检索结果-南通市图书馆

作者：钟锐铿广东工业大学

学位级别：硕士

钢筋混凝土作为最普遍建筑结构,钢筋锈蚀带了严重的经济损伤、使用安全等问题。将纤维增强复合材料筋应用与建筑结构中,不仅能够有效的解决钢筋锈蚀问题,而且还能配合海水海砂混凝土进行应用。FRP筋混凝土是否有良好的粘结性能是工程应... 详细信息

钢筋混凝土作为最普遍建筑结构,钢筋锈蚀带了严重的经济损伤、使用安全等问题。将纤维增强复合材料筋应用与建筑结构中,不仅能够有效的解决钢筋锈蚀问题,而且还能配合海水海砂混凝土进行应用。FRP筋混凝土是否有良好的粘结性能是工程应用的关键。目前,有充足的研究表明FRP筋与混凝土有良好的粘结性能。然而,在实际工程应用中FRP筋混凝土不仅需要有良好的粘结性能,粘结耐久性能也是至关重要的。冻融破坏作为建筑结构破坏的第二大原因,仅仅排在钢筋锈蚀破坏之后。因此,有必要开展关于在冻融环境下FRP筋混凝土粘结耐久性的研究。本试验参照中国、美国等规范,制备抗压试件、动弹性模量试件以及拉拔试件共59个,其中未冻融试件23个,冻融试件37个。根据规范《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》,选择快冻法进行抗冻试验。冻融循环温度控制在-18℃到5℃之间,温度误差在2℃以内。通过物理力学性能试验、动弹性模量试验以及拉拔试验,探究冻融环境下海水海砂混凝土基本力学性能、BFRP筋混凝土界面粘结耐久性能的退化规律,以及在冻融环境下保护层厚度对界面粘结性能的影响。通过以上试验,得出以下主要结论:（1）随着冻融次数增加,混凝土的抗压强度、弹性模量以及动弹性模量均会呈一定规律下降;（2）随着冻融次数增加,界面粘结强度、粘结刚度降低,滑移量上升,粘结行为不稳定性增加;（4）在保护层较低的情况下,随着保护层厚度增加,粘结刚度增加。最后,本文通过粘结界面损伤、SEM扫描电子显微镜分析,研究冻融作用对粘结界面、混凝土内部结构的影响。考虑冻融循环次数和混凝土保护层厚度的影响,提出粘结强度、粘结刚度的计算公式,对mBPE模型和CMR模型进行修正。以二次多项式、Weibull模型为基础,建立以抗压强度、动弹性模量、粘结强度为损伤因子的寿命预测模型。通过寿命预测模型对比发现,在冻融环境下界面粘结性能寿命明显低于混凝土寿命。因此,本文建议将界面粘结性能作为在冻融环境下判断建筑结构失效的标准之一。

关键词：冻融环境粘结性能寿命预测 BFRP筋海水海砂混凝土

全程化MTM药学服务对COPD患者疾病管理效果的影响及经济获益研究

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全程化MTM药学服务对COPD患者疾病管理效果的影响及经济获益研究

