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多尺度纤维素纳米球粉体制备及其应用研究

多尺度纤维素纳米球粉体制备及其应用研究

作者：刘冰瑞青岛科技大学

学位级别：硕士

随着全球范围内对环境和可持续发展的日益重视,纳米纤维素这一来源于天然可再生资源的生物质纳米材料引起了学术界和工业界的极大关注。作为一种新型的纳米纤维素,球状纤维素纳米晶（即纳米球,CNS）既可以源自天然纤维素、利用传统的与... 详细信息

随着全球范围内对环境和可持续发展的日益重视,纳米纤维素这一来源于天然可再生资源的生物质纳米材料引起了学术界和工业界的极大关注。作为一种新型的纳米纤维素,球状纤维素纳米晶（即纳米球,CNS）既可以源自天然纤维素、利用传统的与制备棒状纤维素纳米晶相似的方法获取,也可以在再生纤维素和丝光化纤维素的基础上进行制备。CNS的相关研究仍处于起步阶段,存在诸多问题亟待解决,例如:制备方法对CNS结构形貌的影响;制备过程中普遍存在的高耗能、步骤繁琐问题;CNS的形成机理;CNS的应用领域及其优势所在等。针对以上问题,本课题首先对比了基于无机酸水解、通过不同制备路线得到的CNS的结构与形貌特点,从中选择了易于制备粉体化CNS的磷酸水解的制备方法。在此基础上进一步考察了磷酸水解时间对样品结构性能的影响,并探究了CNS的形成机理。最后针对CNS粉体促进结晶、补强、易加工及易分散特点,初步探索了其在纤维素再生膜及纤维素衍生物的水凝胶膜中的应用。本论文的主要研究内容如下:1.以短棉绒纸板为原料,经过不同的预处理,并利用硫酸酸解法与磷酸水解法分别制备CNS,最终确定两种制备工艺:使用64 wt%的HSO在45°C下进行超声波辅助水解3.5 h制备CNSS,使用85%的HPO在50°C下水浴10 h制备CNSP。CNSS的粒径范围在25-45 nm之间,平均粒径为34 nm;CNSP的粒径范围在350-500 nm之间,平均粒径为442 nm。两种CNS具有不同的晶体结构,CNSS为纤维素I晶型,结晶度为91%,而CNSP为纤维素II晶型,结晶度为69%。由于CNSP表面带有磷酸基基团,使得其相比于表面带硫酸基基团的CNSS具有更高的热稳定性。此外,CNSP相比CNSS还具有更优异的粉体化性能。2.通过调控磷酸水解的反应时间在4-11 h,成功得到了产量在65-82%之间、具有不同尺寸（530 nm-1.3μm）及结晶度（69-75%）的CNS粉体。通过磷酸水解法得到的CNS在氮气环境下的热稳定性会随着水解时间的增长而降低。分散性测试证实,CNS粉体在DMSO中具有优异的再分散性。此外实验发现,样品的分子量随水解时间的延长先急速下降、后降至恒定值。结合CNS晶体结构始终为纤维素II、不随酸水解时间而变化的结论,我们提出了溶解-再生和酸降解协同作用的CNS组装机理。3.探索了CNS粉体在纤维素再生膜及纤维素衍生物水凝胶膜中作为纳米填料的应用。在CNS/纤维素复合再生膜体系中,CNS的添加促进了纤维素分子链在再生过程中的结晶,提高了纤维素复合再生膜的结晶度,且结晶度随CNS添加量的增加而提高。结晶度的提高使得纤维素再生膜的力学性能也得到提升,拉伸强度从9.25 MPa最高提升至51.25 MPa。同时CNS的添加使再生纤维素膜的透明度仍保持在75%以上。在CNS/羧甲基纤维素（CMC）水凝胶复合膜体系中,CNS的加入使得复合水凝胶膜内部的交联键强度得到提高。由于CNS的亲水性增强了水凝胶的吸水能力,当CNS的含量在5 wt%时,水凝胶复合膜达到最高的溶胀效果,溶胀度达1400%以上。相比纯的CMC水凝胶膜,CNS的加入提高了水凝胶膜的弹性模量和拉伸强度,当CNS的添加量达到5 wt%时,水凝胶膜表现出最大的弹性模量（4.57 GPa）和拉伸强度（47.80 MPa）。

关键词：纤维素纳米球粉体制备自组装纳米复合材料

高速铁路10kV电力贯通线故障区段定位方法

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北京交通大学学报 2014年第5期38卷 137-141页

