土)、玻璃纤维掺量和水灰比对固化体孔结构的影响,进而探究孔隙率与浸出毒性之间的关系。结果表明:固化体的孔隙率和浸出毒性随玻璃纤维掺量、水灰比的增大呈现先降低后升高的趋势;当掺合料为凹凸棒土、玻璃纤维掺量为2%、水灰比为0.5时,其稳定性最好,对Cd、Pb、As、Zn固化阻滞率高于99%;固化体的浸出毒性与孔隙率之间具有一定的正比关系。因此,为提高冶金废渣在水泥固化体中的稳定性,进而减少其中有害重金属浸出后对生态环境的污染,应该设计适当的水灰比和其他条件参数。

汽车动力电池单体间冷板特性研究

以可充电三元体系动力电池为研究对象,对电池单体的散热性能进行数值模拟研究。通过研究传统的电池冷板冷却方式,设计提出电池单体间两种流道设计方案,通过对比A型和B型两种流道机构冷板,分析选定B型流道结构,并对冷板流道入口位置、冷却液流速和流道宽度进行了研究,发现50%乙二醇在入口流量为4g/s时从正极测流入电池温度更加均匀,散热效果好且能耗低,并发现在流道宽度对冷板散热效果影响甚微,综合考虑电池冷却系统质量和体积最终选择流道宽度为5mm。最后对冷板流道进行了优化,压降降低11.4%。仿真结果将为基于小通道冷板的电池热管理系统的设计提供参考。

基于数字孪生的飞机总装生产线建模

为了实现飞机制造企业总装生产线车间物理空间与信息空间的实时交互与深度融合,通过分析飞机总装生产线组成单元与生产业务逻辑,提出基于数字孪生的飞机总装生产线车间建模框架.从“人、机、料、法、环、测”六维视角出发,阐述生产线关键要素建模与实现,并提出飞机总装生产线三维可视化及信息集成平台实现技术流程.在CATIA中建立车间三维数字模型,基于浏览器和WebGL技术建立虚拟空间,通过采集生产现场过程数据实现物理实体向虚拟空间的实时映射.以某型飞机总装生产线车间为例,实现总装现场与虚拟可视化的同步映射、WebServices服务、信息查询服务及装配工艺过程查询服务,有效提高作业效率并为工作人员决策提供科学参考.

铜冶炼烟尘中重金属的赋存状态及浸出分析

以铜冶炼烟尘为对象,通过消解和Tessier五步提取法等手段对冶炼烟尘中重金属进行提取,并采用X-射线衍射(XRD)、X-射线荧光(XRF)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)进行分析,以探究铜冶炼烟尘的矿物相及元素组成、重金属含量、赋存状态、生物有效性和浸出行为。结果表明:铜冶炼烟尘中含有的主要重金属有Pb、Bi、Zn、As、Cd、Sn、Cu和Fe,且含量依次降低;冶炼烟尘的矿物相主要为PbSO、PbS、CdS、ZnO。针对重金属的赋存状态,As、Bi、Sn、Fe主要存在形态为残余态,Cd、Cu、Zn主要存在形态为可交换态,Pb主要存在形态为硫化物结合态及残余态。生物有效性系数较高的重金属为Cd、Zn、Cu,表明Cd、Cu、Zn具有较高的迁移性。冶炼烟尘在酸性环境中各金属元素的浸出率明显大于中性或碱性条件,其中在pH=2.0条件下Cd、Cu、Zn的最高浸出率达到80%,Fe的最高浸出率达到了50%,其他金属元素的浸出率都小于12%。

中心静脉穿刺机理研究

穿刺力在不同的软组织内部表现的特征不同。进行穿刺针对软组织穿刺力模型的建立,可以对穿刺针在穿刺过程中的位置进行预判提供理论基础,提高穿刺精度,提高治疗效果。对中心静脉穿刺穿刺术进行分析,将穿刺过程分成4个阶段,并对每个阶段的力进行力学建模。搭建中心静脉穿刺试验平台,对穿刺过程中穿刺针力学模型进行验证,并对影响穿刺力大小的单因素进行了实验研究。实验结果表明随着穿刺角度的增大穿刺力也随之增大,随着穿刺针直径的变大,穿刺力也随之变大,穿刺速度的增大,穿对穿刺力影响较小。