作者：叶健铿广州医科大学

学位级别：硕士

慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)是一种常见的慢性呼吸道疾病,与其他慢性肺部疾病相似,COPD患者会反复出现急性加重期(Acute Exacerbation of Chronic Obstructive Pulmonary Disease,AECOPD)。该疾病具有高患病率、高致残率和高致死率的特点,在全球疾病负担位列第四。我国COPD患者年均直接经济负担占家庭收入高达40%,该疾病已对我国造成巨大的疾病负担,防治形势严峻。当前我国药学服务正处于转型关键时期。近年来我国药学服务发展迅速,然而与国外相比,国内关于药学服务的研究深度和广度尚较不足,缺乏药物经济学领域的研究。目的本研究旨在通过对AECOPD住院患者病例进行回顾,分析其直接经济负担影响因素,对全程化药物治疗管理(Medication Therapy Management,MTM)药学服务提出优化建议;并通过前瞻性随机对照试验,探讨全程化MTM药学服务对COPD患者疾病管理效果的影响及经济获益,为我国药学服务发展和药事服务收费提供参考。方法第一部分为病例回顾性研究,纳入广州医科大学附属第一医院2019年11月1日至2020年10月31日第一诊断符合AECOPD的住院患者。从病案系统收集其人口学特征、临床特征和费用特征,通过描述性分析、单因素回归分析、多元逐步线性回归分析方法,探讨AECOPD住院患者直接经济负担及其影响因素,为全程化MTM药学服务内容提出优化建议;第二部分为前瞻性随机对照研究,纳入2020年11月1日至2021年3月31日广州医科大学附属第一医院呼吸科收治的130例第一诊断为AECOPD的出院患者,随机分为对照组(65例)与试验组(65例)。对照组予以院内医嘱审核/干预;试验组予以全程化MTM药学服务。在入组后第3个月、第6个月和第12个月,对其进行电话随访,比较两组患者的临床指标(年急性加重入院次数、CAT评分、用药依从性、不良反应)和生活习惯(吸烟情况、肺康复锻炼情况、疫苗接种情况)的差异;采用药物经济学方法(成本-效益分析)从全社会角度出发,在满足假设的前提下,以对照组为参照,计算试验组的经济指标(增量效益-增量成本比),并对该经济结果进行敏感度分析,探讨全程化MTM药学服务的经济获益。结果第一部分研究结果显示:AECOPD住院患者直接经济负担的中位数为15621.00(11 743.00,23 527.00)元,影响因素包括病情严重程度(住院天数、转入ICU、手术治疗、出院转归、是否抢救、呼吸机使用)、常见合并症和吸烟史。第二部分研究结果显示:1)临床指标:随访3个月和随访6个月时,试验组在改善CAT评分、用药依从性上与对照组均有统计学差异(P<0.05);随访12个月时,试验组在改善年急性加重入院次数、CAT评分、用药依从性、不良反应上与对照组均有统计学差异(P<0.05);2)生活习惯:随访3个月时,试验组在提高疫苗接种人数上与对照组有统计学差异(P<0.05);随访6个月和随访12个月时,试验组在提高肺康复锻炼人数和疫苗接种人数上与对照组有统计学差异(P<0.05);3)经济指标:以对照组为参照时,试验组的增量效益-增量成本比为151.46(大于1),敏感度分析的增量效益-增量成本比为79.90(大于1)。结论我国AECOPD患者急性加重住院的直接经济负担较重,影响因素较多。COPD药学服务应覆盖患者治疗全过程,服务内容应包含医嘱审核/干预、用药整理、不良反应监测、疾病和用药教育等多个方面;全程化MTM药学服务能够有效改善COPD患者的临床指标和生活习惯,并带来一定的经济效益。

关键词：慢性阻塞性肺疾病药物治疗管理直接经济负担疾病管理药物经济学

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基于多元预测模型的短期风电功率预测研究

基于多元预测模型的短期风电功率预测研究

作者：何荣辉广西大学

学位级别：硕士

风能是一种绿色清洁、可持续发展的能源,近年来由于发电技术成熟和成本降低受到各国青睐。然而,大规模风电接入给电力系统安全和稳定运行造成许多不利的影响。许多风电场为保证出力稳定,出现大量弃风的现象,提高风电功率预测准确性刻不... 详细信息

风能是一种绿色清洁、可持续发展的能源,近年来由于发电技术成熟和成本降低受到各国青睐。然而,大规模风电接入给电力系统安全和稳定运行造成许多不利的影响。许多风电场为保证出力稳定,出现大量弃风的现象,提高风电功率预测准确性刻不容缓。本文从异常风电数据识别和修正、风电序列数据分解和多元预测模型这三个方面对风电功率预测模型进行优化,主要研究工作如下:首先,针对异常风电数据增加模型训练难度的问题,本文分别采用基于密度的噪声空间聚类算法（DBSCAN）和改进K邻近算法（KNN）对异常风电数据进行识别和修正。DBSCAN打破了传统聚类算法聚类形状固定的束缚,可以对密度堆积的正常风电数据和离散的异常风电数据进行有效识别。改进KNN算法在传统算法的基础上充分考虑了风速和风向对风电功率的影响,实现对连续多个异常数据修正的同时提高了修正精度。经实例验证,基于DBSCAN和改进KNN的异常风电数据识别和修正方法能保证训练数据的有效性和准确性,提高模型预测精度。然后,针对风电数据随机性和波动性降低模型预测精度的问题,本文采用基于自适应噪声完备集合经验模态分解（CEEMDAN）和变分模态分解（VMD）对风电序列进行平稳化处理。CEEMDAN算法将预处理后的风电序列进行一次分解,降低了序列的波动性。VMD算法对波动性最高的风电子序列进行二次分解,在滤除噪声的同时降低了序列的复杂度。经实例验证,基于CEEMDAN-VMD的二次分解技术能有效降低风电序列的波动性,在消除时滞现象的同时提高模型预测精度。其次,针对单一预测模型无法对分解后各子序列进行有效数据挖掘的问题,本文提出基于ELM-CNN-Bi LSTM多元预测模型。对于低频子序列,采用ELM进行时序预测。ELM时序预测与传统算法相比保留了风电序列中的时序特征,有效提高模型拟合程度。对于高频子序列,分别采用CNN和Bi LSTM进行特征提取和数据挖掘。CNN保留了风速、风向和风电功率之间的耦合关系,而Bi LSTM从历史和未来两个方向对序列进行数据挖掘。经实例验证,基于ELM-CNN-Bi LSTM的多元预测模型可以充分挖掘分解后各子序列的隐含信息。最后,通过四个对比实验对本文提出的预测模型预测性能进行全面考察。从预测结果可以看出,本文提出基于CEEMDAN-VMD-ELM-CNNBi LSTM的多元预测模型具有更高的预测精度,可以有效解决异常风电数据、风电数据波动性和单一预测模型局限性对模型预测精度的影响。

