中国水层CO_(2)地质封存技术攻关方向

在国家“碳达峰碳中和”战略目标下,为了延长化石能源行业的生命周期,亟需进行大规模碳减排的重大革命,其中CO_(2)地质封存(CCS)这一大规模碳减排的托底技术,已在全球达成共识。为此,系统梳理了全球CCS发展趋势,并针对中国CCS地质特点和工程技术现状,分析了中国发展水层CCS面临的挑战和难点,提出了中国水层CO_(2)地质封存技术的攻关方向。研究结果表明:①中国水层CCS起步早,当前正在开展世界级规模水层CCS先导试验,技术水平与国外并行,CCS有望成为中国未来大规模碳减排的主要手段;②鉴于中国水层多无法回避陆相沉积、断裂发育、非均质性强等先天条件,中国未来建设大规模水层CCS将面临封存规模大、封存成本高和长期封存安全性等3个方面关键技术的挑战;③从推动和形成CCS负碳新产业角度,中国未来水层CCS碳埋存需要攻克CCS地质体评估、CO_(2)高速注入、低浓度CO_(2)封存、降低成本和地质监测等5个关键技术。结论认为,该研究认识进一步坚定了中国发展水层CCS技术的信心,提出的5个方面关键技术为快速形成负碳领域的国家战略科技力量明确了攻关方向,同时为后续推动大规模地下储氢、储氦、压缩空气储能等战略性新兴行业的发展提供了前瞻性技术支撑。

混合阻塞变刚度软手指设计与实验

为了解决单一阻塞介质变刚度软机械手抓取复杂外形物体效果不佳的问题,受人体手指结构启发,设计了一种仿指腹结构的混合阻塞变刚度软手指。将其设计为双层结构,外层为气动驱动器,内层为基于主动层干扰与被动颗粒阻塞的混合阻塞变刚度层,使得软手指自动贴合被抓取对象,实现主动驱动的被动适应,并通过调整刚度实现可靠抓取。基于传统缝纫工艺,采用超弹性硅胶材料制造软手指。采用Euler-Bernoulli梁理论和虚功原理,建立了基于悬臂梁结构下的多材料软手指的刚度控制模型,并据此提出增大整体刚度的材料筛选方法。弯曲特性实验表明软手指的弯曲性能优异。变刚度和抓取实验结果表明,混合阻塞软手指刚度增大4.6倍,建立的刚度模型最大相对误差为3.4%;在抓取对象表面粗糙度增大的条件下,软手指拉脱力仍增大17%,达到1.7 N;相较于单阻塞介质软手指,抓取成功率和承载能力均得到显著提高。

二维MXene材料在太阳能电池和金属离子电池中的研究进展

MXene是一种新型二维材料,具有导电性高、表面官能团丰富、层间距和能带结构可调等特点,从而在新能源器件中拥有重要的研究价值。综述了MXene在太阳能电池和金属离子电池中应用的相关进展。在太阳能电池中,基于MXene高电导率、高透明度和功函数灵活可调的特点,讨论了其在电极和载流子传输层中的相关应用研究,并对MXene功函数调整的策略进行了总结。在金属离子电池中,基于MXene独特的二维层状结构、优异的力学性能和良好的导电性,讨论了MXene作为负极材料以及与碳纳米材料、金属氧化物和硅组成的复合材料对电化学性能的提升作用,并对MXene在正极材料、集流体以及隔膜中应用也进行了介绍。最后对MXene的下一步发展进行了展望。

基于CiteSpace可视化图谱的污泥土地利用现状研究分析

以2010—2020年间Web of Science(WoS)核心合集和中国知网(CNKI)数据库为数据源,运用CiteSpace软件对污泥土地利用研究发文量、研究力量和研究热点进行计量可视化分析,旨在探析当前国内外研究现状,探索前沿动态和未来发展趋势。结果表明,污泥土地利用研究总发文数量变化幅度较小,该领域研究热度处于平稳状态;在两大数据库中,美国和中国是该领域中合作研究多且影响力大的国家,最活跃的研究机构是中国科学院,作者及研究团队间的合作相对较少;国际上污泥土地利用研究趋于多元化发展,而我国在该领域的研究方向则比较单一,偏重于重金属研究。基于文献共现聚类和研究热点分析,提出污泥土地利用研究的未来展望:在多个层面开展合作研究,积极研发无害化污泥土地利用技术,全方面跟踪监测和评估污泥土地利用对陆地生态系统的影响,多部门联合制定污泥土地利用相关政策和技术规范。