作者：温曼越刘冰瑞张姝何正友西南交通大学电气工程学院四川成都610031 中铁电气化局集团第三工程有限公司河南郑州450052

提出了一种基于区段两端零模电流值乘积积分的高速铁路电力贯通线故障定位方法.该方法借助现有铁路远动系统,仅需要每个区段终端FTU上的零序电流值,即可快速准确定位故障区段.数字仿真试验结果表明:该方法不受故障距离、配变负载及过渡... 详细信息

提出了一种基于区段两端零模电流值乘积积分的高速铁路电力贯通线故障定位方法.该方法借助现有铁路远动系统,仅需要每个区段终端FTU上的零序电流值,即可快速准确定位故障区段.数字仿真试验结果表明:该方法不受故障距离、配变负载及过渡电阻的影响,且对FTU数据采集的采样率和同步性有良好的适应性.

关键词：电力贯通线零模电流单相接地故障区段定位

风险资金资助下大学生创业项目向社会企业过渡的方式研究

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山西农经 2018年第22期 106-107页

作者：吴雨茜刘冰瑞安徽财经大学金融学院安徽蚌埠233000

在社会高速发展的背景下,越来越多的大学生选择通过创业完成自己的梦想。通过分析实际成功案例,研究如何借助私募股权风险投资基金等社会资金,帮助大学生完成校内创业项目到企业的过渡。并根据案例,提出了一些建议,以帮助大学生成功创业。

关键词：大学生创业风险投资

留守/非留守初中生抑郁的发展轨迹异质性：亲子沟通和友谊质量的作用

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留守/非留守初中生抑郁的发展轨迹异质性：亲子沟通和友谊质量的...

高铁10kV贯通线无功补偿及谐振可能性研究

第二十五届全国心理学学术会议

作者：王玉龙李荣刘冰瑞湖南师范大学教育科学学院湖南师范大学认知与行为湖南省重点实验室

抑郁(depression)是一种较持续、长久的负面情绪,其发展始于童年期,爆发于青春期。青少年由于同时遭受身心发展巨变和学业竞争增大的双重压力,心理健康往往面临着严峻的挑战,而留守初中生由于父母关爱的缺乏则更容易出现心理适应问题。... 详细信息

抑郁(depression)是一种较持续、长久的负面情绪,其发展始于童年期,爆发于青春期。青少年由于同时遭受身心发展巨变和学业竞争增大的双重压力,心理健康往往面临着严峻的挑战,而留守初中生由于父母关爱的缺乏则更容易出现心理适应问题。父母和同伴是初中生最重要的社会支持来源,为初中生应对不利处境提供了必要的心理资源,也在个体身心健康的发展以及有效社会化的过程中扮演着关键角色。为此,本研究采用纵向追踪设计,通过比较留守和非留守初中生的抑郁在初中三年期间发展趋势的异质性,并通过探讨亲子沟通和友谊质量对留守和非留守初中生抑郁轨迹分类及不同类别的作用。本研究对湖南省八所中学的882名七年级学生(Mage=12.23岁,SD=0.51)进行三次追踪测量,间隔时间为1年。结果发现:(1)初中生的总体抑郁发展呈倒U性发展趋势,对比留守/非留守初中发现,留守初中生抑郁发展轨迹呈现倒U型发展,初一到初二的增长迅速,初二到初三的下降较缓,而非留守初中生抑郁发展轨迹呈线性增长;(2)留守初中生抑郁发展轨迹类型可以分成3个潜类别,分别是:低抑郁-陡升组;低抑郁-稳定组;高抑郁-下降组。多元Logistic回归分析的结果发现,男生更可能属于"高抑郁-下降组",父(母)子沟通和友谊质量越好的个体越可能属于"高抑郁-下降组";(3)非留守初中生抑郁发展轨迹类型可以分成2个潜类别,分别是:高抑郁-下降组,低抑郁-缓升组。二元Logistic回归分析的结果发现,父(母)子沟通和友谊质量越好的个体越可能属于"高抑郁-下降组"。本研究通过构建潜类别增长模型来考察留守与非留守初中生抑郁的发展趋势和类别,以及亲子沟通和友谊质量的作用,其中亲子沟通和友谊质量对留守初中生抑郁发展的作用较非留守初中生大。本研究丰富了留守青少年抑郁发展的理论研究和为其干预提供了一些启示。

关键词：留守初中生抑郁亲子沟通友谊质量

来源： cnki会议评论

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铁道运营技术 2016年第1期22卷 12-15页

作者：曹黔平刘冰瑞李欣贵广铁路有限责任公司工程师贵州贵阳550000 中铁电气化局集团第三工程有限公司工程师河南郑州450000 西南交通大学电气工程学院硕士研究生四川成都610031

