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病死猪水热液化制备生物油及加氢提质研究

病死猪水热液化制备生物油及加氢提质研究

作者：常超河南农业大学

学位级别：硕士

中国畜禽养殖规模位居世界前列,但在养殖过程中由于常规死亡率每年可造成上亿头病死畜禽。若不能妥善处理病死畜禽,将造成严重的环境和公共卫生问题。水热液化是一种有前景的病死畜禽热化学转化方法,可以在无害化处理的同时获得生物油... 详细信息

中国畜禽养殖规模位居世界前列,但在养殖过程中由于常规死亡率每年可造成上亿头病死畜禽。若不能妥善处理病死畜禽,将造成严重的环境和公共卫生问题。水热液化是一种有前景的病死畜禽热化学转化方法,可以在无害化处理的同时获得生物油等高值产品。但目前针对病死畜禽水热液化的研究尚不充分,主要表现为:1)前期研究仅探讨了工艺参数对生物油产率及特性的影响,并未以综合指标优化工艺参数;2)病死畜禽水热液化的反应动力学尚未明晰,制约其反应器的研制及商业化推广;3)尽管水热液化生物油在含氧量及高位热值等方面优于热解生物油,但与石油基燃料产品相比仍需进一步升级提质。因此,本文开展病死猪水热液化制备生物油工艺参数多目标优化、反应动力学及生物油加氢提质研究,为病死畜禽水热液化技术的开发及推广应用提供参考依据。（1）探讨了反应温度、停留时间、固液比和搅拌速度对病死猪水热液化产物分布和生物油特性的影响。结果显示,反应条件分别为250℃、60 min、1:10以及300 rpm时,生物油产率最高达46.67%。随着反应温度的提高和停留时间的延长,生物油中轻质组分的含量增加,粘度下降,综合燃烧性能提升。反应条件仅影响生物油各组分的相对含量,其成分主要为棕榈酸和油酸等长链脂肪酸。在此基础上,以生物油产率和能量回收率最高、氮元素回收率和生物油粘度最低为目标,进行工艺参数多目标优化,并比较了响应面优化和人工神经网络-遗传算法优化的预测能力和优化结果。结果表明,人工神经网络的预测能力均优于响应面法,而且在人工神经网络-遗传算法优化的条件下（反应温度246℃、停留时间59 min、液固比10.1）制备的生物油综合性能（生物油产率47.32%,能量回收率为61.25,氮元素回收率7.18%,生物油粘度0.037 Pa·s）也优于响应面。（2）在微反应器内考察了反应温度和停留时间对病死猪水热液化各相产物分布的影响规律,以减小传热传质影响,并构建了反应动力学模型。根据产物分布变化规律建立原料中蛋白质、脂质和其他物质分解生成水相产物和生物油的原料分解反应路径,以及水相产物和生物油之间相互转化并伴随气体产物生成的二次反应路径。随后构建反应动力学模型,并拟合反应速率常数。各温度下的模型R2分别为0.9527、0.9546、0.9483和0.9319,表明拟合效果良好。反应速率常数表明蛋白质和脂质生成水相产物和生物油是主要的反应路径。模型预测表明,生物油产率在250℃下50 min时达到最高,约为60%,此后生物油产率随着温度的升高和停留时间的延长逐渐降低。（3）在病死猪水热液化过程中分别添加甲醇、乙醇和正丙醇作为供氢剂,对生物油进行加氢提质。结果表明,提质后的生物油H元素含量提升至13%左右,高位热值和综合燃烧性能进一步增加。其中甲醇提质的生物油的综合燃烧性能最佳,因此确定甲醇为优选供氢剂。随后探讨了工艺参数对甲醇供氢剂对生物油加氢提质的影响规律,结果表明,在甲醇/水比例为2:3,反应温度250℃,停留时间60 min时甲醇提质的生物油产率最高,为45.68%。但是330℃甲醇提质的生物油综合燃烧性能最高,且此时的提质生物油粘度最低。GC-MS结果表明甲醇提质的生物油主要化合物为脂肪酸甲酯,是由脂肪酸与甲醇发生酯化反应生成的。