正畸力测量装置的研究进展

固定矫治技术能够有效治疗错颌畸形,在正畸临床过程中,各矫治阶段所使用正畸弓丝产生的正畸力大小、矫治效果的预测多根据正畸医生的经验进行判断,治疗结果完全依赖于医生水平,易对患者造成伤害并降低治疗效率。若能准确的测量正畸弓丝产生的正畸力,实现正畸力量化表达,将对临床正畸治疗具有重要的应用价值。在概述了正畸治疗中牙齿移动的力学原理的基础上,对有关正畸力测量装置的研究现状进行综述,分析了该应用研究中存在的主要问题,并对正畸力测量装置的发展前景进行了展望。

果胶-PDA微球的功能化制备及其对Th4+的吸附性能

以果胶为原料,利用溶胶-凝胶法,Ca2+为交联剂制备出果胶-Ca微球,使用多巴胺修饰果胶-Ca微球生成功能化的吸附剂果胶-聚多巴胺(PDA)微球。探讨了该吸附剂去除Th4+的吸附性能,并利用SEM、FTIR和XPS分析了其功能化制备和吸附的机理。结果表明,果胶-PDA微球在pH=3.5时吸附效果最好,在25℃、pH=3.5、初始Th4+质量浓度为24mg/L、吸附剂质量为0.03g的条件下,接触时间为1200min时,吸附容量可达到37.172mg/g;共存离子Cs+、Sr2+、Mn2+和Mg2+对Th4+的吸附影响较小,说明该吸附剂对Th4+的吸附选择性较好;热力学和动力学研究结果表明,吸附过程符合线性Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,最大吸附量为99.010 mg/g;热力学数据表明,果胶-PDA吸附Th4+是一个自发吸热的过程;TG分析可知,果胶-PDA的热稳定性较改性前果胶-Ca有所提高;果胶-PDA上的N、O与溶液中Th4+发生的螯合作用是果胶-PDA微球对Th4+的主要吸附机理。

基于NTGK模型的锂离子电池充电技术

采用ANSYS Fluent软件中的NTGK电化学模型,研究锂离子电池在恒温下恒流充电(CC)、恒流-恒压充电(CC-CV)、间歇脉冲充电(IPC)和再生脉冲充电(RPC)的电化学特性曲线,并与实验结果进行对比。模型验证后,讨论脉冲间隔和脉冲周期对RPC充入容量和时间的影响。该模型能对电池充电特性进行合理预测,电池组电压仿真和实验结果的标准差在0.31以内。CC只适用于低倍率时;IPC和RPC可减缓极化效应,适用于高倍率时;而CC-CV充入的容量最多,但比其他3种充电方案耗时更长。对于RPC,增大脉冲间隔可增加容量;保持正负脉冲比来增大周期,对充入容量的影响甚微。

海豚链球菌LAMP方法的建立及初步应用

为快速准确地检测鱼类海豚链球菌(Streptococcus iniae),减少由其造成的经济损失,建立了一种基于Sim基因高效、敏感的海豚链球菌环介导等温扩增(LAMP)检测技术,并对739个样品进行了检测。结果表明,该方法可以特异性地检测海豚链球菌,而不能检测无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)、副乳房链球菌(Streptococcus parauberis)、停乳链球菌(Streptococcus dysgalactiae)等8种参考菌株。对海豚链球菌DNA最低检测限为5.32拷贝/μL;对739个样品的检测结果显示,8种鱼类海豚链球菌的平均检出率为17.67%,池塘水和海水的检出率分别为13.33%、16.67%;该菌主要发现于罗非鱼脑组织中,其平均检出率为27.04%(43/159),而其他鱼类则主要发现于皮肤,平均检出率为24.14%(42/174);阳性样品主要来自于2014年6月至9月期间,占总检出率的65.00%。

