响应面法优化蒲公英萜类化合物的提取工艺研究

蒲公英萜类化合物具有良好的抗肿瘤活性,但对其提取工艺研究报道较少。本论文开展酶解法对蒲公英萜类化合物提取工艺的研究,以萜类化合物含量为评价指标,通过单因素试验考察和Box-Behnken响应面试验优化提取工艺条件。结果表明在酶解pH为5.03,乙醇浓度为73.79%,超声时间为65.13 min时,蒲公英萜类化合物的含量可达4.71%。论文所优化的蒲公英萜类化合物提取工艺稳定可靠,可为其生物活性研究和资源开发等提供参考。

响应面优化分散固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定膨化食品中3种大麻酚类化合物的含量

采用单因素和响应面法优化净化剂和提取溶剂用量,提出了题示方法。取2 g粉碎后的膨化食品样品,依次加入10 mL水、10 mL乙腈、4 g无水硫酸镁和1 g氯化钠,涡旋振荡15 min,离心5 min。取2 mL上清液置于含有200 mg十八烷基硅烷键合硅胶(C_(18))和30 mg N-丙基乙二胺(PSA)的离心管中,涡旋2 min,离心5 min,上清液过0.22μm滤膜,滤液采用超高效液相色谱-四极杆/飞行时间质谱法(UHPLC-Q-TOF/MS)测定。滤液中的大麻二酚、大麻酚、四氢大麻酚在Agilent Extend C_(18)色谱柱上用不同体积比的0.1%(体积分数)氨水溶液和乙腈的混合溶液梯度洗脱分离,电喷雾离子源负离子模式电离,基质匹配法定量。结果显示:建立的三因素三水平响应面模型为二次回归方程,相关系数为0.9949,最优条件(C_(18)、PSA和乙腈用量分别为200 mg、30 mg和10 mL)下考察指标四氢大麻酚的回收率试验值(94.1%)和预测值(93.6%)吻合;3种目标物的质量浓度在5.0~200μg·L^(-1)内和对应的母离子峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)均为10.0μg·kg^(-1);对阴性米饼进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率为81.9%~94.1%,测定值的相对标准偏差(n=6)为3.9%~7.3%。方法用于米饼、饼干、薯片样品的分析,在1个进口饼干样品中检出了大麻酚(27.8μg·kg^(-1))、大麻二酚(113μg·kg^(-1))和四氢大麻酚(30.6μg·kg^(-1)),其他样品均未检出这3种目标物。

响应面法优化超声提取牡丹籽壳低聚茋类化合物的工艺研究

以牡丹籽壳低聚茋类化合物得率为评价指标,采用单因素实验及响应面实验对超声提取牡丹籽壳低聚茋类化合物工艺条件进行优化,并对提取物进行抗氧化活性测试。结果表明,最佳提取条件为:液料比22∶1,提取时间40 min,提取温度62℃,甲醇体积分数70%。在最佳条件下,牡丹籽壳低聚茋类化合物得率为17.68%。所提取的牡丹籽壳中的低聚茋类化合物的DPPH自由基清除率与维生素C相当,亚铁离子还原能力低于维生素C。

考虑源荷不确定性及用户响应行为的电力系统低碳经济调度

电力系统是未来实现碳中和目标的重要领域,随着源-荷不确定性的加剧,基于确定性模型的低碳经济调度方法无法准确描述不确定因素对碳排放的影响。针对上述问题,该文首先从系统层面构建考虑不确定性的低碳鲁棒优化模型,利用概率模型对源荷不确定因素进行建模,并采用机会约束对目标满足期望的显著性水平进行描述,通过最大化不确定因素的置信水平得出风险规避策略下的鲁棒调度方案。接着从用户层面构建基于事件驱动的用户低碳响应模型,根据系统层计算结果,通过设定事件触发的碳排放阈值定义碳排放超额事件,并以价格形式引导用户的低碳用能行为。最后通过算例分析,验证所提模型能有效量化评估系统的低碳经济调度不确定性水平,充分发挥用户侧降碳能力,实现源荷双侧低碳目标的协同。