关键词：病死猪水热液化多目标优化动力学加氢提质

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重症肌无力危象前状态的预后相关因素分析

重症肌无力危象前状态的预后相关因素分析

作者：常超群海南医科大学

学位级别：硕士

亚精胺通过抑制细胞凋亡、ROS生成及铁死亡减轻脂多糖诱导的小鼠心肌损伤

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南方医科大学学报 2024年第1期44卷 166-172页

作者：张晓红赵品蒯建科常超袁庆西北大学生命科学学院陕西西安710069 西北大学附属医院//西安市第三医院麻醉科陕西西安710018 西北大学生命科学与医学部陕西西安710069

目的观察亚精胺(SPD)对脂多糖(LPS)诱导的脓毒症心肌损伤的保护作用及机制研究。方法在动物水平上,C57BL/6小鼠随机分为:空白对照组(Control)、LPS组(10mg/kg)、LPS+SPD组(5mmol/L),应用HE染色观察小鼠心肌组织形态变化,透射电镜观察心... 详细信息

目的观察亚精胺(SPD)对脂多糖(LPS)诱导的脓毒症心肌损伤的保护作用及机制研究。方法在动物水平上,C57BL/6小鼠随机分为:空白对照组(Control)、LPS组(10mg/kg)、LPS+SPD组(5mmol/L),应用HE染色观察小鼠心肌组织形态变化,透射电镜观察心肌线粒体超微结构。在细胞水平上,根据处理方式及10和20μmol/LSPD,将大鼠H9c2心肌细胞随机分为:Control、LPS、LPS+SPD10、LPS+SPD20组,应用CCK-8试剂盒检测细胞活力,乳酸脱氢酶试剂盒检测细胞LDH水平、ELISA测定心肌细胞cTNI的变化,Western blot检测凋亡蛋白Bax、Bcl-2、Cleaved-caspase3表达水平及铁死亡相关蛋白SLC7A11、GPX4表达水平,应用荧光探针检测细胞活性氧ROS及Fe^(2+)水平,JC-1染色法检测细胞线粒体膜电位。结果小鼠心肌组织HE染色及透射电镜结果显示:Control组心肌及线粒体结构正常,LPS处理后,小鼠心肌组织结构紊乱、间隙变大,并且线粒体明显损伤,出现肿大、空泡化及坏死等现象,SPD处理可改善LPS导致的心肌及线粒体损伤。细胞水平上,与空白对照组相比,LPS组细胞活力明显下降(P<0.05),LDH、cTNI水平明显升高(P<0.05),细胞凋亡蛋白Bax、Cleaved-caspase3水平增加(P<0.05),Bcl-2蛋白表达水平下降(P<0.05),SLC7A11、GPX4蛋白的表达水平降低(P<0.05),细胞活性氧ROS及Fe^(2+)水平增加(P<0.05),线粒体膜电位下降;经SPD预处理后,H9c2细胞活力明显增加(P<0.05),LDH、cTNI水平降低(P<0.05),细胞凋亡蛋白Bax,Cleaved-caspase3的表达水平降低(P<0.05),Bcl-2蛋白表达水平增加(P<0.05),铁死亡相关蛋白SLC7A11、GPX4的表达水平增加(P<0.05),细胞活性氧ROS及Fe^(2+)水平降低(P<0.05),线粒体膜电位上升。结论SPD可减轻脓毒症心肌损伤,其机制与降低细胞凋亡、抑制细胞活性氧ROS产生、减轻铁死亡有关。

关键词：脓毒症脂多糖心肌损伤亚精胺铁死亡

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Ti_(x)NbMoTaW系高熵合金性能的第一性原理计算

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材料导报 2024年第15期38卷 241-248页

作者：彭超赵勇张芳龙旭林金保常超太原科技大学应用科学学院太原030024 山西柴油机工业有限责任公司山西大同037036 西北工业大学力学与土木建筑学院西安710072