斑马鱼血管新生相关因子PTPRB的原核表达及其多克隆抗体制备

【目的】原核表达斑马鱼(Danio rerio)蛋白酪氨酸磷酸酶受体B(PTPRB)并制备多克隆抗体,为研究斑马鱼PTPRB基因功能及血管发育相关信号传导通路打下基础。【方法】采用无缝克隆技术将斑马鱼PTPRB基因插入原核表达载体pET-B2m构建重组表达质粒,转化大肠杆菌B21感受态细胞后采用IPTG进行诱导表达,然后以诱导表达的融合蛋白免疫大耳兔制备多克隆抗体,并采用Western blotting和ELISA检测多克隆抗体的特异性及免疫效价。【结果】斑马鱼PTPRB蛋白亲水性均值为-0.490,属于亲水性蛋白,且具有较丰富的潜在抗原表位位点,分布均匀,无典型的跨膜区。将斑马鱼PTPRB基因插入原核表达载体pET-B2m成功构建获得重组表达质粒pET-B2-PTPRB,转化B21感受态细胞后经IPTG诱导表达,即获得35.0 kD的融合蛋白。融合蛋白PTPRB主要以包涵体形式存在;以纯化融合蛋白PTPRB免疫大耳兔,其血清抗体效价为1∶2048000,说明采用融合蛋白PTPRB可有效刺激大耳兔产生较强的免疫反应,获得较高效价的PTPRB多克隆抗体。Western blotting检测结果显示,PTPRB多克隆抗体具良好抗原特异性。采用Protein A/G亲和层析柱对制备获得的PTPRB多克隆抗体进行亲和层析纯化,可获得高纯度的多克隆抗体,纯化后的PTPRB多克隆抗体浓度在10 mg/mL以上。【结论】构建的斑马鱼PTPRB基因原核表达载体能高效表达具备良好免疫原性的融合蛋白PTPRB,以融合蛋白PTPRB免疫大耳兔可获得高效价、高特异性的PTPRB多克隆抗体,为研究斑马鱼PTPRB蛋白功能提供有利工具,也为揭示PTPRB在鱼类血管发育中的作用机制提供技术支持。

卵形鲳鲹基因组调研及其SSR分子标记的开发应用

[目的]通过高通量测序技术调研卵形鲳鲹基因组数据并开发SSR分子标记,为卵形鲳鲹全基因组测序与组装、种质资源保护利用及良种选育提供技术支撑。[方法]通过Illumina Hiseq 2500测序平台对卵形鲳鲹基因组进行调研,采用K-mer方法对基因组大小、杂合率、G+C含量及序列重复性等进行分析,从调研数据中分析SSR的分布特征,筛选出多态性SSR位点,并对卵形鲳鲹养殖群体进行遗传多样性分析。[结果]卵形鲳鲹基因组大小为642.68 Mb,杂合率为0.31%,重复序列比例为30.19%,G+C含量为41.45%,提示卵形鲳鲹基因组为简单基因组。基因组初步组装结果显示,Contig总长度为627.23 Mb,N50、N90分别为8.21和1.71 Mb;Scalffold总长度为628.19 Mb,N50、N90分别为10.19和2.04 Mb。从卵形鲳鲹基因组调研数据中共检测出190121条SSR序列,SSR序列分布密度为295.8条/Mb。在所有SSR序列中,以二核苷酸重复基元最多(115557条),占60.78%;其次是三核苷酸重复基元(54839条),占28.84%;六核苷酸重复基元最少(1172条),占0.62%。在二核苷酸重复基元中以TG和AC的重复数较多,分别占二核苷酸重复基元总数的22.99%和21.76%。从合成的50对SSR引物中筛选获得29对多态性SSR引物,采用这29对SSR引物对卵形鲳鲹群体进行遗传多样性分析,结果发现29个SSR位点共检测到98个等位基因,其有效等位基因数(Ne)为1.3998~3.9123(平均为2.6690),期望杂合度(He)为0.2856~0.7444(平均为0.5965),多态信息含量(PIC)为0.2647~0.6968(平均为0.5195);在29个SSR位点中,高度多态性位点(PIC>0.50)有15个,其余14个为中度多态性位点(0.25<PIC≤0.50),说明卵形鲳鲹群体遗传多样性较丰富。[结论]卵形鲳鲹基因组为简单基因组,利用基因组调研数据可实现SSR分子标记大规模开发,且新开发的SSR分子标记可用于卵形鲳鲹群体遗传多样性分析。

尼罗罗非鱼Lck多克隆抗体的制备及鉴定

【目的】制备及鉴定尼罗罗非鱼淋巴细胞特异性蛋白酪氨酸激酶(Lck)多克隆抗体,为深入研究罗非鱼Lck蛋白功能及其免疫机制打下基础。【方法】采用无缝克隆技术构建重组质粒pET-B2m-Lck,然后转入大肠杆菌B21(DH3)中进行诱导表达;经Ni-NTA树脂层析柱纯化后,以纯化的融合蛋白免疫日本大耳白兔制备Lck多克隆抗体,并采用Western blotting和ELISA检测多克隆抗体的特异性和免疫效价。【结果】尼罗罗非鱼Lck蛋白的亲水性均值(GRAVY)为-0.454,属于亲水性蛋白,具有较丰富且分布均匀的潜在抗原表位位点,无典型的跨膜区。经原核载体诱导表达获得的融合蛋白分子量约67.0 kD,主要以包涵体形式存在。免疫日本大耳白兔后可获得效价为1∶256000的Lck多克隆抗体,且该多克隆抗体能特异性识别Lck蛋白。经Protein G亲和层析柱纯化的抗体浓度在10 mg/mL以上,纯度约95%,抗体纯化效果良好。【结论】经原核载体诱导表达获得的尼罗罗非鱼Lck融合蛋白具有良好的免疫原性,其免疫日本大耳白兔后获得的多克隆抗体具有高效价和特异性,可用于细菌感染罗非鱼后机体免疫机制的研究。

