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持续高温下对碱激发粉煤灰-矿渣性能演化及机理研究

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持续高温下对碱激发粉煤灰-矿渣性能演化及机理研究

作者：管亚宁河北大学

学位级别：硕士

2023年3月,《市场监管总局关于进一步加强节能标准更新升级和应用实施的通知》明确指出通过加快绿色建筑建设,积极推广绿色建材,实现建筑全寿命期的绿色低碳发展。绿色建材碱激发胶凝材料在高温下力学性能损害程度较大。然而,环境温度6... 详细信息

2023年3月,《市场监管总局关于进一步加强节能标准更新升级和应用实施的通知》明确指出通过加快绿色建筑建设,积极推广绿色建材,实现建筑全寿命期的绿色低碳发展。绿色建材碱激发胶凝材料在高温下力学性能损害程度较大。然而,环境温度60℃～250℃在工程应用中是相当普遍的。本文研究了碱激发粉煤灰-矿渣胶凝材料在持续高温作用下的力学性能和微观结构。对高温前后的试件进行动态冲击和静态抗压试验,观察干燥收缩和质量损失变化,采用XRD、FT-IR、TG-DTG、29Si NMR-MAS、MIP和SEM-EDS对其微观性能进行了表征,本研究为碱激发胶凝材料在持续高温作用下的应用提供了实验参考和理论依据。（1）研究了碱激发粉煤灰-矿渣在持续高温作用下的静态力学性能和质量损失。结果表明:碱激发粉煤灰-矿渣的静态抗压强度随持续高温龄期增加先增大后减小（28d最大）,在相同的矿渣掺量和碱浓度下,抗压强度随着温度的升高而提高（200℃最高）;干燥收缩率随着矿渣的增加而降低;质量损失随着龄期的增加,不同配合设计的胶凝材料试件质量均减小,并呈现平缓的斜率。这主要与矿渣引起的胶凝材料的孔隙结构、凝胶产物（C-A-S-H）、填充效果和内部固化效果有关。矿渣掺量为50%,Na2O浓度为6%的胶凝材料在任何龄期下都表现出更高的强度。（2）研究了持续高温作用对碱激发粉煤灰-矿渣动态力学性能的影响规律。结果表明:在不同温度下,胶凝材料的动态抗压强度、动态抗压强度增加因子（DIF）和峰值应变均存在明显的应变率效应。温度对胶凝材料的应力值既有增强效应,也有损伤效应,温度的阈值为100℃。当温度高于100℃时,温度的增强作用占主导地位,胶凝材料的应力值较标养时有所增加。在同一温度下,应变速率越大,冲击速度越大,试样内部裂纹数量越多,膨胀时间越长,损伤程度越大,试样破碎程度越大。（3）试验研究了持续高温作用对碱激发粉煤灰-矿渣水化产物的影响规律。XRD、FT-IR、TG-DTG和29Si MAS-NMR结果均表明,胶凝材料的主要水化产物为C-（A）-S-H和N-A-S-H。随着温度的升高,N-A-S-H峰变得更高、更陡,在温度作用下,N-A-S-H比C-A-S-H和C-S-H更稳定。随着温度的升高,总孔隙度先增大后减小再增大,在100℃持续高温28d的孔隙率最大。胶凝材料试样的总孔隙率随着持续高温时间先增大后减小,在持续高温28d的总孔隙率达到最大。这主要与游离水蒸发、内部复水化和层间脱水、凝胶重组的综合作用有关。（4）通过SEM-EDS观察微观结构,发现与未经热处理的样品（S50-6-RT）相比,所有热处理样品的絮凝产物都明显减少,但表面孔隙增加。说明絮凝产物在温度作用下发生了分解或重组。水化产物因失水而明显凝聚成颗粒状,表面孔隙较多。随着温度的升高,微观结构趋于改善,而随着温度的进一步升高,微观结构趋于多孔化。随着矿渣掺量的增加,试样的微观组织变得更加均匀和致密。

