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磁性富氨基材料制备表征及其对锗吸附性能研究

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稀有金属 2023年第2期47卷 252-264页

作者：向鸿锐赵飞平李欣月闵小波中南大学冶金与环境学院湖南长沙410083

锌浸出液中回收锗是当前极具潜力的研究方向,其中吸附技术因其效率高、操作难度低、适用条件广,在工业上具有较好的应用前景。本研究通过多巴胺自组装制备了聚多巴胺(poly-dopamine,PDA)包覆的磁性Fe_(3)O_(4)颗粒复合材料Fe_(3)O_(4)@P... 详细信息

锌浸出液中回收锗是当前极具潜力的研究方向,其中吸附技术因其效率高、操作难度低、适用条件广,在工业上具有较好的应用前景。本研究通过多巴胺自组装制备了聚多巴胺(poly-dopamine,PDA)包覆的磁性Fe_(3)O_(4)颗粒复合材料Fe_(3)O_(4)@PDA,然后利用聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)接枝得到了Fe_(3)O_(4)@PDA-PEI磁性富氨基材料。运用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和磁滞回线(VSM)等测试手段对材料进行了表征。结果表明,多巴胺成功包覆了磁性纳米Fe_(3)O_(4),且合成的Fe_(3)O_(4)@PDA-PEI具有疏散的纳米颗粒气凝胶结构,磁芯相在合成过程中并未被破坏,材料表面大量的氨基可作为吸附活性位点。考察了吸附初始pH对锗吸附量的影响,发现锗的最佳吸附pH为6左右。吸附等温线结果表明,Fe_(3)O_(4)@PDA-PEI对Ge(Ⅳ)的吸附过程符合Sips等温吸附模型,且吸附剂表面是非均相的。吸附动力学更符合准二级动力学模型,表面化学吸附是关键的限速步骤。对Ge(Ⅳ)吸附前后的Fe_(3)O_(4)@PDA-PEI进行了红外光谱(FT-IR),XPS等测试,初步判定材料表面的酚羟基和氨基对Ge(Ⅳ)的吸附固定起关键的作用。

关键词：磁性Fe_(3)O_(4) 锌浸出液富氨基材料 Ge(Ⅳ) 吸附机制

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酚羟基功能吸附材料回收锗的研究

酚羟基功能吸附材料回收锗的研究

作者：向鸿锐中南大学

学位级别：硕士

锗是一种非常有前途的工业原材料和半导体金属,目前主要应用于光伏、芯片等产业中。锗的生产主要来源于铅锌冶炼过程中副产品的提炼,在锌浸出液中常与Zn、Cu、Fe等金属阳离子和F、Cl等阴离子共存。针对传统铅锌冶炼行业中锗回收技术污... 详细信息

锗是一种非常有前途的工业原材料和半导体金属,目前主要应用于光伏、芯片等产业中。锗的生产主要来源于铅锌冶炼过程中副产品的提炼,在锌浸出液中常与Zn、Cu、Fe等金属阳离子和F、Cl等阴离子共存。针对传统铅锌冶炼行业中锗回收技术污染重、能耗高、选择性回收不理想的问题,本论文基于多配体酚羟基对Ge(IV)优异的选择性和理想的空间效应,提出了一种酚羟基功能改性策略。首先制备了酚羟基包覆改性磁性纳米氧化铁(FeO@PHG)和酚羟基接枝改性壳聚糖(PHG-CS)两种功能吸附材料,表征了材料的理化性质和形貌结构,探究了Ge(IV)的吸附动力学、等温线及其它吸附参数实验。通过调控酚羟基结构实现了活性位点的高效利用,揭示了酚羟基改性材料对Ge(IV)的吸附回收机制。最后考察了在实际的锌浸出液中PHG-CS对Ge(IV)的吸附回收效果,表明其具有潜在的实际应用前景。主要的研究结果如下:(1)通过多巴胺自聚法制备了FeO@PHG,直径为8-10 nm的球形FeO表面形成一层轻薄的聚多巴胺纳米衣,其负载量为37.1wt.%。FeO@PHG对Ge(Ⅳ)的吸附最佳pH为6,吸附在200 min基本达到平衡,最大吸附容量为25.35 mg/g。吸附行为符合准二级动力学和Sips等温线模型,吸附速率常数为1.029×10g/mg min,Sips系数N为1.86,表明化学吸附过程主要控制其吸附速率,FeO@PHG的表面是异质吸附,存在多种位点的吸附作用。(2)通过化学介导法制备了PHG-CS,酚羟基成功接枝在壳聚糖的长链上,滴定得酚羟基含量为2.04 mmol/g。合成的PHG-CS为疏松的海绵状,随着接枝物酚羟基数量的增加,材料的水接触角逐渐从82.9°降低至18.8°。吸附实验结果表明,PHG-CS对Ge(Ⅳ)的吸附最适宜pH为3,最大吸附容量为28.34 mg/g,其吸附行为符合准二级动力学和Langmuir吸附等温线模型,吸附速率常数为1.525×10g/mg min,分配系数K为0.2 L/mg,表明化学吸附过程主要控制其吸附速率,且吸附是单层均质吸附。(3)研究了竞争金属阳离子和干扰阴离子赋存的情况下,PHG-CS对溶液中Ge(Ⅳ)的选择吸附性能。结果表明,Ge(Ⅳ)与其他金属阳离子(Zn(II)、Cu(II)、Fe(III))浓度比1:10条件下,其分离常数Sel、Sel、Sel的值分别为2.37、1.38、0.61,表明PHG-CS对Zn(II)、Cu(II)分离效果较好。同时,在干扰阴离子(F、Cl、SO)浓度小于1 m M条件下,PHG-CS对Ge(Ⅳ)的吸附效率达60%。由于具有多配体酚羟基的PHG-CS的空间效应更加理想,通过双齿六配位螯合作用实现对Ge(Ⅳ)的吸附回收。基于该特性,后续材料的开发可通过酚羟基修饰策略增强对Ge(Ⅳ)的吸附效能。(4)研究了PHG-CS对实际锌浸出液中锗的吸附回收效果。在pH～2,投加量15 g/L,吸附时间8 h时,PHG-CS对Zn(II)、Cu(II)、Fe(III)和Ge(Ⅳ)的吸附率分别为4.6%、6.2%、20.7%和63.5%。表明PHG-CS在高酸度、高浓度多金属共存的锌浸出液中对Ge(Ⅳ)吸附回收具有优越性,展现了其在实际锌浸出液中回收Ge(Ⅳ)的应用潜力。图48幅,表11个,参考文献143篇