NbMoTaW合金是目前研究极广泛的难熔高熵合金之一,具有高熵合金高强度、高硬度、耐磨损的优异性能,但其韧性塑性较差,极大影响了其在工程中的应用。本研究在NbMoTaW合金中添加不同比例的Ti元素以提高该合金的塑韧性,通过相形成参数计算... 详细信息

NbMoTaW合金是目前研究极广泛的难熔高熵合金之一,具有高熵合金高强度、高硬度、耐磨损的优异性能,但其韧性塑性较差,极大影响了其在工程中的应用。本研究在NbMoTaW合金中添加不同比例的Ti元素以提高该合金的塑韧性,通过相形成参数计算确定了Ti_(x)NbMoTaW系合金的相结构为固溶体相,运用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算合金晶格常数、基态能量、形成能及焓变值,分析了合金结构稳定性。通过计算合金不同Ti含量时弹性常数、弹性模量、B/G、泊松比ν、柯西压C_(12)-C_(44)等参数研究了合金弹性性质的变化规律。最后对电子态密度分析得知,合金体系成键共价性降低,金属键增强,弹性性质和态密度的结果表明添加Ti有助于该合金韧性的提高。此研究可为设计、改善难熔高熵合金性能提供一定设计思路和理论指导。

关键词：难熔高熵合金第一性原理计算结构分析力学性能 Ti_(x)NbMoTaW

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多不饱和脂肪酸对钾通道的调控作用及机理

生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 5-19页

作者：孙雨蕉常超吴振华张艺扉田裕涛天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072 天津大学胸科医院心脏外科重症监护室天津300051 天津市脑科学与神经工程重点实验室天津300072

多不饱和脂肪酸具有包括离子通道在内的众多作用靶点,通过作用于这些靶点,可以有效保护免疫系统、神经系统和心血管系统的功能,在一定程度上保护人体健康。电压门控钾离子通道家族K_V7通道和大电导钙离子激活的钾离子通道(BK_(Ca))广泛... 详细信息

多不饱和脂肪酸具有包括离子通道在内的众多作用靶点,通过作用于这些靶点,可以有效保护免疫系统、神经系统和心血管系统的功能,在一定程度上保护人体健康。电压门控钾离子通道家族K_V7通道和大电导钙离子激活的钾离子通道(BK_(Ca))广泛表达于机体的各类组织中,具有重要的生理或病理功能。本综述围绕K_V7和BK_(Ca)通道,根据对已有报道的汇总,多不饱和脂肪酸可以增大K_V7和BK_(Ca)通道的电流幅值,其中对K_V7通道电流的影响主要是改变其电压依赖特性和最大电导值,而对BK_(Ca)通道电流的影响主要是改变其孔道区域关闭态的构象。此外,多不饱和脂肪酸对K_V7和BK_(Ca)通道功能的调节也会受到共表达的辅助亚基影响,但相关机制有待进一步阐明。深入理解多不饱和脂肪酸对K_V7和BK_(Ca)通道调节作用效果和分子机制,有助于全面理解K_V7和BK_(Ca)通道的生理意义,并为相关疾病诊疗策略研究提供新的前景。

关键词：多不饱和脂肪酸 K_V7通道 BK_(Ca)通道脂类分子通道门控

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太赫兹传感及生物效应

太赫兹传感及生物效应

2024年全国微波毫米波会议（中国微波年会）

作者：常超国防科技创新研究院太赫兹生物物理学创新工作站

本报告讨论了创新院太赫兹团队在低浓度生物液态物质传感检测、太赫兹调节生物效应的最新进展。我们设计并研制了基于纳米锗薄膜高光电导率的超快ps太赫兹开关。fs激光和电流在具有Fano谐振超表面上的双重激励实现了200uJ/cm2[1]的低泵... 详细信息

