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超浸润纳米纤维膜在油水分离中的应用研究

超浸润纳米纤维膜在油水分离中的应用研究

作者：仲大成盐城工学院

学位级别：硕士

含油工业废水和生活污水的不断排放形成了大量的油水混合物,造成了严重的生态环境污染。因此,发展油水分离技术具有重要的实际意义和应用价值。处理含油废水的传统方法包括燃烧、吸附和生物降解等,但是这些方法具有分离效率低,还会产生... 详细信息

含油工业废水和生活污水的不断排放形成了大量的油水混合物,造成了严重的生态环境污染。因此,发展油水分离技术具有重要的实际意义和应用价值。处理含油废水的传统方法包括燃烧、吸附和生物降解等,但是这些方法具有分离效率低,还会产生二次污染等缺点。膜分离法具有简单高效、操作灵活、通用性强等特点,是油水分离技术的主要发展方向。在各种膜的制备方法中,静电纺丝法被认为是一种高效且通用的技术。静电纺丝纳米纤维膜因其高比表面积和孔径可调等优点,在油水分离领域引起了广泛的关注。然而,面对复杂污水体系,由于水中大量表面活性剂的存在,这些油水混合物很容易形成水包油或者油包水乳液,传统的纳米纤维膜无法根据实际需求分离油水乳液。针对上述问题,本文通过静电纺丝法构建了超浸润油水分离纳米纤维膜,实现了油水乳液的高效分离,为油水污染处理提供了新思路和技术基础。本论文的主要研究内容及结果如下:（1）采用绿色静电纺丝法制备了聚乙烯醇（PVA）/二氧化硅（Si O）纳米纤维膜。然后采用戊二醛对纳米纤维膜进行交联,以提高膜的耐水性。最后,采用聚多巴胺（PDA）对纳米纤维膜进行改性,得到超亲水/水下超疏油纳米纤维膜。考察了该纳米纤维膜对水包油乳液的分离性能和分离机理。结果表明,纳米纤维膜的渗透通量随着Si O浓度的增加而变大,各种表面活性剂稳定的乳液的分离效率都在99.2%以上。（2）采用静电纺丝法制备了PVA/二氧化钛（Ti O）纳米纤维膜;然后,将制备的纳米纤维膜在紫外光照射下进行交联。最后,采用全氟辛酸（PFOA）对交联后的PVA/Ti O纳米纤维膜进行改性,制备出具有超亲水/超疏油性质的PVA/Ti O@PFOA纳米纤维膜。研究了该纳米纤维膜对水包油乳液的分离性能和分离机理。结果表明,该纳米纤维膜的渗透通量随着纳米纤维膜孔隙度的增加而增加。水/蓖麻油乳液、水/正十六烷乳液和水/泵油乳液的通量分别为3865.6、3374.0和3186.4 L·m·h,各种乳液的分离效率均在99.3%以上。（3）采用1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷（FTOTES）改性氧化石墨烯（GO）,得到FTOTES改性后的GO（FTOTES-GO）。然后采用静电纺丝法将聚丙烯腈（PAN）和FTOTES-GO混纺,制备出具有超亲油/超疏水性质的PAN/FTOTES-GO纳米纤维膜。研究该纳米纤维膜对油包水乳液的分离性能和分离机理。结果表明,渗透通量随着电纺溶液中FTOTES-GO浓度的增加而增加。正己烷/水乳液、石油醚/水乳液和甲苯/水乳液的通量分别为5135.8、4649.7和3824.5 L·m·h。各种表面活性剂稳定乳液的分离效率均在99.1%以上。

关键词：油水分离静电纺丝纳米纤维膜超浸润性

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深化科技体制改革培育创新发展新动能

红旗文稿 2024年第19期 34-37页

作者：曲大成中国科协网信工作领导小组办公室中国科协信息中心

党的二十届三中全会通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》(以下简称《决定》),在“构建支持全面创新体制机制”部分对“深化科技体制改革”作出系统部署,为建设科技强国提供了科学指引。中国式现代化要靠... 详细信息

党的二十届三中全会通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》(以下简称《决定》),在“构建支持全面创新体制机制”部分对“深化科技体制改革”作出系统部署,为建设科技强国提供了科学指引。中国式现代化要靠科技现代化作支撑,深化科技体制改革是激发全社会创新创造活力的关键举措,我们必须进一步深化科技体制改革,充分激发创新创造活力、培育创新发展新动能。

关键词：科技体制改革科技强国中国式现代化关键举措发展新动能创造活力全面深化改革激发创新

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杭州湾铁路大桥钢轨伸缩调节器设置纵坡研究

铁道工程学报 2024年第8期41卷 57-60,66页

作者：张建李大成张志超中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:高速铁路采用大跨度斜拉桥和长联连续梁的工况越来越多,钢轨伸缩调节器对确保行车安全发挥了重要作用。钢轨伸缩调节器对线路纵坡比较敏感,为保证线路安全、提高动车组列车平稳性并降低工程投资,本文对南通至宁波高速铁路杭州... 详细信息

