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碳材料修饰电极快速检测硫化氢和亚硝酸盐及其在食品检测中的应用研究

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碳材料修饰电极快速检测硫化氢和亚硝酸盐及其在食品检测中的应用...

作者：徐后传合肥工业大学

学位级别：硕士

电化学分析方法是一类基于电与化学反应之间的关系对物质进行定性和定量检测的一类仪器分析方法,其具有选择性好、灵敏度高、价格低廉且易于微型化和自动化等优点。硫化氢（H2S）和亚硝酸盐（nitrite）作为食品保藏中常用的无机物,在日... 详细信息

电化学分析方法是一类基于电与化学反应之间的关系对物质进行定性和定量检测的一类仪器分析方法,其具有选择性好、灵敏度高、价格低廉且易于微型化和自动化等优点。硫化氢（H2S）和亚硝酸盐（nitrite）作为食品保藏中常用的无机物,在日常生活中会经常接触,其危害性也受到了越来越多的关注,所以对其进行快速有效的检测时十分必要的,。本文主要以H2S和亚硝酸盐为研究对象,分别采用了丝网印刷电极（screen-printed electrode, SPE）和玻碳电极（glassy carbon electrode, GCE）作为基础电极,利用电化学分析方法对其进行快速检测。本论文主要包括以下工作：1.基于丝网印刷电极快速检测硫化氢以丝网印刷电极为基础电极,铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液为电子媒介体,采用示差脉冲伏安法研究硫化氢在丝网印刷电极上的电化学响应。当硫化氢浓度在3.16×10-6～1×10-3 M范围内时,其浓度的对数与反应产生的峰电流成线性关系,响应电流i与硫化氢浓度对数C满足线性方程I=-0.0403C+0.1838,线性相关系数R=0.998,最低检测限为5.889×10-8M。该方法可用于实际检测植物细胞中的硫化氢含量。2.基于茜素（Az）-还原氧化石墨烯（rGO）修饰玻碳电极快速检测硫化氢本文介绍了一种利用茜素复合还原氧化石墨烯快速检测硫化氢的新方法,组装而成的Az/rGO/GCE传感器对硫离子显示出了明显的催化氧化活性。在0.2MpH=7的磷酸盐缓冲液中,利用循环伏安法测得在+565mv处出现阳极峰,且峰电流和硫离子浓度呈正相关,线性区间为：0.002-3.28 mM,线性相关系数为0.996,最低检测限为：1μM,该方法主要用于使用硫化氢预处理过的水果中硫离子的检测。3.基于牛血红蛋白修饰玻碳电极快速检测亚硝酸盐本文利用牛血红蛋白（hemoglobin, Hb）与纳米金-还原氧化石墨烯（gold nanoparticles-reduced graphene oxide, AuNPs-rGO）结合修饰的玻碳电极对亚硝酸盐进行检测,通过血红蛋白对亚硝酸根（N02）进行氧化得到高铁血红蛋白和N03-所产生的直接电子转移信号来对N02进行定性和定量的检测。将AuNPs-rGO复合物修饰在玻碳电极表面,干燥后再将Hb修饰上去组装成Hb/AuNPs-rGO/GCE传感器,在上述修饰电极上涂上8μL浓度为0.5%的Nafion,干燥后形成Nafion膜,即形成Nafion/Hb/AuNPs-rGO/GCE传感器。通过研究发现,该电极对亚硝酸盐进行CV检测时有良好的选择性和灵敏度,且具有较宽的线性检测范围：05^iM-100μM,峰电流与硝酸盐浓度符合线性方程：Ip= 0.0369 C （NO2-）+0.2245 （R= 0.992）,最低检测限为0.1μM,该方法简单、快速、灵敏,可用于环境和食品中的亚硝酸盐的检测。

关键词：硫化氢电子媒介体还原氧化石墨烯茜素血红蛋白亚硝酸盐

血红蛋白/纳米金-还原氧化石墨烯复合物修饰电极对食品中亚硝酸盐的快速电化学传感检测

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现代食品科技 2015年第11期31卷 319-323页

作者：徐后传丁顺操小栋叶应旺叶永康孙汉巨合肥工业大学生物与食品工程学院安徽合肥230009

本文利用牛血红蛋白(hemoglobin,Hb)与纳米金-还原氧化石墨烯(gold nanoparticles-reduced Graphene Oxide,Au NPs-r GO)结合修饰的玻碳电极对亚硝酸盐进行检测,通过血红蛋白对亚硝酸根(NO2-)进行还原得到高铁血红蛋白和NO3-所产生的直... 详细信息

