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缺陷氮化碳光催化降解四环素的效果及机制研究

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缺陷氮化碳光催化降解四环素的效果及机制研究

作者：周宇中南林业科技大学

学位级别：硕士

近年来,抗生素被广泛应用于医疗、畜牧业和水产养殖业,排放大量含抗生素废水,对自然生态系统和人类安危构成隐患。随之而来的最典型问题是细菌抗生素耐药性的出现。废水中的抗生素通过选择性压力促进抗生素耐药菌的增殖,使抗生素耐药基... 详细信息

近年来,抗生素被广泛应用于医疗、畜牧业和水产养殖业,排放大量含抗生素废水,对自然生态系统和人类安危构成隐患。随之而来的最典型问题是细菌抗生素耐药性的出现。废水中的抗生素通过选择性压力促进抗生素耐药菌的增殖,使抗生素耐药基因的丰度增加。抗生素耐药性进入环境,对陆生和水生生物产生不利影响。甚至通过饮用水影响人体健康。迫切需要找到一种有效的方法来去除废水中的抗生素污染物。在众多治理抗生素环境污染的方法中,光催化技术有清洁高效的优势。氮化碳作为一种无金属半导体光催化材料获得了广泛关注,氮化碳是无金属半导体,具有良好的独特的结构和电子性质,在光催化领域具有广阔的应用前景。然而,快速的光生载流子复合效率和低光催化活性限制了其在实际生产中的应用。缺陷构建被认为是提高氮化碳光催化活性的有效策略。(1)通过甲酸辅助热解制备了氮缺陷氮化碳。甲酸用于调节表面原子并有效缩短带隙。其次,缩聚过程中会释放二氧化碳(CO2)等气体,有助于构建多孔结构。使用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察材料的表面和内部结构;比表面积分析仪(BET)结果分析材料比表面积和孔隙度分布;通过X射线光电子能谱仪(XPS)以及电子顺磁共振(EPR)证实氮缺陷位点的存在。用于光催化降解洞庭湖主要抗生素污染物盐酸四环素(TC-HCl)时,60 min内实现了 95.1%的降解率。氮化碳(CN)和单缺陷位点氮化碳(FCN-5)的光催化降解速率常数分别为0.04751 min-1和0.02110 min-1。与CN相比,FCN-5的降解速率常数增加了 2.2倍。通过光化学实验验证了光催化降解活性。·O2-和1O2活性自由基主导了光催化降解过程。通过急性毒性评估软件确认了缺陷氮化碳修复洞庭湖水样的生态安全性,绿豆种子萌发实验证明盐酸四环素对豆类发芽和生长的毒性得到了有效缓解。经过五次循环实验确保了材料可以多次循环使用。以上工作为洞庭湖流域水体修复技术的发展和设计提供了参考和基础。(2)采用水热后煅烧的方法制备了只有氰基引入的氮化碳(Cy-CN)和N空位和氰基同时存在的双缺陷位点的氮化碳(Nv-Cy-CN-6)。采用SEM、XRD、FTIR、XPS以及EPR对Cy-CN和Nv-Cy-CN-6进行了表征分析。经可见光辐照40 min,Cy-CN、Nv-Cy-CN-10、Nv-Cy-CN-2 和 Nv-Cy-CN-6 光催化降解 TC-HCl的效率分别为75.7%、86.1%、91.1%和99.7%。光催化降解TC-HCl的CN、Cy-CN、Nv-Cy-CN-2、Nv-Cy-CN-6 和 Nv-Cy-CN-10 的速率常数(k)分别是 0.02110 min-1、0.11415 min-1、0.04916 min-1、0.13842 min-1和 0.06013 min-1,其中Nv-Cy-CN-6 的 k 分别是 CN、Cy-CN、Nv-Cy-CN-10 和 Nv-Cy-CN-2 的 6.56、5.41、2.85和2.33倍。通过添加不同的猝灭剂来进行活性物种捕获实验,实验结果结合EPR表征结果确定了是·O2-和1O2在光反应过程起主导作用,综合全文实验结果和表征分析结果,可合理推测出双缺陷位点氮化碳光催化材料光反应过程中氰基和N空位的协同作用能对光催化降解TC-HCl产生协同作用,促进材料的光催化性能提升。

