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聚乳酸立构作用与两亲性共聚物链结构调控及其对凝聚态结构影响

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聚乳酸立构作用与两亲性共聚物链结构调控及其对凝聚态结构影响

作者：郭明威南京林业大学

学位级别：硕士

聚乳酸(PLA)是最重要的可生物降解聚酯之一,由于其生物相容性、低毒性,在绿色塑料、生物医学等领域具有巨大的应用潜力。但是均质结晶(HC)PLA具有低机械性能、热性能等可改善的缺点限制了其市场应用。众所周知,共聚和共混是改性聚合物... 详细信息

聚乳酸(PLA)是最重要的可生物降解聚酯之一,由于其生物相容性、低毒性,在绿色塑料、生物医学等领域具有巨大的应用潜力。但是均质结晶(HC)PLA具有低机械性能、热性能等可改善的缺点限制了其市场应用。众所周知,共聚和共混是改性聚合物基体最有效的方法。本文通过共聚改性方法,合成不同分子量、不同组成的PLA分子链,通过共混体系改善PLA性能,定性研究了PLA结晶与相转变及微观结构的演化。首先,利用均晶PLA制备的便捷性,研究不同分子量对称聚L-乳酸(PLLA)与聚D-乳酸(PDLA)共混物在非等温熔体结晶和等温冷结晶(120-200°C)过程。所得的PLA立构复合结晶(SC)的结晶度和相对分数随着结晶温度(T)的增加而增加,并且在中/高分子量PLLA/PDLA外消旋共混物中,在T>180°C下只有SC结晶形成。其次,在此基础上研究了不同分子量和共混比例的非对称PLLA/PDLA共混物,在重均相对分子量为6 k Da～41 k Da的对映体中,PLA链由于多数处于非缠结构象,与分子量均超过41 k Da的对映体相比,其形成的SC结晶更有序且具有更少的纠缠程度或非晶区域;另一方面,在共混体系一条对映体链分子量为41 k Da～210 k Da时,为多重立构复合结晶的形成提供客观条件。当对映体为41 k Da～210 k Da时,由于此时PLA链扩散能力低,分子间晶体成核/生长受限,SC结晶与HC结晶共存。然后,引入聚乙二醇(PEG)和葡萄糖(ODG、MG、Glu)作为支化点调控PLA链的复杂性,制备了PEG、PLA和葡萄糖共聚物(PEG-b-PLLA-g-glucose),研究了在不同结构PEG-b-PLLA共聚物中PEG及其结构对PLLA结晶行为与形态的影响。当PLLA含量相对较低时,PEG链段增加了PEG-b-PLLA-g-glucose共聚物的柔韧性和流动性同时促进了PLLA晶体的形成,导致PLLA的熔融过程非常宽。由于两端的PLLA链段在低熔点的PEG作用下增强酯交换作用促进了共聚物的热降解,PEG-b-PLLA-g-glucose共聚物初始热降解温度(T)明显降低。当PLLA含量达到一定程度时,PEG链段在升温过程中作为塑化剂增强了PLLA链段间的相互作用,T也有一定程度提高。此外,随着PEG-b-PLLA支化链段的增加,PEG-b-PLLA-g-glucose共聚物的三维形态结构和表面形貌分别从球形胶束和不规则表面转变为紧密融合的圆形薄片和波纹致密表面。最后,在综合上述实验结果的基础上,采用甲氧基聚乙二醇(MPEG)制备了具有不同结构和不同MPEG-b-PLLA接枝含量的支化PDLA/MPEG-b-PLLA-g-glucose共混物。研究了不同支化结构(1A-5A)和不同PLLA嵌段链含量的PDLA/PLLA或PDLA/MPEG-b-PLLA-g-glucose共混物的等温结晶行为和相应的形貌演化。引入少量的支化结构MPEG-b-PLLA-g-glucose导致从240°C退火期间SC结晶的形成。同时,在分支结构MPEG-b-PLLA-g-glucose和PDLA链之间形成的SC结晶作为物理交联点减缓PDLA链的运动,但SC结晶的微量形成可以作为PDLA共混物中晚期形成HC结晶的异相成核剂,通过提高成核密度来加速后期形成HC结晶的结晶速率。值得注意的是由于PDLA/5A-MPEG-b-PLLA-g-Glu共混物在小范围内具有更多的分支结构,因此在小范围内具有更密集的SC结晶。由于MPEG-b-PLLA-g-glucose支链的复杂性,共混物在等温结晶过程中表现出SC结晶和HC结晶不同的成核和生长行为。对于PDLA/MPEG-b-PLLA-g-glucose共混物,在130°C的等温结晶过程中,共混体系中支化结构MPEG-b-PLLA-g-glucose形成的SC结晶的迁移率和体系中SC结晶成核密度表现出相反的行为。

