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基于诱导电荷电渗与确定性侧向位移的颗粒高效分离研究

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基于诱导电荷电渗与确定性侧向位移的颗粒高效分离研究

作者：张心罡哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

颗粒是环境、生物体内及装备中普遍存在的标志物,对其的高精度检测在疾病防治、装备维护等方面具有重要意义。确定性侧向位移(Deterministic Lateral Displacement,DLD)具有纳米级别的颗粒分离精度,在颗粒检测中的应用前景广阔,但低通... 详细信息

颗粒是环境、生物体内及装备中普遍存在的标志物,对其的高精度检测在疾病防治、装备维护等方面具有重要意义。确定性侧向位移(Deterministic Lateral Displacement,DLD)具有纳米级别的颗粒分离精度,在颗粒检测中的应用前景广阔,但低通量的不足限制了其对大量样品的检测能力。诱导电荷电渗(Induced Charge Electroosmosis,ICEO)通过电渗流驱动颗粒聚集,具有较高的灵活性和可集成性,可与DLD技术协同作用提高其颗粒分离效率。本论文首先揭示了ICEO颗粒聚集与DLD颗粒分离的原理,基于其原理推导出流速和通道宽度是影响二者协同作用的主要因素,并分析了颗粒在二者协同作用下的运动过程和受力情况。其次,本论文对ICEO电极与DLD阵列结构尺寸进行了设计,通过数值仿真确定了微流控芯片应采用的高度及激励电信号频率、验证了芯片设计的可行性,并在理论层面分析了通道宽度对ICEO与DLD协同作用的影响。随后,设计了完整的ICEO-DLD芯片,基于软光刻与光刻技术成功在同一芯片上实现了ICEO与DLD技术的集成,并通过该芯片验证了二者协同作用的可行性,确定DLD技术是二者协同作用中对流速的主要限制因素。最后,通过实验探究了通道宽度对ICEO与DLD协同作用效果的影响,指出了其在宽度上的适用范围。通过ICEO-DLD芯片与常规DLD芯片的对比明确了二者协同作用对颗粒分离效率的提高。提出并列式与偏移式芯片结构,提高了其协同作用效果及在宽度上的适用范围。本论文提出的ICEO-DLD协同作用微流控芯片具有较高的灵活性和可集成性,有望在颗粒高精度检测的实际需求场景中得到应用。

关键词：诱导电荷电渗确定性侧向位移微流控芯片颗粒高效分离

四川盆地上二叠统龙潭组烃源岩生、排烃特征及资源潜力

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石油与天然气地质 2022年第3期43卷 621-632页

作者：张心罡庞宏庞雄奇陈君青吴松马奎友张思玉中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)理学院北京102249

上二叠统龙潭组是四川盆地多个大中型气田的烃源岩,热演化程度较高,无法通过热模拟实验或化学动力学方法对其进行有效的生、排烃特征和油气资源潜力研究,制约了油气勘探开发。基于国内主要含油气盆地的大量岩石热解、总有机碳(TOC)含量... 详细信息

上二叠统龙潭组是四川盆地多个大中型气田的烃源岩,热演化程度较高,无法通过热模拟实验或化学动力学方法对其进行有效的生、排烃特征和油气资源潜力研究,制约了油气勘探开发。基于国内主要含油气盆地的大量岩石热解、总有机碳(TOC)含量分析及成熟度资料,采用生烃潜力法,建立了龙潭组高、过成熟烃源岩的生、排烃演化模型,分析了生、排烃特征,评价了资源潜力,预测了常规和非常规(页岩)油气有利区。结果表明:龙潭组烃源岩生烃潜力巨大。Ⅱ型和Ⅲ型有机质均在镜质体反射率(R_(o))为0.5%时达到生烃门限,分别在R_(o)为0.8%和0.9%时达到排烃门限;原始生烃潜力指数分别为570 mg/g和200 mg/g;龙潭组现今生烃量达7460×10^(8)t,排烃量达3840×10^(8)t,残留烃量达3620×10^(8)t,其中页岩气资源量为24.6×10^(12)m^(3),可采资源量为3.7×10^(12)m^(3);川北应以常规气勘探为主,川中及川东北油气勘探可以常规气与页岩气并举,川东和川南应以页岩气勘探为主。