关键词：锗磁性纳米Fe3O4 壳聚糖酚羟基选择性高效回收

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大跨度公铁两用双层钢桁桥涡激振动控制研究

振动与冲击 2024年第5期43卷 12-19页

作者：陈天瑀马存明段青松向鸿鑫西南交通大学土木工程学院成都610031 风工程四川省重点实验室成都610031 西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621002

桥梁的涡激振动主要受到主梁断面的气动外形、结构动力特性与来流特性的影响,而大跨桥梁是典型的风致敏感结构,所以在大跨度桥梁的设计中应当引起重视。以某大跨度公铁两用双层板桁组合桁架桥为背景,在XNJD-1回流串联风洞中进行了风洞试... 详细信息

桥梁的涡激振动主要受到主梁断面的气动外形、结构动力特性与来流特性的影响,而大跨桥梁是典型的风致敏感结构,所以在大跨度桥梁的设计中应当引起重视。以某大跨度公铁两用双层板桁组合桁架桥为背景,在XNJD-1回流串联风洞中进行了风洞试验,研究了该主梁的涡激振动现象。通过计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)数值模拟分析了其主梁断面的涡激振动机理,并且将展向周期摄动法应用于钢桁梁的涡激振动控制,采取了一系列气动控制措施来抑制主梁的涡激振动,其中L型分流板与波浪形风嘴完全抑制了主梁的涡激振动。还通过风洞试验研究了波浪形风嘴的几何参数对抑振效果的影响,试验结果表明,波浪形风嘴的抑振效果对幅值变化比较敏感,增大幅值可以有效抑制主梁的涡激振动。

关键词：公铁两用桥双层桁架梁涡激振动(VIV) 气动措施数值模拟风洞试验

计及碳配额的电动公交车⁃配电网协同优化调度策略

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 48-57页

作者：张良黄久鸿戚佳金尹清波龙彦良张超锐现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江省杭州市310016 国网浙江省电力有限公司台州供电公司浙江省台州市318000

考虑个人碳交易机制在电动公交车优化调度中的应用,提出一种基于动态碳价格的碳配额激励机制,电动公交车用户可以通过出售碳配额获取一定的收益。首先,计及路况对电动公交车运行时间产生的影响,根据工作日与休息日交通指数对电动公交车... 详细信息

考虑个人碳交易机制在电动公交车优化调度中的应用,提出一种基于动态碳价格的碳配额激励机制,电动公交车用户可以通过出售碳配额获取一定的收益。首先,计及路况对电动公交车运行时间产生的影响,根据工作日与休息日交通指数对电动公交车进站时间进行修正,构建电动公交车工作日与休息日充电负荷模型;然后,将基于动态碳价格的碳配额激励机制运用于电动公交车与新能源协同调度策略,构建综合考虑用户与电网利益的多目标函数,并运用鲸鱼算法对目标函数进行求解;最后,基于经济指标和性能指标,对固定碳价格、动态碳价格两种激励机制进行对比分析,通过算例验证了基于动态碳价格的碳配额激励机制的电动公交车与新能源协同调度策略的优越性。

