MCM数学建模竞赛融入高中物理教与学的研究——以计算火箭升空加速度为例

从MCM数学建模竞赛的视角出发,分析该模式对培养学生科学探究和科学思维的价值,意图将MCM模式融入日常中学物理的教与学,并通过给出具体案例,在教学中引入MCM模式给出建议和参考,形成MCM项目学习,在教学改革中为中学教师提供启示与借鉴.

某建筑群外墙MCM板及保温脱落原因鉴定分析与建议

结合北京某商业园一期建筑外墙软瓷饰面及保温脱落问题实例,通过现场对外墙外保温系统的热工缺陷、整体外观质量、构造做法、粘贴及锚固等方面的检测情况,从设计、材料、施工、外界环境等方面对脱落的原因进行分析。通过设计方面可知,针对加气混凝土砌块墙体外保温采用岩棉板而未采用岩棉带,此做法与相关技术规程不符,存在一定程度的缺陷;通过材料方面分析可知,该工程采用新材料,但未有施工技术标准或规程支撑,亦未进行可行性研究,存在不妥;另外,所用锚栓规格未按要求采用;通过对其施工质量的分析可知,岩棉板未作界面处理、岩棉板粘锚不满足质量要求、饰面砖粘贴强度不满足要求;通过外界环境影响分析,该建筑所处位置会存在“峡谷效应”,其负风压大,当遇大风天气时,外墙外保温极易产生脱落情况。通过对该工程质量问题产生原因的综合分析,从设计、材料和施工方面提出了相应的整改建议。

结合GUM和MCM的R-Test在机标定不确定度评定方法

R-Test因其高精度、操作便捷等的优点而被广泛应用于五轴数控机床转动轴误差测量,但其测量精度受其标定不确定度的影响。针对原有通用的评定方法不能对接触式R-Test标定不确定度进行准确评定,基于接触式R-Test标定原理,提出一种结合GUM和MCM的在机标定不确定度评定方法,首先分析了不确定度的影响因素并采用变参数方法确定了其灵敏度系数,然后根据测量不确定度导则(GUM)计算传感器位置的标准不确定度分量,最后采用蒙特卡洛方法(MCM)实现对标定方法最终的不确定度评定。通过具体的评定实例,与独立使用GUM的评定结果进行对比,验证了该方法具有更高的评定精度。

MCM5在卵巢癌中的作用及机制分析

目的探讨MCM5在卵巢癌中的表达、作用机制和临床意义。方法利用GEO、TCGA等数据库分析MCM5 mRNA在卵巢癌中的表达与预后关系;采用免疫组化SP两步法染色分析卵巢癌中MCM5的表达;应用CCK-8法、EDU、平板克隆、Transwell小室和流式细胞术检测MCM5对细胞增殖、迁移侵袭和凋亡的影响。结果生物信息学分析发现MCM5在卵巢癌中mRNA水平明显升高,且高表达者无进展生存期短(P<0.01)。免疫表型:MCM5在输卵管上皮中不表达(0/6),在卵巢癌中阳性率为48.3%(57/118),MCM5在卵巢癌中的表达显著高于输卵管上皮,在高级别浆液性癌中呈弥漫强表达,MCM5^(+)与ER-、Ki67增殖指数高相关。敲低MCM5的表达,抑制卵巢癌细胞增殖(P<0.05)、克隆形成(P<0.05)、侵袭和迁移(P<0.05),促进凋亡。结论MCM5在卵巢癌细胞和组织中表达升高,与预后不良相关,有望成为治疗卵巢癌的新靶标。

基于MCM41掺杂的萘普生印迹整体柱的制备及研究

本研究通过分子印迹技术以原位聚合法成功合成了MCM41-MPS掺杂的萘普生印迹整体柱。通过改进配方进而考察色谱条件,实现印迹因子最高达10.7,相比未掺杂MCM41-MPS的印迹整体柱,印迹因子提高两倍多。结果表明,MCM41-MPSMIP比MIP具有更高的保留因子和印迹因子,并通过傅立叶红外吸收光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对聚合物进行表征,采用Langmuir拟合得到MCM41-MPS MIP的最大吸附量为10.89 mg/g,最终,对湖水中加标的萘普生进行固相萃取,回收率达96.40%。