关键词：碱激发胶凝材料持续高温静动态力学性能水化产物微观结构

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二胡作品《离骚》的音乐演绎

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作者：遆亚宁中北大学

学位级别：硕士

煤气化渣活化过二硫酸盐和过一硫酸盐降解苯酚的比较

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化工进展 2024年第6期43卷 3503-3512页

作者：李亚男郭凯王嘉琪武亚宁太原理工大学环境科学与工程学院山西晋中030600

以固体废弃物煤气化渣(CGS)作为活化剂,构建了煤气化渣/过二硫酸盐(CGS/PDS)和煤气化渣/过一硫酸盐(CGS/PMS)体系,通过场发射扫描电子显微镜表征CGS的微观结构和元素组成,使用傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪表征CGS表面官能团,考... 详细信息

以固体废弃物煤气化渣(CGS)作为活化剂,构建了煤气化渣/过二硫酸盐(CGS/PDS)和煤气化渣/过一硫酸盐(CGS/PMS)体系,通过场发射扫描电子显微镜表征CGS的微观结构和元素组成,使用傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪表征CGS表面官能团,考察了CGS投加量、PDS浓度、PMS浓度、初始pH等因素对降解苯酚的影响,推测了活化路径,探究了氧化机理。结果表明,CGS中Fe元素含量达11.9%且含有多种官能团,随着CGS投加量的增加,PDS和PMS对苯酚的降解效率逐渐增大。当CGS投加量为3.0g/L时,1.0mmol/L PDS反应60min后对苯酚的降解率达97.82%,0.4mmol/L PMS反应60min后对苯酚的降解率达98.88%。两种体系对苯酚的降解率均在p H=3时最高。共存Cl-对两个体系降解苯酚均表现出促进作用,而共存NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)对苯酚的降解产生抑制作用。CGS/PDS体系降解苯酚过程中产生了·SO_(4)^(-)和·OH,而CGS/PMS体系产生了·SO_(4)^(-)、·OH和·O_(2)^(-),但两个体系对苯酚的降解均以·SO_(4)^(-)占主导地位。研究结果可为固体废弃物煤气化渣高价值应用提供指导,为煤气化渣进一步应用于水污染控制提供理论依据。

关键词：煤气化渣过一硫酸盐过二硫酸盐苯酚活性物质

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煤气化渣活化过硫酸盐体系氧化去除菲

精细化工 2024年第5期41卷 1108-1115,1134页

作者：郭凯王嘉琪李亚男武亚宁太原理工大学环境科学与工程学院山西晋中030600

采用固体废弃物煤气化渣(CGS)作为过硫酸盐(PS)的活化剂,考察CGS/PS对菲的去除性能。使用SEM-EDS、XPS表征了CGS的微观结构和元素组成;通过自由基掩蔽实验和电子顺磁共振(EPR)实验确定自由基种类;考察了CGS质量浓度、PS初始浓度、初始p... 详细信息

采用固体废弃物煤气化渣(CGS)作为过硫酸盐(PS)的活化剂,考察CGS/PS对菲的去除性能。使用SEM-EDS、XPS表征了CGS的微观结构和元素组成;通过自由基掩蔽实验和电子顺磁共振(EPR)实验确定自由基种类;考察了CGS质量浓度、PS初始浓度、初始pH、共存离子对CGS/PS体系中菲去除率的影响,探讨了反应机理并推测降解路径,并使用ECOSAR软件评估菲及其产物的毒性。结果表明,CGS中Fe元素质量分数为11.9%,可有效活化PS。在菲质量浓度为1 mg/L、pH=3、CGS质量浓度为0.7 g/L、PS初始浓度为1 mmol/L的条件下,60 min后CGS/PS体系对菲的去除率可达95.34%,PS的利用率为29.18%。菲降解过程符合伪一级动力学模型,CGS/PS体系产生了SO_(4)^(–)•和•OH,且SO_(4)^(–)•在菲降解过程中起主要作用,共存离子HCO_(3)^(–)、NO_(3)^(–)对反应的抑制作用较显著。菲主要通过去羰基、羟基化、脱碳等反应分解为长链酸、酯,最终转化为CO_(2)和H_(2)O。ECOSAR模型评估发现,菲降解的中间产物毒性普遍低于菲。

关键词：菲煤气化渣过硫酸盐活性自由基共存离子水处理技术

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部分旋流对加力燃烧室流动和燃烧性能的影响

推进技术 2024年第2期45卷 114-123页

作者：毕亚宁范育新肖锋马宗伯陈玉乾南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

为改善先进加力/冲压燃烧室燃烧组织困难等问题,采用设置进口部分旋流,在燃烧室中产生局部离心力来增强油气掺混和加速火焰传播。通过数值模拟和试验的方法,研究了不同旋流进口位置及角度下部分旋流加力/冲压燃烧室的流动特性、燃烧效... 详细信息