关键词：配电网电动公交车碳配额激励机制协同优化调度

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基于随机光纤激光器的多奇点涡旋光束

光学学报 2024年第10期44卷 393-403页

作者：马小雅叶俊梁峻锐何俊鸿张扬许将明周朴姜宗福国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室湖南长沙410073 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室湖南长沙410073

部分相干结构光束具有抗湍流闪烁和抑制散斑等特性,在大气传输和成像等领域具有广泛的应用潜力。提出并展示了基于随机光纤激光器产生的部分相干多奇点涡旋光束。对不同拓扑荷数涡旋光束的相干叠加进行仿真研究,发现叠加过程可产生具有... 详细信息

部分相干结构光束具有抗湍流闪烁和抑制散斑等特性,在大气传输和成像等领域具有广泛的应用潜力。提出并展示了基于随机光纤激光器产生的部分相干多奇点涡旋光束。对不同拓扑荷数涡旋光束的相干叠加进行仿真研究,发现叠加过程可产生具有多个奇点的复杂相位分布。采用中心波长为1081.3 nm的随机光纤激光器作为照明光源,通过搭建空间干涉环路实现多奇点涡旋光束的产生。奇点数目可通过改变参与干涉的涡旋拓扑荷数来实现灵活调控。该工作有望为多粒子控制、涡旋光通信、光学计算和成像等领域提供重要参考。

关键词：激光器随机光纤激光器多奇点涡旋涡旋叠加奇点可控部分相干

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典型软土地层管廊基坑垫层换撑可行性研究

北京交通大学学报 2024年第3期 140-151页

作者：周志鸿王柄锐谭贵王子珺长大市政工程(广东)有限公司北京交通大学土木建筑工程学院中山翠亨新区工程项目建设事务中心

针对基坑传统换撑方法换撑工序复杂，对管廊结构施工延续性及施工效率影响较大的问题，基于典型软土地层，以广东中山某管廊深基坑工程为背景，提出了利用垫层换撑的新方法.首先，对基坑进行三维Abaqus数值模拟并与实测数据进行对比分... 详细信息

针对基坑传统换撑方法换撑工序复杂，对管廊结构施工延续性及施工效率影响较大的问题，基于典型软土地层，以广东中山某管廊深基坑工程为背景，提出了利用垫层换撑的新方法.首先，对基坑进行三维Abaqus数值模拟并与实测数据进行对比分析；然后，提出垫层换撑方法并进行数值模拟正交试验，探究采用垫层换撑方法在拆撑后不同因素对基坑围护结构变形影响情况；最后，通过现场试验验证管廊深基坑垫层换撑新方法的合理性和可行性，并将垫层换撑方法与传统换撑方法对于围护结构水平位移影响进行对比.研究结果表明：影响围护结构变形的3个主要因素为垫层改良区域（垫层梁）厚度、混凝土强度等级和纵向钢筋直径，其中垫层改良区域（垫层梁）的厚度极差最大，为影响围护结构变形最显著的因素；垫层换撑现场实验在拆除底部横撑后，围护结构最大水平位移平均实测值仅为21.79 mm，有效解决了软土区围护结构易变形过大的问题，验证了垫层换撑方法的适用性；在基坑地层及开挖条件相同情况下，采用垫层换撑方法围护结构最大水平位移约为传统方法的84%，相较于传统换撑方法能够更好地控制基坑变形.

关键词：软土深基坑 Abaqus数值模拟垫层换撑现场监测围护结构变形

二氧化锰纳米片介导的旋毛虫病检测方法的建立

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中国兽医科学 2024年第7期 921-929页

作者：冯馨锐邹敏鸿徐凝赵阳李明娜郑策刘琰赵臣延边大学医学院吉林医药学院公共卫生学院吉林大学人畜共患传染病重症诊治全国重点实验室人兽共患病研究教育部重点实验室人兽共患病研究所中国人民解放军联勤保障部队第九六五医院急诊与重症医学科

以半胱氨酸蛋白酶抑制剂样蛋白（Cystatin-like protein,CLP）为研究对象，以实验室前期制备的重组蛋白rCLP为检测抗原进行包被，抗CLP单克隆抗体（McAb）1H9作为竞争抗体，利用二氧化锰纳米片独特的光学特性，建立一种准确、快速、高... 详细信息