本文利用牛血红蛋白(hemoglobin,Hb)与纳米金-还原氧化石墨烯(gold nanoparticles-reduced Graphene Oxide,Au NPs-r GO)结合修饰的玻碳电极对亚硝酸盐进行检测,通过血红蛋白对亚硝酸根(NO2-)进行还原得到高铁血红蛋白和NO3-所产生的直接电子转移信号来对NO2-进行定性和定量的检测。将Au NPs-r GO复合物修饰在玻碳电极表面,干燥后再将Hb修饰上去形成Hb/Au NPs-r GO/GCE传感器,在上述修饰的电极上涂上80μL浓度为0.5%的Nafion,干燥后形成Nafion膜,即形成Nafion/Hb/Au NPs-r GO/GCE传感器。通过研究发现,该电极对亚硝酸盐进行循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)检测时有良好的选择性和灵敏度,且具有较宽的线性检测范围:0.5μM^100μM,峰电流与硝酸盐浓度符合线性方程:IP=0.0369C(NO2-)+0.2245(R=0.9918),最低检测限为0.1μM,该方法简单、快速、灵敏,可用于环境和食品中的亚硝酸盐的检测。

关键词：血红蛋白亚硝酸盐还原氧化石墨烯纳米金生物传感器

Cu-Zr复合氧化物催化耦合甘油和CO_(2)合成碳酸甘油酯

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燃料化学学报（中英文） 2024年第2期52卷 171-183页

作者：徐换换柯义虎北方民族大学国家民委化工技术基础重点实验室宁夏银川750021 北方民族大学宁夏太阳能化学转化技术重点实验室宁夏银川750021

采用水热法合成了一系列不同Cu-Zr物质的量比的Cu1-xZrxO_(2)双金属氧化物,以此为催化剂,将生物柴油生产过程副产物甘油与温室气体CO_(2)耦合反应制备精细化工产品碳酸甘油酯。结果表明,Zr掺杂量不同,催化剂对甘油羰基化反应效果呈现明... 详细信息

采用水热法合成了一系列不同Cu-Zr物质的量比的Cu1-xZrxO_(2)双金属氧化物,以此为催化剂,将生物柴油生产过程副产物甘油与温室气体CO_(2)耦合反应制备精细化工产品碳酸甘油酯。结果表明,Zr掺杂量不同,催化剂对甘油羰基化反应效果呈现明显差距,最佳反应条件下,Cu0.99Zr0.01O_(2)催化剂具有最佳催化性能,甘油转化率和碳酸甘油酯选择性分别达到64.1%和85.9%。并且发现与纯CuO和纯ZrO_(2)相比,Cu1-xZrxO_(2)复合氧化物在甘油与CO_(2)耦合反应体系中表现出更强的催化活性,结合X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附、程序升温还原(H2-TPR)、程序升温脱附(TPD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等表征手段,推测高活性与Zr在CuO表面的分散程度、催化剂表面氧物种含量及酸碱性位点数量有关。此外,为了研究催化剂的稳定性,以Cu0.99Zr0.01O_(2)催化剂作为基准进行了循环性能测试,结果表明,经过六次循环后,甘油的转化率和碳酸甘油酯的选择性未发生明显变化,说明该催化剂稳定性良好。

关键词：甘油碳酸甘油酯二氧化碳复合氧化物 2-氰基吡啶

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瑞利波相速度和椭圆率与远震P波联合反演蒙古中南部地壳高分辨率S波速度结构

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地球物理学报 2024年第1期67卷 89-107页

作者：徐荟吴庆举中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局震源物理重点实验室北京100081

利用蒙古中南部台阵记录的连续背景噪声数据、天然地震面波数据和远震P波波形数据,开展瑞利波相速度、椭圆率和远震P波叠加波形的联合反演,建立了蒙古中南部地壳三维S波速度模型.结果显示,蒙古中南部的瑞利波相速度及椭圆率、沉积基底... 详细信息

利用蒙古中南部台阵记录的连续背景噪声数据、天然地震面波数据和远震P波波形数据,开展瑞利波相速度、椭圆率和远震P波叠加波形的联合反演,建立了蒙古中南部地壳三维S波速度模型.结果显示,蒙古中南部的瑞利波相速度及椭圆率、沉积基底深度、莫霍面深度、地壳S波速度在蒙古—鄂霍茨克缝合线和蒙古主构造线南北两侧分布均有明显差异,暗示了这两条缝合线至少为地壳级别的分界.中戈壁火山和Bus-Obo火山在地壳内相互连通,在下地壳存在大面积低速层.我们推测杭盖穹隆上地幔热物质上涌在中戈壁带地壳底部形成岩浆囊,为这两座板内火山活动提供了岩浆来源.

