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菠萝渣纤维素和半纤维素基水凝胶的制备、表征及其应用

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菠萝渣纤维素和半纤维素基水凝胶的制备、表征及其应用

作者：周端华南理工大学

学位级别：硕士

本论文以农产品加工废料中的菠萝皮渣为原料,分离提取其中的纤维素和半纤维素,并将提取的纤维素和半纤维素分别在不同的体系中制备水凝胶,同时利用一系列现代检测技术对水凝胶进行结构表征。本研究有利于实现菠萝皮渣的高值化利用。研... 详细信息

本论文以农产品加工废料中的菠萝皮渣为原料,分离提取其中的纤维素和半纤维素,并将提取的纤维素和半纤维素分别在不同的体系中制备水凝胶,同时利用一系列现代检测技术对水凝胶进行结构表征。本研究有利于实现菠萝皮渣的高值化利用。研究得到的具体结论如下:(1)以菠萝皮渣为原料,通过碱性过氧化处理,最终分离得到4个不同处理阶段纤维素组分和4个半纤维素组分,并对分离得到的纤维素和半纤维素组分进行结构表征。结果表明:碱性过氧化处理能够有效去除原料中的半纤维素和木质素,提取得到的纤维素纯度较高,纤维素C3葡萄糖含量高达93%以上,且热稳定性良好,在335.8℃左右热解速率达到最大,在128.8℃处有一个的熔融放热峰;提取得到的四个半纤维素样品结构相似,均由木糖、阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖组成,未检测到甘露糖,半纤维素提取过程中随着碱液浓度的提高,更多分支较少的半纤维被提取出来。(2)将从菠萝中提取得到的纤维素溶解在离子液体体系中制备再生纤维素水凝胶,并对其进行结构表征,考察了纤维素用量、纤维素种类和离子液体种类对制备水凝胶质构特性的影响。结果表明,当纤维素浓度为4%,纤维素种类为菠萝皮渣纤维素,离子液体种类为BMIMCl时制备的再生纤维素水凝胶具备良好的质构特性和机械特性。研究还发现,纤维素在离子液体溶解再生形成水凝胶的过程中纯度会进一步升高,纤维素晶型会由纤维素I转变为纤维素II,结晶度和热稳定性都有所降低。(3)分别将无机吸附剂(活性炭、白土、皂土、凹凸棒土和高岭土)与纤维素在离子液体体系中共混制备强吸附性复合水凝胶,用于吸附水溶液中的染料亚甲基蓝,并对制备的复合纤维素水凝胶进行结构表征。结果表明:添加吸附剂的复合水凝胶样品对亚甲基蓝的吸附性能大幅度提升,其中凹凸棒土/纤维素复合水凝胶对亚甲基蓝的吸附性能最强,吸附过程符合准二级动力学吸附模型;FI-IR和SEM结果表明无机吸附剂分子在与纤维素共混制备水凝胶的过程当中没有发生化学反应;TPA和TGA结果显示无机吸附剂分子能够增强水凝胶的质构特性和热稳定性。(4)以菠萝皮渣半纤维为原料,聚乙二醇PEG为致孔剂,在水体系中与丙烯酰胺接枝共聚制备pH敏感型多孔半纤维素水凝胶,探究了交联剂用量、丙烯酰胺单体比例、PEG分子量和PEG用量对制备水凝胶平衡溶胀度和质构的影响,并对制备的水凝胶进行结构表征。结果表明,交联剂用量和单体比例对水凝胶的质构和溶胀度影响较大,交联剂用量越大,丙烯酰胺单体比例越高,制备水凝胶的硬度越大,溶胀度越低;致孔剂PEG的分子量和用量对凝胶质构和溶胀度影响相对小。溶胀平衡实验和SEM结果表明制备的水凝胶具有明显的pH响应性和多孔结构,溶胀动力学结果显示,水凝胶的溶胀初期符合non-Fick扩散模型,溶胀全过程符合Schott溶胀模型。FT-IR结果表明丙烯酰胺成功接枝到半纤维素结构中,致孔剂PEG在洗脱过程中被去除,没有参与聚合反应。

关键词：菠萝纤维素半纤维素水凝胶

不同氮磷条件下AM真菌与棉花共生产精氨酸及氮转运研究

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不同氮磷条件下AM真菌与棉花共生产精氨酸及氮转运研究

作者：周端顼浙江师范大学

学位级别：硕士

AM真菌的根外菌丝体(Extraradical Mycelium, ERM)在土壤中同化不同形态的氮磷源,合成精氨酸(arginine)和多聚磷酸盐供给植物利用,同时植物合成的碳水化合物供给菌丝生长。由于N、P的可利用性及其移动性对AM真菌与植物营养至关重要,因... 详细信息