关键词：短期风电功率预测风电数据预处理二次分解技术多元预测模型深度学习模型

木质纤维素/火山灰基地聚合物的制备及其吸附Pb2+和Cu2+的性能

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木质纤维素/火山灰基地聚合物的制备及其吸附Pb2+和Cu2+的性能

作者：钟永铿广东工业大学

学位级别：硕士

随着我国社会经济的快速发展,环境问题往往伴随而生。一些工业部门在生产过程中,会产生大量的含重金属的工业污水,进入水体后会导致重金属污染问题。重金属的难解性和不可逆转性等特性,使得重金属通过食物链(网络)的富集、转移,最终进... 详细信息

随着我国社会经济的快速发展,环境问题往往伴随而生。一些工业部门在生产过程中,会产生大量的含重金属的工业污水,进入水体后会导致重金属污染问题。重金属的难解性和不可逆转性等特性,使得重金属通过食物链(网络)的富集、转移,最终进入人体、植物和动物中,严重威胁着人类健康。目前处理水体重金属污染的技术很多,其中吸附法因吸附剂材料多样、制备方法简单和成本低等多种优势而最为广泛应用。地聚合物(Geopolymer,简称GP)是一类无机聚合物,它是由铝硅酸盐材料经活化和聚合而成,对重金属有良好的吸附性能。本文采用天然火山灰作为合成原料,加入氢氧化钠和水作为激活剂,掺杂木质纤维作为改性材料通过特定作用形成一种新型的地聚合物复合材料(简称L-GP)。探究了不同的碱性激活剂添加量和不同的火山灰和木质纤维素的掺杂比例对地聚合物吸附重金属性能的影响,由此制定最佳制备条件。在相同的制备条件下制备L-GP和仅以火山灰为原料合成的地聚合物(简称GP),并考察了投加量、p H、时间、温度和初始离子浓度等因素对掺杂木质纤维素前后的GP吸附Pb(II)和Cu(II)的影响,通过对比说明掺杂木质纤维素对吸附性能的提升作用,并且利用相关测试数据结合吸附动力学和吸附等温线判断两种材料是否为同一种吸附类型。通过FTIR、XRD、BET、SEM等表征手段对比所得两种GP之间的官能团、晶体组成、孔径结构等材料性质的差异,简要阐述其相关机理。取得如下研究成果:(1)结果表明,复合型地聚合物L-GP的最佳制备条件:在水料比为1:1的条件下,60%NaO(Na OH)的碱性激活剂,LNC与VT的掺杂比为1:1,制备所得的L-GP在保持地聚合物特征的四面体结构的前提下,表面呈现了更丰富活性基团,有效提升了吸附性能。(2)L-GP和GP对重金属离子Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)有良好的的吸附性能。通过单因素实验方法探究了L-GP和GP的投加量、溶液p H值、金属初始浓度、吸附温度和吸附时间等因素对两种材料吸附Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的影响。材料L-GP和GP对Pb(Ⅱ)的最大饱和吸附量为460.83 mg·g和223.21 mg·g;对Cu(Ⅱ)的最大饱和吸附量分别能达到99.90 mg·L和46.49 mg·L。当Pb(II)和Cu(II)共存时,两者存在竞争吸附现象,两种地聚合物对重金属离子的吸附顺序为Pb(II)>Cu(II)。GP和L-GP吸附Pb(II)和Cu(II)的过程均很好地符合二级动力学规律和Langmuir等温模型,两种材料对Pb(II)和Cu(II)的吸附属于单分子层吸附并且主要由化学吸附所控制,且为自发进行的熵增吸热反应。(3)通过FTIR表征分析证明,在聚合反应过程中引入LNC所制备得到的吸附材料,不仅保留了GP的结构特点,而且使LNC成功附着在GP上面,让其相比于普通的GP拥有更加丰富的活性基团,吸附能力大幅提升。此外,XRD分析表明,LNC上拥有大量的钙源,添加钙源在聚合反应过程中与硅铝发生作用,可能形成了具有吸附活性的凝胶,这也是L-GP的吸附能力比GP的优异的因素之一。同时,通过BET分析,发现掺杂木质纤维素制备所得的L-GP的比表面积和孔径均比GP要大,这些都是有利于重金属吸附的关键性质。(4)无论是对哪种离子的吸附,掺杂LNC制备所得的L-GP的吸附量均是GP的两倍以上,可见LNC的加入对GP的吸附性能有显著的提升效果。本文对如何提升GP的吸附性能和利用火山灰和木质纤维素制备高性能GP及其潜在应用具有重要指导意义。