为改善先进加力/冲压燃烧室燃烧组织困难等问题,采用设置进口部分旋流,在燃烧室中产生局部离心力来增强油气掺混和加速火焰传播。通过数值模拟和试验的方法,研究了不同旋流进口位置及角度下部分旋流加力/冲压燃烧室的流动特性、燃烧效率及值班点火火焰发展过程。研究发现:多区域旋流进口与不同旋流角度的组合会使流动损失增大,但可以在燃烧室建立一个局部超重力场,增强油气掺混和加速点火过程火焰传播。相比于无旋流,旋流进口可以提高值班火焰传播速度;旋流进口最高可提升2.35%的燃烧效率。

关键词：加力燃烧室超重力燃烧旋流离心力流动特性

甲醇芽孢杆菌:下一代工业生物技术的新型底盘

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中国科学：生命科学 2024年第7期54卷 1159-1172页

作者：刘盼毕亚宁王钰中国科学院天津工业生物技术研究所低碳合成工程生物学重点实验室天津300308 天津科技大学生物工程学院天津300457

甲醇是绿色生物制造的新一代非粮可再生原料,具有来源丰富、价格低廉、能量密度高等优势.甲醇芽孢杆菌(Bacillus methanolicus)是一种革兰氏阳性、嗜热的兼性甲基营养细菌,通过烟酰胺腺嘌呤双核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,... 详细信息

甲醇是绿色生物制造的新一代非粮可再生原料,具有来源丰富、价格低廉、能量密度高等优势.甲醇芽孢杆菌(Bacillus methanolicus)是一种革兰氏阳性、嗜热的兼性甲基营养细菌,通过烟酰胺腺嘌呤双核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)依赖型甲醇脱氢酶(methanol dehydrogenase,Mdh)和核酮糖单磷酸循环(ribulose monophosphate,RuMP)同化甲醇,能够在50℃~55℃条件下利用甲醇快速生长并合成包括L-谷氨酸和L-赖氨酸在内的多种高附加值产品,是下一代工业生物技术的新型底盘.***模式菌株MGA3的基因组、转录组、蛋白组和代谢组等组学信息已被解析,为了解其遗传代谢特征,进行代谢工程改造奠定基础.但是,相比于大肠杆菌等模式微生物底盘,***的基因编辑和调控使能技术较为落后.本文总结了***的遗传和生理特征、可用的基因表达元件和工具,以及生物合成应用进展,讨论亟需突破的研究方向,展望了***在工业生物技术中的应用前景.

关键词：甲醇芽孢杆菌甲醇下一代工业生物技术生物制造基因编辑

蛋白质翻译后修饰SUMOylation在肿瘤微环境中的功能作用

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生物化学与生物物理进展 2024年第6期51卷 1256-1268页

作者：赵盼盼余俊旭车亚宁梁慧仪黄超昆明理工大学医学院昆明650031 云南大学医学院昆明650091

目前肿瘤仍然是人类生存中无法克服的一大难题,治疗方案多种多样,但还未找到一种行之有效的方法。随着越来越多的研究发现,人们把治疗肿瘤的目光投向了一种新的领域——肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME),指癌细胞周围各种基质细... 详细信息

目前肿瘤仍然是人类生存中无法克服的一大难题,治疗方案多种多样,但还未找到一种行之有效的方法。随着越来越多的研究发现,人们把治疗肿瘤的目光投向了一种新的领域——肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME),指癌细胞周围各种基质细胞的动态和复杂的环境。TME是宿主免疫系统和肿瘤之间的关键交互区域,TME内的细胞相互影响并与癌细胞相互作用以影响癌细胞的侵袭、肿瘤的生长和转移,是治疗癌症的一个全新的方向。在TME复杂的环境中,蛋白质的翻译后修饰(post-translational modification,PTMs)被证明在TME中发挥着重要的作用。PTMs通过调节蛋白质的结构、空间定位和相互作用调控其功能。在PTMs中有一种可逆的翻译后修饰被称为SUMOylation,是通过小泛素样修饰物(small ubiquitin-like modifier,SUMO)靶向赖氨酸残基修饰的翻译后修饰,是细胞过程中普遍存在的调控机制。SUMOylation广泛参与致癌、DNA损伤反应、癌细胞增殖、转移和凋亡,在TME中发挥举足轻重的作用。本综述旨在总结蛋白质的SUMOylation动态修饰对多种免疫细胞的影响,从而探究其在TME中发挥的作用。