计及多重需求响应的综合能源系统多时间尺度低碳运行

为挖掘需求侧资源响应潜力,文中提出一种计及多重需求响应的综合能源系统(integrated energy system,IES)多时间尺度低碳调度策略。首先,考虑到需求侧资源在不同时间尺度下的响应差异性,建立计及价格型和激励型的多重综合需求响应(integrated demand response,IDR)模型。然后,为减少源、荷预测误差对IES运行的影响,分别构建日前低碳经济调度模型和日内双时间尺度滚动优化平抑模型。最后,算例仿真设置不同场景进行对比分析。结果表明,相比传统IDR,多重IDR能有效挖掘用户响应潜力,提升系统经济性。此外,计及多重IDR的多时间尺度调度策略能有效缓解源、荷误差带来的功率波动并降低系统碳排放量,实现IES低碳、经济和稳定运行。

考虑超碳需求响应的综合能源系统低碳优化调度

西北地区新能源发展迅速,充分利用当地独有的光热资源优势,同时结合火电低碳化改造与新能源协同运行,有利于推动当地能源系统绿色低碳转型。为尽最大限度地提升系统的减碳能力,提出一种基于源荷协同降碳的超碳需求响应模型,将动态碳排放因子作为分时电价的惩罚因子,从而将源侧碳信号传递至荷侧,驱使用户侧进行低碳性状态转移。首先,在日前调度阶段,构建预调度-再调度两阶段调度运行机制,再调度根据预调度的系统状态信息进行超碳需求响应,来深度降低系统碳排量。其次,将光热电站引入综合能源系统,与风电场、碳捕集电厂协同运行,从而构建高比例新能源场景,来验证超碳需求响应在此场景下的减碳效益。最后,建立了基于超碳需求响应的预调度-再调度两阶段低碳调度模型。经算例仿真分析表明,所提源荷协同降碳的新思路能有效提高系统的减碳能力,深入挖掘系统的降碳空间,提升系统的经济效益。

基于低碳经济优化调度的电-碳联合需求响应改进策略研究

随着中国双碳目标的提出以及全国碳市场的快速发展,探索碳市场环境下电力系统的发展和优化调度策略具有十分重要的意义。以电力系统最小化成本和碳排放量为目标,提出了一种基于低碳经济优化调度的电-碳联合需求响应改进策略,该策略将碳排放权交易市场中的碳成本引入到需求响应目标中,通过日前模拟优化调控的方法,获得系统各节点参与需求响应的最优策略。研究结果显示,所提改进策略能够在满足需求响应要求的条件下有效减少碳排放。

考虑氢能利用与需求响应的综合能源系统低碳优化调度

综合能源系统(IES)对提高能源利用效率、减少碳排放具有重要意义.为了更好地实现这一目标,提出一种考虑氢能利用与需求响应的IES低碳优化调度方法.在源侧,构建以氢能利用为核心的IES模型来优化设备运行灵活性;在负荷侧,考虑到用户用能特征,建立基于Logistic函数的需求响应模型来优化负荷曲线、协助降碳;同时,为进一步挖掘系统的碳减排潜力,在优化模型中引入阶梯式碳交易机制;最后,综合考虑系统购能成本、运维成本、碳交易成本以及弃风成本,以IES日运行总成本最小为目标函数进行优化调度.算例验证结果表明,所构建模型不仅达到负荷削峰填谷的效果,同时可以有效地降低IES的运行总成本和碳排放,具有较好的低碳经济性.