关键词：聚乳酸聚乙二醇立构复合嵌段共聚结晶行为

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基于EMD-HMM的BIT间歇故障识别

振动．测试与诊断 2012年第3期32卷 467-470,518页

作者：郭明威倪世宏朱家海空军工程大学工程学院西安710038

针对引起机内测试系统(BIT)虚警的间歇故障,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和隐马尔科夫模型(HMM)的间歇故障诊断方法以抑制虚警。首先对原始信号进行EMD分解,选择能量最大的几个固有模式分量函数(IMF)进行特征提取,作为系统状态的观... 详细信息

针对引起机内测试系统(BIT)虚警的间歇故障,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和隐马尔科夫模型(HMM)的间歇故障诊断方法以抑制虚警。首先对原始信号进行EMD分解,选择能量最大的几个固有模式分量函数(IMF)进行特征提取,作为系统状态的观测值;然后将观测值输入到训练好的HMM中进行决策,求取最大似然概率值作为识别结果。结果表明,利用EMD进行特征提取并与HMM方法相结合能很好地分类出各种状态,有效地诊断出间歇故障。

关键词：机内测试虚警间歇故障经验模态分解隐马尔科夫模型

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激光陀螺性能测试评估系统设计与开发

压电与声光 2007年第4期29卷 468-470,474页

作者：郭创樊蓉郭明威空军工程大学工程学院陕西西安710038

激光陀螺性能指标是进行陀螺误差建模和激光捷联惯导系统补偿设计的前提和基础。设计了激光陀螺性能测试评估系统硬件平台,开发了基于LabWindows/CVI的测试软件,并对实验室现有激光陀螺进行了全面测试、评估。结果表明:系统设计合理、... 详细信息

激光陀螺性能指标是进行陀螺误差建模和激光捷联惯导系统补偿设计的前提和基础。设计了激光陀螺性能测试评估系统硬件平台,开发了基于LabWindows/CVI的测试软件,并对实验室现有激光陀螺进行了全面测试、评估。结果表明:系统设计合理、技术先进、功能完备、测试准确,能完全满足各类激光陀螺的性能测试及性能评估。

关键词：激光陀螺惯导系统性能测试 LabWindows/CVI

酱油发酵过程中一株4-乙基愈创木酚转化菌的筛选及鉴定

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食品与发酵工业 2021年第21期47卷 18-23页

作者：郭明威耿予欢华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510641

从传统酱油的酱曲中筛选到1株能够产生4-乙基愈创木酚(4-ethyl guaiacol,4-EG)的菌株,编号为G08。将菌株G08接种到发酵培养基中在35℃进行液态发酵,采用气相色谱-质谱联用仪/选择离子监测法和高效液相色谱法分析发酵液中4-EG的含量。根... 详细信息

从传统酱油的酱曲中筛选到1株能够产生4-乙基愈创木酚(4-ethyl guaiacol,4-EG)的菌株,编号为G08。将菌株G08接种到发酵培养基中在35℃进行液态发酵,采用气相色谱-质谱联用仪/选择离子监测法和高效液相色谱法分析发酵液中4-EG的含量。根据菌株形态特征、生理生化试验、16S rDNA序列同源性分析进行鉴定。以OD 600值为参考指标,对其生物学特性进行研究。结果显示,菌株G08与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)属同一分支,可判定为Bacillus subtilis。将菌株G08接种到含有阿魏酸(ferulic acid,FA)的培养基中发酵12 d,可将FA转化为4-EG,摩尔转化率可达7.92%。菌株G08的最适生长温度为35℃,适温下培养18 h可达到稳定期,对NaCl的耐受性为9%(质量分数)。对菌株G08的选育,为发酵食品行业通过生物催化转化的方式生产4-EG奠定了基础。

关键词：酱油风味 4-乙基愈创木酚菌株鉴定生物学特性

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基于小波-中值降噪的经验模式分解及应用

振动．测试与诊断 2011年第6期31卷 779-782,816页

作者：张志鹏王伟平郭明威空军工程大学工程学院西安710038

为提高经验模式分解(EMD)质量,降低模式混叠,使分解得到的固有模式函数(IMF)序列能较好地反映设备的振动模式,针对EMD在信号处理方面存在的不足,利用小波消噪对高斯噪声的滤除作用,以及中值滤波对脉冲干扰较好的抑制作用,引入小波-中值... 详细信息

