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水系锌离子电池隔膜设计及锌负极沉积机理研究

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水系锌离子电池隔膜设计及锌负极沉积机理研究

作者：张丰麟浙江大学

学位级别：硕士

低成本、无毒性、高安全性的水系锌离子电池具有大规模储能的前景,但由于金属锌负极存在枝晶生长、腐蚀和析氢副反应等问题,锌离子电池的循环稳定性仍不理想。为了推动锌离子电池的进一步发展,研究人员从电极、电解液或界面等方面入手,... 详细信息

低成本、无毒性、高安全性的水系锌离子电池具有大规模储能的前景,但由于金属锌负极存在枝晶生长、腐蚀和析氢副反应等问题,锌离子电池的循环稳定性仍不理想。为了推动锌离子电池的进一步发展,研究人员从电极、电解液或界面等方面入手,提出了各种改善锌负极的策略。然而,目前锌离子电池仍缺乏性能优异的亲水隔膜,这也限制了锌离子电池的实际应用。隔膜作为电池的关键部件之一,能够防止正负极间的直接接触,并起到调节离子输运和金属沉积的作用。因此,开发新型水系锌离子电池隔膜不仅可以抑制锌枝晶生长、提升锌负极的稳定性,还有望提升电池的能量密度并降低电池成本。本论文采用流延涂覆方法研究制备了一种新型水系电池隔膜PVDF-LiTFSI（PVDF-Li）。研究发现,在PVDF-Li隔膜中,PVDF与LiTFSI之间具有显著的相互作用,这不仅降低了PVDF的结晶性,还显著提升了隔膜的亲水性。此外,PVDF与Li盐之间的相互作用促使PVDF-Li隔膜在干燥过程形成了具有微观分级孔隙结构的团簇结构。这种孔隙结构有效促进了锌离子在隔膜中的快速传输和均匀离子扩散通量,并显著提升了水系电解液中锌离子的扩散迁移数和锌负极溶解-沉积反应动力学。以PVDF-Li为隔膜的Zn||Zn对称电池在1 mAcm,1 mAh cm下可稳定循环1000 h以上,循环寿命约为传统玻璃纤维隔膜电池的5倍,且隔膜有效抑制了锌枝晶的生长。以PVDF-Li为隔膜的Zn||VO全电池的初始比容量(324 mAh g)比玻璃纤维隔膜电池高27%,循环寿命和容量保持率也显著提高。此外,电池压力对金属的沉积-溶解行为也具有重要的影响,但缺少具体的认识。我们结合本论文开发的新型PVDF-Li基隔膜,设计了一套压力可控的原位电池装置,系统研究了外置压力对金属锌沉积和溶解行为的影响。研究发现随着压力的升高,锌沉积层的孔隙率从0.87降低至0.35,锌负极沉积形貌也从岛状沉积演变为光滑无孔的致密沉积。结合多尺度表征和电化学测试,我们阐明了压力在锌离子输运、锌成核和生长过程中的作用机理,并提出了通过调节压力来改善锌负极沉积形貌和循环稳定性的方法。通过优化压力,可以显著提升锌负极的循环寿命,并改善水系锌负极在低温下的电化学性能。在PVDF-Li隔膜研究的基础上,提出了用溶剂蒸发诱导相分离法制备了孔隙可控的亲水聚合物隔膜。此方法能够进一步降低成本,有利于隔膜的规模化生产和制备。制备的PFSA-PVDF隔膜使锌负极在1 mAcm,1 mAh cm下循环寿命超过1000 h,且循环后的极化电压仅为48 mV;Zn||PANI全电池可实现超过循环4000圈的稳定循环,电池容量平均每圈仅衰减0.00375%,具有优异的循环性能。

关键词：水系锌离子电池锌枝晶水系电池隔膜聚偏氟乙烯机械压力

LINC01579通过miR-23b-3p/NFE2L2轴促进胶质瘤增殖、侵袭和迁移性的机制研究

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LINC01579通过miR-23b-3p/NFE2L2轴促进胶质瘤增殖、侵袭和迁移性...