中性条件Fe/Cu-MCM-41光催化活化H_(2)O_(2)/PDS的构-效关系

本文在室温下制备了Fe-MCM-41和Cu-MCM-41,利用XRD、BET、SEM和TEM等手段对催化剂进行了表征.选取金橙Ⅱ为探针分子、H_(2)O_(2)和PDS作为氧化剂,构建了多相光催化氧化体系,研究中性条件下Fe-MCM-41和Cu-MCM-41光催化活化H_(2)O_(2)和PDS的构-效关系.结果表明,Fe-MCM-41为同晶替换型催化剂,Cu-MCM-41为同晶替换和CuO孤岛共存型催化剂.中性条件下,H_(2)O_(2)受空间位阻和电性排斥影响小,能被Fe-MCM-41孔道内外铁离子高效光催化产生·OH,但难以被Cu-MCM-41中同晶替换和孤岛的铜离子高效光催化;PDS由于受到空间位阻和电性排斥的影响,难以进入Fe-MCM-41和Cu-MCM-41孔道之中,但Cu-MCM-41表面和孤岛上的铜离子能高效光催化PDS产生^(1)O_(2)和SO_(4)^(−·)·UV+H_(2)O_(2)体系中加入Fe-MCM-41,金橙Ⅱ的脱色速率提升了52.9%,反应180 min时体系矿化率从43%提高到了57%;UV+PDS体系中加入Cu-MCM-41,金橙Ⅱ的脱色速率提升了38.7%,反应180 min时体系矿化率从48%提高到了76%.本研究为介孔分子筛光催化剂的开发利用提供理论依据.

落叶松-杨栅锈菌MlpMCM4蛋白和MlpHOG1蛋白互作关系初探

由落叶松-杨栅锈菌侵染引起的杨树叶锈病严重威胁杨树的健康生长。通过家族鉴定和系统发育分析确定落叶松-杨栅锈菌标准菌株ID 48743为MCM4直系同源基因,命名为MlpMCM4。以夏孢子cDNA为模板,运用RT-PCR技术,同源克隆获得中国菌株MlpMCM4基因CDS片段,称之为MlpMCM4(wh03),长度为2460 bp,编码819个氨基酸。结果表明,比对分析显示目的蛋白具有保守结构域,包括Walker A、Walker B和R-finger基序,以及MCM4类型锌指结构。亚细胞定位预测显示其定位在细胞核区域。利用基于分离泛素系统的酵母双杂交技术和萤火虫荧光素酶互补试验,没有检测到落叶松-杨栅锈菌中国菌株MlpMCM4蛋白和MlpHOG1蛋白能够相互作用,推断二者相互作用可能需要外源渗透压刺激。

MCM4在结直肠癌中的表达及意义

目的:分析MCM4在结直肠癌细胞中的表达情况,研究MCM4对结直肠癌细胞的作用,进一步探讨MCM4和结直肠癌(CRC)之间的联系。方法:1) 采用免疫组织化学法比较MCM4在不同结肠组织中的表达情况,分析MCM4与结直肠癌患者临床病理之间的关系。2) 生存分析使用Kaplan-Meier方法,logrank检验评估生存差异。采用Cox回归分析确定MCM4对CRC的预测价值。3) 采用qRT-PCR和Western Blot检测MCM4在结直肠癌细胞系HCT 116和Caco2中的表达水平。4) 构建敲低MCM4的表达载体,建立敲低MCM4的表达细胞系。通过CCK-8细胞增殖实验、细胞克隆形成实验检测CRC细胞的增殖能力。结果:1) MCM4在CRC组织和细胞中的表达水平高于正常结直肠组织和细胞。2) MCM4可促进结直肠癌细胞的增殖能力。3) MCM4的高表达与患者的预后不良显著相关。结论:MCM4促进结直肠癌的发生发展,可能是有效的结直肠肿瘤标志物和潜在的治疗靶点。

MCM3和MCM7基因在恶性肿瘤中的研究进展

为提高恶性肿瘤诊断科学性,本文针对恶性肿瘤与MCM3、MCM7基因的相关性进行研究,阐述了MCM3、MCM7基因的核心特点,分析MCM3、MCM7基因参与DNA复制过程、增加恶性肿瘤风险以及影响AKT1、mTOR磷酸化反应等作用机制,观察恶性肿瘤中MCM3、MCM7基因表达的主要表现,以及预后评估中MCM3、MCM7指标的应用方法,以供同行参考。

