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三元疏水低共熔溶剂的性质规律探究及其在薄层电化学中的应用

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三元疏水低共熔溶剂的性质规律探究及其在薄层电化学中的应用

作者：王大吉上海师范大学

学位级别：硕士

电化学研究中,设计新型电解质溶液是一个重要的课题。近年来,随着绿色化学理念的兴起,低共熔溶剂(DES)作为一种可调节性强的新型绿色溶剂已经已经受到广泛关注。DES具有诸如不可燃性、低挥发性、低毒性和生物可降解性等优点,因此有望在... 详细信息

电化学研究中,设计新型电解质溶液是一个重要的课题。近年来,随着绿色化学理念的兴起,低共熔溶剂(DES)作为一种可调节性强的新型绿色溶剂已经已经受到广泛关注。DES具有诸如不可燃性、低挥发性、低毒性和生物可降解性等优点,因此有望在物质分离、气体捕获、有机和纳米材料合成,以及生物催化等领域成为传统溶剂的绿色替代者。此外,亲水型DES(例如氯化胆碱-乙二醇、氯化胆碱-尿素等)由于其优异的导电性和宽广的电化学窗口,已经显示出在冶金、电沉积、化学电源和电化学传感器等领域具有广泛的应用前景。然而,大多数疏水型低共熔溶剂(HDES)由于电导率较低,在电化学应用中鲜有报道。为了开发低粘度、高导电率的HDES,本论文在课题组先前关于麝香草酚(Th)和苄基三乙基氯化铵(TEBAC)二元HDES研究的基础上,利用Th与癸酸(DA)或DL-薄荷醇(Men)形成低粘度HDES的特性,设计并合成了Th-TEBAC-DA和Th-TEBAC-Men两种三元HDES。论文系统地探讨了组成、温度对这些合成HDES的疏水性、粘度和电导率的影响,并结合薄层电化学技术,将所合成的HDES应用于维生素K的检测。主要研究结果和结论如下:1.研究表明,HDES的粘度和电导率随温度变化符合Arrhenius和VogelFulcher-Tammann(VFT)模型。组成对HDES的影响则符合Casteel-Amis模型。基于这些模型,我们获得了用于预测不同组成或温度下溶剂粘度和电导率的经验方程参数。此外,我们还成功设计了一个神经网络模型,用于预测这两种HDES体系在不同温度和组成下的电导率。2.利用合成的HDES具备疏水性、低粘度、高电导率和宽电化学窗口的优点,只需将少量HDES(2μL)滴涂在玻碳电极表面,即可方便地构建液-液不互溶的薄层电化学体系。在此基础上,我们成功实现了对微量疏水性维生素K1和维生素K3的电化学检测。本论文的研究结果不仅为这些新型溶剂在电化学体系中的应用提供了实验依据,也将为开发设计低粘度、高导电率的疏水低共熔溶剂提供一定的借鉴。

关键词：疏水低共熔溶剂电导率和黏度性质规律探究薄层电化学维生素K1、K3的检测

基于济南月子习俗的月子餐包装设计 ——以“妈妈来了”为例

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基于济南月子习俗的月子餐包装设计 ——以“妈妈来了”为例

作者：王温馨曲阜师范大学

学位级别：硕士

坐月子是产后女性一个非常重要的阶段,由于我国幅员辽阔,每个地方的月子习俗也有所差别。济南人多生活在冬暖夏晴的平原地区,由于地形、气候等自然环境和社会环境的原因,形成了独特的坐月子习俗。然而,随着社会的进步、思想教育的提高,... 详细信息