关键词：氮化碳可见光驱动缺陷氮空位抗生素降解机理分析

民间文化艺术的“景观化”建构 ——以成都市民俗类博物馆为例

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民间文化艺术的“景观化”建构 ——以成都市民俗类博物馆为例

作者：周宇成都大学

学位级别：硕士

本文以法国思想家居伊·德波(Guy Debord)的“景观社会”为理论基础,以成都市具有代表性的民俗类博物馆为研究目标,通过实地调研,结合博物馆学、民俗学、艺术管理学、图像学、社会学批判等研究方法考察民俗类博物馆的“景观化”现象。... 详细信息

本文以法国思想家居伊·德波(Guy Debord)的“景观社会”为理论基础,以成都市具有代表性的民俗类博物馆为研究目标,通过实地调研,结合博物馆学、民俗学、艺术管理学、图像学、社会学批判等研究方法考察民俗类博物馆的“景观化”现象。通过研究,分析总结了成都市民俗类博物馆“景观化”现象的产生原因、建构方式和特点,指出“景观化”现象具有普遍性、消极性和特殊性。为打破“景观化”建构给博物馆带来的负面影响,本文借鉴居伊·德波提出的反抗途径,力图批判建构一个“整体情境”,为民俗类博物馆的观看方式和活态化传承保护提供新的观察视角和解决途径,为此结合皮影戏的案例设计了一个可重复使用的流动性的展览演出方案。本文研究内容由概念辨析、理论阐释、现象分析、策略提出和反思五个部分组成。通过研究得出以下结论:(1)在讨论民俗、民间文化艺术等相关概念时,前提要明确狭义和广义的概念,才能对以上概念的包含关系进行较为明晰的区分。(2)民俗类博物馆存在“景观”异化的现象,有其产生原因、建构方式和特点。(3)“景观化”现象与“整体情境”是不同的,建构“情境”不是在建构异化的“景观”。反抗“景观化”现象的三种途径需要结合实际情况综合分析、灵活运用。(4)反抗“景观化”现象的途径和策略能彰显民俗类博物馆的文化内涵,使其得到健康的发展,也为其他文化场馆的发展提供了参考;同时可以提高公众在参观博物馆时对文化遗产内涵的全面理解程度,解开异化现象对他们的束缚。

关键词：民间文化艺术民俗博物馆 “景观” 情境

七星瓢虫雄虫生殖系统精液蛋白基因的表达分析

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中国生物防治学报 2024年

作者：程英周宇航贵州省农业科学院植物保护研究所

为明确七星瓢虫Coccinella septempunctata雄虫精液蛋白基因在性别间的表达差异并筛选出在雄虫生殖系统特异性表达的基因，从转录组数据库选取10个精液蛋白基因，采用实时荧光定量PCR技术检测其在七星瓢虫不同性别、组织及发育阶段的表... 详细信息

为明确七星瓢虫Coccinella septempunctata雄虫精液蛋白基因在性别间的表达差异并筛选出在雄虫生殖系统特异性表达的基因，从转录组数据库选取10个精液蛋白基因，采用实时荧光定量PCR技术检测其在七星瓢虫不同性别、组织及发育阶段的表达特征。结果显示，在七星瓢虫雄虫10个精液蛋白基因中，有5个精液蛋白基因（PGK、ENO、SDH、PLA2b、SHMT）的mRNA表达水平在雄虫中更高，其中PLA2b具有专一的雄虫生殖系统特异性，在雄虫生殖系统中的表达量是雌虫生殖系统的56.20倍。PGK、ENO、SDH、PLA2b和 SHMT在雄虫生殖系统的表达量分别是头部的1.63、5.90、2.63、10.14和1.23倍。PGK、ENO、SDH和PLA2b在成虫期的表达量显著高于低龄幼虫期，其中SDH和PLA2b在成虫期急剧上调表达，分别是卵期表达量的51.01倍和22.22倍，二者具有明显的发育阶段特异性。结果表明，SDH和PLA2b基因可能参与七星瓢虫雄虫生殖作用。