以半胱氨酸蛋白酶抑制剂样蛋白（Cystatin-like protein,CLP）为研究对象，以实验室前期制备的重组蛋白rCLP为检测抗原进行包被，抗CLP单克隆抗体（McAb）1H9作为竞争抗体，利用二氧化锰纳米片独特的光学特性，建立一种准确、快速、高效的旋毛虫病比色免疫测定方法。采用旋毛虫人工感染猪血清、其他寄生虫感染猪血清及常规病毒疫苗免疫猪血清对该方法的特异性、敏感性进行验证。结果显示，该方法检测刚地弓形虫、微小隐孢子虫、猪囊尾蚴、猪蛔虫、猪鞭虫感染猪的血清和常规病毒疫苗（猪伪狂犬病病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒、猪圆环病毒、猪瘟病毒和口蹄疫病毒疫苗）免疫猪血清均为阴性，无交叉反应。对高（10 000条/头）、中（1 000条/头）、低（100条/头）3组感染剂量感染后不同时间的人工感染猪血清进行检测，该方法在高剂量组中检测的血清抗体阳性转化时间与商品化试剂盒的检测结果一致，在中、低剂量组中血清抗体阳性转化时间晚于商品化试剂盒。同时，该方法在低剂量组中检测的旋毛虫感染阳性检出率高于人工消化法的检测结果，说明该方法敏感性较高。对所建立的方法进行加标回收验证，回收率为98.8%～102.7%，表明该方法稳定性高。以上结果表明，本研究建立的二氧化锰纳米片介导的旋毛虫病检测方法特异性好、敏感性高、操作简单、无须大型仪器即可出结果，可用于旋毛虫病的快速筛检。

关键词：旋毛虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂样蛋白比色免疫测定二氧化锰纳米片

应急柴油机组电动泵M3402不锈钢泵壳精密铸造工艺研究

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热加工工艺 2024年第11期 110-115页

作者：匡锐曹鑫马敏团杨小建胡博张宇熙郜向发海装驻咸阳地区军事代表室中国船舶集团有限公司第十二研究所

针对应急柴油机组电动泵用奥氏体-铁素体不锈钢泵壳的材料成分、力学性能要求和结构尺寸，设计了泵壳精密铸造成型初始工艺，首次试制后对浇注系统进行了优化，对优化工艺后泵壳的成形过程开展了ProCAST铸造工艺模拟仿真和缺陷预测，以... 详细信息

针对应急柴油机组电动泵用奥氏体-铁素体不锈钢泵壳的材料成分、力学性能要求和结构尺寸，设计了泵壳精密铸造成型初始工艺，首次试制后对浇注系统进行了优化，对优化工艺后泵壳的成形过程开展了ProCAST铸造工艺模拟仿真和缺陷预测，以验证该工艺的可行性，最后采用该优化工艺开展了试制生产。结果证明：采用ProCAST铸造工艺仿真有效预测了缺陷位置，验证了浇注系统优化后工艺的可行性。泵壳铸件尺寸满足精度要求，无裂纹、缩松等缺陷，材料的铁素体含量约为13.5%，各项力学性能符合M3402铸件力学性能的检测要求。

关键词：奥氏体-铁素体不锈钢精密铸造工艺模拟

巨噬细胞介导的骨免疫在股骨头坏死中的作用及其机制研究

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中国修复重建外科杂志 2024年第1期38卷 119-124页

作者：王雨顺郑鉴锐罗玉鸿陈雷彭志港叶根森王德利谭振北京大学深圳医院骨关节科广东深圳518000 深圳大学医学部广东深圳518000

目的总结巨噬细胞介导的骨免疫在股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)中的作用及其机制研究进展。方法广泛查阅近年国内外有关巨噬细胞介导的骨免疫在ONFH中的作用及其机制的研究,归纳巨噬细胞分类和功能,总结其对ONFH... 详细信息

目的总结巨噬细胞介导的骨免疫在股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)中的作用及其机制研究进展。方法广泛查阅近年国内外有关巨噬细胞介导的骨免疫在ONFH中的作用及其机制的研究,归纳巨噬细胞分类和功能,总结其对ONFH中慢性炎症的骨免疫调控作用,从骨免疫学层面阐述骨坏死病理生理机制,为ONFH治疗提供新思路。结果巨噬细胞是参与炎症反应的重要免疫细胞,可分化为经典活化型(M1型)和选择活化型(M2型),发挥特定功能参与并调节机体的生理病理过程。研究表明,巨噬细胞介导的骨免疫失衡会引起局部慢性炎症并导致ONFH进展。因此,调控巨噬细胞极化是潜在的ONFH治疗策略,包括在慢性炎症免疫微环境中,抑制巨噬细胞向M1型极化可促进局部炎症消退,有效延缓ONFH进展;调控巨噬细胞向M2型极化,构建局部利于骨修复的骨免疫微环境,在一定程度上利于坏死组织再生修复。结论目前研究已明确巨噬细胞介导慢性炎症免疫微环境是ONFH进展的重要机制,后续需要对ONFH中各种免疫细胞的亚型、各种免疫细胞之间以及各种免疫细胞与巨噬细胞之间的相互作用进行研究,有利于开发ONFH潜在治疗手段。

关键词：股骨头坏死巨噬细胞骨免疫慢性炎症