关键词：地聚合物天然火山灰木质纤维素吸附

S1P通过S1PR1和S1PR3抑制TAC诱导的心力衰竭心肌纤维化的作用及其机制研究

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S1P通过S1PR1和S1PR3抑制TAC诱导的心力衰竭心肌纤维化的作用及其...

作者：陈铿铨华中科技大学

学位级别：硕士

目的:研究Sphingosine-1-phosphate(S1P)及其受体(Sphingosine-1-phosphate receptors,S1PRs)在心力衰竭心肌纤维化的作用及其机制。方法:将成纤维细胞系分为4组:Con组、DMSO组、转化生长因子-β(TGF-β)组和TGF-β+S1P组。给予细胞相应的干预后,通过Western blot检测纤维化标志物的表达变化情况;通过CCK-8和Ed U实验检测细胞增殖变化情况。此外,分别添加三种S1PRs抑制剂干预细胞,筛选S1P通过哪一型受体发挥抗纤维化作用,并用上述方法检测各组纤维化标志物的表达变化情况和细胞增殖变化情况。将102周龄的雄性wildtype小鼠、S1PR1基因敲除杂合子小鼠(S1PR1+/-)和S1PR3基因敲除纯合子小鼠(S1PR3-/-)分为4组:sham组、sham+THI(THI为S1P裂解酶抑制剂)组、胸主动脉缩窄术(TAC)组和TAC+THI组。给予小鼠相应的干预后,通过酶联免疫吸附试验检测小鼠血浆和心脏组织中的S1P水平;通过心脏超声检测小鼠心功能;测量心脏重量与胫骨长度;通过天狼星红染色和DHE染色观察心脏组织中心肌纤维化程度以及ROS水平;通过Western blot和q PCR检测心脏组织中纤维化标志物、心衰标志物和磷酸化Smad2/3的表达变化情况。结果:细胞实验结果表明,与TGF-β组相比,S1P显著下调纤维化标志物的蛋白表达水平和抑制细胞增殖。给予三种S1PRs抑制剂后,对比TGF-β+S1P组,S1P的抗纤维化和抗细胞增殖作用可被S1PR1抑制剂和S1PR3抑制剂逆转,但不能被S1PR2抑制剂逆转。动物实验结果表明,对比非THI干预组,THI显著升高小鼠血浆和心脏组织中的S1P水平。在wildtype小鼠中,对比TAC组,THI明显改善TAC诱导的小鼠心功能不全、抑制心肌纤维化、减少心脏组织中ROS的生成和下调TGFβ1、磷酸化Smad2/3的蛋白表达水平。但在S1PR1+/-和S1PR3-/-小鼠中,TAC组和TAC+THI组小鼠的心功能、心肌纤维化程度、心脏组织中ROS的水平和TGFβ1、磷酸化Smad2/3的蛋白表达水平之间并没有明显的差异。结论:S1P通过S1PR1和S1PR3抑制心力衰竭心肌纤维化,且可能通过减少心脏组织中ROS的生成和抑制TGF-β/Smad2/3信号通路的激活发挥该作用。