关键词：七星瓢虫精液蛋白基因雄虫生殖系统表达分析

基于多目标演化优化的SVM对抗仿真测试算法

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系统仿真学报 2024年第9期36卷 2016-2031页

作者：李飞行邢立宁周宇中国飞行试验研究院陕西西安710089 西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

机器学习通常从数据中挖掘潜在的模式与规则,容易受到数据的影响而产生诸如过拟合、欠拟合等现象,进而影响学习模型的泛化与鲁棒性能。从对抗仿真测试的角度考察SVM可能存在的脆弱不稳定性,采用的对抗仿真策略是通过选择性地污染训练样... 详细信息

机器学习通常从数据中挖掘潜在的模式与规则,容易受到数据的影响而产生诸如过拟合、欠拟合等现象,进而影响学习模型的泛化与鲁棒性能。从对抗仿真测试的角度考察SVM可能存在的脆弱不稳定性,采用的对抗仿真策略是通过选择性地污染训练样本标签,模拟攻击SVM分类器使其性能退化,以测试其对训练样本的依赖性。为探究SVM分类器在不同样本组合攻击下的性能损失上限,设计了最小攻击代价-最大攻击成效这一对矛盾目标,构建了SVM仿真测试的多目标优化模型。该模型本质上是一种典型的多目标组合优化问题,可采用适当的多目标演化算法求解目标间的一组非支配解集,揭示分类器在不同样本组合攻击下的分类性能表现。在人工及真实数据集上的仿真对比实验结果表明:所提方法能够一次性生成不同攻击水平下的最优攻击样本组合,取得最大的分类性能损失,更能全面测试SVM分类器性能的稳定性。

关键词：对抗仿真测试污染标签支持向量机性能损失多目标优化非支配解集

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厚植家园情怀传承文化基因--中央广播电视总台文化类节目传播实践探究

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电视研究 2024年第2期 71-73页

作者：周宇博全会中央广播电视总台总编室信息研究部

在新的起点上继续推动文化繁荣、建设文化强国、建设中华民族现代文明,是我们在新时代新的文化使命。中央广播电视总台深入学习领会习近平文化思想,强化新时代新征程宣传思想文化工作责任感使命感,以守正创新的正气和锐气,持续深化“思... 详细信息

在新的起点上继续推动文化繁荣、建设文化强国、建设中华民族现代文明,是我们在新时代新的文化使命。中央广播电视总台深入学习领会习近平文化思想,强化新时代新征程宣传思想文化工作责任感使命感,以守正创新的正气和锐气,持续深化“思想+艺术+技术”融合实践,推动中华优秀传统文化创造性转化和创新性发展。

关键词：习近平文化思想中华优秀传统文化 “思想+艺术+技术” 创新融合

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非均相催化氢甲酰化的串联反应研究进展

有机化学 2024年

作者：周宇飞贾肖飞青岛科技大学化学与分子工程学院山东省生化分析重点实验室

氢甲酰化反应是工业上合成醛的重要方法之一。醛进一步通过有机反应转化为缩醛、醇、胺和羧酸等多种精细化学品。随着绿色化学的发展，非均相催化剂由于分离和循环使用等优势而引起广泛的关注。另外，基于氢甲酰化的串联反应能够“一锅... 详细信息

氢甲酰化反应是工业上合成醛的重要方法之一。醛进一步通过有机反应转化为缩醛、醇、胺和羧酸等多种精细化学品。随着绿色化学的发展，非均相催化剂由于分离和循环使用等优势而引起广泛的关注。另外，基于氢甲酰化的串联反应能够“一锅法”得到醛的衍生物，不需要分离中间体醛，减少反应步骤和能量消耗，进而有效的提高了催化效率。因此，结合非均相催化和串联反应的理念，发展非均相的氢甲酰化串联反应催化剂具有重要的研究价值。本综述总结了非均相氢甲酰化-缩醛化、氢甲酰化-氢化、氢胺甲基化和氢甲酰化-Aldol四类串联反应的研究进展，介绍了催化剂的合成及应用。最后，对催化剂的发展和反应方向进了展望。

