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园林废弃物生物炭制备策略优化及其老化影响Cd2+吸附的研究

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园林废弃物生物炭制备策略优化及其老化影响Cd2+吸附的研究

作者：柯玉鑫东北农业大学

学位级别：硕士

随着我国城市化进程的持续发展,城市园林废弃物的产生量也不断增加,给市政管理带来巨大负担,如何有效利用这一潜在废弃资源已成为当前城市化发展过程中亟需解决的问题。本研究结合重金属污染修复的发展需求,将园林废弃物转化为生物炭吸... 详细信息

随着我国城市化进程的持续发展,城市园林废弃物的产生量也不断增加,给市政管理带来巨大负担,如何有效利用这一潜在废弃资源已成为当前城市化发展过程中亟需解决的问题。本研究结合重金属污染修复的发展需求,将园林废弃物转化为生物炭吸附剂,并探究其作为重金属污染物(本文以环境中最常见且毒性较强的Cd为例)修复剂的可行性。同时,针对生物炭使用过程中应用成本与吸附性能之间的矛盾,通过探究热解条件对生物炭产率和Cd吸附性能之间的影响,建立了热解参数与二者之间的回归模型,并利用响应面法对模型进行了分析,获得了园林废弃物生物炭的最佳制备策略(热解温度:398℃,升温速率:10℃/min,热解时间:30 min)。分析结果显示,在一定的范围内,热解参数对生物炭产率和Cd吸附性能呈现对立关系,而在最佳制备策略下,生物炭的产率和吸附性能之间达到了最佳“妥协”,分别为49.87%和40.01 mg/g,使得生物炭的潜能被最大化的发挥出来。同时,较低的制备能耗也显著降低了生物炭的生产成本。动力学、等温吸附和热力学模型分析结果表明,园林废弃物生物炭对Cd的吸附主要是单层化学吸附,且吸附是自发吸热的过程。而SEM-EDS、XPS、FTIR、XRD等表征结果显示,园林废弃物生物炭吸附固定Cd的机制在于其和游离态重金属离子之间发生的孔隙填充、离子交换、矿物沉淀和官能团络合作用,其中离子交换和官能团络合是主要的作用机制。此外,生物炭作为一种重金属“原位-固定”修复剂,能够在环境中存在数千年之久,而在此过程中的老化作用是否会对其吸附性能产生影响仍不够明晰。因此本研究对园林废弃物生物炭进行了人工模拟老化处理,通过吸附实验和表征技术相结合的方式揭示了老化处理对园林废弃物生物炭Cd吸附性能的影响和作用机制。结果表明,老化处理显著降低了生物炭对Cd的吸附性能,但对不同热解温度生物炭的影响存在差异。与300和700℃条件下制备的生物炭相比,老化对中等热解温度(500℃)条件下制备的生物炭的Cd吸附性能影响最大。其主要原因是老化过程中的氧化、淋溶和清洗过程去除了生物炭中的矿物质,使得生物炭对Cd的离子交换和矿物沉淀作用降低。但总体而言,500℃下制备的园林废弃物生物炭在经过老化后对Cd仍然保持较强的吸附性能,且所固定的Cd中非生物有效态占比达59%以上,展现出了良好的稳定性。本研究通过将园林废弃物制备成为重金属吸附剂,为城市园林垃圾的处理和利用提供了新的视角,且所制备的园林废弃物生物炭在Cd的短期和长期修复中均表现出了强大的吸附性能,能够满足重金属修复的实际需求,实现了对废弃资源再利用与重金属污染修复的协同保障。

关键词：园林废弃物生物炭 Cd 吸附机制老化作用

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废白土衍生吸附剂协同去除水中的四环素和铜

化工进展 2023年第11期42卷 5981-5992页

作者：柯玉鑫朱晓丽司绍诚张婷王军强张子夜西北大学城市与环境学院陕西西安710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室陕西西安710127 西安金博瑞生态科技有限公司陕西西安710065