一类浮游生物时滞模型的全局Hopf分支

本文利用吴建宏等人建立的一般泛函微分方程的全局Hopf分支理论,以时滞为参数,研究了三维浮游时滞模型的稳定性及Hopf分支的全局存在性,通过数值模拟验证了理论分析的正确性,并得出结论,即营养物质输入率极大地影响了周期解的周期。

多因素引导的行人重识别数据增广方法研究

为解决行人重识别研究领域中行人标注图像获取困难的问题,提出一种多因素引导的行人数据增广方法。首先,在生成器网络中设计了一种局部多尺度引导机制,通过特征融合抑制生成图像的局部伪影;其次,提出了长距离相关性引导机制,通过外注意力引导生成图像的长距离依赖,提高生成行人图像的整体视感质量;最后,提出一种抗博弈判别网络,通过嵌入到生成对抗网络,从而构建一种三网络稳定博弈架构模型,增加生成对抗网络训练的稳定性。通过VIPeR、Market-1501、DukeMTMC-reID这3种不同规模数据集的仿真实验,结果表明该方法与目前主流方法相比,mAP与Rank-1精度上均有不同程度的提升,在小规模数据集上的提升较为显著。

次生孔隙缺陷对混凝土拉压强度影响试验研究

混凝土内部次生孔隙缺陷对其拉压强度影响显著。运用多种尺寸的EPS颗粒模拟混凝土内部的次生孔隙率与孔径分布,对不同次生孔径及孔隙率下的混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度进行了研究,并基于灰色关联度理论开展了次生孔隙率和孔径对混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的关联性分析。研究结果表明:混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均随着次生孔隙率的增大呈近似线性下降趋势。混凝土抗压强度随着次生孔径的增大而下降,而劈裂抗拉强度则随着次生孔径的增大呈先降后增趋势,且孔径为4 mm时降幅达到最大值。随着次生孔隙率的增大,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的降幅均增大。灰色关联度分析结果表明,相较于次生孔隙率,次生孔径对混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响更为显著。

度拉糖肽联合阿法骨化醇对2型糖尿病合并骨质疏松患者的疗效研究

目的探究度拉糖肽联合阿法骨化醇对2型糖尿病合并骨质疏松患者的疗效。方法本研究为随机对照试验,选取2022年1月至2023年6月单县中心医院收治的107例2型糖尿病合并骨质疏松患者作为研究对象,采用随机数字表法分为观察组(54例)和对照组(53例)。观察组男25例、女29例,年龄(65.23±8.81)岁,病程(8.53±1.21)年,体质量指数(22.52±1.68)kg/m^(2);对照组男26例,女27例,年龄(66.57±8.91)岁,病程(8.87±1.56)年,体质量指数(22.34±1.59)kg/m^(2)。两组患者均予以二甲双胍常规降糖,对照组在此基础上口服阿法骨化醇,观察组在对照组基础上进行度拉糖肽治疗,两组均持续治疗30 d。对比两组患者临床疗效、血糖水平变化[空腹血糖(FPG)、餐后2 h血糖(2 h PBG)及糖化血红蛋白(HbA1c)]、骨代谢指标变化[血清钙(Ca)、碱性磷酸酶(ALP)及骨特异性碱性磷酸酶(BALP)]及不良反应发生情况。统计学方法采用t检验、χ^(2)检验。结果观察组治疗总有效率为96.30%(52/54),高于对照组的84.91%(45/53),差异有统计学意义(χ^(2)=4.096,P=0.043)。治疗后,观察组FPG、2 h PBG、HbA1c水平均低于对照组[(6.41±1.36)mmol/L比(7.27±1.18)mmol/L、(9.63±2.21)mmol/L比(11.57±2.43)mmol/L、(5.58±1.29)%比(7.21±1.67)%],差异均有统计学意义(t=-3.491、-4.322、-5.656,均P<0.05)。治疗后,观察组Ca、BALP水平均高于对照组[(2.67±0.45)mmol/L比(2.43±0.48)mmol/L、(19.38±3.31)U/L比(17.27±3.19)U/L],ALP水平低于对照组[(32.75±9.34)U/L比(36.82±9.49)U/L],差异均有统计学意义(t=2.669、3.357、-2.225,均P<0.05)。观察组不良反应发生率为5.56%(3/54),与对照组[9.43%(5/53)]比较,差异无统计学意义(χ^(2)=0.582,P=0.446)。结论度拉糖肽联合阿法骨化醇治疗2型糖尿病合并骨质疏松患者,可以有效提高临床疗效,控制血糖,改善骨质疏松情况,且具有安全性。