坐月子是产后女性一个非常重要的阶段,由于我国幅员辽阔,每个地方的月子习俗也有所差别。济南人多生活在冬暖夏晴的平原地区,由于地形、气候等自然环境和社会环境的原因,形成了独特的坐月子习俗。然而,随着社会的进步、思想教育的提高,济南传统月子习俗也不可避免地发生了改变。新时代的妈妈们更加提倡科学“坐月子”;更加注重饮食的健康和产后身心健康的调理。新旧思想的碰撞,使她们与父母辈在坐月子问题上产生巨大的观念差异,不少老一辈人坚持传统的月子习俗,导致目前仍有许多女性被不良陋习所拘束,严重影响了其身心健康。因此关注产妇群体的产后需求,向产后女性以及其家人普及科学的坐月子方式是非常有必要的。包装设计作为宣传产品的媒介之一,具有传达信息和教育的功能,它所产生的推广效果是非常大的。由于人们生活水平的提高以及生育政策的改变,越来越多的产后女性对于坐月子环境、饮食等有了更高的追求,济南月子服务市场也随之逐渐升温,衍生出各种各样的月子行业,月子餐服务行业在近年来得到产后女性的青睐。本论文以月子餐包装设计为例,立足于产后女性群体的情感需求,主要从三个部分进行研究和实践。第一部分是从月子习俗的概念和由来、济南月子习俗的现代演变等方面对济南月子习俗进行全面的了解,同时采用用户访谈、问卷调查的方式对济南月子习俗背景下的产妇群体需求进行数据分析,找出产妇对月子餐包装的需求点。第二部分是通过分析包装设计的功能,对济南月子习俗与月子餐包装相结合的必要性进行研究。第三部分是从“妈妈来了”月子餐品牌的简介、特色、目前现状等方面进行充分了解,找出设计痛点,进而将月子习俗背景下的产妇群体需求与“妈妈来了”月子餐包装相结合进行实践创作。通过月子餐包装设计来传达对产后女性的关心、帮助与支持,来提高社会对产后女性的关注度,同时也让更多的人认识到坐月子正确的、科学的方式。

关键词：济南月子习俗产后女性月子餐包装设计

新建桥梁施工全过程对邻近高铁营业线桥墩变形影响分析

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新建桥梁施工全过程对邻近高铁营业线桥墩变形影响分析

作者：王邢宇山东交通学院

学位级别：硕士

随着我国高速铁路、公路总里程数的持续增长,交通网络日益密集,邻近营业线施工的情况愈发普遍。邻近营业线新建桥梁施工包括桩基施工、承台及桥墩施工及上部结构施工等阶段,均会在一定程度上导致既有线桥墩产生附加变形,进而威胁营业线... 详细信息

随着我国高速铁路、公路总里程数的持续增长,交通网络日益密集,邻近营业线施工的情况愈发普遍。邻近营业线新建桥梁施工包括桩基施工、承台及桥墩施工及上部结构施工等阶段,均会在一定程度上导致既有线桥墩产生附加变形,进而威胁营业线桥梁的运营安全。目前,针对于新建桥梁施工对邻近营业线影响的研究主要集中于桥梁下部结构施工,而没有全面考虑新建桥梁下部结构及上部结构施工全过程对既有桥墩变形的累加影响,造成了潜在的施工风险。为此,本文以郑济高铁某标段跨京沪高铁特大桥工程为依托,采用理论分析、现场试验、数值模拟等手段,开展了以下研究工作:(1)充分考虑新建桥梁施工工艺特点,综合运用层次分析法、三角模糊数法及模糊综合评判法,提出了适用于新建桥梁施工影响下营业线桥墩变形风险分析方法,实现了既有桥墩在新建桥梁施工全过程影响下变形风险的定量化评估;根据新建桥梁各施工阶段的风险等级,确定了施工过程中既有桥墩变形的重点监测节点。(2)提出了基于数字图像相关技术的桥墩变形监测方法,进一步搭建了既有线高铁桥墩变形监测系统,实现了新建桥梁施工全过程影响下邻近营业线桥墩变形的高效、实时动态化监测。(3)采用PLAXIS 3D有限元软件,对新建桥梁施工全过程进行了精细化模拟,研究新建桥梁施工对既有桥墩变形的影响;对既有桥墩在新建桥梁各施工阶段影响下的变形规律及极值进行了系统分析;研究了地质条件对既有桥墩变形的影响,提出了针对软土地质条件下新建桥梁施工的风险管控建议;研究了桥位距离对既有桥墩变形的影响,通过对桥墩附加变形与桥位距离间的关系进行非线性拟合,推导出在地质条件、施工荷载等因素确定的情况下,既有桥墩的附加变形公式。进一步计算得到新建桥梁施工引起既有桥墩的附加变形分别达到《邻近铁路营业线施工安全监测技术规程》中预警值、报警值及控制值时,对应的最小施工安全距离,可为类似工程提供一定借鉴。(4)基于BP神经网络,提出了新建桥梁施工影响下既有桥墩沉降的预测方法。以新建桥梁施工期间及施工结束后两个月的既有桥墩沉降监测数据作为样本,建立了桥墩沉降预测模型,对既有桥墩在新建桥梁施工完成后的沉降终值进行了预测。

关键词：邻近营业线施工桥墩变形风险评估数值模拟沉降预测

基于碳化聚合物点的多重荧光传感器的制备与应用

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基于碳化聚合物点的多重荧光传感器的制备与应用

作者：王卯长春工业大学

学位级别：硕士

近年来,随着工业和科技的高速发展,工业、生活废水的产出逐年增多。工业采矿、废气废水排放等造成不少重金属如汞、铬、铅等进入水、大气和土壤中,严重影响生态环境,给人类身体健康带来致命的危害。水体中的重金属离子极难降解、有毒且... 详细信息