关键词：心力衰竭心肌纤维化 1-磷酸鞘胺醇 1-磷酸鞘胺醇受体

S公司沙特IBB合成氨改造项目风险评估研究

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S公司沙特IBB合成氨改造项目风险评估研究

作者：何良辉浙江大学

学位级别：硕士

在国家“一带一路”倡议逐步实施的背景下,作为国内知名的大型工程企业的S公司,承接了沙特IBB合成氨改造项目,此项目是一个难度很大的境外EPC项目,再加上2020年新冠疫情全球爆发的影响,项目执行中充斥着各种各样的风险,其风险管理的成... 详细信息

在国家“一带一路”倡议逐步实施的背景下,作为国内知名的大型工程企业的S公司,承接了沙特IBB合成氨改造项目,此项目是一个难度很大的境外EPC项目,再加上2020年新冠疫情全球爆发的影响,项目执行中充斥着各种各样的风险,其风险管理的成功与否关系到项目的成败。但是目前项目的风险管理存在着缺乏对风险识别的持续更新、缺乏风险定量分析、缺乏对风险的跟踪落实等诸多问题。为了改善目前项目风险管理的现状,作者首先通过大量文献阅读,了解到了国内外风险管理的研究发展现状和一些比较流行的风险识别和风险评估方法。结合项目的实际情况,作者选择了头脑风暴法和RBS法对项目进行风险识别,一共识别出了8个风险类别,25个风险因素。然后,利用网络分析法（ANP）和模糊综合评价法对风险进行评估,得出了项目整体风险水平为“较高”,以及各个风险类别的风险水平和所有的风险因素权重排序。最后,根据评估结果提出了风险应对建议。相比于项目现有的风险管理方法,本文构建的风险评估体系能够显著提升项目风险管理水平,能够更加全面的识别到项目当前存在的各类风险,有助于项目有效配置资源,针对性的应对风险,对于本项目的执行具有重要的指导意义。同时,本研究中风险识别的结果、风险评估的方法以及风险应对的建议措施,对于新冠疫情常态化背景下的其他境外EPC项目,具有一定的借鉴意义。

关键词：沙特IBB合成氨改造项目风险管理新冠疫情风险评估网络分析法（ANP）模糊评价法

文山牛朊蛋白基因（PRNP）23bp和12bp插入/缺失多态性研究

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文山牛朊蛋白基因（PRNP）23bp和12bp插入/缺失多态性研究

作者：何志辉云南农业大学

学位级别：硕士

牛海绵状脑病(Bovine Spongiform Encephalopathy,BSE)俗称疯牛病,是由牛朊病毒蛋白所引起的一类动物传染性海绵样脑病(Transmissible Spongiform Encephalopathy,TSE),主要表现为神经组织海绵化和空泡化,伴随着共济失调和行为异常等症... 详细信息

