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电化学技术在粮食重金属快速检测的研究及应用进展

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中国粮油学报 2024年

作者：何英杰周明慧田巍付湘晋王松雪中南林业科技大学食品科学与工程学院国家粮食和物资储备局科学研究院

粮食中重金属污染已严重危害到人类的身体健康和生存环境，引起人们广泛关注。电化学检测技术具有灵敏度高、分析速度快、设备简单、检测成本低和便携等优点，有望满足粮食中重金属现场快速检测需求。本文介绍了温和快速前处理技术与丝... 详细信息

粮食中重金属污染已严重危害到人类的身体健康和生存环境，引起人们广泛关注。电化学检测技术具有灵敏度高、分析速度快、设备简单、检测成本低和便携等优点，有望满足粮食中重金属现场快速检测需求。本文介绍了温和快速前处理技术与丝网印刷电极技术优点，综述了电化学技术在粮食中重金属快速检测的应用现状，即实现了粮食中铅和镉同时快速检测，砷和汞的快速检测存在应用挑战，并重点对新型净化材料和电极修饰技术研究进展与解决粮食中无机砷和汞的快速检测的应用挑战进行了可行性分析与展望。经综述发现利用磁性纳米吸附材料对粮食样品无机砷、汞进行富集、净化和利用电沉积纳米金修饰丝网印刷电极对实现电化学技术快速检测粮食中无机砷、汞有显著优势。本综述为基于电化学技术实现粮食铅、镉、无机砷、汞等主要关注的重金属快速检测提供借鉴。

关键词：粮食电化学检测技术重金属无机砷汞

超细晶挤压态FGH4113A高温合金等温锻造过程中的本构特性及组织演变

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稀有金属材料与工程 2024年第8期53卷 2275-2284页

作者：李远何英杰马向东杨金龙肖磊郭建政冯干江深圳市万泽中南研究院有限公司深圳市万泽航空科技有限责任公司中南大学粉末冶金研究院

锻造是先进航空发动机粉末涡轮盘制备的关键成型工艺。合金的化学成分和挤压工艺很大程度上决定了挤压态合金的组织。新型镍基粉末高温合金FGH4113A（WZ-A3）热挤压之后晶粒度达到13级以上，挤压态合金呈现γ+γ'双相组织。细小均匀的... 详细信息

锻造是先进航空发动机粉末涡轮盘制备的关键成型工艺。合金的化学成分和挤压工艺很大程度上决定了挤压态合金的组织。新型镍基粉末高温合金FGH4113A（WZ-A3）热挤压之后晶粒度达到13级以上，挤压态合金呈现γ+γ'双相组织。细小均匀的双相组织为更为广阔的等温锻造工艺窗口提供可能。本研究采用超细晶挤压态合金FGH4113A进行温度分别为1000、1040、1080和1120℃，应变速率为0.001、0.01和0.1 s-1的Gleeble热压缩试验，压缩量为60%。结果表明合金试样在所有压缩条件下均未发生开裂，体现超细晶挤压态合金FGH4113A有广阔的等温锻造工艺窗口。合金的平均激活能仅为515.375 kJ/mol。低应变速率下(0.001 s-1)，试样真应力-真应变曲线呈现出稳态流变特性；高应变速率下(0.1 s-1)，试样的真应力-真应变曲线呈现出加工硬化到再结晶软化的变化。γ'相对变形温度敏感，高的变形温度会引发γ'相的溶解而导致再结晶晶粒的长大。此外，超细晶挤压态合金FGH4113A在等温锻造过程中主要再结晶方式为不连续动态再结晶。本研究为超细晶挤压态合金FGH4113A的锻造工艺制定提供了实验依据。

关键词：超细晶热挤压 FGH4113A 高温锻造组织演变

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不同晶粒尺寸FGH96合金热处理冷速研究

稀有金属材料与工程 2024年第1期53卷 242-249页

作者：崔金艳尧健何英杰马向东肖磊郭建政冯干江深圳市万泽中南研究院有限公司广东深圳518000 中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083

在满足性能前提下,获取热处理工艺参数边界对优化FGH96涡轮盘性能意义重大,尤其是某一晶粒尺寸的FGH96合金在满足性能要求的前提下所需的最慢冷速边界。对不同晶粒尺寸、不同冷却速率的FGH96试样室温、650℃以及750℃的拉伸性能进行了研... 详细信息