复合材料MnO_(2)/MCM-41对放射性废水中Sr^(2+)的去除

采用一锅法制备MnO_(2)/MCM-41复合材料,探究其对放射性废水中Sr^(2+)的去除。通过SEM、BET、FT-IR对复合材料进行了表征。探究MnO_(2)和MCM-41的质量比、pH、吸附时间、竞争离子效应等参数对其吸附性能的影响。结果表明,复合材料能迅速吸附水中Sr^(2+),并在120 min达到吸附平衡,最大吸附容量为85.46 mg/g。MnO_(2)和MCM-41的质量比为4∶1时复合材料具有最高的吸附容量,在pH为4~9范围内复合材料具有较高的吸附性能,此外复合材料在Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)存在的情况下依然保持良好的吸附容量,抑制吸附能力遵循Na^(+)<K^(+)<Mg^(2+)<Ca^(2+)的排序。吸附动力学分析伪二级模型比伪一级模型更能拟合吸附数据,说明化学吸附在吸附过程中占主导地位。所制备的MnO_(2)/MCM-41新型复合材料用于去除放射性废水中的Sr^(2+)具有吸附迅速、吸附容量大、选择性强、能够大规模制备等优点,这使得其有望在含Sr^(2+)放射性废水处理领域发挥重要作用。

MCM-41介孔分子筛的合成及其研究现状

MCM-41分子筛是M41S系列有序介孔材料的一个分支,是一种新型的纳米结构材料。MCM-41具有比表面积大、耐腐蚀性、吸附量大等特点,因此在光催化、生物材料等领域有着广泛的应用和发展潜力。以碳原子数大于6的长链表面活性剂为模板剂,在液晶模板、协同作用、中性模板剂、层状中间相转换等合成机理下,可制备得到介孔分子筛MCM-41。MCM-41有序介孔材料具有稳定的二氧化硅结构,孔壁薄,表面结构规整,有规则的孔道结构,水热稳定性好,具有沸石分子筛的特性,因此在催化裂化、高分子合成等领域有了新的应用。本文简要介绍了MCM-41有序介孔材料的制备、应用现状及发展前景。

GUM与MCM评定雨量传感器不确定度对比研究

以SL3-1型双翻斗雨量传感器的校准结果为例,开展评定雨量传感器不确定度对比研究。首先,对雨量传感器结构、工作原理以及试验方案进行分析。然后,分别采用《测量不确定性的表达指南》(GUM)和蒙特卡洛法(MCM)对雨量传感器误差的测量不确定度进行分析与评定,发现MCM比GUM具有更完整的理论依据,能有效地简化不确定度的评定流程等。最后,根据《用蒙特卡洛法评定测量不确定度》方法,用MCM对GUM进行适用性验证,发现GUM不适合翻斗式雨量传感器误差的测量不确定度的评定。研究结果显示,评定翻斗式雨量传感器误差的测量不确定度时,采用MCM更合适,可提高雨量传感器测量结果的可信程度。该研究有效突破以往研究中仅依靠GUM评定雨量传感器不确定度,导致结果可靠性不高的现状。该研究对于观测数据的合理应用、仪器的改进与研发等方面有着重要的理论和应用价值。

高硅MCM-22分子筛的合成与催化性能

以六亚甲基亚胺(HMI)和N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵(TMAdaOH)为复合有机结构导向剂合成高硅MCM-22分子筛,并负载钼制备不同SiO_(2)/Al_(2)O_(3)摩尔比的MCM-22催化剂,采用XRD、FT-IR、UV-Raman、SEM、NH3-TPD等手段对分子筛产品进行表征,并对负载型MCM-22催化剂进行重芳烃轻质化反应性能评价。结果表明:HMI和TMAdaOH复合协同作用能有效促进硅原子进入MCM-22分子筛骨架,抑制麦羟硅钠石的出现,提升分子筛的骨架结晶性和结构稳定性,其中SiO_(2)/Al_(2)O_(3)摩尔比80合成的MCM-22分子筛(S80)具有最高的微孔结晶度和丰富的中强酸分布;在反应温度为360℃、H_(2)/重芳烃原料摩尔比为3.0、反应压力为3.0 MPa、MHSV为3.0 h^(-1)的条件下,Mo/H-S80催化剂作用下碳九芳烃和碳十芳烃转化率分别为64.9%和62.7%,产物苯、甲苯和二甲苯的总选择性达到87.6%;对反应后Mo/H-S80催化剂的积炭分析结果表明,高硅MCM-22分子筛S80更易于扩散并转化重组分、控制副反应的发生,是高效轻质化的理想催化材料。