尼罗罗非鱼TGF-β1蛋白原核表达及多克隆抗体的制备

为制备尼罗罗非鱼TGF-β1多克隆抗体,采用同源重组技术构建尼罗罗非鱼pET-B2m-TGF-β1原核表达载体,转入大肠杆菌B21中诱导表达,将重组表达蛋白质纯化后免疫大耳兔制备多克隆抗体,采用Western Blot和ELISA检测抗体的特异性和效价。结果表明,构建的pET-B2m-TGF-β1原核表达载体经诱导表达获得了分子量为5.2×104的重组蛋白质,免疫大耳兔获得效价为1∶2048000的抗尼罗罗非鱼TGF-β1多克隆抗血清,该抗体能够特异性地识别原核表达的TGF-β1蛋白。

尼罗罗非鱼PPARo的原核表达及其多抗制备和纯化

【目的】为研究尼罗罗非鱼过氧化物酶体增殖物激活受体δ(PPARδ)的表达情况,通过大肠杆菌表达系统表达PPARδ,纯化重组蛋白并获得多克隆抗体。【方法】对PPARδ进行生物信息学分析后设计特异性引物,扩增PPARδ,将其克隆至原核表达载体pET-B2m中,构建重组表达载体;重组质粒转入大肠杆菌B21并用IPTG进行诱导表达,用SDS-PAGE鉴定表达产物。用镍柱纯化重组蛋白后免疫日本大耳兔制备多克隆抗体,用间接ELISA技术检测抗体效价,Western Blot鉴定抗体的特异性。【结果】成功构建了原核表达载体pET-B2m-PPARδ,实现了重组蛋白的原核表达和纯化,重组蛋白以包涵体蛋白和可溶性蛋白2种形式存在,分子量约为90 kD;制备的多克隆抗体效价为1∶2048000,Western Blot检测结果表明该抗体能特异性识别尼罗罗非鱼PPARδ。【结论】成功实现了尼罗罗非鱼PPARδ重组蛋白的融合表达,在大肠杆菌中高效表达后纯化重组蛋白,免疫日本大耳兔获得了效价高、特异性强的多克隆抗体,为尼罗罗非鱼PPARδ的功能研究奠定了基础。

Two Theorems for General n-Mode Boson Exponential Quadratic Operators

By the aid of the generalized linear quantum transform theory,we present for the multimode boson exponential quadratic operators two theorems to change the operator expressions among usual,normal and anti-normal orderings.

General Approach to Antinormally Ordering Boson Exponential Quadratic Operators and Its Applications

A general approach to antinormally ordering the boson exponential quadratic operators(EQOs)is presented.By the approach,some important EQOs,including squeezed operator of one mode and two mode,linear quantum transformation operator,Bogolubov transformation operator are antinormally ordered.