在满足性能前提下,获取热处理工艺参数边界对优化FGH96涡轮盘性能意义重大,尤其是某一晶粒尺寸的FGH96合金在满足性能要求的前提下所需的最慢冷速边界。对不同晶粒尺寸、不同冷却速率的FGH96试样室温、650℃以及750℃的拉伸性能进行了研究,并对微观组织进行了观察。结果显示,和合金成分、晶粒尺寸、γ′尺寸和体积分数相关的多机制强化模型与实验测试结果吻合性好。利用该模型得到了最慢冷速与晶粒尺寸的匹配关系:当最慢冷速为55℃/min时,晶粒尺寸需小于14μm;当最慢冷速为72℃/min时,晶粒尺寸需小于16.8μm;当最慢冷速为81℃/min时,晶粒尺寸需小于20μm。最慢冷速边界值与晶粒尺寸关系可为通过数值模拟指导热处理工艺的制定提供判据。

关键词： FGH96 最慢冷速边界晶粒尺寸多机制强化模型

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钛矿物和镁矿物对高效脱硅产物钙铁榴石水热形成影响(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：吴鸿飞潘晓林何英杰于海燕沈阳市有色金属资源循环利用重点实验室东北大学冶金学院东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室

采用X射线衍射、扫描电镜和粒度分析仪研究了在合成铝酸钠溶液水热转化过程中含钛矿物和镁矿物对高效脱硅产物钙铁榴石晶体结构、微观形貌、粒度分布和形成机理的影响。溶解在铝酸钠溶液中的锐钛矿、金红石和方镁石导致钙铁榴石生成过... 详细信息

采用X射线衍射、扫描电镜和粒度分析仪研究了在合成铝酸钠溶液水热转化过程中含钛矿物和镁矿物对高效脱硅产物钙铁榴石晶体结构、微观形貌、粒度分布和形成机理的影响。溶解在铝酸钠溶液中的锐钛矿、金红石和方镁石导致钙铁榴石生成过程中分别发生Ti4+-Si4+和Mg2+-Ca2+离子取代反应，然而溶解在铝酸钠溶液中的水菱镁石则不能进入钙铁榴石。钙铁榴石的含量随锐钛矿和方镁石的增加基本没有变化，而其含量随金红石和水菱镁石的增加大幅降低。钛矿物降低了钙铁榴石的粒度并增加其比表面积，而镁矿物的影响正好相反。钛矿物和镁矿物的存在使钙铁榴石的微观形貌由球形颗粒转变为絮状结构和六方板状颗粒。

关键词：钙铁榴石锐钛矿金红石方镁石水菱镁石脱硅

颅内压及miRNA-124与乳酸水平预测重型颅脑损伤预后的研究

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生命科学仪器 2024年第4期22卷 79-81页

作者：何英杰广州市荔湾中心医院神经外科

目的研究分析颅内压检测及微小RNA124(microRNA-124,miRNA-124)、乳酸水平对重型颅脑损伤患者预后的预测价值。方法收集2021年9月至2024年4月在广州市荔湾中心医院神经外科进行手术治疗的重型颅脑损伤患者77例，根据术后出院时的预后... 详细信息

目的研究分析颅内压检测及微小RNA124(microRNA-124,miRNA-124)、乳酸水平对重型颅脑损伤患者预后的预测价值。方法收集2021年9月至2024年4月在广州市荔湾中心医院神经外科进行手术治疗的重型颅脑损伤患者77例，根据术后出院时的预后情况分为存活组与死亡组。所有患者均持续进行颅内压监测，并于术后24 h抽取患者静脉血进行乳酸水平、miRNA-124水平检测。分析颅内压监测、miRNA-124及乳酸水平检测对重型颅脑损伤患者预后的预测作用。结果与死亡组患者相比，存活组患者术后颅内压、miRNA124和乳酸水平均明显更低，P<0.05。颅内压水平对预后的AUC为0.906(95%CI:0.8347～0.9773,P<0.0001);miRNA-124水平对预后的AUC为0.831(95%CI:0.7420～0.9208,P<0.0001);乳酸水平对预后的AUC为0.828(95%CI:0.7388～0.9178,P<0.0001)。结论重型颅脑损伤患者术后颅内压、miRNA-124和乳酸水平与其预后均有一定相关性，这三项指标上升均可预测重型颅脑损伤患者不良预后的发生。

关键词：颅内压 miRNA-124 乳酸重型颅脑损伤预后

来源：博看期刊

变形参数对FGH4113A粉末高温合金微观组织演化的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第1期53卷 223-233页

作者：何英杰马向东李远肖磊杨金龙郭建政冯干江深圳市万泽中南研究院有限公司广东深圳518000 中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 深圳市万泽航空科技有限责任公司广东深圳518000

针对一种新型粉末高温合金FGH4113A(WZ-A3)进行了一系列热压缩实验,探究了变形温度、应变速率、应变量对微观组织演化的影响规律,并提出了获得细小均匀γ+γ′双相晶粒组织的热变形参数。结果表明:在温度1100℃、应变速率0.1 s^(-1)、... 详细信息