本报告讨论了创新院太赫兹团队在低浓度生物液态物质传感检测、太赫兹调节生物效应的最新进展。我们设计并研制了基于纳米锗薄膜高光电导率的超快ps太赫兹开关。fs激光和电流在具有Fano谐振超表面上的双重激励实现了200uJ/cm2[1]的低泵浦阈值。提出了用于分子指纹传感的像素化频率可调谐太赫兹超构表面。超构表面的每个像素都有一个特定的谐振太赫兹频率,被检测的材料在许多像素有不同的幅度响应[2]。我们设计了光调谐太赫兹传感器,在不同的双频率下从洛伦兹共振模式转变为电磁诱导透明(EIT)模式,实验可识别细胞正常、腺瘤和癌症状态[3]。为实现癌症监测的免校准,我们利用激光控制的太赫兹超表面,光激发硅桥使两种EIT模式能移动频率和划分光谱以消除误差[4]。我们进一步探索了准束缚态,将功能化的金纳米颗粒与特异性抗体结合,以提高太赫兹与物质的相互作用、实现674GHz/RIU的灵敏度,并通过实验检测C反应蛋白和血清淀粉样蛋白A的浓度,低至1 picoM[5]。我们在理论和实验上发现,具有特定频率的太赫兹刺激加速了DNA解旋并降低了转变温度[6,7]。我们发现,远离水吸收峰、某些频率下的太赫兹波,与离子通道中选择性滤链的官能团,发生共振相互作用来增强电压门控离子通道的导通[8]。我们发现42.5THz与羧基共振,改变离子通道的自由能并促进离子输运,可用于神经疾病的治疗[8]。通过膜片钳记录,我们发现太赫兹-红外光对小鼠新皮质锥体细胞的离子通道活性具有非热、长距离和可逆的调节作用,太赫兹可逆地激发动作电位[9]。而潜在的机制是什么呢?通过分子动力学模拟,发现离子通道K+(钾)和Na+(钠)的光谱在太赫兹红外区有几个峰,THz在K+选择性滤波器处引起羰基(C=O)的共振振动增加了通道导通。由于Na+通道过滤器上羧基(COO-)振动的频率不匹配,Na+渗透率不会发生明显变化[9]。我们发现太赫兹光可激活无外源基因的皮层神经元,并触发神经信号发放,通过双光子成像进行诊断,发现太赫兹可调节大脑行为,加速学习[10]。在听力任务中,接受THz靶向听觉皮层刺激的小鼠,比对照小鼠,表现出约50%更快的学习速度[10]。淀粉样蛋白Aβ的沉积会导致阿尔茨海默症和帕金森症。Aβ积累的降解是被广泛接受的治疗策略。太赫兹波是一种物理、有效、非热方法,可以在体外延迟Aβ寡聚物的纤维化过程[11]。癌症药物不可避免地会引起副作用、骨髓抑制和毒性。我们发现THz-红外波通过影响DNA和组蛋白之间的结合来长期抑制癌症细胞。THz抑制癌症细胞迁移并减少糖酵解,并通过降低某些基因的染色质可及性来抑制基因[12]。

关键词：太赫兹波离子通道 EIT THz 淀粉样蛋白生物效应

来源： cnki会议评论

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水利工程设计中的水土保持措施研究

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第8期 0185-0188页

作者：赵常超山西碧波工程设计咨询有限公司山西长治046000

关于水土保持这一水利工程设计核心部分,本研究结合技术水平较高及实践推广范围较大的国内外文献进行研究。首先探讨的是水土保持的理论基础及其对水利工程的影响。其过程中,采用田间试验、模型模拟与数理统计等多学科立体交融。实际观... 详细信息