牛海绵状脑病(Bovine Spongiform Encephalopathy,BSE)俗称疯牛病,是由牛朊病毒蛋白所引起的一类动物传染性海绵样脑病(Transmissible Spongiform Encephalopathy,TSE),主要表现为神经组织海绵化和空泡化,伴随着共济失调和行为异常等症状,是尚无有效治疗手段且死亡率100%的极致命性疾病,自爆发以来给世界各国尤其是欧洲国家的畜牧业带来了沉重的打击。研究发现,朊蛋白基因(PRNP)是正常朊蛋白的主效基因,牛PRNP基因启动子区23bp和第一内含子区12bp的插入/缺失多态性被认为与疯牛病的抗病性或易感性有关,当两位点表现为插入/插入型时抗病力最高,当表现为缺失/缺失型时易感性最高。文山牛作为我国南方地区单体存栏量较大,遗传多样性较为丰富的地方黄牛品种,是我国肉牛产业发展体系中重要的战略资源。为了评估文山牛对疯牛病的抗病性或易感性,我们采集了900头文山牛的耳样组织,进行了基因组DNA的提取并对文山牛朊蛋白基因(PRNP)抗病相关的两个位点进行了PCR扩增和测序分析,并收集资料与国内外所报道过的牛PRNP基因数据进行了系统比较,主要结果如下:(1)文山牛PRNP基因启动子区23bp I/I(插入/插入)、D/D(缺失/缺失)和I/D(插入/缺失)基因型频率分别为0.093、0.401和0.506,等位基因频率分别为插入型0.346,缺失型0.654;第一内含子区12bp I/I、D/D和I/D基因型频率分别为0.838、0.012和0.150,等位基因频率分别为插入型0.913,缺失型0.087。(2)对文山牛PRNP基因23bp和12bp两个位点进行了单倍型构建,四种单倍型频率分别为:I23-I12(23bp插入-12bp插入)频率为0.34,D23-D12(23bp缺失-12bp缺失)频率为0.082,D23-I12(23bp缺失-12bp插入)频率为0.572,I23-D12(23bp插入-12bp缺失)频率为0.006。(3)与世界范围内所报道过的牛种相比较,文山牛具有较高的12bp插入型等位基因频率,且与水牛的插入型等位基因频率分布差异不显著(P>0.05);23bp等位基因频率与健康普通牛差异不显著(P>0.05);文山牛23bp和12bp的基因型频率和单倍型频率与健康普通牛、水牛和患BSE病牛均差异极显著(P<0.001);缺失型单倍型频率显著低于普通健康牛和患BSE病牛(P<0.001)。(4)与发生典型BSE疾病的德国和瑞士牛种相比较,文山牛12bp的插入型等位基因频率显著高于德国和瑞士牛(P<0.001)。12bp插入型等位基因是影响BSE抗病性的主要遗传因素,当12bp插入型等位基因频率较高时,牛对BSE疾病具有抵抗力;水牛所具有的高频率23bp和12bp插入型等位基因频率也被认为是能抵抗BSE的主要原因;较低的缺失型单倍型频率或较高的插入型单倍型频率也会表现出高抗病力。由此,本文所研究的文山牛具有极高的12bp插入型等位基因频率(P=0.913),和极低的缺失型单倍型频率(P=0.082)使其对BSE疾病有较强的抵抗力;并且抗病力比德国和瑞士牛强。综上结果,我们通过初步分析文山牛的朊蛋白PRNP基因中公认的抗病相关片段,得出了文山牛对疯牛病的抗病性,证实了文山牛与所报道过的牛种相比具有较强的BSE抗病性。虽然中国尚未发现疯牛病,但周边国家不断有疯牛病的发生,在地域上一步步逼近我国境内,所以对我国地方牛品种进行BSE的抗病分析是十分必要的,通过抗病育种分析能够有效预防疯牛病的发生;并且,对我国的地方牛种质资源进行相关抗病性评估,有利于为牛种的抗病分子选育提供数据支撑。

关键词：文山牛朊蛋白基因(PRNP) 疯牛病多态性抗病性

氮离子注入强化7075-T651铝合金耐磨损性能研究

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氮离子注入强化7075-T651铝合金耐磨损性能研究

作者：何文辉常州大学

学位级别：硕士

7075铝合金是一种超硬铝材料,其凭借高的比强度、硬度和韧性等优点,被应用于航天航空、石油开采和车辆零部件加工等领域。在实际工作环境中,磨损失效问题严重制约着其使用寿命。本文以7075-T651铝合金为研究对象,对其进行氮离子注入强... 详细信息