高速铁路线路采用电缆长距离供电,由于电缆本身的电容特性,使其末端电压被抬升,可能影响到电气设备的正常运行,通过对线路进行无功补偿可降低线路电压至规程允许范围。随着负荷的增加,感性负荷电流叠加补偿的感性无功有可能使功率因数降... 详细信息

高速铁路线路采用电缆长距离供电,由于电缆本身的电容特性,使其末端电压被抬升,可能影响到电气设备的正常运行,通过对线路进行无功补偿可降低线路电压至规程允许范围。随着负荷的增加,感性负荷电流叠加补偿的感性无功有可能使功率因数降低,以致无法保证地方电力部门对配电所功率因数的要求。无功补偿过程中可能会导致功率因数刚好到1的情况,如果发生,感性功率大小等于容性功率,整体电路呈阻性,极有可能触发谐振,在实际无功补偿中应该避免这种情况。

关键词： 10 kV贯通线无功补偿谐振功率因数

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家国“情”“怀”对青少年自尊的影响

心理学进展 2023年第3期13卷 742-748页

作者：刘冰瑞陈阿翩吴军生王玉龙湖南师范大学教育科学学院湖南长沙湖南怀化市第三中学湖南怀化

目的:为考察家国“情”“怀”对青少年自尊发展的影响。方法:采用Rosenberg自尊量表、父母关爱问卷和国家认同问卷对997名初一学生进行为期10个月的追踪研究。结果:初一时的父母关爱和国家认同均对初二时的自尊有正向预测作用;初一时父... 详细信息

目的:为考察家国“情”“怀”对青少年自尊发展的影响。方法:采用Rosenberg自尊量表、父母关爱问卷和国家认同问卷对997名初一学生进行为期10个月的追踪研究。结果:初一时的父母关爱和国家认同均对初二时的自尊有正向预测作用;初一时父母关爱和国家认同的交互对初二时的自尊有负向预测作用。结论:家国“情”“怀”的共同作用对青少年自尊的发展是一种“相互补偿”的模式。

关键词：家国“情”“怀”对青少年自尊的影响

基于可解释机器学习的地表水体中溶解性有机物（DOM）光化学性质预测研究

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中国环境科学 2025年

作者：刘冰时凯歌陈燕敏卢鑫韩帅军古励郑州师范学院化学化工学院重庆大学环境与生态学院

地表水中DOM是碳循环中重要组成部分，在天然水体的生物地球化学循环中起着重要作用。本研究以DOM光化学产物三重激发态DOM(3DOM*)、单线态氧(1O2)、羟基自由基（·OH）作为研究目标，分别使用三种回归算法构建机器学习（ML）模型，评... 详细信息

地表水中DOM是碳循环中重要组成部分，在天然水体的生物地球化学循环中起着重要作用。本研究以DOM光化学产物三重激发态DOM(3DOM*)、单线态氧(1O2)、羟基自由基（·OH）作为研究目标，分别使用三种回归算法构建机器学习（ML）模型，评估环境因素、紫外-可见光参数和荧光参数作为特征的特征重要性。研究结果表明，分类梯度提升算法ML模型在测试集中对预测目标的表现更好，R2值分别为0.9344、0.8091和0.7775。温度、DOC和pH分别是预测3DOM*、1O2和·OH的最重要特征。应用分类梯度提升算法链式ML模型时，对1O2和·OH预测性能有所优化，1O2在测试集的R2值由0.8091增加到0.8233，RMSE值由1.322降到0.418；·OH在测试集的R2值由0.7775上升到0.8094，RMSE值由2.982降到0.312。另外，ML模型对3DOM*、1O2和·OH的预测表现均优于偏最小二乘法回归模型，表明ML模型对非线性关系具有较强的处理能力。最后，基于ML的特征重要性分析识别出DOM光化学反应中的关键特征，可为众多影响因素的集约化处理提供直接证据，也为大范围预测水体中DOM光化学特性的时空特征研究提供新的思路。

关键词：溶解性有机物可解释机器学习光化学预测

核桃分心木的体外消化特性及其对人体肠道菌群的影响

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核农学报 2025年第2期39卷 317-328页

作者：赵晓兰刘冰辛凤姣温博婷天津科技大学食品科学与工程学院天津300457 中国农业科学院农产品加工研究所北京100193 中国农业科学院农产品加工与营养健康研究院(沧州) 河北沧州061001

为阐明核桃分心木的体外消化特性及其对人体肠道菌群的影响,本研究以分心木为底物进行体外上消化道消化和体外结肠微生物发酵试验,对整个消化过程进行理化性质分析,通过微生物多样性分析研究体外发酵后分心木对人体肠道菌群多样性和组... 详细信息

