西南某铅锌冶炼废渣堆放场地周边土壤重金属污染特征与风险评价

为探究西南某铅锌废堆渣场地及其周围土壤中重金属空间分布特征和生态风险,以西南某废弃铅锌冶炼废渣堆放场地为研究目标,通过检测其土壤中As、Pb、Zn、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni共8种元素,概括其空间分布特征,分析重金属存在形态对其迁移与渗透的影响,并采用多个污染评价方法对该废渣堆放场的重金属状况进行污染风险评估。结果表明:堆渣场地重金属元素分布与地表径流方向一致,且向深层土壤渗透;As、Cd、Cu已很难再以离子形态随地表径流进一步迁移,而Pb、Zn目前仍具有较大的离子迁移性能,仍会进一步向周边及深层土壤扩散;按照综合污染指数评价上层堆渣区属于重污染,污染元素主要来源于As;同时As、Cd含量表现出极强的生态毒性,使该区域存在很强的生态风险。研究结果为该区域土壤的进一步修复提供了理论依据和参考。

CeO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)臭氧催化剂制备及降解双酚A性能

双酚A(BPA)是一种难自然降解的内分泌干扰物质,其通过干扰天然激素的方式对生物和人体造成危害。以γ-Al_(2)O_(3)小球为载体,采用水热法(Hyd)和浸渍法(Imp)制备了CeO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)负载型整体式臭氧催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、比表面积及孔径分析(物理吸附)对催化剂的结构、形貌和组成进行了表征,并考察了2种方法制备的CeO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)在常温常压下催化降解水中污染物BPA的能力。结果表明,2种方法制备的负载型整体式催化剂降解BPA性能稳定;催化剂脱落率低,负载稳定。在相同的反应条件下,废水的总有机碳(TOC)去除率可由单纯臭氧氧化的32.34%增加到CeO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)(Hyd)体系的84.31%;CeO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)(Hyd)降解BPA的速率和效率明显高于CeO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)(Imp)。制备的负载型整体式稀土臭氧氧化催化剂不仅可以解决固相催化剂易流失难回收的问题,而且可有效提高负载型催化剂的催化效率,具有很好的工业应用前景。

电芬顿法处理土壤淋洗废水研究

土壤淋洗技术以其修复周期短,修复效果显著而被广泛应用于重金属污染土壤的修复。但淋洗过程中会产生大量的淋洗废液,这些淋洗废液中往往含有难降解的废弃淋洗剂、土壤腐殖质以及稳定性高的络合态重金属,难以采用传统的絮凝沉淀法直接处理达标。以亚氨基二琥珀酸(IDS)为淋洗剂处理工业Pb污染土壤后的淋洗废液为研究对象,以还原氧化石墨烯@石墨毡(RGO@GF)电极为阴极,利用电芬顿技术处理含IDS和Pb的淋洗废液,实验结果表明:外加电压2.5 V,体系初始p H=3.0,反应8 h,氧气通量100 mL/min时,对淋洗废液中的TOC去除率可达56.29%,Pb去除率可达98.91%,明显高于同等条件下普通芬顿技术的处理效果。

萱草“药食同源”功能挖掘与产业高质量发展

我国传统中医药名著记载萱草苗花具有主安五脏,去湿热,疗酒湿黄疸,轻身明目的健康功效,萱草属黄花菜“药食同源”历史悠久。现代药理研究表明,萱草具有镇静安神、抗抑郁、保护神经及抗氧化等功效。面向《“健康中国2030”规划纲要》发展需求,针对目前萱草产业链短和附加值低的问题,以萱草所蕴含的中华优秀传统中医药文化为引领,应加快萱草功能性食品创新研发,推进萱草产业链高值化延升。同时,着力构建集“核心化、现代化、生态化、高值化、意象化”于一体的萱草现代化产业综合发展体系,促进萱草全产业链高质量发展,让萱草成为一朵集“健康、科技、文化、观赏”多种功能价值于一体的美丽健康之花。