为提高经验模式分解(EMD)质量,降低模式混叠,使分解得到的固有模式函数(IMF)序列能较好地反映设备的振动模式,针对EMD在信号处理方面存在的不足,利用小波消噪对高斯噪声的滤除作用,以及中值滤波对脉冲干扰较好的抑制作用,引入小波-中值组合滤波设计,对待分解数据进行预处理以滤除随机噪声并抑制脉冲干扰。将该方法应用到航空发动机振动信号处理中,能够有效减少各IMF的"筛选"次数和EMD分解层数,降低端点效应在EMD分解过程中的累积作用,抑制模式混叠现象。分解结果表明,使用组合滤波设计能更好地反映出发动机的振动模式和工作状态,并能获取表征高压转子和低压转子振动特征的数据分量。

关键词：经验模式分解中值滤波小波消噪模式混叠航空发动机转子

产生酱油关键香气物质4-乙基愈创木酚的微生物和发酵工艺研究

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产生酱油关键香气物质4-乙基愈创木酚的微生物和发酵工艺研究

作者：郭明威华南理工大学

学位级别：硕士

酱油味道鲜美,营养丰富,是我国人民日常消费的重要调味品。酱油中香气成分的种类和含量与酱油品质密切相关。在传统酿造酱油中,4-乙基愈创木酚(4-ethyl guaiacol,4-EG)是一种关键香气物质,这在酱料生产制造行业已成为共识。关于如何利... 详细信息

酱油味道鲜美,营养丰富,是我国人民日常消费的重要调味品。酱油中香气成分的种类和含量与酱油品质密切相关。在传统酿造酱油中,4-乙基愈创木酚(4-ethyl guaiacol,4-EG)是一种关键香气物质,这在酱料生产制造行业已成为共识。关于如何利用生物转化法产生4-EG的研究目前报道较少,对酱油酿造过程中能够产生4-EG的微生物和发酵工艺进行深入研究,对于提高传统酱油产品中4-EG的含量从而改善酱油品质具有重要意义。本研究以产生酱油关键香气物质4-EG的微生物和发酵工艺为研究思路,以发酵酱醪和人工制作的曲料作为菌种原料,利用GC-MS检测分析,以发酵产物中4-EG的含量为考察指标,筛选出一株能够转化阿魏酸(ferulic acid,FA)产生4-EG的菌株G08。建立了HPLC检测方法,对菌株G08发酵过程中的各种物质含量变化进行检测,发现菌株G08转化FA产生4-EG的摩尔转化率可达到7.92%。研究了菌株G08不同组分的转化性能,发现菌株G08分泌的胞外酶对FA转化为4-EG这一过程起主要作用。通过形态特征观察、生理生化试验、分子生物学鉴定等方法,确定了该菌株属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为*** G08。研究了菌株G08的生物学特性,发现35±2℃是比较适合菌株G08生长的温度范围,培养18 h后可生长到稳定期,对Na Cl的耐受性可达到9%。研究了发酵温度、FA初始浓度、Na Cl含量等因素对菌株G08发酵实验中4-EG摩尔转化率的影响,根据响应面试验设计预测了菌株G08发酵的最佳工艺参数:发酵温度35.37℃,FA初始浓度922.42 mg/L,Na Cl含量0.92%,选取与模型预测条件相近可以实际设置的实验条件进行验证试验,得到摩尔转化率为8.32%。对霉菌进行固态培养制备粗酶液,并测得黑曲霉粗酶液中阿魏酸酯酶活力为:2.506U/m L,米曲霉粗酶液中阿魏酸酯酶活力为:1.188 U/m L。利用粗酶液酶解小麦麸皮,对几种阿魏酸提取方法进行对比研究,发现碱式回流提取法要优于生物酶解法,但耗能大且容易造成污染,而黑曲霉酶解法要明显优于米曲霉酶解或混合酶酶解法。研究了酶解温度、时间、液料比、p H值等因素对黑曲霉酶解小麦麸皮FA得率的影响,并进行正交实验设计优化了酶解工艺条件:温度40℃,时间120 min,液料比(v/w)25:1(m L/g),p H值8,经验证试验在该条件下FA得率为0.331%。以黑曲霉酶解小麦麸皮,得到含有FA的酶解液,对酶解液进行浓缩作为发酵培养基,经过菌株G08发酵产生4-EG,采用GC-MS对产物中风味物质进行检测,测得4-EG的含量为49.42 mg/L。

关键词：酱油香气物质 4-乙基愈创木酚阿魏酸枯草芽孢杆菌黑曲霉

经济新常态下资源型城市唐山市生态文明建设研究

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经济新常态下资源型城市唐山市生态文明建设研究

作者：郭明威北京林业大学

学位级别：硕士

党的十九大明确了以疏解非首都功能为“牛鼻子”,推动京津冀协同发展的重大战略部署,将生态文明建设列为千年大计,将“美丽”列入社会主义现代化强国目标,将污染防治作为三大攻坚战之一。河北省有张家口、承德、唐山、邢台、邯郸5个国... 详细信息