非规则再生骨料建模及再生骨料混凝土数值模拟

传统再生骨料混凝土(RAC)模型多采用基本几何形状来代表再生骨料(RA)结构,这与实际情况差异较大。本文结合数字图像技术和傅里叶描述法构建了真实的二维骨料数据库,并提出了基于骨料叠加法随机生成RA的新方法。基于外接矩形框/内切圆的粗判定和基于重叠框的精细判定提出了一种新的适用于傅里叶重构骨料的快速投放算法,实现了不同RA取代率和RA残余砂浆含量的RAC细观结构的构建。基于内聚力模型根据随机生成的RAC的细观结构建立了数值模型,研究了RA取代率和RA残余砂浆含量对RAC单轴抗拉性能的影响。结果表明,RAC的抗拉强度和弹性模量随着RA取代率和RA残余砂浆含量的增加而降低,但峰值应变变化不大。该RA模型更符合实际,且附着砂浆的含量和分布可自主调整。

在役风力发电机组变桨轴承高黏润滑油脂附着状态下阵列涡流检测

为实现在役风力发电机组变桨轴承高黏润滑油脂附着状态下轮齿齿面的高效精准检测,采用仿形阵列涡流技术,研究不同线圈排布方式和提离距离对轴承轮齿齿面缺陷检测结果的影响。结果表明:Z字型和复合型线圈排布方式的边缘效应范围不同,复合型仿形探头较Z字型明显缩短;通过检测10.00 mm×0.50 mm×1.00 mm(槽长×槽宽×槽深)人工槽缺陷,得出内、外齿型轴承的提离距离极限分别为1.04 mm和1.43 mm;对在役风机轴承在表面有高黏润滑油脂条件下进行了试验验证,检测缺陷尺寸与位置结果准确,误差小于5%。该研究成果可为变桨轴承轮齿齿面在役状态下的监督检测提供技术支撑及新思路。

基于转录组测序芒果抗细菌性角斑病SNP/In Del分析

旨在挖掘与芒果抗细菌性角斑病紧密联系的SNP/InDel位点,以进一步揭示芒果抗细菌性角斑病的遗传多样性和分子机理。试验材料为细菌性角斑病高抗品种‘热农1号’和高感品种‘凯特’,分别对两个品种接病菌后0d、2d、6d的果皮进行转录组分析,以基因组‘红象牙’作为参考,鉴定并分析芒果中SNP/InDel位点的特征。结果表明,‘凯特’和‘热农1号’分别获得32.77Gb和36.83Gb的数据量,每个样本过滤后的Q30均高于90%。将reads比对到芒果参考基因组上,两个品种共检测到1213112个SNP位点,62888个InDel位点,主要分布在内含子区、外显子区、基因间区和基因上下游区域。SNP中转换位点和颠换位点分别为751006个(61.91%)和462106个(38.09%),其中转换型中A->G略多,而A->T在颠换型中占多数;In Del位点插入和缺失分别每个样本平均有18769和25015个。生物信息学分析表明,全部的SNP和InDel位点所在的差异基因,主要参与分子功能有代谢途径、应答刺激和生物学调控等过程。