关于水土保持这一水利工程设计核心部分,本研究结合技术水平较高及实践推广范围较大的国内外文献进行研究。首先探讨的是水土保持的理论基础及其对水利工程的影响。其过程中,采用田间试验、模型模拟与数理统计等多学科立体交融。实际观察出,科学且合理的水土保持方案能够让水源地的水质得以明显提高。理论之外,实践也有所借鉴,据此演变出一整套完善的水土保持设计方案,其中包揽植被保护、地形塑造、透水工程、库岸加固等诸多措施。对于相关项目来说,此套方案不失为非常有利的指南。此外,我们发现当考虑地方气候、土地条件和人文环境因素时,效果更好。研究成果提供了一个水土保持在水利工程中的实施助力,并为进一步的水土保持研究和水利工程设计提供了理论支撑和实践参考。

关键词：水土保持水利工程措施研究

超声引导腹横肌平面阻滞用于全麻腹股沟疝腹腔镜经腹腹膜前疝修补术的效果

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河南外科学杂志 2024年第1期30卷 117-120页

作者：常超男郑州市金水区总医院麻醉科郑州450000

目的评价超声引导腹横肌平面阻滞(TAPB)用于全麻腹股沟疝腹腔镜经腹腹膜前疝修补术(TAPP术)的效果。方法择期全麻行TAPP术患者86例,男性,年龄57~73岁,BMI 19~28 kg/m^(2),ASAⅠ~Ⅲ级。采取随机数字表法将患者分为2组,各43例。全身麻醉... 详细信息

目的评价超声引导腹横肌平面阻滞(TAPB)用于全麻腹股沟疝腹腔镜经腹腹膜前疝修补术(TAPP术)的效果。方法择期全麻行TAPP术患者86例,男性,年龄57~73岁,BMI 19~28 kg/m^(2),ASAⅠ~Ⅲ级。采取随机数字表法将患者分为2组,各43例。全身麻醉后和切皮前TAPB组实施超声引导TAPB镇痛,对照组不采取外周区域镇痛。分别于麻醉前(T_(0))、麻醉后10 min(T_(1))、麻醉后30 min(T_(2))、术毕(T_(3))时记录患者的HR、MAP。采用视觉模拟评分法(VAS)评估患者术后6 h、12 h、24 h的疼痛程度。统计头晕、恶心、呕吐不良反应发生率。结果T_(0)时2组患者的HR、MAP差异均无统计学意义(P>0.05)。T_(1)、T_(2)、T_(3)时点,TAPB组患者的HR、MAP波动幅度小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);2组的组间、时间、组间与时点交叉的差异均有统计学意义(P<0.05)。TAPB组患者术后6 h、12 h、24 h的VAS评分,以及术后不良反应发生率均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论对行全麻下TAPP术治疗的腹股沟疝患者,实施超声引导TAPB,有利于稳定术中血流动力学指标、减轻术后疼痛程度和降低不良反应发生率。

关键词：腹股沟疝腹腔镜经腹腹膜前疝修补术超声引导腹横肌平面阻滞

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飞秒激光激发水线产生太赫兹辐射的研究

光通信技术 2024年第3期48卷 89-94页

作者：贺广超常超张勇李立容昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650000

为了进一步探究飞秒激光激发水线产生太赫兹辐射的影响因素,通过实验研究了激光功率、激光焦点在水线中的位置及水线温度等因素对太赫兹辐射功率的影响。实验结果表明:随着激光功率的升高,太赫兹辐射功率也相应增加,但转换效率却在降低... 详细信息

为了进一步探究飞秒激光激发水线产生太赫兹辐射的影响因素,通过实验研究了激光功率、激光焦点在水线中的位置及水线温度等因素对太赫兹辐射功率的影响。实验结果表明:随着激光功率的升高,太赫兹辐射功率也相应增加,但转换效率却在降低;相较于水线中心,水线边缘的太赫兹波辐射功率更高;同时,随着水线温度的升高,水线中心的太赫兹波辐射功率也随之升高。此外,通过建立水线与邻近空气域的二维平面模型,并对太赫兹电场强度的分布情况进行计算,发现随着太赫兹波频率的增大,辐射至空气中的太赫兹波电场强度也相应增强。

关键词：飞秒激光太赫兹液体源太赫兹辐射水线