为有效利用食用油行业产生的白土废弃物,以及解决畜禽养殖废水中的重金属及抗生素残留问题。本研究通过热解的方式将废白土转化为新型吸附剂BE500和BE700,用于水中铜离子(Cu^(2+))和四环素(TC)的去除,并考察了吸附剂投加量、反应pH、离... 详细信息

为有效利用食用油行业产生的白土废弃物,以及解决畜禽养殖废水中的重金属及抗生素残留问题。本研究通过热解的方式将废白土转化为新型吸附剂BE500和BE700,用于水中铜离子(Cu^(2+))和四环素(TC)的去除,并考察了吸附剂投加量、反应pH、离子干扰和竞争条件下的吸附效果。结果显示,BE700更适合于Cu^(2+)的吸附,而BE500对TC的去除效率更高。相比于Cu^(2+),TC吸附量对溶液pH变化的敏感度更低。动力学模型拟合结果显示,BE500和BE700对Cu^(2+)和TC的吸附主要是发生了化学反应,且吸附速率主要受到液膜扩散的控制。等温吸附和热力学模型拟合结果则表明BE500和BE700与Cu^(2+)和TC之间主要发生了多层吸附,且吸附是自发的吸热过程。此外,离子干扰实验显示,Cl^(-)和Na~+对吸附效果的影响较小。而竞争吸附实验显示了在二元体系中BE500和BE700对Cu^(2+)和TC的吸附量较一元体系显著增加,即Cu^(2+)和TC之间的反应促进了Cu^(2+)和TC的协同去除。表征结果显示孔隙填充、离子交换、络合反应、氢键和π-π相互作用均参与了对Cu^(2+)和TC的去除机制。

关键词：废白土吸附剂四环素铜协同去除

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以活性多糖为靶标的荷叶功能成分提取及其控糖降脂作用研究

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以活性多糖为靶标的荷叶功能成分提取及其控糖降脂作用研究

作者：柯玉华南理工大学

学位级别：硕士

寻找能改善糖尿病及其并发症的植物功能因子已成为降血糖功能食品开发领域的研究热点。荷叶是一种药食同源植物,来源广泛且具备优异的控糖降脂活性。多糖作为荷叶中重要的功能成分,被报道具有抗氧化、增强免疫及调节肠道细菌群落结构等... 详细信息