作者：张丰麟山东大学

学位级别：硕士

背景胶质瘤(glioma)是中枢神经系统最常见和最致命的原发性肿瘤,其中胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)占所有胶质瘤的50%,其恶性程度最高,预后差,是严重威胁人类生命健康的疾病之一。近年来高通量测序技术的发展,长链非编码RNA(long nonc... 详细信息

背景胶质瘤(glioma)是中枢神经系统最常见和最致命的原发性肿瘤,其中胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)占所有胶质瘤的50%,其恶性程度最高,预后差,是严重威胁人类生命健康的疾病之一。近年来高通量测序技术的发展,长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)在胶质瘤发生发展中作用机制的研究不断被发现。很多研究表明,lncRNA通过海绵吸附miRNA,影响其下游靶mRNA的表达,形成竞争性内源性RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络来调节肿瘤的进展。因此,阐明lncRNA在胶质瘤中介导的ceRNA网络调控机制将对疾病早期诊断和靶点治疗提供新的策略。我们利用胶质瘤组织lncRNA表达谱芯片筛选了在胶质瘤中有差异表达的lncRNA——LINC01579,进一步发现其介导的ceRNA调控网络影响胶质瘤的增殖、侵袭和迁移性。本研究进一步阐明胶质瘤发展的分子机制,LINC01579参与的ceRNA网络可能作为胶质瘤早期诊断和分子治疗的靶点。方法利用脑组织芯片筛选出差异表达的lncRNA LINC01579,GEPIA数据库分析LINC01579在胶质瘤中的表达情况,qRT-PCR检测验证LINC01579在胶质瘤组织和细胞中的表达情况。构建LINC01579过表达和敲除细胞体系,通过CCK-8比色法和Transwell实验验证LINC01579对胶质瘤细胞增殖、侵袭、迁移能力的影响。通过核质分离、双荧光素酶基因报告、RNA免疫沉淀、蛋白免疫印迹法等实验,结合生物信息数据库,寻找LINC01579介导的ceRNA网络中的下游miRNA和miRNA下游靶向mRNA,在细胞表型和蛋白表达水平上设计挽救实验验证LINC01579通过ceRNA网络机制促进胶质瘤的增殖、侵袭和迁移性。结果***01579在胶质瘤中表达量显著升高LINC01579在胶质母细胞瘤中表达显著上调,GEPIA数据库分析LINC01579在胶质母细胞瘤中表达显著升高并具有组织特异性,qRT-PCR进一步证实了 LINC01579在胶质瘤组织和细胞系中表达显著上调。***01579促进胶质瘤细胞的恶性生物学行为过表达LINC01579的胶质瘤细胞增殖性、侵袭性、迁移能力较对照组明显升高。敲低LINC01579则了抑制胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移能力。***01579作为miR-23b-3p的吸附海绵核质分离实验证明LINC01579主要定位于胞浆,Encori数据库预测与LINC01579有结合位点的miRNA,qRT-PCR显示敲除LINC01579,miR-23b-3p表达量升高最为显著,双荧光素酶分析和RIP实验证实LINC01579可以海绵吸附miR-23b-3p,Pearson相关性分析LINC01579与miR-23b-3p呈负相关。***-23b-3p部分逆转了 LINC01579对胶质瘤的影响挽救实验中,过表达或敲低miR-23b-3p部分逆转了 LINC01579对胶质瘤细胞增殖、侵袭和迁移性的影响。***2L2 是 miR-23b-3p 的靶向 mRNA通过Encori生物信息数据库预测,发现miR-23b-3p与NFE2L2 mRNA的3’端非翻译区(untranslated regions,UTR)存在结合位点。双荧光素酶报告证实了 NFE2L2是miR-23b-3p的下游靶点,Western blot实验显示过表达miR-23b-3p后NFE2L2蛋白表达水平下降,而降低miR-23b-3p,NFE2L2蛋白表达水平升高。***01579通过miR-23b-3p/NFE2L2调控轴促进了胶质瘤细胞的恶性进展CCK-8实验和Transwell实验表明NFE2L2促进胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移性。过表达LINC01579,NFE2L2的蛋白表达水平升高,而敲低LINC01579,NFE2L2蛋白水平则下降。Western blot实验显示,过表达miR-23b-3p或抑制miR-23b-3p部分逆转了LINC01579对NFE2L2的蛋白表达水平影响。GEPIA数据库Pearson相关性分析GBM中LINC01579与NFE2L2的表达量呈正相关。结论本研究结果证实了LINC01579在胶质母细胞瘤中表达显著升高,并具有一定的组织特异性,LINC01579作为竞争性内源性RNA,通过海绵吸附miR-23b-3p来调节NFE2L2的表达,从而促进胶母细胞瘤细胞的恶性进展。

