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构造煤结构缺陷对硫化氢吸附及扩散特性的影响

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煤炭转化 2024年第4期47卷 1-10页

作者：李金雨李懿欣白刚赵洪宝纪和王月然丁姝慧辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁葫芦岛125105 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室(辽宁工程技术大学) 辽宁葫芦岛125105 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

探究构造煤结构缺陷对煤中h_(2)S吸附和扩散特性的影响效应,对于理解和改善煤矿安全具有重要意义。通过分子模拟技术,构建了初始芳香片层(CS)模型、边界类(SW)缺陷模型、单空位(SV)缺陷模型、双空位(DV)缺陷模型和多空位(MV1和MV2)缺陷... 详细信息

探究构造煤结构缺陷对煤中h_(2)S吸附和扩散特性的影响效应,对于理解和改善煤矿安全具有重要意义。通过分子模拟技术,构建了初始芳香片层(CS)模型、边界类(SW)缺陷模型、单空位(SV)缺陷模型、双空位(DV)缺陷模型和多空位(MV1和MV2)缺陷模型,研究了缺陷构型对h_(2)S吸附和扩散的影响。结果表明:h_(2)S吸附量与煤体孔隙率呈正相关,不同构型中h_(2)S饱和吸附量存在差异,在DV缺陷构型中最大,在CS构型中最小,且CS构型中吸附的h_(2)S分子分布均匀,缺陷构型中h_(2)S分子优先吸附在对应的缺陷位置周围,煤体结构缺陷的存在更有利于h_(2)S的吸附。在温度为298.15 K,308.15 K和318.15 K条件下,h_(2)S在不同缺陷构型中的扩散系数和扩散活化能均大于在CS构型中的扩散系数和扩散活化能,h_(2)S在不同缺陷构型煤中更容易扩散。

关键词：硫化氢缺陷构型吸附特性扩散特性分子模拟

可见光驱动BiWO/g-CN活化过硫酸盐降解罗丹明B

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天津理工大学学报 2024年

作者：段小洋崔朋然金星龙天津理工大学环境科学与安全工程学院

本文采用水热法和高温煅烧法制备了钨酸铋/石墨氮化碳(Bi2WO6/g-C3N4，BWC)，通过XRD、SEM、FT-IR、UV-vis DRS对其形貌结构和性质进行表征，研究可见光照射下BWC活化过硫酸盐(persulfate，PS)降解罗丹明B(Rhodamine B，RhB)的效果和机... 详细信息

本文采用水热法和高温煅烧法制备了钨酸铋/石墨氮化碳(Bi2WO6/g-C3N4，BWC)，通过XRD、SEM、FT-IR、UV-vis DRS对其形貌结构和性质进行表征，研究可见光照射下BWC活化过硫酸盐(persulfate，PS)降解罗丹明B(Rhodamine B，RhB)的效果和机制。结果表明，BWC光吸收边缘红移至472 nm，禁带宽度减小至2.50 eV，g-C3N4可以增强Bi2WO6在可见光驱动下活化PS降解RhB的能力；反应60 min RhB降解率达98.66%，降解速率为0.0593 min-1；经过4次循环后，BWC对RhB仍有良好的降解效果，稳定性较好，可重复使用；活性物质捕获实验表明体系中反映的主要活性物质为空穴(h+)、超氧自由基(·O2-)和单线态氧(1O2)；进一步分析Mott-Schottky(M-S)曲线提出BWC光生载流子的转移为Z型异质结机制。

关键词：钨酸铋石墨氮化碳过硫酸盐活化光催化

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绿原酸生物合成调控及其应用研究进展

生物技术通报 2024年第1期40卷 57-71页

作者：陈治民李翠韦继天李昕然刘峄郭强北京市农林科学院草业花卉与景观生态研究所北京100097 天津农学院园艺园林学院天津300392

绿原酸(chlorogenic acid,CGA)是一类重要的酚酸类次生代谢物质,广泛存在于植物界中。绿原酸在植物的生长发育、抵御生物与非生物胁迫等方面扮演着重要的角色。另外,它还具有多种生物活性和药理功能,在抗炎、抗菌和降血糖等方面具有重... 详细信息