广藿香精油对早期断奶仔猪生长性能、血液生化指标及抗氧化能力的影响

试验旨在研究饲粮中添加不同水平广藿香精油(Patchouli essential oil,PEO)对早期断奶仔猪生长性能、血液生化指标及抗氧化能力的影响,选取21日龄、体重(5.37±0.15)kg的杜×长×大三元杂交仔猪30头,随机分为A、B、C 3组,A组作为对照组饲喂基础日粮,B组饲喂基础日粮+100 mg/kg PEO,C组饲喂基础日粮+200 mg/kg PEO。预试期3 d,正试期21 d。结果表明:①与A组相比,C组可显著提高早期断奶仔猪的末重(FBW)、平均日增重(ADG),显著降低仔猪料重比(F/G)和腹泻指数(P<0.05);②与A组相比,C组能显著降低早期断奶仔猪血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)水平(P<0.05);③与A组相比,B组和C组均可显著降低早期断奶仔猪血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)水平(P<0.05),C组能显著提高早期断奶仔猪血清转化生长因子-β(TGF-β)和白细胞介素-10(IL-10)水平(P<0.05);④与A组相比,B组和C组均可显著提高早期断奶仔猪血清中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性和总抗氧化能力(T-AOC)(P<0.05),并显著降低丙二醛(MDA)含量(P<0.05);⑤与A组相比,B组和C组均可显著提高早期断奶仔猪血清免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)和免疫球蛋白M(IgM)水平(P<0.05)。综上所述,饲粮添加PEO能改善早期断奶仔猪生长性能、血液生化指标,提高机体免疫力,缓解氧化应激,提升抗氧化能力,以200 mg/kg的添加水平效果最佳。

云南杧果种质资源矮化相关形态指标的鉴定及综合评价

杧果是重要的热带水果,研发有效的矮化鉴定评价方法对于挖掘和利用杧果矮化种质资源,加速矮化品种选育至关重要。本研究以云南华坪县杧果种质资源圃180份杧果种质资源为试材,测定秋梢长度、秋梢直径、节间长度、叶柄长度、叶柄宽度、叶长、叶宽等7个可能与矮化相关的形态指标,采用相关性分析、正态分布检验、隶属函数和主成分分析相结合的方法,对180份杧果资源进行矮化等级评级并鉴定,筛选适合杧果矮化的综合评价体系。结果表明,秋梢长度等7个相关形态指标均具有较好的遗传多样性,符合或近似符合正态分布特点;主成分分析获得3个主成分可解释相关指标71.84%的原始数据信息量,初步明确了秋梢长度等7个相关性状作为杧果矮化综合评价的主要形态指标,可用于有效评价杧果种质的矮化性状。综合评价将180份杧果种质划分为5个矮乔化等级,即Ⅰ级,矮化,8份种质;Ⅱ级,半矮化,12份种质;Ⅲ级,亚乔化,66份种质;Ⅳ级,乔化,60份种质;Ⅴ级,极乔化,34份种质,筛选出桂热杧71号、红光3号、Bangchpalli(板迟黎)、爱文、高州吕宋、凌水大杧、龙井大杧、墨西哥杧、巴西红杧、陈皮杧、翠云、桂热杧3号、凯豪杧、凯特、南豆杧4号、热研16号、Appee(苹果杧)、krs(凯瑞斯)、肯特、热农2号等一批矮化或半矮化的种质资源。本研究结果表明采用秋梢长度等7个主要形态指标为测定参数,基于主成分分析的综合评价方法进行杧果矮化性状的鉴定评价是准确可靠的,为杧果矮化资源的深入发掘和开发利用提供了参考。