关键词：蒙古中南部 S波速度结构蒙古—鄂霍茨克缝合线蒙古主构造线板内火山

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任务驱动视角下机器地图现状与发展

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第4期49卷 609-623页

作者：徐连瑞游雄信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001

随着国家对机器人发展战略的不断推进,保障机器人认知和学习的机器地图近年来成为地图科学研究的新方向。针对目前机器地图理论研究相对匮乏的问题,基于测制用一体运行机制,阐述总结任务驱动下的机器地图关键技术和研究现状。数据获取... 详细信息

随着国家对机器人发展战略的不断推进,保障机器人认知和学习的机器地图近年来成为地图科学研究的新方向。针对目前机器地图理论研究相对匮乏的问题,基于测制用一体运行机制,阐述总结任务驱动下的机器地图关键技术和研究现状。数据获取与处理是地图模型构建和任务应用的基础支撑,围绕机器人平台、特征提取、语义分割、多传感器融合等技术现状进行归纳总结;地图模型构建承上启下,分析参考常用的地图模型架构及其特点,描述不同任务情境中如何搭建使用弹性、稳健、可靠的建图系统;任务应用是机器地图功能性的集中体现,介绍总结路径规划、目标检测、知识表达与推理等典型应用研究现状。论述展望了机器地图存在的问题及未来发展方向。

关键词：任务驱动机器地图测制用一体运行机制认知学习

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分级监督范式指导下的遥感图像超分辨率方法

遥感学报 2024年第7期28卷 1746-1759页

作者：李明锴徐其志北京理工大学机电学院北京100081

超分辨率技术可提升遥感图像空间分辨率,为基于遥感图像的目标检测、场景分类等任务提供更加清晰的数据集,具有广泛的应用价值。然而,现有基于深度学习的超分辨率方法存在监督次数不足的问题,导致超分辨率重建图像中易出现细节损失和伪... 详细信息

超分辨率技术可提升遥感图像空间分辨率,为基于遥感图像的目标检测、场景分类等任务提供更加清晰的数据集,具有广泛的应用价值。然而,现有基于深度学习的超分辨率方法存在监督次数不足的问题,导致超分辨率重建图像中易出现细节损失和伪细节。针对这一问题,本文提出基于分级监督的遥感图像超分辨率方法(MSSR)。首先,提出了一个分级监督网络架构,通过引入多级真值图像作为监督,为超分辨率过程提供充足的图像细节恢复指引,进而减少超分辨率结果中细节损失和伪细节的出现。其次,为了便于构建级数可变、超分辨率倍数可变的分级监督网络,设计了一个轻量化的、超分辨率倍数可灵活调整的同构超分辨率模块(BSRC)。各级BSRC的网络结构基本相同,便于迁移网络权重,缩短训练时间。最后,针对分级网络超分辨率倍数一定时,网络级数及各级分辨率倍数有多种组合方式的问题,对比多种分级方式下的超分辨率结果,给出最佳网络分级方式。此外,构建了一个包含世界各地复杂细节地面场景的遥感图像数据集(RSSRD)。在该数据集和UCMerced、AID两个公开数据集上进行超分辨率实验,实验结果显示本文方法优于现有常用超分辨率方法。

关键词：遥感图像深度学习分级监督超分辨率多尺度特征提取渐进式网络参数共享迁移学习

基于meta分析的丛枝菌根对小麦产量和品质的影响

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草业学报 2024年第7期33卷 192-204页

作者：徐寿霞河南科技大学图书馆河南科技大学农学院河南洛阳471023

小麦是人类种植的最为重要的作物之一,对保障粮食安全有着极其重要的作用,因此,小麦的高产、稳产、优质一直是研究的热点科学问题;而丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae,AM)是存在于植物根系的最广泛共生体,能够改善植物营养、提高植物产... 详细信息

小麦是人类种植的最为重要的作物之一,对保障粮食安全有着极其重要的作用,因此,小麦的高产、稳产、优质一直是研究的热点科学问题;而丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae,AM)是存在于植物根系的最广泛共生体,能够改善植物营养、提高植物产量和提升植物品质。为了系统、全面地评估AM在小麦生产方面的功能,筛选有利于小麦生产的高效AM真菌,本研究采用meta分析方法,基于171篇相关研究文献建立了数据库,整体评价了AM对小麦产量和品质的影响,并探讨了不同AM真菌的效应差异。结果表明,AM能通过提高17.1%的穗粒数和15.7%的千粒重,而实现小麦增产24.2%;同时,AM改善了小麦的品质,使籽粒蛋白质含量提高15.7%,P和Zn含量分别增加15.2%和21.5%;AM对小麦产量和品质的改善可能是基于改善了小麦植物营养状况和叶片叶绿素含量,其提高小麦植株地上部N含量8.4%、P 16.2%、Ca 91.2%和Zn 11.3%,并提高叶绿素含量27.5%。不同属或种的AM真菌对小麦产量和品质的影响存在明显差异,其中,斗管囊霉属真菌的效应更显著和稳定。本研究全面评价了AM对小麦产量和品质的影响,探讨了其作用机制,分析了不同AM真菌的效应差异,以期为丛枝菌根应用于小麦生产,以及选择高效的AM真菌提供理论和实践依据。