关键词：生烃潜力法生、排烃量页岩气资源量有利区预测烃源岩页岩气龙潭组上二叠统四川盆地

渤海湾盆地束鹿凹陷“牙刷状”油藏成藏特征与模式

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石油与天然气地质 2022年第3期43卷 566-581页

作者：吕传炳庞雄奇马奎友庞宏火勋港付亮亮张心罡梁星如吴松中国石油华北油田公司河北任丘062552 油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

冀中坳陷束鹿凹陷具有良好的油气成藏条件,然而实际勘探中许多直井无法获得工业产能。以束鹿凹陷车城油田沙河街组“牙刷状”油藏为研究对象,从储层特征、隔夹层特征、盖层特征、油气来源及运移路径,综合分析了“牙刷状”油藏成藏条件... 详细信息

冀中坳陷束鹿凹陷具有良好的油气成藏条件,然而实际勘探中许多直井无法获得工业产能。以束鹿凹陷车城油田沙河街组“牙刷状”油藏为研究对象,从储层特征、隔夹层特征、盖层特征、油气来源及运移路径,综合分析了“牙刷状”油藏成藏条件及成藏过程,并总结了其成藏模式。研究表明:“牙刷状”油藏富集于优势砂地比储层中,油藏间被盖层分隔成不同的压力系统,油藏内被相对致密的砂岩隔夹层分隔成一系列压力系统相同的储集单元;断层是“牙刷状”油藏成藏的平面运移及垂向运移主要通道。该地区存在两期油气充注,第一期原油充注是“牙刷状”油藏的主要油气来源,且该期充注的油气沿同期发育的断层运移至地表浅层并散失,使得油气层厚度随深度变浅逐渐减小;油气运移方向与优质储层展布方向大致垂直,导致油藏集中发育在油气运移方向上的断层圈闭中,形成了一系列“牙刷状”油藏。文章系统论述了“牙刷状”油藏的成因机制,为研究区后续勘探开发工作提供可靠的理论基础。

关键词：油源条件储层特征储-盖组合运移路径成藏模式 “牙刷状”油藏束鹿凹陷渤海湾盆地

鄂尔多斯盆地南部延长组长8油层组差异成藏过程

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科学技术与工程 2022年第27期22卷 11871-11879页

作者：张思玉庞雄奇丁超庞宏张心罡中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 西安石油大学地球科学与工程学院西安710065

鄂尔多斯盆地南部延长组长8油层组为岩性油藏,其在东部富县地区和西部庆阳地区勘探成果和成藏过程存在差异,究其原因,对长8油层组的沉积规模、储层特征、成藏年代进行了研究,总结出富县和庆阳两个地区在不同时期运聚成藏模式的差异性。... 详细信息

鄂尔多斯盆地南部延长组长8油层组为岩性油藏,其在东部富县地区和西部庆阳地区勘探成果和成藏过程存在差异,究其原因,对长8油层组的沉积规模、储层特征、成藏年代进行了研究,总结出富县和庆阳两个地区在不同时期运聚成藏模式的差异性。结果表明:①富县地区和庆阳地区分别发育三角洲前缘沉积相和辫状河三角洲沉积相,庆阳地区沉积规模小于富县地区;②由于受到沉积作用和成岩作用的影响,总体上庆阳地区储层物性比富县地区差;③富县地区经历了2期油气充注,第1期油气充注为晚侏罗世-早白垩世,第2期油气充注为早白垩世中期,庆阳地区主要经历了1期油气充注,成藏时间为早白垩世中期;④东、西部运聚成藏存在差异:在晚侏罗世,富县地区长9作为主要的供烃来源,长9油气沿砂体向长8油层组进行运移,同时也可在其内部进行长距离的侧向运移,而庆阳地区此时长9源岩生烃强度不大,只有少量油气沿砂体进入长8储层,成藏组合为下生上储;在早白垩世,庆阳地区构造活动强烈,长7和长9作为主要的供烃来源,油气沿断裂带进行大量充注,成藏组合为下生上储和上生下储,而富县地区此时长7源岩有油气生成,但由于断裂带不发育,油气充注相对庆阳较弱。明确了盆地南部延长组长8油层组东、西部成藏差异,归纳了油气运聚成藏模式,其研究成果对指导盆地石油勘探部署提供重要依据。