关键词：胶质瘤 ceRNA LINC01579 miR-23b-3p NFE2L2

各向同性模量的分级多孔隔膜促进锌离子均匀扩散及水系锌离子电池循环稳定性

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Science China Materials 2023年第3期66卷 982-991页

作者：张丰麟黄凡洋黄仁智董宁焦淑红曹瑞国潘慧霖 Department of Chemistry Zhejiang UniversityHangzhou 310027China Department of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China State Key Laboratory of Clean Energy Utilization Zhejiang UniversityHangzhou 310027China

水系锌离子电池具有低成本、高安全的特点,有望应用于大规模储能.然而,锌负极的循环稳定性仍不理想,且水系电池缺少合适的亲水隔膜,这限制了水系锌离子电池的实际应用.在本文中,我们报道了一种可用于水系电池的分级多孔的聚偏二氟乙烯-... 详细信息

水系锌离子电池具有低成本、高安全的特点,有望应用于大规模储能.然而,锌负极的循环稳定性仍不理想,且水系电池缺少合适的亲水隔膜,这限制了水系锌离子电池的实际应用.在本文中,我们报道了一种可用于水系电池的分级多孔的聚偏二氟乙烯-双三氟甲磺酰亚胺锂(PVDF-LiTFSI)(PVDF-Li)隔膜.均匀混合的LiTFSI盐降低了PVDF的结晶性,使隔膜具有优异的机械强度,并形成分级的孔隙结构.这种LiTFSI诱导的分级多孔结构有助于实现Zn2+的快速传输和锌的均匀沉积,同时保证隔膜在水系电解液中具有优异的润湿性.这种先进的PVDF-Li隔膜能显著抑制锌枝晶的生长,提高水系锌离子电池的循环寿命.因此,使用PVDF-Li隔膜的Zn||V2O5电池的初始容量达324 mA h g-1,比传统玻璃纤维隔膜高27%,且容量保持率也得到大幅提升.该研究设计了一种功能隔膜来调控正负极反应的均匀性,这为高性能水系电池的开发提供了新的思路.

关键词：锌离子电池循环寿命水系电解液初始容量聚偏二氟乙烯锌负极循环稳定性均匀扩散

中药熏蒸结合功能锻炼治疗腰椎间盘突出症临床观察

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实用中医药杂志 2021年第7期37卷 1245-1247页

作者：邢明祥张丰麟河南省睢县中医院河南睢县476900 河南中医药大学河南郑州450046

目的:观察中药熏蒸结合功能锻炼治疗腰椎间盘突出症的效果。方法:90例按照随机数字表法分为对照组和观察组各45例。两组均用功能锻炼治疗,观察组加用中药熏蒸治疗。结果:总有效率观察组高于对照组(P<0.05)。观察组ODI评分低于对照组(P<0... 详细信息