绿原酸(chlorogenic acid,CGA)是一类重要的酚酸类次生代谢物质,广泛存在于植物界中。绿原酸在植物的生长发育、抵御生物与非生物胁迫等方面扮演着重要的角色。另外,它还具有多种生物活性和药理功能,在抗炎、抗菌和降血糖等方面具有重要的应用潜力。然而,植物中绿原酸的含量通常很低,严重制约着其开发利用价值。因此,如何有效提高植物体中绿原酸的含量显得尤为重要。近年来,众多研究者通过基因工程、逆境胁迫及激素处理等手段在提高植株体内绿原酸含量方面取得了重要进展。在此基础上,研究者们对绿原酸的生物合成及其分子机制研究也开启了新的探索,以期为提高植物中体内绿原酸含量提供新的思路。鉴于此,本文对绿原酸的结构与功能、生物合成以及调控等相关研究进展进行了综述,系统分析了绿原酸合成途径中关键限速酶如苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonialyase,PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(cinnamic acid 4-hydroxylase,C4h)和4-香豆酸-辅酶A连接酶(4-coumarate-CoA ligase,4CL)等对绿原酸合成的影响;并进一步阐述了MYB、WRKY和bhLh等转录因子调控绿原酸生物合成的作用机制。与此同时,系统归纳总结了生物胁迫、非生物胁迫、植物激素以及光质和光周期等外源因素对植株体内绿原酸含量及其合成调控的影响,并介绍了绿原酸在改善动物健康和人体健康中的作用机理。最后,对绿原酸研究中尚未解决的问题和未来研究方向进行了分析和展望,旨在为绿原酸的合理开发利用以及提高作物抗逆性方面提供有益的参考。

关键词：绿原酸生物合成转录因子外源诱导调控

皮秒级超高压SiC DAS器件开关机理与特性研究

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皮秒级超高压SiC DAS器件开关机理与特性研究

作者：王梦然西安理工大学

学位级别：硕士

随着脉冲功率技术迅速发展,Si基等离子体波开关器件不断向功率高、重复频率高、开关速度快的方向转变。Si基器件性能的开发已接近Si材料的物理极限,而SiC以其优良的物理化学性质,在脉冲功率领域具有巨大发展潜力。目前,国际上对于4h-Si... 详细信息

随着脉冲功率技术迅速发展,Si基等离子体波开关器件不断向功率高、重复频率高、开关速度快的方向转变。Si基器件性能的开发已接近Si材料的物理极限,而SiC以其优良的物理化学性质,在脉冲功率领域具有巨大发展潜力。目前,国际上对于4h-SiC二极管雪崩整形器(DAS)的研究处于起步阶段,超高压DAS开关机理尚无研究,为此本文采用数值仿真的方法,开展4h-SiC DAS器件的机理分析、结构参数优化、开关特性仿真以及自热效应对器件开关特性的影响研究。本论文主要研究内容和结果如下:1.对比研究了不同基区导电类型的4h-SiC DAS的开关特性,P型DAS优于N型DAS。研究表明,阻断电压为11 kV的DAS在-8000 V直流偏压条件下,施加反向触发脉冲(d V/dt=1 5 kV/ns)时,P型开通时间远低于N型,其开通时间在皮秒级,仅85 ps;在50 Ω负载上获得了高达17倍触发脉冲上升率(dV/dt=262.9 kV/ns);P型DAS峰值电压和残余电压均优于N型;N型的关断时间更短,其关断时间为15.04 ns。2.研究了 4h-SiC P型DAS器件的开关机理。研究表明,器件的开关过程分为阻断、开通和关断三个阶段;在阻断阶段电场强度加强,载流子处于耗尽状态,当接近开通状态时,靠近PN+结一侧的载流子开始发生碰撞电离;开通阶段基区经历了积累、扩展、充满等离子体三个过程;在关断阶段,电场抽取和载流子复合使得载流子恢复耗尽状态。3.研究了 4h-SiC P型DAS结构参数、载流子寿命、深能级缺陷、触发脉冲和直流反偏压对其开关特性的影响。研究表明,器件基区浓度越低延迟开通时间越长,但当其不高于7×1014 cm-3时,开通时间从亚纳秒级缩短至皮秒级;载流子寿命与缺陷对器件开通特性影响较小,寿命越短或缺陷浓度越高,关断时间越短;触发脉冲上升率越高延迟开通时间和开通时间越短,关断时间越长;反向直流偏压越高,开关特性越好,当其高于7000 V时,可实现由亚纳秒级到皮秒级开通。4.研究了环境温度与自热效应对4h-SiCP型DAS开关特性的影响。研究表明,300 K-360 K的低温范围内,温度升高,器件的开通时间和关断时间均增加;在380 K-500 K的高温范围内,温度升高开通时间变短,关断时间变长;初始温度在300 K-500 K范围内,自热效应对器件的开关特性影响很小,最大温升为68.07℃。