近年来,随着工业和科技的高速发展,工业、生活废水的产出逐年增多。工业采矿、废气废水排放等造成不少重金属如汞、铬、铅等进入水、大气和土壤中,严重影响生态环境,给人类身体健康带来致命的危害。水体中的重金属离子极难降解、有毒且易在生物体中富集进而对人产生伤害,日本的水俣病就是典型的例子。因此,开发一种可以便捷检测重金属离子的方法变得尤为迫切。随着环境的不断恶化,癌症的病发率正在逐年增高。目前癌症治疗主要依赖于化学疗法,化疗药物的不良递送会对患者的身体造成巨大损伤。因此,研发一种向癌细胞递送药物的材料就变得极其重要。碳化聚合物点和金属纳米簇作为新型的荧光材料,因其低成本、低毒性、独特的尺寸、优异的荧光性能和负载能力从众多材料中脱颖而出。本文主要围绕碳化聚合物点的多重荧光传感器的制备与应用展开讨论,主要工作内容如下:（1）基于氮/硫共掺杂碳化聚合物点的荧光纳米探针及其Cr检测性能。在本部分工作中,通过热溶剂法以玉米秸秆作为碳源,一步合成了具有橙红色荧光发射的碳化聚合物点（RCPDs）,该碳化聚合物点有优秀的荧光特性、良好的水溶性和稳定性,且合成过程绿色环保。对水体中的Cr表现出明显的荧光猝灭现象,检测限可低至0.87μM,能够实现对水体中Cr的快速检测,拥有明显的视觉变化和很强的抗干扰能力,可以在其他离子存在的情况下实现对Cr的检测。在实际环境和生物检测等领域中极具潜力。（2）碳化聚合物点/金纳米团簇双发射荧光纳米复合材料及其细胞追踪和药物递送性能的研究。本文使用d-penicillamine（DPA）作为稳定剂,合成了具有近红外（NIR）发射的小尺寸金纳米簇（Au NCs）,并将其与碳化聚合物点复合,制备了一种新型的双发射荧光纳米复合材料。本文用它分别负载盐酸阿霉素（DOX）和诺氟沙星（NFX）两种药物,构建了两种简单的p H响应型药物递送系统:CPDs/Au NCs-DOX和CPDs/Au NCs-NFX用于人肺腺癌细胞的追踪和给药。该系统的药物释放过程遵循第一阶段给药模式,是静脉注射治疗癌症的理想选择。经MTT(3-（4,5-二甲基噻唑-2-酰基）-2,5-二苯基溴化四唑)法测定,CPDs/Au NCs双发射荧光纳米复合材料的细胞毒性很小。激光共聚焦显微镜显示,CPDs/Au NCs双发射荧光纳米复合材料能快速进入细胞,在细胞中呈现明亮的红色荧光。CPDs/Au NCs双发射荧光纳米复合材料优异的药物输送和荧光跟踪特性使其在细胞成像、生物标记、药物递送及癌症治疗等领域具有广阔的应用前景。

关键词：碳化聚合物点金属纳米簇重金属离子检测细胞追踪药物输送

BFRP锚杆锚固结构中超声导波传播特性研究

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BFRP锚杆锚固结构中超声导波传播特性研究

作者：王慢慢江西理工大学

学位级别：硕士

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UIO-66复合材料的制备及其性能的研究

UIO-66复合材料的制备及其性能的研究

作者：王鲍瑞长春工业大学

学位级别：硕士

随着工业化的发展,重金属污染已成为全球环境面临的一个重要问题。因此,对于重金属污染水体的治理和防范具有十分重要的意义。金属有机骨架（MOFs）这一类多孔新材料因其高比表面积、孔径和化学构造的可调性而备受关注,其应用领域多样,... 详细信息