关键词：均一温度流体包裹体成藏过程差异性分析长8油层组鄂尔多斯盆地南部

基于互相关的仿真算法(CCSIM)的页岩数字岩心重构

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石油天然气学报 2019年第2期41卷 8-13页

作者：崔帅飞张心罡罗建鸿王润涵聂昕长江大学地球物理与石油资源学院湖北武汉非常规油气湖北省协同创新中心(长江大学) 湖北武汉

页岩储层具有低孔、低渗,矿物组分复杂及各向异性突出等特点,其基础的岩石物理研究实验很难进行,而数字岩心模型可为页岩的岩石物理实验数值模拟奠定基础。针对页岩储层的特殊性质,利用二维扫描电镜图像,选用基于互相关的仿真算法(CCSI... 详细信息

页岩储层具有低孔、低渗,矿物组分复杂及各向异性突出等特点,其基础的岩石物理研究实验很难进行,而数字岩心模型可为页岩的岩石物理实验数值模拟奠定基础。针对页岩储层的特殊性质,利用二维扫描电镜图像,选用基于互相关的仿真算法(CCSIM),实现了岩石数字岩心模型的重构。该方法计算效率较高,重构结果与原始二维切片形态具有良好的一致性,再现了页岩组分的长距离连通性,验证了CCSIM用于下一步页岩多尺度三维模型构建的可行性。

关键词：页岩数字岩心基于互相关的仿真算法(CCSIM) 图像重构

“整体感知”的内涵与方式——以《荷塘月色》课例为例

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中学语文教学 2025年第1期 25-29页

作者：张心科华东师范大学中文系上海200062

分析大量的《荷塘月色》教学案例后发现,对“整体感知”的理解主要有两种:一是用略读的方式“笼统”“大致”地了解整篇课文内容,适用于所有文体阅读;二是用“诵读”“体味”“体悟”而非“肢解”“分析”的方式深入地理解课文内容,主... 详细信息

分析大量的《荷塘月色》教学案例后发现,对“整体感知”的理解主要有两种:一是用略读的方式“笼统”“大致”地了解整篇课文内容,适用于所有文体阅读;二是用“诵读”“体味”“体悟”而非“肢解”“分析”的方式深入地理解课文内容,主要适用于文学作品。现在一般认同第一种观点。关于“整体感知”的教法,从内容维度来说,主要有感知文本结构、感知情感基调、感知语言特色、感知意境氛围;从方式维度来说,主要有引导分析式、朗读体验式、问题探究式和比较联系式。过去的这些观点和教法,也存在一些值得深思的问题:整体感知的内涵到底是什么,整体感知要不要区分文体并采用不同的方法,整体感知要不要教师引导。

关键词：整体感知《荷塘月色》案例分析阅读教学

胆汁酸代谢在代谢性心脑血管疾病发生发展中的作用

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中国病理生理杂志 2025年

作者：杨婉越张心怡于杨山东第一医科大学(山东省医学科学院)实验动物学院(省实验动物中心) 山东第一医科大学(山东省医学科学院)临床与基础医学院

胆汁酸作为一种重要的信号分子，通过与法尼酯X受体（farnesoid X receptor, FXR）、Takeda G蛋白偶联受体5(Takeda G protein-coupled receptor 5, TGR5)、鞘氨醇-1-磷酸受体2(sphingosine-1-phosphate receptor 2,S1PR2)等不同的膜受体和核受体结合来调控一系列复杂的代谢网络。研究表明，胆汁酸与多种代谢性心脑血管疾病的发生发展关系密切，如TGR5的激活可减少泡沫细胞的形成和动脉粥样硬化病变；FXR通过抑制甘油三酯合成的基因而调节脂代谢；熊脱氧胆酸有效减少促炎细胞因子，改善外周微循环，降低心力衰竭的风险。本文对胆汁酸的生物合成与代谢、胆汁酸主要受体发挥作用的途径及功能以及胆汁酸与心脑血管疾病发生发展的关系作一综述，为以胆汁酸受体为靶点的机制研究和相关药物研发提供参考。