党的十九大明确了以疏解非首都功能为“牛鼻子”,推动京津冀协同发展的重大战略部署,将生态文明建设列为千年大计,将“美丽”列入社会主义现代化强国目标,将污染防治作为三大攻坚战之一。河北省有张家口、承德、唐山、邢台、邯郸5个国家认定的资源型城市,大多面临经济发展减缓、资源型重工业滞涨、生态环境保护压力大、生态文明建设落后等困境。这些资源型城市能否实现经济转型是京津冀协同发展的关键之一。本研究以京津冀中的资源型城市唐山市为例,分析唐山市经济发展和生态文明建设现状,实地调研唐山市经济转型企业的成效,深入剖析生态文明建设的迫切需要,充分借鉴国外日本北九州和国内辽宁省阜新市资源型城市转型的有益经验和路径,运用SWOT分析法综合分析唐山市具有优越的交通区位、丰富的自然资源、坚实的产业基础等优势和宏观战略政策支持、生态产品外向需求、京津冀生态支撑区建设需求等机遇,但存在低端产能严重过剩、环境污染较为严重、自然资源消耗巨大等劣势和区域竞争更加激烈、社会稳定存在压力、科技人才较为匮乏等挑战。基于此,本文提出通过加快产业转型升级和结构优化、推动循环经济和清洁生产、打造沿海临港产业带、大力发展现代绿色农业等方式促进经济转型向生态经济发展,同时要加强生态文明建设,强化政策支撑,完善生态文明建设体系、加大资源生态环境保护力度、完善公众参与途径、构建绿色交通运行体系、健全社会保障体系、加强土地空间保障、强化人才支撑,从而实现唐山市生态文明建设。

关键词：经济新常态资源型城市生态文明建设

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振动信号中HHT/EMD端点延拓方法研究

振动与冲击 2012年第8期31卷 62-66页

作者：郭明威倪世宏朱家海张志鹏空军工程大学工程学院西安710038

针对振动信号中Hilbert-Huang变换的端点效应问题,结合端点效应产生机理和现有研究成果,提出基于时间尺度的LS-SVM端点延拓的抑制端点效应新方法。首先利用LS-SVM回归特性和一种自适应预测法分别对信号极值点的幅值和时间点进行预测延拓... 详细信息

针对振动信号中Hilbert-Huang变换的端点效应问题,结合端点效应产生机理和现有研究成果,提出基于时间尺度的LS-SVM端点延拓的抑制端点效应新方法。首先利用LS-SVM回归特性和一种自适应预测法分别对信号极值点的幅值和时间点进行预测延拓,然后对预测的极值信息进行埃尔米特插值,完成对原信号的延拓。利用仿真信号和实测航空发动机振动信号进行分析验证,表明该方法可同时有效抑制两种端点效应,并具有预测精度高、有效延拓距离长、速度快的特点。

关键词： Hilbert-Huang变换经验模态分解(EMD) 端点效应最小二乘支持向量机

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榛子油提取工艺优化及理化性质研究

中国粮油学报 2022年第6期37卷 141-147页

作者：郝一男刘慧张永强郭明威王晶文薛振华王喜明内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院呼和浩特010018 国家林业草原沙生灌木高效开发利用工程技术研究中心呼和浩特010018 内蒙古沙生灌木资源纤维化和能源化开发利用重点实验室内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院呼和浩特010018

以榛子为原料,通过压榨、索氏提取和超声波辅助法提取榛子油。以榛子油的得率为评价指标,通过单因素实验优化了提取工艺,并对榛子油的理化性质、脂肪酸组成、元素组成及主要官能团进行分析,以比较不同提取方法对榛子油成分和性质的影响... 详细信息

以榛子为原料,通过压榨、索氏提取和超声波辅助法提取榛子油。以榛子油的得率为评价指标,通过单因素实验优化了提取工艺,并对榛子油的理化性质、脂肪酸组成、元素组成及主要官能团进行分析,以比较不同提取方法对榛子油成分和性质的影响。结果表明:超声波辅助法提取榛子油的最佳工艺条件为超声温度60℃、超声时间50 min、液料比10∶1(mL∶g)和超声波功率480 W,榛子油得率为64.97%;索氏法提取榛子油的最佳工艺条件为提取时间4 h、提取温度84℃、料液比、榛子油得率为62.93%;压榨法提取榛子油前需要对榛子进行烘干,烘干时间40 min,榛子油得率为45.90%。对榛子油的理化性质、油脂中金属元素及脂肪酸组成进行了研究,榛子油中主要有磷、锌、镁、钾、钙等元素,榛子油的脂肪酸主要由顺油酸、花生酸、顺亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、棕榈一烯酸、十八碳三烯酸、花生一烯酸和十七碳酸组成,其中顺油酸和顺亚油酸GC质量分数最高,二者之和在92%以上。

关键词：榛子油理化性质脂肪酸组成