随着工业化的发展,重金属污染已成为全球环境面临的一个重要问题。因此,对于重金属污染水体的治理和防范具有十分重要的意义。金属有机骨架（MOFs）这一类多孔新材料因其高比表面积、孔径和化学构造的可调性而备受关注,其应用领域多样,包括了气体的吸附存储、能量存储以及催化反应等。然而,在水体中使用MOF也存在一些缺点:（1）MOFs材料在水体中的再生与回收可能存在技术上的难题,需要寻找更有效的方法进行处理和回收利用。（2）MOFs材料在水体中可能受到环境因素的影响而失去稳定性,需要考虑材料的长期使用效果。因此本文一方面以金属有机骨架UIO-66-（OH）为原材料,掺杂Fe S纳米材料形成Fe S@UIO-66-（OH）复合材料;另一方面将磁性聚多巴胺（PDA）微球和UIO-66-（OH）形成复合材料,从而进一步提高了锆基金属有机骨架的性能。具体研究内容如下:（1）第一部分采用四氯化锆、二羟基对苯二甲酸、五水合硫代硫酸钠和四水合二氯化铁为原料,通过溶剂热制备出二硫化铁掺杂的UIO-66-（OH）复合材料。运用XRD、SEM、XPS、EDS、FT-IR等对材料进行表征,证明成功合成了Fe S@UIO-66-（OH）复合材料。利用所制备的材料还原去除六价铬离子,使用硼氢化钠对材料进行还原再生,复合材料的效率在五个实验循环后保持较高,表明其具有高稳定性和良好的可重复使用性。最后,提出了Fe S@UIO-66-（OH）复合材料还原去除六价铬离子的机理。（2）第二部分采用四氯化锆、二羟基对苯二甲酸、四水合二氯化铁、六水合三氯化铁、盐酸多巴胺和氢氧化钠为原料,通过溶剂热制备出了PDA@FeO@UIO-66-（OH）复合材料。对合成的复合材料进行了详细表征,采用XRD、SEM、XPS、EDS、FT-IR等技术进行了系统分析,证明成功合成了PDA@FeO@UIO-66-（OH）复合材料。利用所制备的材料还原去除六价铬离子,使用氢氧化钠对材料进行还原再生,复合材料的去除效率在五个实验循环后保持较高,表明其具有高稳定性和可重复使用性。最后,初步提出了PDA@FeO@UIO-66-（OH）复合材料还原去除六价铬离子的机理。

关键词：锆基金属有机骨架六价铬还原复合材料

中阶梯光栅光谱仪谱图分析方法研究与软件开发

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中阶梯光栅光谱仪谱图分析方法研究与软件开发

作者：王楗北方工业大学

学位级别：硕士

中阶梯光栅光谱仪具有宽波段、高衍射效率、高分辨率等优点,在各行业的应用中有着不可替代的优势。本文基于实验室研发的电感耦合等离子体(ICP)中阶梯光栅光谱仪,对谱图数据处理与校正进行深入分析研究,开发配套仪器的上位机软件,并基... 详细信息

中阶梯光栅光谱仪具有宽波段、高衍射效率、高分辨率等优点,在各行业的应用中有着不可替代的优势。本文基于实验室研发的电感耦合等离子体(ICP)中阶梯光栅光谱仪,对谱图数据处理与校正进行深入分析研究,开发配套仪器的上位机软件,并基于国家发射光谱仪检定规程进行计量性能检定实验。文中对中阶梯光栅光谱仪谱图还原、去噪、基线校正和谱峰识别等进行分析研究。基于Zemax中搭建的分光光路模型,在Matlab中调用ZOS-API建立波长-坐标谱图还原数据库;基于结合谱峰剔除的S-G滤波去噪方法在去除背景噪声的同时保留元素特征谱峰信息;基于自适应迭代加权惩罚最小二乘法(air PLS)避免了基线过拟合,并有效抑制边缘数据对基线拟合的影响;基于标准偏差的局部极大值对称零面积寻峰算法有效抑制假峰的影响,准确识别重叠峰和弱峰。文中还对实验条件、仪器状态等因素造成的谱图干扰进行分析研究。基于自适应曝光时间序列的谱图校正算法,有效提升了特征谱线二维谱图的成像质量,增强标准曲线的线性相关性;基于谱线偏差的非线性全谱波长校正算法有效减小了仪器工作波段范围内波长提取的误差;基于Voigt谱峰参数拟合的重叠峰快速校正算法能够有效分离重叠峰,进一步提升定量分析的准确性,提高实验分析的效率。基于上述谱图分析方法与抗干扰处理,针对实验室自主研发的中阶梯光栅光谱仪开发了上位机软件,实现了不同下位机模块之间的通讯,且具备谱线查询、仪器优化、谱图标定、实验设置、谱图编辑和数据存储等功能。最后,基于JJG 768-2005国家发射光谱仪检定规程,配制系列标准溶液建立标准曲线并进行了相关计量性能检定实验。实验结果表明,仪器波长提取误差小于0.009nm,仪器的最小光谱带宽、检出限、重复性及稳定性均符合国家检定规程A级标准。