关键词：非均相催化剂氢甲酰化-缩醛化氢甲酰化-氢化氢胺甲基化氢甲酰化-Aldol

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直接接触式膜蒸馏脱盐过程优化研究

直接接触式膜蒸馏脱盐过程优化研究

作者：周宇康浙江科技大学

学位级别：硕士

本文以直接接触式膜蒸馏为研究对象,依次开展了不同材质、不同膜孔孔径的疏水多孔膜脱盐性能分析、直接接触式膜蒸馏最佳工艺参数分析、板框式膜组件优化分析等工作,系统地实现了对直接接触式膜蒸馏脱盐过程性能进行优化。运用工程仿生... 详细信息

本文以直接接触式膜蒸馏为研究对象,依次开展了不同材质、不同膜孔孔径的疏水多孔膜脱盐性能分析、直接接触式膜蒸馏最佳工艺参数分析、板框式膜组件优化分析等工作,系统地实现了对直接接触式膜蒸馏脱盐过程性能进行优化。运用工程仿生学研究方法开展了犬舌仿生表面促进膜蒸馏脱盐性能研究,并结合计算流体力学模拟探究了该仿生表面对膜蒸馏通量促进的机理。对9种不同的疏水多孔膜进行了DCMD脱盐工艺的实验研究,对3种不同的膜材料进行了比较分析。实验结果表明,PTFE和PVDF膜性能良好,不推荐使用PP膜,当孔径为1.0μm时,PTFE和PVDF的膜通量非常接近。用PP材料制备的膜的性能最差,膜通量与用PTFE和PVDF材料制得的膜相差数倍。在不考虑长时间运行造成的膜污染的情况下,PTFE和PVDF的膜通量随着孔径的增加而增加。为探讨直接接触式膜蒸馏脱盐过程最优工艺参数,分析热侧温度、热侧流速、冷侧流速和膜通量之间的关系,开展了正交优化设计试验。并在此基础上,开展了热侧和冷侧入口速度对膜通量的影响实验。实验结果表明,在热侧和冷侧入口流量恒定的操作条件下,提高热侧温度和降低冷侧温度有利于提高膜蒸馏系统的膜通量。冷侧入口流速对膜通量的影响呈线性趋势,膜通量与流速呈正比。该实验最优工艺参数为A3B1C3,即热侧流速为600ml/min,冷侧流速为1000ml/min,热侧温度为80℃。（冷侧温度恒定为20℃）在上述基础上,设计了5种不同迎流角度的三角形湍流发生器和3种不同的排布方案,通过实验数据对比结合计算流体力学模拟,分析了三角形湍流发生器促进膜通量增强的原因,为板框式膜组件的进一步优化提供了参考。实验结果表明,在板框式膜组件中插入三角形湍流发生器有利于提高膜组件热侧的温度与速度分布,提升膜片有效利用面积,进而实现膜通量的增强。方案二是本研究最优方案,当选择30°迎流角三角形湍流发生器时,相较原始方案膜通量提升约27%。在三角形湍流发生器促进膜通量机理研究的基础上,利用犬舌仿生表面具有促进液膜的传热传质效果的特性,3D打印了4种不同面积的犬舌仿生表面,并将其安置在膜组件热侧中央,通过实验数据对比结合计算流体力学模拟,分析了犬舌仿生表面促进膜通量增强的原因。结果表明,在膜组件热侧中加入适当面积的犬舌仿生表面,利于提高膜组件热侧的温度与速度分布,进而实现膜通量的增强;膜组件热侧中央部分安置8.4cm2犬舌仿生表面时,效果最优,Jbs-s2=37.1l/（m2·h）,相较于原始方案,膜通量提高约47%,研究结果为膜蒸馏膜组件的优化指明了方向。

关键词：直接接触式膜蒸馏脱盐膜通量膜组件