四丙基氢氧化铵处理时间对MCM-22分子筛及脱烯烃催化剂性能的影响

采用四丙基氢氧化铵(TPAOH)对工业HMCM-22分子筛进行处理,以处理后的分子筛为主要原料制备了MCM-22分子筛脱烯烃催化剂,优化了TPAOH的处理时间。使用XRD、N2吸附-脱附、SEM、Py-FTIR、NH3-TPD等方法对TPAOH处理后的MCM-22分子筛进行了表征,评价了催化剂对催化重整工序所得C8+芳烃中微量烯烃的脱除性能。表征结果显示,TPAOH处理后MCM-22分子筛相对结晶度增加,硅铝比降低,总比表面积和介孔比表面积增大,弱酸量与B、L酸量增多。实验结果表明,TPAOH处理后MCM-22分子筛制备的催化剂脱烯烃率提高,且无甲苯、苯生成,无芳烃损失;其中TPAOH处理时间为24 h的催化剂烯烃脱除率最高,为90.39%。

CoFe_(2)O_(4)/MCM-41催化剂的制备及其光催化降解亚甲基蓝性能

采用水热法将纳米CoFe_(2)O_(4)与MCM-41介孔分子筛复合,制备了CoFe_(2)O_(4)/MCM-41光催化剂。通过TG-DTA,XRD,SEM,N2吸附-脱吸等方法对制备的催化剂进行表征,并以亚甲基蓝染料废水为研究对象,考察了催化剂光催化降解亚甲基蓝的性能。实验结果表明,CoFe_(2)O_(4)/MCM-41催化剂仍具有介孔材料的孔道结构,CoFe_(2)O_(4)纳米粒子在分子筛孔道或表面均匀分散,呈现尖晶石结构,使CoFe_(2)O_(4)/MCM-41复合催化剂具有良好的催化活性。CoFe_(2)O_(4)/MCM-41复合催化剂(Co与Si摩尔比为1∶1)在初始染料质量浓度为10 mg/L、溶液pH=7、可见光照射的条件下,2 h内对亚甲基蓝降解率达到98.3%,降解速率符合一级反应动力学。CoFe_(2)O_(4)/MCM-41重复使用5次后,亚甲基蓝的降解率仍可达到86.6%。

ZnO/MCM-41煤气脱硫剂脱硫过程COS生成行为及Co助剂的影响

在金属氧化物脱硫过程中,普遍存在部分硫化氢(H_(2)S)转化为羰基硫(COS)的现象,而COS具有与H_(2)S相似的危害性,且脱除难度更大。采用溶胶凝胶法制备了具有良好脱硫性能的ZnO/MCM-41煤气脱硫剂(以下简称“脱硫剂”),在固定床装置上探究了COS在煤气脱硫过程中的生成行为,并提出采用Co助剂对脱硫剂进行改性的方法来抑制COS的形成,然后结合XRD和XPS等表征手段对脱硫剂的物相组成和结构进行分析。通过研究不同脱硫气氛中COS的生成行为,发现COS主要来源于CO/CO_(2)与H_(2)S之间的反应,且ZnS对CO_(2)与H_(2)S之间的反应起催化作用;CO-H_(2)S反应与CO_(2)-H_(2)S反应之间不存在协同作用;H_(2)对COS的形成有抑制作用。向脱硫剂中添加Co质量分数为1%、3%和5%的Co助剂时,分别使脱硫过程中的COS产生量降低了69.0%、94.9%和98.4%,这主要与Co助剂对COS加氢反应的催化作用有关。此外,添加Co质量分数为3%的Co助剂使脱硫剂的硫容提升了0.32%。

载体改性对Ru/MCM-49催化剂金属粒径及分布的影响

以MCM-49分子筛为前体,经Ca、Mg金属改性后浸渍负载金属Ru,制备得到Ru-Ca/H-MCM-49和Ru-Mg/H-MCM-49催化剂,探索了碱土金属改性对Ru H-MCM-49分子筛催化剂中Ru粒径大小的影响。对所制催化剂进行了XRD、FT-IR、SEM、XPS、CO脉冲吸附和CO原位红外漫反射分析,并通过探针分子反应评价其催化性能。结果表明:改性金属对金属Ru在分子筛中的分布特性影响不大,两种催化剂上的Ru都主要分布于分子筛内部,但是Ca改性的Ru催化剂存在微孔堵塞现象;改性金属种类可以显著影响催化剂中Ru粒子的粒径,与Ca改性催化剂相比,Mg改性可以更好分散金属Ru,Ru粒子粒径约为2.7 nm,Ru-Mg/H-MCM-49具有更好的催化探针分子加氢性能。Ru-Mg/H-MCM-49催化剂对CO的吸附方式为多分子线性吸附,其对反应物分子的吸附和活化作用较强,有利于提高催化剂的加氢活性。