寻找能改善糖尿病及其并发症的植物功能因子已成为降血糖功能食品开发领域的研究热点。荷叶是一种药食同源植物,来源广泛且具备优异的控糖降脂活性。多糖作为荷叶中重要的功能成分,被报道具有抗氧化、增强免疫及调节肠道细菌群落结构等作用。然而荷叶多糖能否调控糖脂代谢暂未可知,自身结构特征及其与活性之间的关系、在荷叶全提取物中的重要程度也不明确。因此,本文从具备强控糖降脂活性的荷叶水提物出发,明确荷叶多糖控糖降脂的重要作用及其结构特征,进而以荷叶多糖的得率、纯度、性能作为权衡标准,优选出荷叶功能成分的制备方法,并在动物水平上探究其调控糖脂代谢作用途径,由此验证以活性多糖为靶标进行荷叶功能成分提取的可行性,为多糖、全提取物等荷叶功能成分用作降血糖功能食品配料提供理论与方法的指导。主要内容及结果如下:(1)采用多重柱层析法从荷叶水提物中逐步分离出类黄酮、生物碱和多糖组分,通过体外控糖降脂活性模型明确多糖的作用与贡献,并对其进行结构表征。结果表明,多糖(LLP-P1A)能更有效地结合胆酸盐,抑制胆固醇胶束溶解,促进双歧杆菌等肠道益生菌的增殖。进一步通过单糖组成、糖苷键连接方式以及NMR分析,鉴定发现LLP-P1A为富含(93%)鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅰ(RG-Ⅰ)结构域的低酯果胶,由1,2-Rhap 和 1,4-GalAp 糖残基交替连接形成 LLP-P1A 主链,由 1,5-Araf、1,3-Galp、1,4-Galp等糖残基聚合形成的阿拉伯聚糖、Ⅱ型阿拉伯半乳聚糖和半乳聚糖,通过α-1,4或β-1,4糖苷键连接在Rhap上形成LLP-P1A侧链。(2)对比研究热水回流、中温碱水、低共熔溶剂和高压均质辅助双酶提取法对荷叶多糖得率、纯度、结构及对肠道有益菌促增殖活性的影响,进而筛选出可用于荷叶功能成分提取的方法。结果表明,相比于传统热水回流提取的多糖,高压均质辅助双酶提取法制备的荷叶多糖(LLP-EP)提取效率提升了 30.54%;相比于其它方法所提多糖,LLP-EP纯度高(86.79%)、RG-Ⅰ结构域占比最高(78.12%)且均一性好,具有较强的益生活性。通过构效关系分析发现LLP-EP的益生活性主要依赖于高含量的RG-I结构域。(3)基于db/db糖尿病小鼠模型,研究了高压均质辅助双酶提取的荷叶多糖(LLP-EP,简称LLP)和荷叶全提取物(LLE)干预6周对2型小鼠糖尿病糖脂代谢的影响。结果表明,相比于模型组,LLP和LLE的干预均能有效降低空腹血糖值且改善血脂水平异常。其中LLP组和LLE组小鼠血清HDL-C/LDL-C的水平均与正常组小鼠无显著性差异(p>0.05),还可有效缓解糖尿病造成的肝脏、肾脏及胰腺组织损伤。结果显示LLP展现出了与LLE较为接近的控糖降脂活性,荷叶多糖确为荷叶全提取物中关键活性组分。而后围绕肝脏代谢谱和肠道内容物,探索LLP和LLE发挥调控糖脂代谢作用的可能途径。结果发现,荷叶多糖的干预使得毛螺菌属(Lachnospiraceae)、产粪甾醇真杆菌(Eubacterium coprostanoligenes)等肠道有益菌的相对丰度显著升高,同时显著降低小鼠肠杆菌属(Enterorhabdus)等致病菌的丰度,提升了肠道产生石胆酸、正丁酸等次级代谢物的能力,而肝脏中牛磺胆酸、L-谷氨酸、甘油磷酸胆碱等36种代谢物含量也发生显著变化,从而影响到醚脂代谢和氨基酸代谢等途径。而荷叶全提取物的干预使得毛螺菌属等肠道有益菌相对丰度增加,同时显著降低小鼠肠杆菌属、脱硫弧菌(Desulfovibriofairfieldensis)等肠道致病菌的丰度,提升肠道中丁酸、去氧胆酸和熊去氧胆酸的含量,肝脏中磷脂酰胆碱、亚油酸、牛磺胆酸等32中代谢物代谢物含量也发生显著变化,进而通过影响脂质代谢、氨基酸代谢以及调节能量代谢与信号传导等多途径发挥有益作用。

关键词：荷叶活性多糖功能成分提取制备控糖降脂作用

基于级联非对称Y分支的紧凑宽带高效的LP01-LP11a模式转换器

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中国激光 2024年第6期51卷 171-178页

作者：张豪邓佳瑶王梦柯马小霞陈开鑫电子科技大学光电科学与工程学院四川成都611731

提出了一种基于级联非对称Y分支的紧凑、宽带、高效的LP_(01)-LP_(11a)模式转换器。制作的聚合物波导模式转换器具有1.5 mm×14.0μm的紧凑尺寸,对于C+L波段的x偏振和y偏振光,其模式转换效率大于98%,串扰小于-17.5 dB,插入损耗低于5.8 d... 详细信息