紫花牡荆素对浅Ⅱ度烧伤大鼠创面愈合的影响及机制研究

目的基于磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路探究紫花牡荆素(CAS)促进大鼠浅Ⅱ度烧伤创面愈合的作用机制。方法将大鼠随机分为对照组(生理盐水),模型组(5%羧甲基纤维素钠空白基质),CAS低、高剂量组(15 mL浓度为30、60 mmol/L的CAS药液),CAS高剂量+LY294002组[15 mL CAS药液(60 mmol/L)和PI3K抑制剂LY294002溶液(20μmmol/L)的混合溶液]和阳性对照组(厚涂京万红软膏0.5~1.0 cm),每组15只。除对照组外,其余各组均通过点燃皮肤表面混合烧伤燃料来构建浅Ⅱ度烧伤大鼠模型,并于烧伤后2 h内涂抹给药。给药28 d后,计算大鼠烧伤创面愈合率,观察大鼠烧伤创面中央组织病理变化,检测大鼠血清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6和基质金属蛋白酶2(MMP-2)、MMP-9、血管内皮生长因子(VEGF)水平,检测大鼠烧伤组织中PI3K/AKT/mTOR信号通路相关蛋白的磷酸化水平。结果与对照组比较,模型组大鼠皮肤组织表皮层和真皮浅层损伤、愈合状态较差,存在炎症细胞浸润且组织结构不完整等情况;血清中IL-6、IL-1β、TNF-α、MMP-2、MMP-9水平均显著升高(P<0.05),血清中VEGF水平和烧伤创面中央组织中PI3K、AKT、mTOR蛋白的磷酸化水平均显著降低(P<0.05);与模型组比较,CAS低、高剂量组大鼠上述病理变化及血清和烧伤创面中央组织中上述指标水平均显著逆转(P<0.05),且CAS高剂量组上述指标的变化较CAS低剂量组更明显(P<0.05);PI3K抑制剂LY294002的加入可逆转CAS对大鼠浅Ⅱ度烧伤创面愈合的促进作用(P<0.05)。结论CAS可促进大鼠浅Ⅱ度烧伤创面的愈合,其作用机制可能与激活PI3K/AKT/mTOR信号通路有关。

符合人体工学的环境改造方案在办公室慢性腰痛患者治疗中的应用效果

目的 探讨符合人体工学的环境改造方案在办公室慢性腰痛患者治疗中的应用效果。方法 选取2019年9月至2022年10月在广州中医药大学第一附属医院重庆医院(重庆市北碚区中医院)康复科就诊的办公室腰痛患者70例作为受试者。采用随机数字表法将受试者分为对照组和试验组,各35例。对照组采用单纯工作环境下的自我牵伸训练,试验组在对照组基础上由康复治疗师针对患者工作姿势、座椅、键盘及其他键入设备、显示器、工作区域空间、工作附件等各个因素给出合适的改造方案。比较两组临床疗效,两组干预前和干预后1、3个月Oswestry功能障碍指数(ODI)和视觉模拟评分法(VAS)评分。结果 试验组临床疗效优于对照组(P<0.05)。整体分析发现:两组ODI、VAS评分组间、时间点比较及交互作用差异均有统计学意义(P<0.05)。进一步两两比较:干预后1、3个月,两组ODI、VAS评分均低于干预前;干预后3个月,试验组ODI、VAS评分低于对照组(P<0.05)。结论 符合人体工学的环境改造方案可以有效缓解工作者腰痛症状,有助于预防腰痛的发生。

钨极氩弧焊与激光熔覆修复的K403镍基高温合金导向器叶片组织与性能

K403镍基高温合金具有优异的室温和高温综合性能,广泛用于航空发动机涡轮叶片及导向器的制造。针对涡轮叶片长期服役于复杂工况产生的裂纹缺陷等问题,本工作先对钨极氩弧(tungsten inert gas,TIG)焊和激光熔覆两种工艺修复后的组织与拉伸性能展开对比分析,而后使用激光熔覆工艺修复叶片,并进行无损检测。利用OM、SEM观察微观组织、断口形貌,利用EDS进行相的成分分析。结果表明:TIG焊修复工艺在修复界面区附近易产生微裂纹缺陷,主要碳化物相和低熔点共晶组织引起;激光熔覆工艺修复区域的晶粒与组织更加均匀,微裂纹缺陷更易得到控制;激光熔覆工艺修复的试样综合力学性能明显高于TIG焊修复工艺的试样,且激光熔覆工艺具有较好的工艺稳定性,TIG焊修复工艺的室温拉伸强度为K403母材强度的69.22%,激光熔覆修复工艺室温抗拉强度达到了母材的87.44%,断口形貌显示修复区域的室温拉伸断口呈现出混合断裂特征,高温拉伸断口呈现出沿晶断裂的特征。修复区域的微裂纹、局部液相不足缺陷和碳化物是拉伸断裂的主要原因。激光熔覆修复工艺具有热源集中、热影响区小的优势,能够有效抑制修复区缺陷并细化微观组织,在叶片修复方面具有更大优势。使用激光熔覆修复工艺完成了叶片试车过程产生的边缘板裂纹损伤修复,经过荧光检测及煤油-白垩检测,满足相关使用要求。