响应面法优化微波-超声协同提取低聚糖的工艺研究

通过微波-超声协同提取苹果渣中低聚糖,在单因素实验的基础上,以微波功率、料液比、超声温度、超声时间为影响因素,低聚糖的提取率为评价指标,采用响应面法优化低聚糖提取工艺。结果表明,最佳工艺条件为微波功率580 W、料液比1∶21 g/mL、超声温度47℃、超声时间36 min,在此条件下低聚糖提取率为15.8120%。

低应变率动载下含水泥岩力学响应特性与损伤机制

动载作用下富水泥质巷道围岩加速失稳破坏,已成为深部煤炭资源开采工程的突出问题,深入研究扰动荷载下含水泥质岩体的损伤机制具有重要意义。开展了泥岩低应变率动载扰动试验,分析了不同含水率、动载速率、动载强度等因素对泥岩力学响应特性的影响,阐明了动载扰动阶段的弹塑性变形行为特性,明确了泥岩不同加载阶段拉伸、剪切破坏分布特征,揭示了水岩及动载作用下泥岩细观结构演化机制。结果表明:①低应变率动载对泥岩强度仍有弱化作用,泥岩抵抗动载扰动能力随含水率、动载速率、强度增大而降低,强度损伤最大分别达到28.47%、59.76%、31.56%。②声发射特性参数规律表明加载过程中泥岩经历了初期损伤、损伤加剧、损伤平寂(加剧)、损伤发育4个裂隙演化阶段,动载扰动阶段各因素较低水平时Kaiser效应更明显,各因素较高水平时Felicity效应越显著。③初次动载扰动下泥岩的加载应变、塑性应变均最大,各因素较高水平时泥岩二次显著损伤时间提前;较高动载速率、强度试验中,扰动过程中加载应变与塑性应变关联性较高,且塑性应变始终大于弹性应变。④泥岩加载全过程中剪切破坏占比随着含水率的增大均有提升,其中动载阶段由干燥时6.94%显著增加至饱和时33.95%,宏观剪切破坏特征逐渐明显。⑤饱和泥岩中水的溶蚀及潜蚀作用、较高速率动载作用下胶结断裂、较高强度动载作用下颗粒胶结大范围位移是泥岩力学性能劣化的根本原因。⑥构建了考虑侧向应力与循环动载作用的泥岩损伤模型并利用不同含水率试样循环动载阶段加卸载应力−应变关系进行了验证,模型参数F0与参数m(m,F0分别为关于Weibull分布的形状参数和比例参数)相比对泥岩试样强度的影响更显著。研究成果为揭示低应变率动载作用下含水泥质软岩的损伤机制提供了科学依据,有助于深入理解动载扰动下富水泥质巷道围岩加速失稳问题。

低应变率冲击荷载下节理花岗岩的动力响应规律

岩体中节理面的存在是引起冲击应力波衰减的主要原因,会造成爆炸能量的衰减及降低爆破效果。为探讨低应变率下不同节理倾角花岗岩在冲击荷载作用下的动态力学性质、应力波传递规律和能量传递规律,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,简称SHPB)试验装置对低应变率下3种不同冲击气压、4种不同倾角的节理花岗岩进行冲击试验。结果表明:(1)在含节理的岩样中,其峰值应力随节理倾角的增大呈下降趋势,随冲击荷载的增大呈上升趋势;(2)透射系数随节理倾角的增加先增大后减小,随冲击荷载的增大先减小后增大;(3)能量传递系数随节理倾角的增加先增高后降低,完整岩样、节理倾角θ=0º和45º的岩样,其能量传递系数都随着冲击荷载的增大而减小,而节理倾角θ=15º和30º的岩样,其能量传递系数随着冲击荷载的增大先减小后增大。