关键词：丛枝菌根小麦产量品质菌根效应 meta分析

广义周期点阵结构的等效性能均匀化映射方法研究

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中国科学：技术科学 2024年第6期54卷 1036-1056页

作者：徐仕杰张卫红西北工业大学航宇材料结构一体化设计与增材制造装备技术国际联合研究中心陕西省空天结构技术重点实验室西安710072

本文研究了广义周期点阵结构等效力学性能的均匀化计算问题,提出了计算等效弹性矩阵、等效热应力系数与热膨胀系数的均匀化映射方法,将广义周期均匀化问题映射转换为正方形单胞的经典周期均匀化问题,以此揭示了广义周期均匀化方法的内... 详细信息

本文研究了广义周期点阵结构等效力学性能的均匀化计算问题,提出了计算等效弹性矩阵、等效热应力系数与热膨胀系数的均匀化映射方法,将广义周期均匀化问题映射转换为正方形单胞的经典周期均匀化问题,以此揭示了广义周期均匀化方法的内在映射机理,阐明了广义周期均匀化等效性能的基本性质.该方法极大降低了计算求解与编程难度.通过典型数值算例,分析比较了广义周期均匀化映射方法、经典周期均匀化方法与精细尺度有限元方法计算结果的差异.结果表明所提出的映射方法普适性与有效性强,对于静力学、热力耦合问题及动力学固有频率问题均具有良好的计算精度.

关键词：广义周期点阵结构均匀化方法映射方法等效弹性矩阵等效热膨胀系数

泛南海地区极端降水的历史分布和未来演变特征

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大气科学 2024年第1期48卷 333-346页

作者：杨崧徐连连中山大学大气科学学院/南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082 广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室珠海519082

泛南海地区是全球海—陆—气相互作用最敏感的区域之一,该区域极端降水释放的潜热加热可以调节局地的温度和湿度廓线对大气环流进行调整,进而影响周边地区甚至全球的天气气候。因此,泛南海地区极端降水的时空变化特征及变异机理一直是... 详细信息

泛南海地区是全球海—陆—气相互作用最敏感的区域之一,该区域极端降水释放的潜热加热可以调节局地的温度和湿度廓线对大气环流进行调整,进而影响周边地区甚至全球的天气气候。因此,泛南海地区极端降水的时空变化特征及变异机理一直是国内外学者关注的焦点。本文利用观测数据(1951~2014年)和国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)两种共享社会经济路径(SSP1-2.6和SSP5-8.5)的统计降尺度数据(2015~2100年),分析了泛南海地区年平均和季节平均的日降水的最大值(RX1day)、连续5日降水的最大值(RX5day)、极端强降水天数(R20)和非常湿润天(R95p)的时空变化特征。RX1day、RX5day、R20和R95p常用于表征极端强降水、持续性强降水、极端强降水的频率和极端累计降雨量的特征。1951~2014年泛南海地区年平均和季节平均的四个极端降水指数的较大值均分布在东南亚、中国东南部以及青藏高原南坡地区,即这些区域不仅是极端强降水发生的区域,也是持续性强降水以及高频极端降水发生的区域。季节平均的极端降水指数特征表现为:东南亚一年四季都极易发生强降水、持续性强降水和高频极端降水;南亚、青藏高原以及东亚的各个极端降水指数在夏季最大,秋季和春季次之,冬季最小。SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下2015~2100年泛南海地区年平均和季节平均的四个极端降水指数的空间分布与历史时期相似,且对整个区域而言,各个指数均呈显著增加的趋势。由各个指数在未来三个时段(2016~2035年、2046~2065年和2080~2099年)相比于1995~2014年的百分比变化可知,南亚和青藏高原是泛南海地区未来强降水、持续性强降水以及高频极端降水变化最显著的区域。由此可知,虽然东南亚是历史时期四个极端降水指数的大值区,但该区域各个极端降水指数在未来三个时段的变化没有其他区域明显。此外,以东南亚为例,本文分析了该区域1979~2019年夏季极端降水的形成机理,发现印度洋冷海温异常、热带北大西洋暖海温异常以及热带太平洋和大西洋海温异常是造成东南亚夏季极端降水呈北湿南干、全区一致偏湿和北干南湿的关键因子。

关键词：泛南海极端降水时空变化特征海温异常

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