关键词：肿瘤肿瘤微环境蛋白质翻译后修饰 SUMOylation

东北典型黑土区土壤侵蚀对有机碳时空变化特征的影响

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水土保持学报 2024年

作者：佟亚宁王彬王文刚周笑李力国 Iftikhar Farhan 北京林业大学水土保持学院北京林业大学水土保持学院重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站

[目的]探明土壤有机碳流失时空分布变化对土壤侵蚀强度的响应机制,以期为侵蚀环境下土壤碳循环机制研究提供基础数据,并为解决黑土“变薄变瘦”问题提供科学依据。[方法]选取松嫩平原典型黑土区的北安市、克山县、克东县、拜泉县等14个... 详细信息

[目的]探明土壤有机碳流失时空分布变化对土壤侵蚀强度的响应机制,以期为侵蚀环境下土壤碳循环机制研究提供基础数据,并为解决黑土“变薄变瘦”问题提供科学依据。[方法]选取松嫩平原典型黑土区的北安市、克山县、克东县、拜泉县等14个市（区、县）为研究对象,采用RUSLE模型并结合GIS空间分析技术分析东北典型黑土区2000—2019年土壤侵蚀与土壤有机碳流失的时空变化特征。[结果]研究区土壤侵蚀强度整体呈北高南低的分布格局,并以微度侵蚀为主;2000—2019年典型黑土区微度侵蚀面积占比上升趋势不显著,轻度及以上程度的侵蚀面积占比则整体表现为降低态势,其中87.91%的区域侵蚀强度等级未发生明显变化,仅有3.74%的区域侵蚀强度等级升高;土壤有机碳流失空间分布差异明显,总体呈北高南低的分布特征,研究期间土壤有机碳年平均流失强度为4.74 t/（km2·a）;2010—2019年土壤有机碳流失总量呈增大趋势,其中北安市流失量最大,为研究区总流失量的37.00%;2015—2019年间,土壤有机碳流失强度5 t/（km2·a）的区域面积占比上升,导致年平均流失强度增大;研究区北部土壤侵蚀强度高的地区由于有机碳含量丰富,使得其在遭受侵蚀作用时损失的有机碳总量相对较大,形成土壤有机碳流失总量的地域性差异特征。[结论]研究结果明晰侵蚀作用下土壤有机碳流失的时空变化特征,表明严重的土壤侵蚀是坡面土壤有机碳流失的重要驱动因素。

关键词：土壤侵蚀土壤有机碳 RUSLE模型时空变化东北黑土区

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一种小型脉冲场探头校准装置研究

微波学报 2024年第4期40卷 52-56,62页

作者：董家旺周星聂亚宁陆军工程大学石家庄校区石家庄050003 解放军32140部队石家庄050061

横电磁波(TEM)小室是一种常用的电磁场发生装置。文中设计了一种脉冲场探头校准用的两端呈锥形过渡段、外导体两侧开放式的TEM小室。通过分析被校准电场传感器探头尺寸、TEM小室特性阻抗等需求,优化设计了TEM小室的高度和宽度。通过频... 详细信息

横电磁波(TEM)小室是一种常用的电磁场发生装置。文中设计了一种脉冲场探头校准用的两端呈锥形过渡段、外导体两侧开放式的TEM小室。通过分析被校准电场传感器探头尺寸、TEM小室特性阻抗等需求,优化设计了TEM小室的高度和宽度。通过频谱分析计算电磁脉冲能量占比的频率分布,确定TEM小室的频率需求,并分析了在0 MHz~300 MHz频率范围内TEM小室的电压驻波比和S参数,以及场分布的均匀性和场波形。通过试验验证,证实了所设计的TEM小室反射小于-17 dB,插入损耗小于1 dB,加载脉冲源后场波形满足脉冲场探头校准的需求。

关键词：全固态脉冲源 TEM小室特性阻抗截止频率 S参数场分布场波形