轮轨摩擦系数对低地板轻轨动力响应及车轮磨耗的影响

为了确保低地板轻轨车辆安全且平稳地运行,以某轻轨线路为依托,利用多体动力学软件UM(Universal Mechanism)建立了低地板轻轨车辆-轨道耦合动力学模型。选用LM磨耗型车轮踏面以及R50标准钢轨,以美国六级不平顺轨道谱作为线路激扰。基于Hertz及Kalker简化理论、Archard模型,进行不同摩擦系数共5个工况下车辆动力响应以及车轮磨耗变化规律的仿真分析。在此基础上进一步分析了4个不同运行里程阶段对应共96组车轮磨耗型面下轻轨车辆安全性指标的变化规律。研究了4个不同运行里程阶段对应的不同车轮磨耗型面下车辆过曲线时安全性指标随摩擦系数的变化情况。结果表明:脱轨系数、轮轴横向力、轮轨横向力、车体横向加速度受摩擦系数的影响较为显著,而轮重减载率、车体垂向加速度对摩擦系数的改变并不敏感。车轮磨耗深度随里程和摩擦系数的增加而增大,且相同工况下独立旋转车轮的磨耗情况更加严重。在车辆运行40000 km后,其轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数整体呈现随里程增加而增大的规律,而轮重减载率基本不受运行里程的影响。在不同摩擦系数及运行里程的叠加影响下,轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数的峰值出现的位置不同,而轮重减载率却始终处于较为稳定的状态。

低氮胁迫下不同皮燕麦品种早期的响应研究及耐低氮性综合评价

为探讨在低氮胁迫下皮燕麦早期的形态、生理响应以及筛选出耐低氮皮燕麦品种,本研究以18种不同皮燕麦品种为材料,采用水培法,设置全氮(4 mmol·L^(-1),CK)和1/10 N(0.4 mmol·L^(-1),LN)两个氮浓度水平,在处理21 d后,对低氮胁迫下皮燕麦的7项形态指标和14项生理指标进行测定和分析;通过相关性分析、主成分降维分析提取影响因子,结合隶属函数分析和聚类分析进行综合评价。结果表明:1)低氮胁迫下不同皮燕麦品种早期的株高、地上部生物量、硝态氮含量、硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性、谷氨酸脱氢酶活性、可溶性糖含量与可溶性蛋白含量均呈下降趋势;谷氨酸合成酶活性、丙二醛含量、活性氧含量均呈上升趋势;根长、地下部生物量、根冠比变化趋势不尽相同;2)21项生理指标中有12对指标呈极显著相关性,根冠比(RSR)与地下部干重(RDW)呈极显著正相关关系,谷氨酰胺合成酶(GS)与可溶性蛋白(SP)呈极显著负相关;3)低氮胁迫下皮燕麦的生物量、氮代谢因子、光合因子、抗氧化因子、渗透调节因子可作为评价耐低氮性的重要指标;4)18份皮燕麦可划分为3大类,青海甜燕麦和青海444这两份品种耐低氮能力较强,为耐低氮型品种,甜燕2号和青燕2号这两份皮燕麦品种的耐低氮能力较弱,为氮敏感型品种,其余材料耐低氮性居中。

响应面法优化刺槐花黄酮类化合物的微波提取工艺

目的:利用响应面法对刺槐花黄酮类化合物的提取工艺进行优化。方法:在单因素试验的基础上,选择液料比、乙醇体积分数、微波时间为自变量,黄酮类化合物提取量为响应值,利用响应面分析法,研究各自变量交互作用及其对黄酮类化合物提取量的影响,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型。结果:刺槐花黄酮类化合物的提取工艺为乙醇体积分数75%、液料比37:1(mL/g)、微波时间145s、提取两次。结论:在最佳工艺条件下黄酮类化合物提取量为8.63mg/g。

响应面法优化超声波提取灵武长枣中三萜类化合物的研究

将超声技术应用于灵武长枣三萜类化合物的提取,采用单因素实验法,考察了预浸泡时间、乙醇浓度、超声提取时间、提取次数和液固比对提取率的影响,采用响应面分析(response surface analysis,RSA)法的Box-Behnken进行实验设计,得出超声波提取灵武长枣三萜类化合物的最佳条件为:预浸时间20min,乙醇浓度80%,液固比28∶1,提取温度65℃,超声波提取时间22min,超声波提取2次,最终三萜类化合物的提取得率达到469μg/g。

烷氧基偶氮苯化合物的合成、表征及光响应性能

以间苯二甲酸为原料,经多步反应合成了1种新型烷氧基偶氮苯化合物5-[4-(十六烷氧基)苯基偶氮]-1,3-苯二甲酸二乙酯.用FT-IR、UV-vis、1H NMR对其结构进行了表征.该化合物(3.24×10-5mol.L-1四氢呋喃溶液)紫外光谱K带的最大吸收波长为353 nm,摩尔吸光系数ε为23 950 L.mol-1.cm-1.在365 nm紫外光照射下,该化合物发生反-顺异构化,光照8 min后达到光稳态,K带最大吸收波长蓝移至311 nm,将其置于暗室中,40 h后恢复到光照前状态.光稳态时偶氮发色团反-顺异构化转化效率R为86.19%,顺式异构体的比例Y为90.5%.