针对一种新型粉末高温合金FGH4113A(WZ-A3)进行了一系列热压缩实验,探究了变形温度、应变速率、应变量对微观组织演化的影响规律,并提出了获得细小均匀γ+γ′双相晶粒组织的热变形参数。结果表明:在温度1100℃、应变速率0.1 s^(-1)、真应变0.1~0.7范围内,应变增大有利于促进动态再结晶以及细化晶粒。随应变增加,γ’相体积分数先减小后增大,随后保持稳定,并且在热变形过程中γ’相形貌逐渐趋于球形。在温度1100℃、变形量50%、应变速率0.01~1 s^(-1)范围内,应变速率增大能够提高动态再结晶程度并细化晶粒。应变速率由0.01~0.1 s^(-1)增大至1 s^(-1)时,由于绝热温升以及位错滑移加剧,γ’相体积分数减小约2%。在应变速率0.1s^(-1)、变形量50%、温度1070~1160℃范围内,变形温度的提升有利于促进动态再结晶和晶粒长大。随着变形温度升高至1130℃,γ’相已大量溶解,钉扎晶界能力大幅减弱,平均晶粒尺寸增大至12.1μm。在变形温度1100℃、应变速率1 s^(-1)、50%变形量条件下可以获得均匀细小的γ+γ′双相晶粒组织,晶粒度能够达到12级以上。

关键词：粉末高温合金热变形 γ′相动态再结晶晶粒尺寸

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笑气中毒致周围神经病变1例

中国工业医学杂志 2024年第3期37卷 259-261页

作者：何英杰王永义贺炜重庆医药高等专科学校附属第一医院职业病与中毒医学科重庆400000

分析1例笑气中毒致周围神经系统损害患者的临床资料。患者主要表现为双下肢麻木、无力、行走不稳、双足背屈无力。神经电生理检查以双下肢周围神经源性损害为主。给予维生素B12、叶酸、鼠神经生长因子营养神经,康复锻炼及高压氧联合治疗... 详细信息

分析1例笑气中毒致周围神经系统损害患者的临床资料。患者主要表现为双下肢麻木、无力、行走不稳、双足背屈无力。神经电生理检查以双下肢周围神经源性损害为主。给予维生素B12、叶酸、鼠神经生长因子营养神经,康复锻炼及高压氧联合治疗1个月,患者好转出院。4个月后随访,下肢肌力及步态明显好转。

关键词：笑气中毒周围神经病维生素B12 鼠神经生长因子高压氧

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42CrMo钢镦粗工艺研究及集成控制软件开发

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42CrMo钢镦粗工艺研究及集成控制软件开发

作者：何英杰中南大学

学位级别：硕士

在精密制造领域,随着各项技术发展,对锻件质量要求越来越高。为了保证最终锻件的质量,需要初始坯料的组织均匀性良好,镦粗是最常用的一种制坯工艺。本文以42Cr Mo钢镦粗热变形过程为对象,研究了热压缩过程中42Cr Mo钢微观组织变化与高... 详细信息

在精密制造领域,随着各项技术发展,对锻件质量要求越来越高。为了保证最终锻件的质量,需要初始坯料的组织均匀性良好,镦粗是最常用的一种制坯工艺。本文以42Cr Mo钢镦粗热变形过程为对象,研究了热压缩过程中42Cr Mo钢微观组织变化与高温流变行为,探索了42Cr Mo钢在电动螺旋压力机上镦粗过程中的压机负载预测方法以及坯料的微观组织预测方法,建立42Cr Mo钢在电动螺旋压力机上镦粗过程的集成软件系统。本文主要的研究内容和结论如下:(1)通过热模拟压缩实验,结合光学显微镜(OM)等手段,研究了42Cr Mo钢的微观组织演变规律,并建立42Cr Mo钢热加工图。结果表明:应变速率和变形温度都会对变形后的微观组织产生显著影响;表明在变形速率一定时,温度的升高促进材料的动态再结晶行为,再结晶形核率增加,晶粒尺寸变得均匀,但是温度过高,再结晶形核率饱和,基体晶粒发生长大,再结晶晶粒粗化;在温度一定时,应变速率的增加也会促进的动态再结晶的发生;随着热变形过程中应变的增大,失稳区间也逐渐增大,主要在温度较低和高应变速率的区域发生失稳,热变形过程中应尽量避免较低的变形温度和较快的应变速率。(2)基于热模拟压缩的实验数据,分析了42Cr Mo钢的高温流变特性,并建立了基于深度置信网络(DBN)的流变行为预测模型。结果表明:42Cr Mo钢的流变应力曲线主要是以高温变形软化机制和加工硬化为主要特征,随着变形量的增加,流变应力迅速升高,达到峰值后逐步下降最后趋于稳定;提出的模型的绝对百分误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)分别为3.29%和3.3754,具有较高的预测精度,说明DBN预测模型能用来准确的描述42Cr Mo钢高温流变行为。(3)研究了基于遗传算法优化神经网络的螺旋压力机负载预测方法以及结合模糊推理和Taylor展开模型的负载预测方法。基于遗传算法优化神经网络的螺旋压力机负载预测模型中样本相对误差绝对值都在0.02内,其性能指标值仅为0.71%,要明显小于优化前的神经网络模型的性能指标,说明提出的方法可以更加准确的预测螺旋压力机的负载;结合模糊推理和Taylor展开的负载预测模型的性能指标仅为0.15%,优于传统Taylor展开模型的预测能力。(4)从模拟实验中提取不同工艺参数下的目标点的再结晶分数和平均晶粒尺寸数据,提出基于长短记忆法(LSTM)的微观组织软测量方法,预测方法具有良好的学习能力和软测量精度;对螺旋压力机进行力能特性分析,研究了实际打击过程中能量预测方法;基于Lab VIEW软件平台,开发了42Cr Mo钢镦粗过程的集成控制软件,实现了输入参数下的最终能量预测输出以及在该能量参数下的负载数据和微观组织数据输出。图50幅,表9个,参考文献111篇