AM真菌的根外菌丝体(Extraradical Mycelium, ERM)在土壤中同化不同形态的氮磷源,合成精氨酸(arginine)和多聚磷酸盐供给植物利用,同时植物合成的碳水化合物供给菌丝生长。由于N、P的可利用性及其移动性对AM真菌与植物营养至关重要,因此本实验通过AM真菌根外菌丝吸收外源氮磷,探讨N、P在AM真菌和寄主植物之间的输运以及精氨酸的合成。本文通过沙土栽培,探讨不同N、P条件下,AM真菌与棉花共生的最适氮磷浓度。采用棉花(Gossypium hirsutum. L)为宿主,接种Rhizophagus irregularis,设计6个浓度梯度,得到最适N、P浓度。利用AM真菌根外菌丝吸收营养的特点,采用三室培养盒,以arginine (Arg)、glutamine (Gln)、urea、KNO和NH4Cl为氮源,在5mmo1/1、50mmo1/1> 500mmo1/1水平下,往菌丝室施加2m1不同N水平的无氮营养液。同时,在菌根室中加入不同种类的磷源,探究磷在菌丝室内菌丝对氮的吸收的作用以及菌根室中对磷的吸收。根据ERM中经尿素循环合成代谢臂生成的Arg可能与多聚磷酸盐(polyP)一起螯合并输运至IRM。本实验中同一水平的不同氮磷源对丛枝菌根真菌的发育和繁殖以及氮磷转运的影响。通过试验结果表明,当N、P浓度分别为100 mM和0.025 mM, AM真菌与棉花根系的侵染率最高。同时,在的水平下,菌丝室施加5mM Arg、Gln、urea和50mM NHCl, R. irregularis与棉花根系的侵染率达到90%以上,其中NHCI使ERM干重达到最大值270.17 mg;供氮形态对ERM和菌根内的Arg含量的影响表现为外源施加Arg其Arg含量最高;当以G1n和KN03为氮源,叶的总氮含量比其他氮源高;同氮浓度下,以50mM Arg为氮源,棉花株高为20.14 cm;茎叶干重达到0.88 g;菌丝室内施加urea使ERM内的Arg含量显著高于其他的氮处理;而菌根中合成Arg含量达到24.3952 mg/g;叶总氮量以G1n为氮时,叶总氮含量最高;相比较其他氮素,施加500 mM urea, R. irregularis与棉花根系侵染率最高达到89%,同一浓度下不同形态的氮源,棉花株高和茎叶干重的差异不显著;但是ERM和菌根Arg的含量差异显著。茎叶的总氮量差异显著,茎中总氮量以NHCI为最大。在菌丝室外源添加不同P的试验结果得到,低磷条件下的KHpO、过磷酸钙以及磷矿粉都能AM真菌在棉花根部定殖并产生根外菌丝,而中高水平的磷素却不能使丛枝菌根真菌与棉花根系形成共生关系,基于关系本实验测定了菌根室中ERM和菌根的磷含量,忽略菌丝室中的菌丝的氮含量;ERM中的总磷量随着磷浓度的梯度增加而降低,而菌根则相反;分析比较了不同水平下的不同磷源的植株磷含量,得到磷浓度对真菌的作用并不是越高越好,而对棉花茎叶中的总磷含量则是浓度增高,总磷含量越大,这一结果涉及到菌丝和根系的直接吸收和间接吸收。菌丝室施加氮磷源的结果得到,施加外源磷反而抑制丛枝菌根真菌的繁殖;菌根中的Arg含量以菌丝室外源添加磷矿粉含量为最高,相同氮水平下的不同磷源其合成Arg的含量也不同,相比较对照组,外源添加磷源促进了菌丝中Arg的合成。另外,植物叶中的总氮总磷含量显著高于茎,茎叶总氮含量以施加磷矿粉为最高,然而总磷含量却相反,在3组磷处理中最低,和不加磷的对照组含量相差不大。这说明外源添加磷矿粉可以显著的促进N的吸收和转运,对磷的转运没有显著的促进作用;但是相比较KHPO和过磷酸钙,茎叶中总氮含量总磷含量都增加,但是不同的氮对相同磷的转运氮磷不同。

关键词：丛枝菌根真菌氮源磷源 Arg 总氮总磷含量棉花

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中国乡村工业“消失”之谜

经济体制改革 2011年第3期 154-158页

作者：周端明安徽师范大学经济管理学院

中国乡村工业的产生和崛起源于中国渐进的市场改革过程中市场体系建设和放开的非均衡。因此,随着中国市场体系的完善和一体化程度的提高,乡村工业的区位劣势使其在与城市工业竞争过程中处于越来越不利的地位,导致中国乡村工业的集体"消... 详细信息