响应曲面法优化微波辅助双水相提取苦荞麦麸皮中黄酮类化合物的工艺研究

采用微波辅助乙醇/硫酸铵双水相体系提取苦荞麦麸皮中的黄酮类化合物,研究微波辅助双水相提取麦麸皮中黄酮类化合物的提取率。通过单因素实验确定微波辅助麦麸皮黄酮双水相萃取的最优萃取条件;酶标仪测定吸光度并计算黄酮得率;响应曲面法优化微波辅助双水相提取苦荞麦麦麸皮总黄酮的提取工艺。研究表明,微波辅助双水相提取麦麸皮中黄酮类化合物的提取率为25.6%;响应曲面法优化微波辅助双水相提取苦荞麦麦麸皮总黄酮的提取工艺,最优工艺条件为萃取剂30%乙醇,取微波功率550W,处理时间为40s,料液比为1∶75,提取率为1.62%。

响应面法优化超声提取杜仲雄花中黄酮类化合物的工艺参数

在单因素试验的基础上,对乙醇浓度、提取时间和超声功率三因素进行二次通用旋转组合试验设计并通过响应面分析,优化杜仲雄花中黄铜类化合物的超声波提取工艺。结果表明:超声辅助提取杜仲雄花中黄酮类化合物的最佳工艺参数为乙醇浓度60%、提取时间34min、超声功率320W。在此条件下,黄酮类化合物的实际提取率为13.13mg/g,与预测值基本一致。在三个因素中,乙醇浓度对提取率影响最大,其次是超声功率,提取时间对黄酮类化合物的提取率影响较小,并且三因素之间无交互作用。

煤含硫模型化合物的介电响应特性及其对微波脱硫的影响

为揭示煤炭微波脱硫中的微波作用机制,利用传输反射法分析了煤中含硫与不含硫模型化合物的介电特性以及含硫模型化合物对净煤样介电性质的影响,并在微波联合氧化助剂条件下研究了其介电特性对脱硫率的影响。结果表明:含硫模型化合物的介电常数实部ε'、虚部ε″和损耗角正切tanδ均大于结构相似的不含硫模型化合物,其中二苯二硫醚、二苯并噻吩砜、二苯砜具有自己的特征峰位,因此可以通过调节微波频率实现煤中含硫组分的选择性加热;当净煤样负载含硫模型化合物后,混合样品的ε'发生了较显著的变化,而ε″和tanδ与净煤样相差不大,但在混合样品的ε″和tanδ变化曲线中明显出现相应模型化合物的特征峰,因此可以通过调节微波频率实现高有机硫煤的选择性脱硫。脱硫实验结果表明在微波联合氧化助剂的条件下,ε″和tanδ高的硫醚类的脱硫率明显大于噻吩类,且二硫醚更易于被氧化脱除。

响应面法优化超声辅助提取杏鲍菇黄酮类化合物工艺研究

以工厂化生产的杏鲍菇为原料,利用超声波辅助提取,响应面法优化杏鲍菇黄酮类化合物的提取工艺参数。在单因素实验基础上,选取乙醇浓度、料液比、超声温度、超声时间进行了Box-Behnken中心组合设计实验,并运用Design Expert 8.06软件对数据进行分析和优化。结果表明:杏鲍菇黄酮类化合物的最佳提取工艺参数为乙醇浓度80%、料液比1∶40(g/m L)、超声温度80℃、超声时间100min,此工艺条件下,提取液中杏鲍菇黄酮类化合物提取率为2.92%。