卵形鲳鲹MyoG基因克隆及其胚胎组织表达分析

【目的】明确卵形鲳鲹胚胎发育中肌细胞生成素基因(MyoG)的表达规律,为阐明MyoG在卵形鲳鲹胚胎生长发育中的作用机制打下基础。【方法】采用RT-PCR扩增卵形鲳鲹MyoG基因全长序列,通过ProtParam、GOR IV、SWISS-MODEL、TMHMM、SignalP、PSORT及NetNGlyc 1.0等在线软件对其进行生物信息学分析;运用实时荧光定量PCR检测MyoG基因在卵形鲳鲹不同胚胎发育时期(受精卵、卵裂期、囊胚期、原肠胚期、胚胎形成期、眼囊期、耳囊期、心脏跳动期、晶体出现期和孵化期)的表达情况。【结果】从卵形鲳鲹胚胎组织中克隆获得的MyoG基因全长为1379 bp,编码233个氨基酸残基,其蛋白分子量为26059.19 Da,理论等电点(pI)为8.72;不稳定指数为75.23,即MyoG蛋白稳定性较差;总平均疏水指数(GRAVY)为-0.764,属于亲水性蛋白。卵形鲳鲹MyoG蛋白无跨膜结构,无信号肽序列,在第49位氨基酸处存在1个潜在的糖基化位点;卵形鲳鲹MyoG蛋白主要存在于细胞质和微体中,不属于分泌蛋白,其二级结构中以无规则卷曲占比最高(59.23%),其次为α-螺旋(21.46%)和延伸链(19.31%)。MyoG基因相对表达量在卵形鲳鲹胚胎发育过程中呈明显的先升高后降低变化趋势。其中,在胚胎发育的前期(受精卵至胚体形成期)MyoG基因相对表达量极低,但从眼囊期开始其相对表达量迅速升高,至心脏跳动期达最高值;眼囊期、耳囊期和心脏跳动期3个时期的MyoG基因相对表达量均极显著高于胚胎发育前5个时期(P<0.01,下同);从晶体出现期开始,MyoG基因相对表达量极显著降低。【结论】MyoG基因除了在卵形鲳鲹眼囊期、耳囊期和心脏跳动期的分化形成过程中发挥重要作用外,在卵形鲳鲹胚胎器官分化形成后仍发挥着重要作用。

斑马鱼zgc113227多克隆抗体及卵形鲳鲹EVM0008813多肽抗体的制备

【目的】制备斑马鱼zgc113227多克隆抗体和卵形鲳鲹EVM0008813多肽抗体,为后续深入研究斑马鱼zgc113227基因和卵形鲳鲹EVM0008813基因的功能特性提供重要工具。【方法】以卵形鲳鲹EVM0008813基因为查询序列,通过BLASTp搜索获得斑马鱼同源基因zgc113227(NP_001014341),以同源重组方式构建原核表达载体并转化大肠杆菌B21感受态细胞进行诱导表达,再以诱导表达获得的融合蛋白为抗原免疫日本大耳兔制备多克隆抗体,采用间接ELISA检测抗体效价,然后通过Western blotting鉴定及SDS-PAGE检测zgc113227多克隆抗体特异性,并以高效液相色谱—质谱联用(HPLC-MS)纯化鉴定EVM0008813多肽抗体。【结果】斑马鱼zgc113227和卵形鲳鲹EVM0008813均属于亲水性蛋白,二者的氨基酸序列相似性达58.12%,同时表现为潜在抗原位点多、柔性较强、表面可及性高,且无跨膜结构和信号肽存在。斑马鱼zgc113227和卵形鲳鲹EVM000881的保守结构域均包含5个保守基序(Motif 1~Motif 5),且发现1个相同的保守结构域(DDE_Tnp_4),故推测二者均属于DDE_Tnp_4家族。以zgc113227蛋白与等容积弗氏完全佐剂混合为抗原制备获得的zgc113227多克隆抗体效价为1∶256000,特异性良好,可通过Protein G亲和层析柱进行纯化;以EVM0008813多肽与牛血清白蛋白(BSA)偶联为抗原制备获得的EVM0008813多肽抗体效价为1∶256000,经HPLC-MS纯化鉴定抗体纯度达95.35%,特性良好。【结论】制备获得的斑马鱼zgc113227多克隆抗体和卵形鲳鲹EVM0008813多肽抗体纯度高、抗体效价高、特异性良好,可为斑马鱼zgc113227基因和卵形鲳鲹EVM0008813基因功能研究提供有利工具。

基于关键测量特征的机翼对接容差分配

针对在飞机装配过程中机翼对接准确度难以保证而影响飞机的气动外形和飞行平稳性的问题,建立了一种以关键测量特征的测量数据为节点的容差分配模型。基于测量辅助装配技术,对装配过程中飞机的关键测量特征进行定义。分析了机翼对接中关键测量特征间的几何关系,考虑了现场测量设备的测量不确定度,在此基础上建立了以关键测量特征的测量数据为节点的容差分配模型。试验结果表明,利用容差分配模型对机翼的安装角、上反角和对称性等进行容差分配,将分配的容差信息融入数字化装配系统,可以显著提高飞机装配的质量和效率。研究结果可以为飞机机翼对接过程中装配特征的定义和容差分配提供一定的理论指导。

Exact Expressions of Energy Spectrum and Partition Function for Quantum Quadratic Systems

Based on the linear quantum transformation theory,we present a new approach to obtain the explicit expressions of energy spectrum and simplify the derivations of partition functions for general multi-mode boson and fermion quadratic systems.