7075铝合金是一种超硬铝材料,其凭借高的比强度、硬度和韧性等优点,被应用于航天航空、石油开采和车辆零部件加工等领域。在实际工作环境中,磨损失效问题严重制约着其使用寿命。本文以7075-T651铝合金为研究对象,对其进行氮离子注入强化处理,采用理论分析和实验研究相结合的方法,探究氮离子注入对其表面完整性、微观结构和摩擦磨损性能的影响,在此基础上探究氮离子注入前后7075铝合金磨损表层晶粒细化对其耐磨性的影响。本文的主要内容和结论如下:(1)模拟计算了氮离子注入深度分布,并研究了离子注入7075铝合金的表面完整性。结果表明:氮离子注入的影响层深度为2000(?),浓度峰值深度为918(?);氮离子注入后,7075铝合金表面粗糙度、表面硬度都增大,同时注入表面出现一些褶皱和辐射坑。(2)分析了氮离子注入前后7075铝合金的物相成分和微观结构。结果表明:氮离子注入后7075铝合金表面没有新的相生成;同时,注入前7075铝合金表面只有少量的析出相和位错,氮离子注入后7075铝合金表面产生大量的位错,位错不断迁移和堆积,形成不同的位错结构。(3)探究了氮离子注入前后7075铝合金的摩擦磨损性能。结果表明:氮离子注入降低了7075铝合金的摩擦系数,同时随着注入剂量的增大,磨损量、磨痕宽度都减小;7075铝合金的磨损机理从注入前的黏着磨损和氧化磨损转化为离子注入后的磨粒磨损。(4)研究了氮离子注入前后7075铝合金磨损表层的微观结构。结果表明,注入前7075铝合金磨损表面存在位错线、位错缠结及一定量的亚晶。氮离子注入后7075铝合金磨损表层观察到高密度位错缠绕,在磨损表层晶界附近看到大量的亚晶。(5)未注入7075铝合金的磨损表层晶粒细化机制主要是位错滑移引起的,在摩擦力反复作用下,原始晶粒内部形成各种位错结构,最终形成亚晶粒。氮离子注入后,7075铝合金磨损表层晶粒细化机制是由离子注入强化和塑性变形引起的。氮离子注入初步细化了7075铝合金的原始粗晶粒,随着摩擦力的作用,氮离子注入强化的7075铝合金表层原始粗晶粒内生成新位错结构,新的位错墙不断结合和生长,最终导致氮离子注入强化后的7075铝合金表层晶粒进一步细化为尺寸更小的亚晶粒。

关键词：离子注入 7075铝合金摩擦磨损微观结构强化机制

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组织工程抗菌光交联水凝胶的制备及性能表征

组织工程抗菌光交联水凝胶的制备及性能表征

作者：何亚辉湖南大学

学位级别：硕士

人体组织器官的损伤修复在组织工程与3D打印技术的推动下进入了新阶段,现已在骨、软骨、皮肤等多个组织器官构建方面取得了进步,逐渐走向临床转化阶段。但是,工程化组织在移植及术后恢复过程中,往往会面临微生物感染风险,这可能导致患... 详细信息

人体组织器官的损伤修复在组织工程与3D打印技术的推动下进入了新阶段,现已在骨、软骨、皮肤等多个组织器官构建方面取得了进步,逐渐走向临床转化阶段。但是,工程化组织在移植及术后恢复过程中,往往会面临微生物感染风险,这可能导致患者进行二次手术,严重者会截肢甚至丧失生命。因此,本论文基于天然抗菌多肽ε-聚赖氨酸(EPL),制备了可光固化成型的EPL/改性明胶(GelMA)水凝胶(EPL/GelMA)和改性EPL(EPLGMA)生物墨水,并探究了其在组织工程抗菌领域的应用可能性。主要研究内容和结果如下:(1)将EPL与GelMA结合,制备了不同EPL含量的组织工程可注射光固化抗菌EPL/GelMA水凝胶。将含有EPL浓度为0、1、5、10、15和20 mg/m L的GelMA水凝胶命名为EPL0/GelMA、EPL1/GelMA、EPL5/GelMA、EPL10/GelMA、EPL15/GelMA和EPL20/GelMA水凝胶。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌结果显示,EPL5/GelMA、EPL10/GelMA、EPL15/GelMA和EPL20/GelMA水凝胶具有抗菌作用,抑菌环大小与EPL浓度成正相关。其中,EPL5/GelMA水凝胶的细胞增殖和细胞粘附较好,具有良好的细胞相容性,可用于组织工程抗菌领域。(2)以EPL为材料基体,用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝改性EPL,随着改性程度的提高,依次获得了EPLGMA-1、EPLGMA-2和EPLGMA-3生物墨水,其碳碳双键接枝度分别为1.63、2.21和3.01 mmol/g,均可快速光固化成胶,依次获得水凝胶EPLGMA-1H、EPLGMA-2H和EPLGMA-3H。三种水凝胶的生物相容性良好,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有非常好的抗菌效果。EPLGMA-1H、EPLGMA-2H和EPLGMA-3H对大肠杆菌的抑菌率分别为97.12±0.32%、95.53±0.34%和95.51±0.35%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为99.97±0.04%、95.66±0.36%和90.87±0.84%。从中优选软骨组织体外构建能力相对最优的EPLGMA-3生物墨水进行3D生物打印,打印结构保真度高,细胞分布均匀且存活率高,还具有优异的异位成软骨性能。综上,本论文制备的EPL/GelMA抗菌水凝胶和EPLGMA抗菌生物墨水具有良好的生物相容性和优异的抗菌性能,有望为组织工程技术的临床转化发挥重要作用。