提出了一种基于级联非对称Y分支的紧凑、宽带、高效的LP_(01)-LP_(11a)模式转换器。制作的聚合物波导模式转换器具有1.5 mm×14.0μm的紧凑尺寸,对于C+L波段的x偏振和y偏振光,其模式转换效率大于98%,串扰小于-17.5 dB,插入损耗低于5.8 dB。所提出的模式转换器可以应用在宽带模分复用传输系统中。

关键词：光纤光学光学器件模式转换器模分复用聚合物波导集成光学非对称Y分支

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自适应事件触发机制下模糊马尔可夫跳变系统的H-∞控制与优化问题研究

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自适应事件触发机制下模糊马尔可夫跳变系统的H-∞控制与优化问题...

作者：娄玉鑫桂林理工大学

学位级别：硕士

用于稳定锂金属电池的氟化电解液的制备及性能研究

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用于稳定锂金属电池的氟化电解液的制备及性能研究

作者：饶玉鑫南昌大学

学位级别：硕士

锂金属电池由于其超高的能量密度而备受关注。然而,这种高度活泼性的金属能够自发地与电解液反应,在其电极表面产生诸多副产物。同时在沉积/剥离过程中电解液的持续消耗导致SEI不断重构和增厚,进而导致界面阻抗显著增加和Li+转移速率缓... 详细信息

锂金属电池由于其超高的能量密度而备受关注。然而,这种高度活泼性的金属能够自发地与电解液反应,在其电极表面产生诸多副产物。同时在沉积/剥离过程中电解液的持续消耗导致SEI不断重构和增厚,进而导致界面阻抗显著增加和Li+转移速率缓慢。此外,不稳定的SEI导致不均匀的锂沉积,形成锂枝晶。锂枝晶可能穿透隔膜,最终接触到正极,导致电池短路等相关的安全问题。有效地抑制锂枝晶的生长和建立稳固的CEI/SEI是研究人员试图解决的主要问题。本论文通过调配并加入少量添加剂研制出全新氟化电解液,探索溶剂化结构,分析其溶剂分子及阴离子与Li+的相互作用,阐明CEI/SEI的形成,同时也揭示出Li+溶剂化结构对界面膜的影响。利用改善的溶剂化结构（以阴离子为主导的溶剂化结构）,最终实现高电压、高倍率长循环稳定的锂金属电池。其主要内容如下:（1）利用LiFSI和氟化溶剂,以极低浓度的LiNO3对Li+溶剂化结构产生了重大影响,诱导了富含阴离子的溶剂化鞘,形成无机富集的电解质界面层其主要由Li3N和LiF组成。有效抑制了锂枝晶的形成,增强了电极和电解液之间的界面稳定性,并在锂金属电池中产生了优异的循环性能。当与高镍含量的正极(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)配对时,电池在4C下表现出令人印象深刻的循环性能,1000个循环后,容量保持在68.6%。尽管电解液中DME的氧化稳定性相对较低,但电池表现出了卓越的高压电化学性能,甚至高达4.5 V,电池并没有显示出明显的电解液分解和结构变化,在300个循环后保留了79.2%的容量保持率。在电池中使用50μm的锂箔,在1C下经过400个循环后实现了显著的容量保留率达到89.5%。（2）利用MDFSA作为添加剂,能够在加入5 wt%的情况下改变Li+溶剂化结构,推动了DFOB-与Li+的配位,为电极电解质界面提供无机SEI/CEI。此外,在NCM91全电池方面,表现出优异的循环稳定性,在4.5 V高电压下循环500次下,仍有着75.8%的容量保留。在高倍率下,2C循环1000圈都还有着惊人的72.3%的保持率。为此还制作一软包电池,负载22 mg cm-2情况下,能够在0.2C循环30圈并有着96.3%的容量保留。这些结果都强调了FDM5电解液与正极的优异兼容性,形成的高离子导电性和机械强度的CEI,增强界面稳定性。