目的:观察中药熏蒸结合功能锻炼治疗腰椎间盘突出症的效果。方法:90例按照随机数字表法分为对照组和观察组各45例。两组均用功能锻炼治疗,观察组加用中药熏蒸治疗。结果:总有效率观察组高于对照组(P<0.05)。观察组ODI评分低于对照组(P<0.05),JOA评分高与对照组(P<0.05)。治疗后两组VAS评分均降低(P<0.05),且观察组低于对照组(P<0.05)。结论:中药熏蒸结合功能锻炼治疗腰椎间盘突出症效果较好。

关键词：腰椎间盘突出中药熏蒸功能锻炼

接骨续断方对踝关节骨折外固定术后关节功能的影响

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实用中医药杂志 2021年第8期37卷 1281-1282页

作者：邢明祥张丰麟河南省睢县中医院河南睢县476900 河南中医药大学2020级针灸推拿专业单招班河南郑州450046

目的:观察接骨续断方对踝关节骨折外固定术后关节功能的影响。方法:102例根据随机数字表法分为对照组和研究组各51例,两组均给予手法复位石膏固定,研究组加用接骨续断方。结果:治疗3个月后,研究组优良率高于对照组(P<0.05),研究组踝关... 详细信息

目的:观察接骨续断方对踝关节骨折外固定术后关节功能的影响。方法:102例根据随机数字表法分为对照组和研究组各51例,两组均给予手法复位石膏固定,研究组加用接骨续断方。结果:治疗3个月后,研究组优良率高于对照组(P<0.05),研究组踝关节评分高于对照组(P<0.05),两组踝关节活动度均增加(P<0.05),且研究组踝关节活动度大于对照组(P<0.05);研究组踝部肿痛消失时间和骨折愈合时间均短于对照组(P<0.05)。结论:接骨续断方能够改善踝关节骨折外固定术后关节功能,提高踝关节骨折临床疗效。

关键词：踝关节骨折术后接骨续断方关节功能

海藻酸钠/膨润土/活性炭复合微球对亚甲基蓝的吸附性能研究

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化工新型材料 2024年第8期52卷 201-206页

作者：聂锦旭杨树荣张丰麟董嘉豪杜星广东工业大学土木与交通工程学院广州510006

以海藻酸钠、膨润土、活性炭为原料,氯化钙为交联剂,采用溶胶-凝胶法制备海藻酸钠/膨润土/活性炭复合微球(G1),并考察其对亚甲基蓝的吸附性能及吸附机理。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪对其进行表征分析。探讨... 详细信息

以海藻酸钠、膨润土、活性炭为原料,氯化钙为交联剂,采用溶胶-凝胶法制备海藻酸钠/膨润土/活性炭复合微球(G1),并考察其对亚甲基蓝的吸附性能及吸附机理。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪对其进行表征分析。探讨了pH、投样量、和亚甲基蓝初始浓度、吸附时间等因素对吸附性能的影响。结果表明:G1在pH=4—11时均有很高的吸附效果,可直接采用自然pH进行研究;投加0.3g材料对初始浓度为100mg/L的亚甲基蓝有优异的吸附能力,吸附600min基本达到平衡;吸附过程符合拟二级动力学方程;Freundlich吸附等温模型能更好地描述MB的吸附行为(R^(2)=0.993);通过计算可知,该复合材料对亚甲基蓝的最大吸附量可达206.404mg/g。经过7次循环使用,吸附量仍达初次使用的90%以上。

关键词：海藻酸钠膨润土吸附亚甲基蓝

钢铁企业开展质量管理体系提升工作的分析与措施

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中国钢铁业 2024年第9期 32-32,33-35页

作者：张丰麟霍咚梅肖邦国冶金工业规划研究院、标准与认证中心

钢铁行业是国民经济发展的支柱行业,也是质量管理体系率先普及的行业,钢铁企业更是质量管理体系应用和实施的重要主体。进入高质量发展阶段,钢铁企业工艺流程、产品品种各异,质量控制流程长、环节复杂、风险点多,对质量管理体系运行提... 详细信息