关键词：组织工程抗菌 ε-聚赖氨酸生物墨水水凝胶 3D生物打印明胶

氧杂蒽-喹啉/吡啶盐类染料的设计、合成与性能研究

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氧杂蒽-喹啉/吡啶盐类染料的设计、合成与性能研究

作者：何林辉湖南大学

学位级别：硕士

有机功能染料因其具有许多突出的优点,例如光学可调谐性、良好的溶解性、较高的生物安全性以及明确的代谢机制等,被广泛应用于生物医学研究领域。例如,基于有机功能染料辐射跃迁的荧光检测和成像具有灵敏度高、选择性好等优点,可以用于... 详细信息

有机功能染料因其具有许多突出的优点,例如光学可调谐性、良好的溶解性、较高的生物安全性以及明确的代谢机制等,被广泛应用于生物医学研究领域。例如,基于有机功能染料辐射跃迁的荧光检测和成像具有灵敏度高、选择性好等优点,可以用于细胞和活体内生物分子的无损检测。除了荧光检测和成像之外,基于有机功能染料非辐射跃迁的光学治疗也在生物医学领域得到了广泛应用。例如,通过非辐射跃迁产生的热能和活性氧等用于肿瘤的光学治疗。尽管光学成像和治疗具有非侵入性、副作用小等优点,然而短波长激发光的穿透深度有限,制约了荧光成像和光学治疗的应用。因此,发展同时具备光热与光动力性质的长波长有机功能染料对于生物医学领域具有重要意义。基于以上背景,本论文在课题组前期工作基础上进行染料的结构和性能调控,发展了一系列新型氧杂蒽-喹啉/吡啶盐类功能染料,深入探究了其光学性能,并筛选出了性能优良的化合物用于荧光成像指导的光动力/光热协同肿瘤治疗,主要研究内容如下:(1)课题组前期发展的CSP染料具有近红外发射和大Stokes位移(Stokes shift)的优点,在生物成像领域能够有效避免背景荧光,具有很好的成像信背比。但是CSP染料分子中没有合适的性能调控基团,导致其应用范围非常有限。在本章中,我们将CSP染料中的二乙胺基替换为可调控的羟基,合成了新型氧杂蒽-吡啶盐OCP-系列染料,该系列染料保留了CSP染料大Stokes位移的特点,并且具有近红外的发射波长,可修饰位点羟基为染料带来了一些有趣的性质,同时也为其进一步的应用提供了新的可能。(2)OCP-系列染料的发射波长虽然达到近红外区域,但吸收波长仍然处于可见光区域,不利于光学治疗。而课题组前期发展的CSQ染料,具有近红外的吸收和发射波长,并且具有较好的稳定性。光谱测试发现CSQ染料具有较低的荧光量子产率,但具有较好的光动力性质与光热性质。在此基础上,本章在C SQ的基础上进行进一步修饰合成了新型氧杂蒽-喹啉盐Q-系列染料,以提高其光热与光动力性质。测试结果表明,在808 nm激光照射下,Q-系列染料和C SQ都具有较好的光动力性能,而在光热性能上,则存在一定的差异,光热转换能力:Q-Ph>Q-TPh>CSQ>Q-EP>Q-Ph I,分别为68.6%、66.54%、61.43%、59.5%、55.41%。这表明,Q-系列染料具有用于光热与光动力协同治疗的应用潜力。(3)基于上一章中所合成的喹啉盐Q-系列染料,本章进行了进一步的应用潜力探究。结合上一章性能测试与细胞毒性测试筛选出了具有良好生物相容性的Q-P h染料进行了后续的肿瘤治疗研究。结果表明Q-P h不仅能够较快地从小鼠体内代谢并且能够在无靶向基团的情况下在肿瘤富集。接着通过静脉注射和瘤内注射Q-Ph这两种方式评估了染料在808 nm激光照射下对肿瘤治疗的效果,结果表明Q-Ph具有良好的光动力/光热协同的肿瘤治疗效果—静脉注射能够较好地抑制肿瘤增长,瘤内注射则几乎可以完全消灭肿瘤。总的来说,该染料具有结构固有肿瘤靶向性质,并且在荧光成像指导的光动力/光热肿瘤治疗中显示出优异的治疗效果。

关键词：氧杂蒽染料喹啉盐吡啶盐荧光成像光动力治疗光热治疗联合治疗