关键词：锂金属电池氟化电解液添加剂溶剂化结构锂枝晶锂金属负极

影响HER2低表达乳腺癌新辅助化疗疗效因素分析及预测模型的构建

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影响HER2低表达乳腺癌新辅助化疗疗效因素分析及预测模型的构建

作者：法鑫玉吉林大学

学位级别：硕士

目的:据最新数据统计分析显示,乳腺癌发病率仍呈逐年上升趋势,已成为女性最常见恶性肿瘤。新辅助化疗在提高手术切除率、缩小肿瘤体积和评估治疗效果方面发挥着关键作用,已成为局部晚期和无法手术的乳腺癌标准治疗方法之一。目前针对HER... 详细信息

目的:据最新数据统计分析显示,乳腺癌发病率仍呈逐年上升趋势,已成为女性最常见恶性肿瘤。新辅助化疗在提高手术切除率、缩小肿瘤体积和评估治疗效果方面发挥着关键作用,已成为局部晚期和无法手术的乳腺癌标准治疗方法之一。目前针对HER2低表达人群新辅助化疗疗效研究相对较少,本研究旨在分析HER2低表达乳腺癌患者接受新辅助化疗的影响因素,构建相应的预测模型,评估患者对新辅助化疗的敏感性,确定可能从新辅助化疗中获益的患者,以优化治疗策略、提高疗效。方法:研究对象为在吉林大学第一医院接受新辅助化疗的272例HER2低表达乳腺癌患者,作为训练集。同时,收集在吉林大学中日联谊医院、吉林省肿瘤医院接受同类治疗的91例患者,作为验证集。通过住院病历系统收集患者的多项临床病理资料,包括肿瘤位置、确诊年龄、是否绝经、身体质量指数(BMI)、病理类型、组织学等级、腋窝淋巴结有无转移、雌激素受体(ER)状态、孕激素受体(PR)状态、激素受体(HR)状态、细胞核增殖指数(Ki67)、新辅助化疗方案、手术是否保乳、T分期、是否获得病理学完全缓解(p CR)等15个变量。为了防止模型出现过拟合现象,应用最小绝对收缩和选择算子(Lasso)算法筛选出影响病理学完全缓解(p CR)率的变量,应用多因素Logistic回归对筛选出的变量进行分析,最终结果绘制列线图预测模型。应用受试者工作特征(ROC)曲线、曲线下面积(AUC),校准曲线和临床决策曲线分析(DCA)评估模型的区分能力、准确性和临床效能。结果:对比训练集和验证集的临床病理特征,发现二者在是否达到病理学完全缓解、肿瘤位置、年龄、BMI、是否绝经、ER状态、PR状态、HR状态、Ki67指数、T分期、腋窝淋巴结有无转移、手术是否保乳方面对比差异均无统计学意义(P>0.05),在病理类型、组织学分级、新辅助化疗方案二者存在差异(P20%(p=0.028,OR=3.74,95%CI[1.15,12.10])、组织学分级由I级到III级(p=0.012,OR=2.39,95%CI[1.22,4.71])是达到p CR率的正相关保护因素。基于这些变量构建了列线图预测模型。模型的预测效能通过受试者工作特征曲线(ROC曲线)及其下的面积(AUC)、校准曲线和决策曲线分析(D CA)进行评估。训练集和验证集的AUC值分别为0.838(95%CI:0.784-0.893)和0.805(95%CI:0.696-0.915),表明模型具有良好的预测p CR率的能力。校准曲线显示训练集和验证集的平均绝对误差(MAE)分别为0.018和0.046,说明模型在两个数据集上具有较高的准确性,Hosmer-Lemeshow(HL)检验训练集和验证集P值均>0.05,显示模型具有较好的拟合优度。临床决策曲线分析显示,无论在训练集还是验证集中,模型均能提供较高的临床净获益。结论:本研究构建了一个基于临床病理特征的预测模型,用于预测HER2低表达乳腺癌患者接受新辅助化疗后的p CR率。该模型不仅在训练集和验证集上展示了良好的预测能力和准确性,而且具有临床应用价值,有助于我们更准确地预测治疗效果,指导治疗决策。