研究目的:高速铁路采用大跨度斜拉桥和长联连续梁的工况越来越多,钢轨伸缩调节器对确保行车安全发挥了重要作用。钢轨伸缩调节器对线路纵坡比较敏感,为保证线路安全、提高动车组列车平稳性并降低工程投资,本文对南通至宁波高速铁路杭州湾跨海大桥钢轨伸缩调节器设置坡度进行研究,为项目技术决策提供支撑。研究结论:(1)静动力学分析表明,线路纵坡对钢轨伸缩调节器的尖轨纵向位移影响较小,12‰坡道条件下轨道、桥梁各项动力指标均满足规范限值,设置钢轨伸缩调节器可行;(2)建议设置实时在线监测系统,为科学维护钢轨伸缩调节器提供依据;(3)本研究结果对优化铁路大跨桥梁伸缩调节器设置方案、降低工程投资具有积极意义。

关键词：跨海大桥钢轨伸缩调节器线路纵坡静力分析动力分析

政策计量视角下我国科学数据开放共享政策演进与体系构建

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科学通报 2024年第9期69卷 1175-1182页

作者：温珂宋大成游玎怡李慧敏中国科学院科技战略咨询研究院北京100190 中国科学院大学公共政策与管理学院北京100049

大数据时代,科学研究迈入数据密集型的“第四范式”,科学数据成为国家创新发展的基础性战略资源,在国家科技创新中占据越来越重要的战略地位[1,2].开放共享是科学数据作为人类知识财富的应有之义,也是实现科学数据自身价值与意义的根本... 详细信息

大数据时代,科学研究迈入数据密集型的“第四范式”,科学数据成为国家创新发展的基础性战略资源,在国家科技创新中占据越来越重要的战略地位[1,2].开放共享是科学数据作为人类知识财富的应有之义,也是实现科学数据自身价值与意义的根本途径.欧洲联盟委员会副主席Neelie Kroes曾指出:“唯有开放和共享,我们方能在科学上进步”[3].

关键词：知识财富科学数据国家科技创新开放共享政策演进大数据时代欧洲联盟数据密集型

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高分辨率大气谱线并行计算方法研究

光学学报 2024年第18期 272-280页

作者：马志昂李大成吴军程晨安徽大学物质科学与信息技术研究院中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室

大气谱线计算是大气辐射传输中的一个重要环节，其计算速度慢是长期以来限制大气辐射传输计算效率的主要问题之一。通过对大气透过率中谱线计算可并行性的分析，利用图形处理器（GPU）构建了基于GPU并行处理的大气谱线计算模型。针对大... 详细信息

大气谱线计算是大气辐射传输中的一个重要环节，其计算速度慢是长期以来限制大气辐射传输计算效率的主要问题之一。通过对大气透过率中谱线计算可并行性的分析，利用图形处理器（GPU）构建了基于GPU并行处理的大气谱线计算模型。针对大气环境和高温环境进行仿真计算，结果表明，相较于中央处理器（CPU），基于GPU的并行算法模型可以在达到相同精度的同时，计算速度提升1～3个数量级。在此基础上，使用Malkmus带模式参数拟合法，基于并行计算构建了相关K分布系数表，能够支持并行计算成果在无GPU或内存受限设备上的使用，提高该技术的普适性。为常规大气、高温燃气等条件下的高分辨快速辐射传输计算提供新的技术途径。

关键词：光学计算并行处理逐线积分法计算统一设备架构相关K分布

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结合空洞卷积与注意力机制的道路提取方法

中国空间科学技术(中英文) 2024年第5期44卷 175-185页

作者：余果李大成杨毅太原理工大学矿业工程学院太原理工大学物理与光电工程学院

针对高分辨率影像中道路情况复杂，存在细小道路和被建筑、阴影等隔断道路，导致道路提取精度不高的问题，提出一种结合空洞卷积单元和并行注意力机制模块的改进模型AP-LinkNet。该模型是通过在下采样编码过程中扩大感受野和深层次关注... 详细信息

针对高分辨率影像中道路情况复杂，存在细小道路和被建筑、阴影等隔断道路，导致道路提取精度不高的问题，提出一种结合空洞卷积单元和并行注意力机制模块的改进模型AP-LinkNet。该模型是通过在下采样编码过程中扩大感受野和深层次关注道路特征以达到更高的细节道路提取精度。其中空洞卷积模块在扩大感受野的同时不改变空间上像素之间的关系，并行注意力机制提高输入影像采样过程中对通道和空间信息的关注度，并加权赋值给解码步骤的反卷积特征。结合两种机制的特点，减少复杂道路背景的噪声扰乱性以及提高道路提取模型的整体精度。与DeepLabV3+、U-Net、LinkNet和D-LinkNet模型做对比分析，AP-LinkNet模型在DeepGlobe数据集上道路提取的F1分数和IOU评价指标为80.69%和78.65%,其中F1分数分别高出对比模型11.71%、5.24%、3.97%和3.58%。结果表明模型精确度和鲁棒性更高，对于高分影像狭窄、被遮挡等复杂道路细节提取效果好。