关键词：胆汁酸脂质代谢心血管疾病脑血管疾病

出露基岩形态及空间分布对喀斯特坡地水土流失的影响

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水土保持学报 2025年

作者：张心印戴全厚严友进徐小金贵州大学林学院南京林业大学生态文明建设与林业发展研究所南方可持续林业协同创新中心

[目的]通过研究出露基岩形状及空间分布对喀斯特区坡地水土流失的影响，为进一步认识喀斯特坡地自然降雨条件下侵蚀规律提供科学依据。[方法]以喀斯特不同岩土覆被坡地为研究对象，通过自然降雨监测，研究自然降雨、出露基岩形状及空间... 详细信息

[目的]通过研究出露基岩形状及空间分布对喀斯特区坡地水土流失的影响，为进一步认识喀斯特坡地自然降雨条件下侵蚀规律提供科学依据。[方法]以喀斯特不同岩土覆被坡地为研究对象，通过自然降雨监测，研究自然降雨、出露基岩形状及空间分布对喀斯特坡地产流产沙的影响。[结果]1)基岩形态在雨中降雨强度下对地表径流影响显著，小雨、中雨条件下K型格局（2.01、4.79 L）>L型格剧（1.75、3.34 L），大雨及以上降雨时，这种趋势出现反转；空间分布对地表产流无明显影响。2)基岩形态在5种降雨条件下对坡地壤中流影响显著，呈K型格局>L型格局；5种雨强条件下，空间分布对壤中流影响为R型格局>M型格局>L型格局。3)基岩形态对地下径流的影响中，小雨、中雨下K型格局L型格局；空间分布在暴雨、大暴雨2种雨强条件下地下径流量L型格局（2.31、2.5 L）、R型格局（2.95、2.36 L）>M型格局（0.47、1.21 L）。4)大暴雨条件下出露基岩的形态及空间分布变化均能显著影响地表侵蚀产沙量（pR型格局（8.99 t/hm2）>M型格局（7.93 t/hm2）、L型格局>K型格局（7.06 t/hm2）。[结论]出露基岩形态及空间分布对喀斯特坡地产流产沙有显著影响，且这种影响受到降雨类型的调控。今后在水土流失防治中应根据不同降雨类型进行重点治理。

关键词：喀斯特坡地自然降雨出露基岩形状出露基岩空间分布

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新乡贤嵌入乡村治理:困境、成因及纾解

西北农林科技大学学报(社会科学版) 2025年第2期25卷 98-106页

作者：张心仪杨建科西安交通大学人文社会科学学院西安710049

“嵌入理论”为新乡贤参与乡村治理提供了一个新分析框架,作为新时代乡村治理的新生力量,新乡贤参与乡村治理不能脱离其所在的社会关系,而是必须嵌入其中。但目前,新乡贤参与乡村治理还面临身份嵌入、利益嵌入、观念嵌入等方面的困境。... 详细信息

“嵌入理论”为新乡贤参与乡村治理提供了一个新分析框架,作为新时代乡村治理的新生力量,新乡贤参与乡村治理不能脱离其所在的社会关系,而是必须嵌入其中。但目前,新乡贤参与乡村治理还面临身份嵌入、利益嵌入、观念嵌入等方面的困境。身份方面,作为体制外治理主体,新乡贤面临嵌入村“两委”和村民法定自治主体的困境;利益方面,作为追求自身利益的治理者,新乡贤面临将自身利益嵌入村民及村庄利益的困境;观念方面,新乡贤面临其具有的现代观念嵌入乡村传统观念的困境。造成这些困境的原因主要包括新乡贤缺乏乡村治理的法定身份,“理性经济人”考量及乡村文化处于重塑期等。对此,必须采取有针对性的措施予以纾解,如可以从赋予新乡贤嵌入乡村治理的合法身份、构建乡村利益共同体、塑造现代乡村新文化等方面着手。

关键词：新乡贤乡村治理嵌入理论乡村社会社会关系

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