关键词： 4h-SiC DAS 开关机理等离子体开关特性温度特性

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山东省O_(3)污染概况及预报效果评估

中国环境监测 2024年第2期40卷 105-112页

作者：王桂霞解军丁椿张淼王昌伟王妍然许杨山东省生态环境监测中心山东济南250101 中科三清科技有限公司北京100029

对山东省各市2018—2021年的O_(3)污染特征进行了分析,并对2021年5—9月O_(3)污染较重月份空气质量模型的O_(3)预报结果进行了分析评估。结果表明:山东省2018—2021年O_(3)-8 h第90百分位数(O_(3)-8 h-90per)先升高后降低,O_(3)污染呈... 详细信息

对山东省各市2018—2021年的O_(3)污染特征进行了分析,并对2021年5—9月O_(3)污染较重月份空气质量模型的O_(3)预报结果进行了分析评估。结果表明:山东省2018—2021年O_(3)-8 h第90百分位数(O_(3)-8 h-90per)先升高后降低,O_(3)污染呈现波动变化,污染月主要集中在5—9月,并呈现内陆高、沿海低,中北部高、南部低的空间分布特征。集合预报模式对O_(3)模拟效果最好,预测结果与O_(3)监测值的相关性最大、偏差最小,但较难预测出O_(3)的峰值浓度,易漏报O_(3)重度污染。WRF-Chem、CMAQ、CAMx、NAQPMS对O_(3)的模拟效果比集合预报稍差,CMAQ、CAMx存在系统性偏低的情况,但对优级别的模拟效果明显好于其他模式;WRF-Chem、NAQPMS存在系统性偏高的情况,WRF-Chem能较好地模拟出O_(3)超标日,对中度、重度日的24h级别准确率分别达94.08%、100%,对O_(3)超标预报尤其是中至重度污染的预测预报有重要指导意义。

关键词：山东省臭氧模式预报评估

不同海拔藏绵羊肉品质、营养成分及肉质相关基因表达特征分析

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中国农业科技导报 2024年第3期26卷 66-75页

作者：姚亮伟沙玉柱郭新羽蒲小宁徐英王继卿李少斌郝志云刘秀甘肃农业大学动物科学技术学院甘肃省草食动物生物技术重点实验室兰州730070

为探究不同海拔藏绵羊肉品质差异及肉质相关基因的表达特征,以来自海拔2500、3500和4500 m藏绵羊为研究对象,对其背最长肌、臂三头肌和股二头肌的肉品质及营养成分进行测定,并对背最长肌和股二头肌肉质相关基因(h-FABP、LPL、MC4R和CAST... 详细信息

为探究不同海拔藏绵羊肉品质差异及肉质相关基因的表达特征,以来自海拔2500、3500和4500 m藏绵羊为研究对象,对其背最长肌、臂三头肌和股二头肌的肉品质及营养成分进行测定,并对背最长肌和股二头肌肉质相关基因(h-FABP、LPL、MC4R和CAST)的表达量进行测定及相关性分析。结果表明,在肉品质方面,低海拔藏绵羊肉的剪切力小、失水率低、嫩度高、口感更好,尤其背最长肌要优于其他2个部位,而高海拔藏绵羊的熟肉率和出肉率更高;在营养物质方面,高海拔藏绵羊肉的无机盐、粗蛋白含量较高,更具营养价值,但低海拔藏绵羊肉的多汁性好,且背最长肌的口感、营养成分均好于腿肌。肉质相关基因的表达量在不同海拔间存在差异,其中,h-FABP在中海拔藏绵羊各部位肌肉中的表达量均最高;LPL、MC4R、CAST在低海拔藏绵羊股二头肌中的表达量均最高,在中、高海拔藏绵羊背最长肌中的表达量较高。相关分析表明,h-FABP、LPL、MC4R、CAST基因的表达量与藏绵羊的熟肉率、剪切力、失水率及灰分、粗脂肪、粗蛋白、干物质含量显著相关。由此可见,不同海拔藏绵羊的肉质、营养成分均存在较大差异,且不同部位中肉质相关基因的表达量也存在差异,从而影响藏绵羊的肉质。以上结果为不同海拔藏绵羊的肉品选择及遗传改良提供基础。