miR-186-3p通过靶向调控MCM2对宫颈癌发生的作用机制研究

目的 探讨miR-18 6-3p通过靶向调控微染色体维持复合物组分2(MCM2)对宫颈癌发生的作用机制。方法 选取2019年9月至2021年3月在石家庄市妇幼保健院确诊的宫颈癌患者60例,收集其宫颈癌组织及相应正常组织。采用RT-q PCR检测患者宫颈癌、癌旁正常组织标本以及人宫颈癌细胞中miR-18 6-3p和MCM2的表达。采用MTT和Transwell检测宫颈癌He La细胞增殖与侵袭的变化;采用Western blot检测增殖相关蛋白和迁移侵袭相关蛋白的表达。采用双荧光素酶报告基因验证miR-18 6-3p与MCM2的靶向关系。结果宫颈癌组织中miR-18 6-3p和MCM2 m RNA表达水平与癌旁正常组织存在显著差异(P<0.05)。相关性分析显示,miR-18 6-3p和MCM2 m RNA的表达水平呈负相关(r=-0.984,P<0.05)。与正常宫颈上皮细胞相比,He La细胞中miR-18 6-3p的表达水平显著降低,MCM2的表达水平显著升高(均P<0.05)。双荧光素酶报告结果表明miR-18 6-3p能直接靶向调控MCM2的表达。MTT实验结果显示,转染miR-18 6-3p inhibitor后,He La细胞增殖活性显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);转染miR-18 6-3p mimcs后,He La细胞活性增殖显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);敲除MCM2(转染si MCM2)后,He La细胞活性增殖显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。Transwell实验结果显示,miR-18 6-3p inhibitor组的侵袭细胞个数(81.07±2.61)较对照组(39.96±0.50)明显增多,差异有统计学意义(P<0.05);miR-18 6-3p mimcs组细胞个数(26.02±2.51)和si MCM2组的侵袭细胞个数(10.60±2.16)较对照组明显减少,差异均有统计学意义。结论 miR-186-3p在宫颈癌组织中低表达,通过靶向调控MCM2基因抑制宫颈癌细胞的增殖和侵袭进而影响宫颈癌的进展。

复合材料TiO_(2)/MCM-41光催化降解四环素的研究

以粉煤灰为主要原料,采用水热合成法制备粉煤灰基MCM-41分子筛,并以此为载体,制备不同TiO_(2)质量分数的TiO_(2)/MCM-41复合材料,采用XRD、XPS、SEM和UV-Vis DRS等对材料进行表征,结果表明,MCM-41分子筛的介孔孔道为TiO_(2)生长提供了良好环境并有效阻止了TiO_(2)晶粒的团聚,使之形成均匀的晶粒,减小粒径长度产生吸收带蓝移。将其作为催化剂用于对四环素(TC)的催化降解研究,考察了催化剂投加量、TC初始质量浓度及初始pH等对光催化反应的影响。结果表明,TiO_(2)质量分数为32%的催化剂在pH为6.8、催化剂投加量为0.2 g/L和TC初始质量浓度为30 mg/L时的催化效果最优,TC的降解过程符合拟二级动力学方程。

Pd在MCM-41中的分布对二苯并噻吩加氢脱硫反应动力学的影响

采用水热法合成了全硅MCM-41,并对其进行了硅烷化改性(S-MCM-41)。分别以PdCl 2的稀盐酸溶液和Pd(OAc)2的甲苯溶液作浸渍液,采用等体积浸渍法制备了Pd/MCM-41和Pd/S-MCM-41催化剂。在Pd/MCM-41催化剂中,Pd主要填充在MCM-41的介孔孔道内;而在Pd/S-MCM-41催化剂中,Pd主要分布在MCM-41表面。二苯并噻吩(DBT)在2种催化剂上主要通过预加氢(HYD)路径进行加氢脱硫(HDS)反应,Pd/S-MCM-41的活性和HYD路径选择性均高于Pd/MCM-41。在Pd/S-MCM-41上,DBT的HDS反应可用假一级反应动力学描述;而在Pd/MCM-41上,DBT的HDS反应遵循Langmuir-Hinshelwood动力学模型,可能是由于内扩散原因,产物H 2S分压较高,强烈吸附在分布于Pd/MCM-41介孔孔道内的金属活性中心上,抑制了其活性,并影响了反应动力学。