关键词：中阶梯光栅光谱仪数据处理干扰校正软件开发

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钢桥面板U肋焊接模拟及热处理后疲劳分析

钢桥面板U肋焊接模拟及热处理后疲劳分析

作者：王铳西安理工大学

学位级别：硕士

随着我国市政桥梁的快速发展,钢箱梁因其轻质高强、安装简便、施工工期短等优点在市政桥梁中得到广泛应用。焊接作为钢结构最主要的连接方式之一,近年来在钢箱梁桥中的应用日益广泛。然而在焊接施工过程中,由于材料相变、位移约束以及... 详细信息

随着我国市政桥梁的快速发展,钢箱梁因其轻质高强、安装简便、施工工期短等优点在市政桥梁中得到广泛应用。焊接作为钢结构最主要的连接方式之一,近年来在钢箱梁桥中的应用日益广泛。然而在焊接施工过程中,由于材料相变、位移约束以及温度场的不均匀分布等诸多原因,导致焊接完成后的构件中存在焊接残余应力与变形,是焊接结构裂纹萌生和扩展、钢材疲劳寿命降低的重要因素,当焊接残余应力与车辆荷载共同作用时,对桥梁整体安全的影响更为显著。本文依托实际工程西安曲江新区植物园西侧市政桥梁钢箱梁工程,主要聚焦于该桥梁工程中的钢桥面板U肋局部构件,利用有限元软件Abaqus建立钢桥面板U肋焊接有限元模型,研究其焊接残余应力和残余变形的分布规律,并对U肋进行焊后热处理来降低由焊接产生的残余应力,再结合Fe-safe疲劳分析软件,研究热处理对U肋疲劳寿命及安全系数的影响。本文主要研究内容如下:(1)总结钢桥面板U肋焊接数值模拟、焊后热处理及焊缝疲劳国内外研究现状,包括焊接残余应力和变形的概念、对构件的影响以及对焊接残余应力和变形的控制和消除。(2)在Abaqus中建立U肋局部模型,通过焊接有限元模拟得出构件焊接温度场、应力场和变形场分布情况,并研究不同焊接工艺参数(焊接顺序、焊接速度和焊接环境温度)对U肋焊接残余应力和变形的影响。结果表明,钢桥面板U肋纵向焊接残余应力表现为两侧为残余压应力,而中间为残余拉应力;焊接顺序对钢桥面板U肋残余应力影响较小,对残余变形影响较大;随着焊接速度的增大,残余拉应力分布宽度相对减少,竖向残余变形也越来越小;随着环境温度的提高,焊接残余应力在逐渐变小,焊接残余变形在逐渐变大。(3)选取合适的热处理循环曲线对焊接后U肋应力场进行焊后热处理,得到热处理后焊接残余应力分布规律,研究并探讨焊接热处理及蠕变效应对构件残余应力消除机理,对比分析升温速率和保温时间对焊接残余应力的影响,为钢桥面板U肋焊后热处理工艺提供一定的参考。结果表明,焊后热处理考虑蠕变效应能有效地减小焊接残余应力,升温速率对焊接残余应力影响较小,延长保温时间能够使焊后热处理效果增加。(4)在热处理后应力场的基础上对构件进行疲劳寿命分析,并通过改变面板厚度和焊接坡口角度,研究其对热处理后面板U肋疲劳寿命的影响。结果表明,焊接残余应力的存在大大降低了结构的疲劳寿命和疲劳安全系数,但当考虑焊接热处理和蠕变效应后,结构的疲劳寿命提高。增加板厚可以提高结构的疲劳寿命,并且当焊接坡口角度达到55°时其疲劳耐久性最好,结构最为安全。

关键词：钢桥面板U肋 Python二次开发残余应力残余变形焊后热处理疲劳寿命

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教材中关于极值和最值的一些错误

数学通报 2024年第5期63卷 51-54页

作者：王二民郑州工业应用技术学院基础教学部 451100

寻找最大值或最小值的问题是微分学产生的最初动机之一,也是微分学的一个典型应用.《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》中要求:了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;能利用导数求某些函数的极大值、极小值以及给定闭... 详细信息

寻找最大值或最小值的问题是微分学产生的最初动机之一,也是微分学的一个典型应用.《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》中要求:了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;能利用导数求某些函数的极大值、极小值以及给定闭区间上不超过三次的多项式函数的最大值、最小值;体会导数与单调性、极值、最大(小)值的关系。

关键词：多项式函数闭区间微分学单调性极小值极值和最值最大(小)值普通高中数学课程标准