关键词：深度学习空洞卷积并行注意力机制混合损失函数卷积神经网络

丹江口库区旱地土壤磷淋溶阈值影响因素及其预测

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农业资源与环境学报 2024年

作者：黄伊静王杰阳邦戈熊怡耿佟佟蔡崇法长江水利委员会长江科学院华中农业大学资源与环境学院

为探究丹江口库区旱地土壤磷淋溶流失机制及其淋溶阈值的预测，以丹江和汉江的4个小流域为研究区，共采集研究区内20个典型旱作耕地土壤，测定其理化性质与土壤磷吸附特征参数，并通过室内培养试验获得土壤磷淋溶阈值(Phosphorusleachin... 详细信息

为探究丹江口库区旱地土壤磷淋溶流失机制及其淋溶阈值的预测，以丹江和汉江的4个小流域为研究区，共采集研究区内20个典型旱作耕地土壤，测定其理化性质与土壤磷吸附特征参数，并通过室内培养试验获得土壤磷淋溶阈值(Phosphorusleachingthreshold，Plth)，通过路径分析探究了不同土壤Plth对土壤性质及磷吸附特性的响应，采用主成分分析探究了Plth的主控因子，并依此对其进行预测。结果表明：研究区土壤Plth范围在16.34～93.84mg·kg-1，部分土壤速效磷(Olsen-P)含量接近甚至高于其Plth，具有极大流失风险；相关分析表明，Plth是众多土壤性质共同作用的结果，与土壤pH呈极显著负相关关系(R2=0.81，P0.62，P0.51)，在一定程度上也受到胶结物质，如土壤有机质(SOM)和游离态铁铝氧化物(Fed、Ald)的影响；路径分析中，磷淋溶阈值对磷饱和度(DPS)、pH和Pd的响应更为敏感，总效应系数分别为-0.91、-0.81和0.80，其中，pH通过影响磷吸附解吸过程的间接效应(-0.49)超过其直接效应(-0.32)；主成分分析表明土壤pH和Olsen-P是影响Plth的最主要因子，可通过多元线性回归方程对丹江口库区旱地土壤Plth进行有效预测。研究表明：Plth对DPS、pH和Pd含量的响应更为敏感，土壤pH 和Pd含量是Plth的主控因素，可依此对其进行预测。

关键词：农田土壤淋溶阈值土壤性质路径分析

农地流转期限与农户耕地质量保护行为——兼论不同流转行为的影响差异

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中国农业资源与区划 2024年

作者：佟泽鑫刘帅吉林农业大学经济管理学院

[目的]论证农地流转期限对农户采纳耕地质量保护行为的影响，基于跨期行为选择与家庭分工结构变化的角度，分别构建农地转入户与转出户采纳耕地质量保护行为的分析框架，以期为引导与优化流转户采纳耕地质量保护行为提供借鉴与参考。[方... 详细信息

[目的]论证农地流转期限对农户采纳耕地质量保护行为的影响，基于跨期行为选择与家庭分工结构变化的角度，分别构建农地转入户与转出户采纳耕地质量保护行为的分析框架，以期为引导与优化流转户采纳耕地质量保护行为提供借鉴与参考。[方法]文章基于中国土地经济调查（CLES）调研数据，利用内生转换Probit模型进行实证分析，借助更换模型法对模型结果进行稳健性检验。[结果]长期转入土地的农户如果短期转入土地，其实施耕地质量保护行为的概率将下降24.8%；长期转出土地的农户如果短期转出土地，其对剩余未流转地块实施耕地质量保护行为的概率将上升13.6%。短期转出土地的转出户如果长期转出土地，无外出务工经历的农地转出户对剩余未流转地块采纳保护行为的概率将下降8.1%；打零工或从事其他不稳定的非农务工工作的农地转出户对剩余未流转地块采纳保护行为的概率将下降35.9%；自主经营或有受雇稳定的非农工作的农地转出户对剩余未流转地块采纳保护行为的概率将下降59.9%。[结论]长期的土地转入行为能够显著促进农地转入户采纳保护行为，对此应当鼓励农地长期稳定的向同一用地主体流转。家庭经营决策者的非农就业稳定性能够有效调节流转期限对农地转出户采纳保护行为的负向抑制作用。针对非农就业稳定性较弱的兼业转出户，短期的土地转出行为能够显著促进其采纳保护行为，对此应当强化其对于流转地块产权归属的政策信心，鼓励其长期转出地块。针对非农就业稳定性较强的兼业转出户，长期的土地转出行为将显著抑制其采纳保护行为，一方面应该探索其土地承包权退出办法，另一方面则应该鼓励其参与农业社会化服务。

关键词：农地流转期限耕地质量保护行为选择性偏误内生转换Probit模型平均处理效应