关键词：乳腺癌 HER2低表达新辅助化疗列线图

基于上下文感知的花卉电商推荐技术研究与系统设计

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基于上下文感知的花卉电商推荐技术研究与系统设计

作者：南玉鑫重庆三峡学院

学位级别：硕士

随着电子商务的迅速崛起,花卉电商系统成为了一个备受关注的领域。然而,传统的推荐系统在花卉电商中存在一些问题,即无法充分考虑用户的上下文信息。因此,本文提出了一种基于上下文感知的花卉电商推荐系统,通过对用户上下文信息建模以... 详细信息

随着电子商务的迅速崛起,花卉电商系统成为了一个备受关注的领域。然而,传统的推荐系统在花卉电商中存在一些问题,即无法充分考虑用户的上下文信息。因此,本文提出了一种基于上下文感知的花卉电商推荐系统,通过对用户上下文信息建模以及对相关的推荐算法进行研究,主要涵盖以下几个方面:(1)针对协同过滤,本文引入了TF-IDF技术进行物品特征的提取,并探讨了花卉特征的提取方法,以构建物品-用户评分矩阵,并且利用上下文感知,使用时间戳及IP地址定位技术对时间上下文和地理位置上下文特征的提取,捕捉了用户行为随时间和地点变化的信息。上下文特征提取及权重分配技术的应用,进一步增强了推荐系统的准确性和灵活性。在物品相似度计算方面,运用皮尔逊相似度,以量化物品之间的相似程度,为推荐系统提供了有力的基础数据。(2)针对上下文感知及基于物品协同过滤推荐算法的融合,本文通过物品特征提取与表示、物品相似度计算以及上下文特征的提取与表示,将上下文感知与协同过滤相融合。通过合理分配上下文信息的权重,实现了对不同上下文的综合利用。在完成融合后根据商品预测得分对推荐结果进行排序,输出商品呈现给用户。基于上述研究成果,本文设计了一个花卉电商推荐系统。该设计涵盖了系统需求分析、数据库设计、用户界面设计与交互以及用户行为数据采集与处理等关键方面。能够利用协同过滤方法提取的物品特征,同时考虑用户上下文信息,通过融合算法实现全面、精准的个性化推荐。

关键词：上下文感知协同过滤特征融合推荐算法花卉电商推荐系统

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基于类淋巴系统帕金森病的MRI研究进展

放射学实践 2024年第8期39卷 1104-1110页

作者：撒璐王波成长鑫陈琳玉昆明理工大学医学院云南昆明650000 昆明理工大学附属医院/云南省第一人民医院磁共振科云南昆明650032

目前认为帕金森病(PD)的发病机制与脑内异常蛋白的沉积相关,但至今具体病因尚不明确。2012年人类在小鼠试验中首次证实了中枢神经系统中存在类似淋巴管的结构,将其命名为类淋巴系统,它是中枢神经系统清除细胞代谢废物的重要机制。帕金... 详细信息

目前认为帕金森病(PD)的发病机制与脑内异常蛋白的沉积相关,但至今具体病因尚不明确。2012年人类在小鼠试验中首次证实了中枢神经系统中存在类似淋巴管的结构,将其命名为类淋巴系统,它是中枢神经系统清除细胞代谢废物的重要机制。帕金森病的发生发展与类淋巴系统密切相关,借助影像学技术实现类淋巴系统的可视化将能极大地协助临床早期诊断和治疗帕金森病。本文总结了类淋巴系统的结构、功能及影响因素,以及基于类淋巴系统机制对帕金森病在磁共振影像学方面所做的研究进展及最新成果进行综述。

关键词：类淋巴系统帕金森病磁共振成像磁共振增强扩散张量成像

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