中国乡村工业的产生和崛起源于中国渐进的市场改革过程中市场体系建设和放开的非均衡。因此,随着中国市场体系的完善和一体化程度的提高,乡村工业的区位劣势使其在与城市工业竞争过程中处于越来越不利的地位,导致中国乡村工业的集体"消失"。再则,中国乡村工业的集体产权安排是一种规避政治风险和社会成本的一项诱致性制度创新,因此,随着中国社会和政府对私有产权的认同,从产权视角理解的中国乡村工业也将"消失"。

关键词：乡村工业市场体系非均衡

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中国城乡收入差距研究述评

中国农村观察 2008年第3期 66-74页

作者：周端明蔡敏中国人民大学经济学院安徽师范大学经济管理学院

经济发展过程中存在一定的城乡收入差距是不可避免的，但是，像中国这样大的城乡收入差距，在发展中国家也不多见。城乡收入差距已经成为影响中国收入差距的最主要因素，严重地影响了社会主义和谐社会的构建。为此，中共中央提出了统筹... 详细信息

经济发展过程中存在一定的城乡收入差距是不可避免的，但是，像中国这样大的城乡收入差距，在发展中国家也不多见。城乡收入差距已经成为影响中国收入差距的最主要因素，严重地影响了社会主义和谐社会的构建。为此，中共中央提出了统筹城乡的发展战略和建设社会主义新农村的伟大构想。在国内外理论界，对中国城乡收入差距的关注由来已久，积累了大量的研究文献。为了对中国城乡收入差距的研究有一系统的理解，便于下一步研究工作的开展，笔者特别撰写了中国城乡收入差距研究的文献述评。

关键词：城乡收入差距发展中国家文献述评建设社会主义新农村社会主义和谐社会经济发展过程统筹城乡中共中央

资本的扩张与世界经济的不平衡发展——兼评“中等收入陷阱”假说

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当代经济研究 2013年第5期 27-33页

作者：蔡敏周端明安徽师范大学经济管理学院安徽芜湖241000

资本的扩张必然导致以不平等为特征的"中心-边缘式"资本主义世界体系的形成,中等收入陷阱只不过是这一体系的特定产物而已。中心区的资本为了实现对边缘区的控制与剥夺,不仅摧毁外围边缘地区工商业,使其成为中心地区产品的销售市场和原... 详细信息

资本的扩张必然导致以不平等为特征的"中心-边缘式"资本主义世界体系的形成,中等收入陷阱只不过是这一体系的特定产物而已。中心区的资本为了实现对边缘区的控制与剥夺,不仅摧毁外围边缘地区工商业,使其成为中心地区产品的销售市场和原材料基地,而且限制高新技术向边缘区的流动,控制其创新能力以防止其产业升级。资本主义世界体系的中心区对边缘区的剥削随其经济周期的波动而变化。

关键词：中等收入陷阱资本逻辑中心-边缘式资本主义世界体系

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挠性航天器姿态机动控制的高维多目标优化

信息与控制 2013年第3期42卷 299-307页

作者：周端郭毓陈庆伟胡维礼南京理工大学自动化学院江苏南京210094

为了缓解挠性航天器姿态大角度机动控制中快速性与高稳定度之间的矛盾,研究了具有模型参数不确定和环境干扰的挠性航天器姿态大角度快速机动控制的高维多目标优化问题.在动力学分析的基础上,设计了鲁棒姿态控制律.通过分析机动路径对挠... 详细信息

为了缓解挠性航天器姿态大角度机动控制中快速性与高稳定度之间的矛盾,研究了具有模型参数不确定和环境干扰的挠性航天器姿态大角度快速机动控制的高维多目标优化问题.在动力学分析的基础上,设计了鲁棒姿态控制律.通过分析机动路径对挠性帆板振动的影响,规划了一种加加速度光滑的机动路径.建立了挠性航天器姿态控制问题的高维多目标优化模型,并基于一种改进的r支配多目标非支配排序进化算法,对挠性航天器姿态机动控制器和路径进行了联合优化.所提优化算法在挠性航天器姿态控制的高维多目标优化问题中引入偏好信息,改变了传统的仅依赖于Pareto优于关系来比较个体优劣的方法.通过对种群的生成规律进行改进,该算法可以保证优化解集的有效性和多样性.仿真结果表明了所提方法的有效性.