关键词： 42CrMo钢电动螺旋压力机镦粗工艺负载预测智能算法 LabVIEW 集成控制软件

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三种昆虫信息素的合成研究

三种昆虫信息素的合成研究

作者：何英杰华侨大学

学位级别：硕士

众所周知,农作物的生长总会受到各种病虫害的侵扰,有害昆虫造成农产品的产量和品质的下降。在现代农业生产中,化学农药的出现曾在病虫害的防治方面发挥了重要作用,保障了农业生产的稳定发展,但长期大量使用化学农药,不仅影响人们的身体... 详细信息

众所周知,农作物的生长总会受到各种病虫害的侵扰,有害昆虫造成农产品的产量和品质的下降。在现代农业生产中,化学农药的出现曾在病虫害的防治方面发挥了重要作用,保障了农业生产的稳定发展,但长期大量使用化学农药,不仅影响人们的身体健康,也破坏了农田生态系统,给环境带来严重污染,为了减少或替代化学农药使用,找到更好防治病虫害的绿色防控手段是当前我国现阶段农业发展必须解决的首要问题。昆虫信息素是昆虫自身产生释放出的微量物质,也可用化学或生物合成的方法得到,这为害虫防治提供了新的治理策略,昆虫信息素作为一种新型的害虫防控手段,具有高效简便、绿色环保的优点,被誉为“第三代绿色农药”,能够替代传统化学农药的使用,有着广阔的发展前景,但昆虫体内信息素的含量极少,从体内直接提取无法满足其实际应用的需要,所以目前昆虫信息素都采用化学合成的方法进行规模化生产。本文用价廉易得的原料,以Grignard偶联或Wittig偶联反应为关键策略,合成了三种带有甲基侧链的信息素。首先是桃潜叶蛾性信息素的合成,采用C2+C5+C11的合成策略,以3-甲基-1,5-戊二醇和十一烯醇为合成原料,先后经溴化和Grignard偶联反应,以38.4%的总收率得到消旋的桃潜叶蛾性信息素14-甲基-1-十八碳烯。对于茶毛虫性信息素的合成,则是采用了C6+C9和C7+C8这两种合成策略,两条合成路线分别以1,9-壬二醇和1,7-庚二醇为合成原料,经酯交换、磺酰化和Grignard偶联等反应,分别以32.1%和39.3%的总收率合成消旋的茶毛虫性信息素10,14-二甲基十五碳异丁酯。对于椰树犀牛甲虫聚集信息素的合成,采用C4+C4的合成策略,以溴丁烷和乙酰丙酸乙酯为合成原料,经wittig偶联、催化加氢和皂化三步反应,最终以46.3%的收率高效简洁的完成了椰树犀牛甲虫聚集信息素4-甲基辛酸的合成。与文献报道的相应昆虫信息素合成路线相比,本文设计的合成路线具有原料价廉易得,反应步骤简短,反应条件温和,收率较高等优点,符合绿色化学的合成理念,并对有关合成工艺步骤进行了优化,为这三个昆虫信息素的进一步中试放大化提供实验依据。

关键词：桃潜叶蛾性信息素茶毛虫性信息素椰树犀牛甲虫聚集信息素 Grignard偶联反应 wittig偶联反应