Particles Size Estimation of Polydopamine Based Polymeric Nanoparticles Using Near-Infrared Spectroscopy Combined with Linear Regression Method

The particle size is considered as a fundamental property of nanoparticles used for cargo delivery (CDS) purpose. The objective of this study was the particles size quantification of polydopamine nanoparticles (PDANS) via the near infrared spectroscopy (NIRS) combined with chemometrics tools. The successful synthesis of PDANS was proved using several characterization methods. Compared with the model extracted using raw spectral data, the accuracy and stability of the new model extracted from pre-processed data were significantly improved. The PDANS particle size samples have been predicted with acceptable accuracy. The correlation (R2) between NIRS and the TEM granulometrie data was 99.81%, while the root mean square error of calibration RMSEC was 0.196 nm. This research shows that NIRS combined with a regression method is a viable tool for the quality determination of CD system.

可吸入矿物细颗粒物与微生物的相互作用

矿物细颗粒物和微生物个体都是大气颗粒物(PM)重要组成部分,它们在形态、共生关系和空气动力学行为上均有高关联度。本文对可吸入颗粒物(IP)和可吸入矿物细颗粒(IMG)的颗粒特性、自由基和生物活性、IP和IMG与微生物相互作用效果的研究现状做了阐述,指出大气颗粒物与微生物的相互作用的重要性。提出今后应重点研究可吸入矿物细颗粒物的环境化学与微生物作用行为,研究IMG-微生物体系近尺寸作用体系中的尺寸效应、界膜作用等对矿物颗粒物表面形态、表面电性、表面基团及自由基等的影响,分泌蛋白质与相变、元素变价、溶解(络合)的关系以及由此引起的颗粒物活性和生物毒性的变化等。

实验梁尺寸对简支梁内嵌CFRP板条弯曲性能影响

研究目的:针对外贴碳纤维增强聚合物(Carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)片材加固混凝土梁易剥离等缺点,本文首先在混凝土梁表层开槽并嵌粘CFRP板条,继而开展单调加载的弯曲性能试验,分析了不同试验梁尺寸(缩尺模型梁尺寸与原型梁尺寸的比值为1/2)对混凝土梁特征荷载、裂缝分布及其间距、钢筋及CFRP板条应变等的影响。研究结论:结果表明:(1)实验梁尺寸对嵌入式加固效果有一定影响,特别是对持续荷载作用下混凝土梁加固后的性能影响更为明显;(2)同荷载下,模型梁的挠度大致为原型梁挠度的1/2,接近几何相似系数;(3)持续荷载作用下的混凝土内嵌CFRP片材加固效果也相对较好,承载力提高幅度均小于无初始荷载作用下的混凝土加固梁,与实验梁几何相似系数无线性关系,且模型梁加固后裂缝间距相对更大,设计时应注意;(4)本研究结果可供桥梁加固研究及应用参考。

尺寸差异对脐橙糖度可见近红外光谱检测模型影响

糖度是评价脐橙内部品质的重要指标之一,由于水果自身尺寸差异,造成糖度预测模型稳健性差,预测精度不高,因此消除水果尺寸差异带来的影响,对提高水果分选模型精度具有重要意义。对比分析了脐橙漫透射、多点发射与接收及环形发射与接收漫反射光谱,其中,不同检测平台上,由于光程差的不同,大果光谱能量均比小果光谱能量要强,而环形发射与接收漫反射光谱能量要强于其他两种光谱,漫透射光谱能量最弱,波峰与波谷位置大致相同。分别建立不同检测方式下脐橙尺寸预测模型,其中,漫透射检测方式下尺寸预测模型的预测集相关系数为0.60,预测集均方根误差为3.95 mm,多点发射与接收漫反射检测方式下尺寸预测模型的预测集相关系数为0.97,预测集均方根误差为1.46 mm,环形发射与接收漫反射检测方式下小果预测模型的预测集相关系数为0.96,预测集均方根误差为1.73 mm。分别建立三种不同检测方式下大果、小果、混合果以及多元散射校正预处理的混合果糖度预测模型,小果的糖度预测模型精度均要高于大果和混合果,其中漫透射检测方式下小果预测模型的预测集相关系数为0.76,预测集均方根误差为0.81°Brix,多点发射与接收漫反射检测方式下小果预测模型的预测集相关系数为0.72,预测集均方根误差为0.97°Brix,环形发射与接收漫反射检测方式下小果预测模型的预测集相关系数为0.72,预测集均方根误差为0.93°Brix。经过多元散射校正预处理光谱后,近红外漫透射光谱的混合果模型精度要优于小果的模型,模型预测集相关系数为0.84,预测集均方根误差为0.64°Brix,而在两种漫反射检测方式中,多混合果模型精度反而降低。实验结果表明:在漫透射检测方式中,使用多元散射校正预处理光谱可以消除尺寸差异影响,在漫反射检测方式中,先进行尺寸分选,再进行糖度分选,也可以避免尺寸差异带来的影响。该研究为大宗水果快速在线分选提供了参考和理论支持。

CO2近混相驱的关键科学问题与展望

CO2驱是一种具有广阔前景的提高油藏采收率的方法。自上世纪60年代以来,诸多学者对CO2驱进行研究,开展了多项室内实验和矿场试验。CO2注入对原油的影响非常复杂,主要包括:溶解、膨胀、降粘、扩散和传质等,各机制相互耦合、协同作用。原油组成不同,微观上各机理所起作用各异。另外,杂质气体的混入、水盾对油气体系的分隔以及孔隙尺度效应的存在,加剧了各微观机理作用机制的差异。本文综述了当前国内外CO2驱油现状,并结合油气勘探开发的实际需求,阐述了CO2驱油技术在油田推广应用的现状和问题。目前,对于CO2驱油的研究以及现场应用对最小混相压力过度关注,使得能否实现混相成了油田实施CO2驱油的决定因素。许多具有优势条件的油藏,仅仅因为无法达到最小混相压力而被否决。因此,针对工程实践更易实现的CO2近混相驱技术,提出了限制其发展的三大主控因素,探讨并展望了该技术未来的应用前景和发展方向。室内实验和矿场试验已充分证明了CO2近混相驱技术在改善油田开发效果方面的优势。较低的注入压力和操作成本,明显放宽了传统混相驱技术对我国普遍存在的储层条件、原油品质和气源匮乏等的限制。然而,近混相的定义并未完全统一,压力区间的确定方法仍属空白,典型特征和驱替机理尚未明确。实际应用过程中,"杂质气体混入"、"水盾阻隔"及"孔隙尺寸效应"对近混相的影响不可避免。非纯条件下产出气中CO2的浓度下限如何确定,油、气、水三相条件下的绕流、错流和马格朗尼流等不同形式的水盾阻隔效应如何表征,润湿性、孔隙分布和孔隙尺寸效应如何影响混相程度,各因素之间如何协同作用等诸多问题,亟待开展深入研究,以应对我国CO2近混相驱技术在推广和应用过程中的关键科学问题和随之而来的工程问题。