关键词：挠性航天器姿态机动多目标优化进化算法

用于片上网络的延时无关异步动态优先级仲裁器

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西安电子科技大学学报 2012年第1期39卷 42-48,110页

作者：杨延飞朱樟明周端杨银堂西安电子科技大学微电子技术研究所陕西西安710071 西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071

针对通用片上网络异步路由器服务质量问题,提出了一种延时无关的异步动态优先级仲裁器.通过比较请求数据包的优先级,可以实现在一个仲裁周期内按优先级由高到低输出.若优先级相同,则顺序输出.解决了传统静态优先级仲裁器的优先级数据输... 详细信息

针对通用片上网络异步路由器服务质量问题,提出了一种延时无关的异步动态优先级仲裁器.通过比较请求数据包的优先级,可以实现在一个仲裁周期内按优先级由高到低输出.若优先级相同,则顺序输出.解决了传统静态优先级仲裁器的优先级数据输入方式固定问题,提高了仲裁器和路由器的可扩展性.该仲裁器在0.18μm标准CMOS工艺下实现.Spice仿真结果显示,其平均响应时间为0.92ns,平均每个请求信号的动态功耗为0.75mW,可用于通用片上网络异步路由器的仲裁.

关键词：片上网络异步路由器服务质量延时无关动态优先级仲裁

无线传感器网络中基于区域通信覆盖的节点定位投放算法

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电子与信息学报 2010年第7期32卷 1597-1601页

作者：高翔杨银堂柴常春周端西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体教育部重点实验室西安710071

针对无线传感器网络中传感器节点投放分布对投放区域有效通信信号覆盖的影响,该文提出了一种基于通信覆盖的分布式投放概率覆盖(DDCP)算法。在保证投放精度的前提下,该算法根据传感器节点在投放区域中位置的不确定性以及信号衰减特性,... 详细信息

针对无线传感器网络中传感器节点投放分布对投放区域有效通信信号覆盖的影响,该文提出了一种基于通信覆盖的分布式投放概率覆盖(DDCP)算法。在保证投放精度的前提下,该算法根据传感器节点在投放区域中位置的不确定性以及信号衰减特性,建立信号覆盖模型,并通过概率优化获取传感器节点的最佳投放位置和投放数目。这样改善了区域通信覆盖,同时提高了投放效率和节省网络资源。通过仿真比较了在不同定位投放方法下的各相关性数据,验证了该算法实现高效投放的优越性和正确性。

关键词：无线传感器网络接收信号强度指示器高斯分布概率分布函数

基于三层体系结构的软件全程自动化测试研究与实现

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基于三层体系结构的软件全程自动化测试研究与实现

作者：周端阳太原科技大学

学位级别：硕士

随着软件产业的迅速发展,产品质量保证日益成为现代软件开发过程中的关注点,如何高效解决软件质量问题已成为当前软件发展的重要任务。但由于开发方式特异性,软件质量不可避免存在缺陷。因此为复杂多变的软件设计搭建一个复用性高和健... 详细信息

随着软件产业的迅速发展,产品质量保证日益成为现代软件开发过程中的关注点,如何高效解决软件质量问题已成为当前软件发展的重要任务。但由于开发方式特异性,软件质量不可避免存在缺陷。因此为复杂多变的软件设计搭建一个复用性高和健壮性强的优秀测试平台势在必行。本文以中国联通114电话导航系统为测试对象,结合软件三层体系结构技术,将单元测试、性能测试、安全测试应用于系统之中,最终实现软件测试的全程化和自动化。根据上述研究目的,本文主要做了以下四个方面的研究工作:(1)从全程化和自动化两个概念出发,详细阐述单元测试、性能测试和安全测试等软件测试理论;结合实际性能需求深入研究测试用例的设计和执行,实现理论和实践的有机结合;(2)为避免传统测试框架设计不足,将软件三层体系结构嵌入到单元测试用例的设计和执行中,构建基于该体系结构下的单元测试框架。该框架设计主要创新之处是整个框架在三层体系结构基础上引入单元测试层,同时引入观察者模式;采用流行的面向接口编程技术,实现各层之间通过接口进行数据访问。本文设计的单元测试框架在满足框架设计的依赖倒转和开放封闭原则前提下,能够有效保证层与层之间的业务独立,同时将双方所依赖的抽象类进行封装解耦。该框架的使用能够及时发现软件开发过程中潜藏问题。目前整套框架已投入实际项目运行有效指导整个测试过程;(3)深入研究性能测试和安全测试,设计出一套简单有效的自动化测试方案并借助自动化测试工具LoadRunner8.0和网络监控工具Ethereal,捕获系统性能瓶颈和安全隐患;(4)结合全程测试结果总结了一套比较完整的优化方案;在测试最后阶段增加网络安全的监控,全面增强软件质量可靠性,节省后期维护费用开销。

关键词：三层体系结构单元测试框架性能测试安全测试观察者模式依赖倒转原则开放封闭原则