甲状腺微小乳头状癌热消融治疗演变及展望

随着甲状腺微小乳头状癌(papillary thyroid microcarcinoma,PTMC)的检出率日益增高,其治疗手段日新月异,近年来一些代替手术治疗的方案逐渐被提出及实践,本文总结并分析PTMC治疗的演变进程、当前状态、趋势和面临的关键问题。从手术方式的转变到主动监测概念的提出,再到热消融方式的广泛应用,通过对比分析,可知热消融是一种很有前途的替代治疗方案,然而,目前对PTMC热消融的适应证已经不能契合个体化、多学科和多模式治疗的理念,本文通过对甲状腺癌热消融治疗的现状及研究进展进行总结,旨在为PTMC热消融适应证之外的临床研究拓展新的视角,并为未来的研究发展指明方向。

基于数据驱动的核电站主给水泵故障预测研究

目前,核电站设备传感器每天都会产生大量的监测数据,但这些数据的利用程度较低,对于利用监测数据进行核电站重要设备的故障预测研究还处于探索阶段。针对这种情况,本文以核电站主给水泵作为研究对象,将表征主给水泵运行状态的各类监测数据进行预处理和降维,进而通过多个选定的机器学习模型预测设备在未来是否会发生故障。通过对预测模型的效果评估发现,长短时记忆网络模型(LSTM模型)具有较好的预测精度。当模型预测结果超过阈值时发出预警信息,提醒核电站运维人员加强关注,及时采取故障诊断和维修措施,以有效防止因设备的突然故障停运造成较为严重的后果,保证核电站的安全和经济运行。

细观初始孔隙缺陷对混凝土力学性能的影响

采用不同尺寸的EPS颗粒预制混凝土的初始孔隙率及初始孔径尺寸,系统开展4种初始孔隙率和5种初始孔径尺寸下混凝土的轴心抗压强度和弹性模量试验研究,并基于数值统计原理分析含初始缺陷混凝土力学性能的影响规律.结果表明:混凝土的轴心抗压强度和弹性模量降幅随初始孔隙率的增加呈近似线性上升趋势,混凝土的轴心抗压强度降幅随着初始孔径尺寸的增加呈近似对数上升趋势.同时考虑初始孔隙率和初始孔径尺寸的影响,混凝土在初始小孔径、高孔隙率下的损伤度低于其在初始大孔径、低孔隙率下的损伤度.相较初始孔径尺寸,初始孔隙率对混凝土轴心抗压强度和弹性模量的损伤更为显著.

基于随机共振的井下无线电磁2FSK信号解调

井场及周边电器所带来的噪声干扰会对接收到的无线电磁2FSK调制信号产生影响,在信噪比低时提取信号特征困难。为此,提出了一种基于浣熊算法的自适应双稳态随机共振系统,以降低2FSK信号的误码率。该方法充分利用浣熊算法的全局探索和局部优化平衡能力,通过并行选择和优化随机共振系统的多个参数,以获得系统输出的最大信噪比增益。利用卷积神经网络对随机共振系统输出的信号进行解调,并评估其误码率。仿真和试验结果表明,在低信噪比条件下,基于浣熊算法的随机共振系统输出信号的特征频率相对于蚁群优化算法更加显著,并且具有更低的误码率。研究结果可为井下信号实时传输提供技术支撑。