多功能硅酸铋晶体的生长与掺杂

硅酸铋(Bi_(4)Si_(3)O_(12),BSO)晶体是重要的闪烁材料,具有较快的衰减时间、适中的熔点和密度、原料成本低等优势。掺杂不仅能够提高BSO晶体闪烁性能,还可以使其成为多功能材料,比如荧光晶体、激光晶体。总结了BSO晶体的主要研究进展,采用坩埚下降法成功生长了大尺寸BSO晶体,浓度3%以上的稀土掺杂能有效抑制组分偏析;稀土掺杂BSO晶体是导热性能良好的荧光发光材料,紫外光激发下Dy掺杂BSO晶体发黄光,Dy/Tm共掺BSO晶体可实现白光LED发光;研究了Yb、Er、Ho、Tm等稀土掺杂BSO晶体的光谱特性,在Ho:BSO、Tm:BSO晶体中分别实现了0.73 W、0.65 W的激光输出;纯BSO晶体是以Bi3+为发光中心的闪烁晶体,微量Dy掺杂可使BSO晶体光输出提高50%,1%Ta掺杂也能显著提高光输出;BGSO混晶也具有闪烁、激光等发光性能,通过调节组分可以开发出梯度闪烁晶体,稀土掺杂BGSO还可能成为激光晶体。

主编寄语

时光荏苒,岁月如歌。上海应用技术大学迎来了建校70周年庆典,《应用技术学报》也迎来了第24个春秋。70年来,学校始终坚持应用型人才培养和科学技术创新,服务国家战略和区域经济发展,成为一所具有学士、硕士和博士培养层次的应用创新型大学;学报依托学校办刊,携手上海科学院、上海化工研究院,从校刊逐步发展成为应用技术领域的学术期刊。

《应用技术学报》征稿简则

《应用技术学报》是上海应用技术大学、上海科学院、上海化工研究院共同主办的专业性学术刊物,主要刊登材料科学与工程、化学工程与技术、机械与电气工程等领域的国内外最新科学技术研究与应用技术创新等的学术论文、研究报告、综合评述、快报等。主要读者对象为高等院校师生员工及有关科研院所、企事业单位的科研、科技工作者。本刊为季刊,国内外公开发行。热忱欢迎各高等院校师生及科研单位的科技工作者踊跃投稿。请登录https://www.manuscripts.com.cn/yyjsxb,注册投稿。

卷首语

七十载风雨兼程,七十载砥砺前行。时值上海应用技术大学建校70周年华诞之际,《应用技术学报》精心组织出版70周年校庆特刊,集中展示学校相关学科领域的最新研究成果,以飨广大学界和业界同仁。

上海应用技术大学

上海应用技术大学办学肇始于1954年,现为上海市重点建设的高水平地方大学,是一所具有学士、硕士和博士培养层次的、特色鲜明的应用创新型大学。学校入选上海市高水平地方大学重点建设单位、上海高等学校一流本科建设引领计划和一流研究生教育引领计划、上海市深化创新创业教育改革示范高校、上海高校课程思政整体改革领航高校、国家科技人才评价改革试点单位、国家知识产权试点高校、上海市专利工作示范单位、上海市依法治校示范校,入选中国科技成果转化百强高校。2018年以来,在上海高校分类评价应用技术型高校中连续六年位列第一方阵。

Bi_(2)S_(3)/g-C_(3)N_(4)复合异质结的制备及催化性能

g-C_(3)N_(4)是一种典型的聚合物半导体,具有优异的热稳定性、化学稳定性,颇具催化应用前景。采用水热法制备了Bi_(2)S_(3)/g-C_(3)N_(4)异质结复合材料,通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis、FS等手段对样品的组成、形貌、结构和性能进行了表征分析,并模拟了可见光条件下,以甲基橙为降解对象时复合材料的催化性能。结果表明,复合催化剂的异质结结构显著提高了g-C_(3)N_(4)的光催化性能:光照3 h时,Bi_(2)S_(3)/g-C_(3)N_(4)复合材料(Bi_(2)S_(3)质量分数达到50%)对甲基橙的降解率达到了97.4%,远超Bi_(2)S_(3)的8.9%与g-C_(3)N_(4)的38.6%。对Bi_(2)S_(3)/g-C_(3)N_(4)催化机理进行了研究:Bi_(2)S_(3)的加入拓宽了g-C_(3)N_(4)的光吸收范围,与g-C_(3)N_(4)的异质结结构使光生电子-空穴对的分离效率得到了进一步提高,并延长了光生载流子的寿命,进而提高了g-C_(3)N_(4)的光催化性能。