为阐明核桃分心木的体外消化特性及其对人体肠道菌群的影响,本研究以分心木为底物进行体外上消化道消化和体外结肠微生物发酵试验,对整个消化过程进行理化性质分析,通过微生物多样性分析研究体外发酵后分心木对人体肠道菌群多样性和组成的影响,并通过代谢组学分析分心木对人体肠道菌群的影响及其在肠道中产生的代谢物。结果表明,肠道微生物发酵可以最大程度释放分心木中的多酚物质,显著提高其抗氧化能力,其中1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、2,2-联氮-二(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸(ABTS)自由基清除能力以及亚铁还原抗氧化能力(FRAP)最高分别达22.95 mg·g^(-1)DW、3.88 mmol·g^(-1)DW和1.14 mmol·g^(-1)DW。经微生物发酵后,分心木的表面微观形态明显瓦解。16S rRNA微生物多样性分析发现,与空白对照组相比,试验组拟杆菌门、梭杆菌门和变形菌门的丰度增加;在属水平上,普雷沃氏菌属和梭杆菌属的相对丰度增加;而某些促炎细菌(如多雷亚菌属、另枝菌属、科利德克士菌属和嗜胆菌属)的生长繁殖受到显著抑制。非靶向代谢组学分析发现,共有1338种差异代谢物富集在269个京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路中。其中,阿魏酸、伞形花序酮、表儿茶素、绿原酸、脱落酸、芥子酚醛和东莨菪碱等代谢物基因表达明显上调,这些代谢物分别富集在苯丙烷类、类黄酮、植物次级代谢物和次级胆汁酸的生物合成通路中。本研究为提高核桃加工副产物的附加价值提供了理论基础。

关键词：分心木体外消化体外发酵肠道菌群代谢物

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坏死性凋亡分子机制及与牙周炎的相关性

中国组织工程研究 2025年第12期29卷 2569-2574页

作者：孙欢欢赵菲陶然刘冰河北医科大学口腔医学院·口腔医院河北省口腔医学重点实验室河北省口腔疾病临床医学研究中心河北省石家庄市050017

背景:近年来,随着细胞死亡研究的不断深入,坏死性凋亡逐渐成为学术界研究的热点和难点,其多种信号通路及蛋白在牙周炎的发生发展中起到不可忽视的作用,人们试图通过阻止细胞坏死性凋亡的发生,从而延缓牙周组织炎症的进程。目的:就坏死... 详细信息

背景:近年来,随着细胞死亡研究的不断深入,坏死性凋亡逐渐成为学术界研究的热点和难点,其多种信号通路及蛋白在牙周炎的发生发展中起到不可忽视的作用,人们试图通过阻止细胞坏死性凋亡的发生,从而延缓牙周组织炎症的进程。目的:就坏死性凋亡的分子机制及其与牙周炎的相关性进行综述,期望为牙周炎的预防、诊断、治疗及预后提供新思路、新方向。方法:第一作者于2023年10月应用计算机检索PubMed、中国知网等数据库建库到2024年4月发表的相关文献,以“坏死性凋亡,细胞程序性死亡,牙周炎,牙周,免疫,炎症,受体相互作用蛋白激酶1,受体相互作用蛋白激酶3,混合系列蛋白激酶样结构域”为中文检索词;“necroptosis,programmed cell death,periodontitis,periodontal,immunity,inflammation,RIP1,RIP3,MLKL”为英文检索词,阅读每篇文献的文题、摘要、引言进行初步筛选,最终纳入56篇文献进行总结分析。结果与结论:①牙周炎的主要发病机制为牙周致病菌刺激机体,导致牙周微环境发生改变,打破原有免疫平衡并释放各种炎症因子,引发炎症反应造成牙周组织破坏,坏死性凋亡可以调控牙周组织免疫炎症反应,从而影响牙周炎的发生发展进程;②坏死性凋亡的发生与多种蛋白、信号通路及信号分子有关,已有动物实验证实了磷酸化混合系列蛋白激酶样结构域(pMLKL)的表达量与炎症程度有关,且在患有牙周炎小鼠的牙周组织中,RIP3和pMLKL高表达,通过阻断RIP3/MLKL通路,有利于减少牙周组织炎症、控制牙周炎的进展;③探究pMLKL是否可作为牙周炎的诊断指标,在牙周炎的预防、诊断及治疗上有很大价值。

关键词：坏死性凋亡牙周炎炎症免疫细胞程序性死亡损伤相关分子模式 MLKL RIP3