钢铁行业是国民经济发展的支柱行业,也是质量管理体系率先普及的行业,钢铁企业更是质量管理体系应用和实施的重要主体。进入高质量发展阶段,钢铁企业工艺流程、产品品种各异,质量控制流程长、环节复杂、风险点多,对质量管理体系运行提出了更高的要求,需要有针对性地开展质量管理体系提升工作。

关键词：钢铁企业质量管理体系提升

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慢性肾脏病并发脑卒中的研究进展

山东医药 2020年第31期60卷 101-104页

作者：付茂武单波杨佳良张丰麟展如才山东第一医科大学第一附属医院(山东省千佛山医院) 济南250014 寿光市人民医院

慢性肾脏病(CKD)在全球的患病率迅速上升,被认为是全球主要的健康负担,是心脑血管疾病的危险因素。由于肾脏和大脑小动脉相似的解剖结构和功能特点,对血管损伤具有独特的易感性,CKD与卒中有很强的相关性。虽然CKD与传统危险因素相关,如... 详细信息

慢性肾脏病(CKD)在全球的患病率迅速上升,被认为是全球主要的健康负担,是心脑血管疾病的危险因素。由于肾脏和大脑小动脉相似的解剖结构和功能特点,对血管损伤具有独特的易感性,CKD与卒中有很强的相关性。虽然CKD与传统危险因素相关,如糖尿病、高血压、血脂异常、肥胖和吸烟,然而非传统风险因素如尿毒症、氧化应激、矿物质-骨骼疾病和透析等因素,亦起重要作用,增加了卒中的风险,并影响预后。

关键词：慢性肾脏病尿毒症卒中出血性卒中缺血性卒中

开颅血肿清除术、CT引导下血肿穿刺术治疗重症脑干出血对比观察

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山东医药 2021年第21期61卷 61-63页

作者：付茂武杨佳良殷宪勇张丰麟展如才山东第一医科大学第一附属医院山东省千佛山医院神经外科济南250014

目的对比观察开颅血肿清除术、CT引导下血肿穿刺术用于重症脑干出血的治疗效果。方法重症脑干出血患者55例,根据治疗方式不同分为开颅组(21例)和微创组(34例)。开颅组患者接受开颅血肿清除术治疗,微创组患者接受CT引导下血肿穿刺术治疗... 详细信息

目的对比观察开颅血肿清除术、CT引导下血肿穿刺术用于重症脑干出血的治疗效果。方法重症脑干出血患者55例,根据治疗方式不同分为开颅组(21例)和微创组(34例)。开颅组患者接受开颅血肿清除术治疗,微创组患者接受CT引导下血肿穿刺术治疗,记录并比较两组患者术后30 d内患者死亡情况和功能恢复情况(MRS评分0~2分视为患者功能恢复),以及术后再出血、发生颅内感染等并发症情况,并分析患者初始格拉斯哥昏迷指数(GCS)评分、血肿体积与术后30 d内死亡情况、功能恢复情况的关系。结果开颅组21例患者中,术后MRS评分0~2分者3例,术后MRS评分3~6分者13例,死亡5例,术后再出血1例,发生颅内感染1例;微创组34例患者中,术后MRS评分0~2分者5例,术后MRS评分3~6分者14例,死亡15例,术后再出血1例,发生颅内感染2例;两组相比,P均>0.05。开颅组初始GCS评分3~4分、初始GCS评分5~8分、血肿体积5~10 mL、血肿体积>10 mL的患者死亡率与微创组相比,P均>0.05。开颅组初始GCS评分3~4分、初始GCS评分5~8分、血肿体积5~10 mL、血肿体积>10 mL的患者功能恢复情况与微创组相比,P均>0.05。结论开颅血肿清除术、CT引导下血肿穿刺术治疗重症脑干出血的疗效相当。

关键词：开颅血肿清除术 CT引导下血肿穿刺术脑干出血重症脑干出血