非线性偏振旋转光纤滤波器模拟

多波长光纤激光器在密集波分复用、非线性频率转换、光纤传感等领域中具有重要应用价值。目前有多种实现多波长光纤激光输出的方式,其中,非线性偏振旋转(NPR)是一种比较常见的方式。理论模拟了NPR光纤滤波器在1550 nm附近的光谱滤波特性,主要包括:在不同的出射角度、光纤双折射和单模光纤长度的条件下,光谱滤波效应的变化情况;自由光谱范围与激光中心波长、正交偏振方向光程差之间的关系。通过对NPR光纤滤波器的光谱滤波效应进行系统地模拟,确立不同参数对滤波效应的作用规律,为相关的多波长光纤激光器的实验研究提供有效指导。

微观织构表面质量对径向滑动轴承油膜承载性能的影响

研究滑动轴承的表面形貌及其表面质量对转子-滑动轴承的动压润滑承载力性能的影响。构建考虑轴瓦微观织构及其表面形貌的径向轴承动压润滑模型,采用自相关函数构建转子-轴承围观表面形貌,采用有限差分法数值求解考虑轴瓦微观织构表面形貌流体动压的雷诺方程。构建考虑转子轴承微观形貌的油膜承载性能的数值计算的模型,数值分析轴承的油膜压力分布及静特性,结果与经典结论高度一致,验证了算法的可靠性。结果表明:微观织构对滑动轴承油膜压力及承载力较光滑轴承有明显提高,且承载力随着织构高度及排布密集程度的增加而增加。转子轴承系统承载力随着转子轴承表面粗糙度增加而增加。进一步增加粗糙度,将破坏原转子轴承油膜轴向连续性,转子轴承系统的承载力将下降。构建的考虑轴瓦微观织构及其表面形貌的径向轴承动压润滑模型为转子轴承模型,为滑动轴承织构尺寸及其表面加工质量要求提供理论依据。

基于MEMS工艺的压电微泵的研究进展

在微纳米尺度流体控制的应用中,压电微泵因其简易结构,高精密度,高力密度,快速响应与良好环境适性成为研究的热点。从致动原理与流体控制方案角度对压电微泵的研究现状进行了归纳总结,介绍了其在药物供给、细胞分离、微量化学检测等领域的应用,指出了压电微泵输出功率较小、输出具有蠕变特性、成本偏高等问题,并对压电微泵的发展方向进行了展望。

基于测力轮对的轮轨力检测技术研究

随着国内外铁路行业的快速发展,铁道车辆运行安全问题越来越受到关注。其中轮轨的相互作用力是影响铁道车辆行车安全的重要因素,因此对于轮轨力的检测十分重要。设计了一套基于测力轮对的轮轨力检测系统。通过组桥方法在车轮上布置应变片,利用应变仪采集应变力,将采集的应变力数据带入计算轮轨力的程序中得到轮轨力,进而算出脱轨系数和减载率,最后利用GB5599-2019标准进行评判运行安全情况。此研究对于铁道车辆的安全运行具有很深远的意义,为促进轮轨力检测技术的发展提供了新的研究思路。

超高性能混凝土T形截面梁受剪性能试验研究

对9片超高性能混凝土(UHPC)T形梁设计进行了受剪性能试验,分析钢纤维掺量、配箍率和剪跨比等主要参数对试验梁破坏形态、裂缝开展过程和抗剪承载力的响应影响规律。基于公开发表的57片UHPC梁受剪实测数据,分析对比了既有多国规范的抗剪承载力计算方法。试验结果表明:UHPC-T梁具有较高的抗剪承载力和延性,2%~3%的配纤率有助于更好地发挥钢纤维的抗剪贡献,既有规范对UHPC-T梁的抗剪承载力计算偏保守,对钢纤维的贡献有待进一步研究。

增强体SiC预处理工艺的研究进展

碳化硅(SiC)具有高强度、高导热、高导电和高硬度等优点,是复合材料中的高效增强材料,并在电子封装、机械制造和航空航天等领域得到广泛应用。然而作为复合材料增强材料所使用SiC通常为微纳米级粉体,SiC粉体较高的表面能使其产生严重的团聚倾向,在复合材料制备过程中也存在一定界面结合问题,在很大程度上限制了SiC增强复合材料的性能。根据SiC增强复合材料的制备方法及复合材料增强材料与基体复合的影响因素,从纯化、表面改性两个方面阐述了复合材料增强材料SiC预处理工艺的研究进展,对各方面常见的预处理工艺一一进行了介绍和举例,并提出了复合材料增强材料SiC预处理工艺中存在的几个亟待解决的问题。

树脂微球对氧化铝多孔陶瓷结构和性能的影响

以氧化铝粉体和空心树脂微球为原料,以异丁烯和马来酸酐共聚物(PIBM)为分散剂和固化剂,通过凝胶注成型工艺制备了多孔陶瓷素坯,经高温烧结后获得了多孔氧化铝陶瓷。利用X射线衍射仪、扫描电镜、万能试验机、导热分析仪等对其显微结构和典型性能进行了表征。结果表明,树脂微球的加入显著提高了多孔陶瓷的气孔率,并改善了气孔结构;当氧化铝体积分数为40时,加入氧化铝质量1%的树脂微球可以提高267%的气孔率,且气孔多为闭气孔;所制备的多孔氧化铝陶瓷压缩强度约为50 MPa,室温热导率3.5 W/(m·K)。

非晶合金薄膜的制备和韧性优化措施

由于原子排列短程有序、长程无序,且不具有晶界、位错、第二相等典型晶体缺陷,非晶合金表现出高强度、高硬度以及优异的耐磨性、耐腐蚀性等优异性能。但是非晶合金的本征脆性以及有限的玻璃形成能力极大地限制了其工业应用,非晶合金薄膜的韧性优化便成了当今研究的热点问题。针对非晶合金薄膜的制备以及韧性优化措施进行综述,同时对非晶合金薄膜日后的发展趋势及未来的研究趋势进行了展望。

双模态跨语料库语音情感识别

语音情感识别(SER)在双模态的跨数据库语音情感识别研究较少,跨数据库情感识别过度减少数据集之间差异的同时,会忽视情感判别能力的特征的问题。YouTube数据集为源数据,互动情感二元动作捕捉数据库(IEMOCAP)为目标数据。在源数据和目标数据中,Opensmile工具箱用来提取语音特征,将提取的语音特征输入到CNN和双向长短期记忆网络(BLSTM),来提取更高层次的特征,文本模态为语音信号的翻译稿。首先双向编码器表示转换器(Bert)把文本信息向量化,BLSTM提取文本特征,然后设计模态不变损失来形成2种模态的公共表示空间。为了解决跨语料库的SER问题,通过联合优化线性判别分析(LDA)、最大平均差异(MMD)、图嵌入(GE)和标签回归(LSR),学习源数据和目标数据的公共子空间。为了保留情绪辨别特征,情感判别损失与MMD+GE+LDA+LSR相结合。SVM分类器作为迁移公共子空间的最终情感分类,IEMOCAP上的实验结果表明,此方法优于其他先进的跨语料库和双模态SER.

不同光照对砂仁生长影响的研究进展

主要介绍光环境(光照强度、光质和光周期)对砂仁开花、花期、落果等生长方面的影响。光照强度达到400μmol/(m^(2)·s)后,砂仁光合速率趋于最大值。相对于其他光质,蓝光可以促进砂仁的生长。使用红光或者低比例的红光和远红光对植物体内的赤霉素合成具有调控作用,可为砂仁保果技术提供一个研究的方向。