关键词：藏绵羊不同海拔肉品质营养成分基因表达

钦州湾卵形鲳鲹网箱养殖海域细菌和水质因子时空变化及相关性分析

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钦州湾卵形鲳鲹网箱养殖海域细菌和水质因子时空变化及相关性分析

作者：耿楚然北部湾大学

学位级别：硕士

卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus）俗称金鲳,是一种暖水性鱼类,分布于温带、热带、亚热带海域,因其肉质口感鲜美,生长迅猛、适宜于高密度养殖,展现出广阔的市场前景,目前已成为钦州湾网箱养殖的重要海产品之一。本研究于2022年9月至2023年... 详细信息

卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus）俗称金鲳,是一种暖水性鱼类,分布于温带、热带、亚热带海域,因其肉质口感鲜美,生长迅猛、适宜于高密度养殖,展现出广阔的市场前景,目前已成为钦州湾网箱养殖的重要海产品之一。本研究于2022年9月至2023年8月对钦州湾内三个卵形鲳鲹养殖网箱海域及一个非养殖区（对照海区）的海水经过为期一周年的取样调查。研究了十个水质因子的周年变化动态、异养细菌数量、弧菌的数量以及弧菌的种类分布及其动态变化规律;对细菌与水质因子之间的相关性进行了深入分析;对夏、秋季海水细菌的群落结构组成以及海水细菌多样性与其环境因子的相关性调查与研究;采用细菌指标与环境因子相结合的方式对钦州湾海域环境质量进行了全面评估;为钦州湾网箱养殖水质环境的监控以及鱼病防治等方面提供科学数据支撑。本研究取得如下主要结果:1.钦州湾海域水温、盐度、p h、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总磷、化学需氧量（COD）和叶绿素a的年均值分别为24℃、25.16‰、7.91、6.03 mg/L、0.065 mg/L、0.033 mg/L、0.088 mg/L、0.042mg/L、1.010 mg/L和4.759μg/L。经调查分析,水温、盐度、溶解氧、营养盐均是网箱养殖鱼类发生病害的关联因素,具有一定的相关性。2.钦州湾海域异养细菌数量年均值为1.708×10～4cfu/m L,弧菌数量年均值为1.216×10～3cfu/m L;异养细菌与弧菌数量在一周年内波动规律基本相同。海水中的弧菌数量与温度呈显著正相关,与溶解氧呈显著负相关,与p h呈显著负相关或相关性不明显;异养细菌与弧菌数量都与盐度呈显著负相关,与氮磷营养盐、COD、叶绿素a的相关性不明显或不相关。根据异养细菌数量评价结果,钦州湾网箱养殖海域季节性污染分布明显,秋季属于中污染,冬季和春季介于中污染和重污染之间,而夏季属于重污染,水体质量最差。3.利用16S r RNA测序,将分离到的2087株弧菌进行分子鉴定,共鉴定到14种弧菌,分别为Vibrio neonatus（新生儿弧菌）、Vibrio sp（弧菌属）、Vibrio harveyi（哈维氏弧菌）、Vibrio barjaei（巴氏弧菌）、Vibrio caribbeanicus（加勒比弧菌）、Vibrio alginolyticus（溶藻弧菌）、Vibrio xuii（徐伊弧菌）、Vibrio proteolyticus（变形弧菌）、Vibrio neocaledonicus（新加里多弧菌）、Vibrio fluvialis（河流弧菌）、Vibrio natriegens（自然弧菌）、Vibrio parahaemolyticus（副溶血弧菌）、Vibrio diabolicus（恶魔弧菌）、Vibrio campbellii（坎贝氏弧菌）。钦州湾网箱养殖海域秋、冬两个季节检测出的菌种数较少,水环境状况相对良好;春季每个站点虽然检测出的菌种数一样,都是4种,但每个站点的优势种不同;夏季,溶藻弧菌是优势弧菌,显示出水体交换能力较弱,水环境遭到严重污染。通过对4种主要弧菌与水质因子的相关性分析发现,溶藻弧菌的数量分布与水质因子的相关性最高,与温度呈显著正相关,与盐度呈极显著负相关,与溶解氧呈显著负相关。4.通过高通量测序技术探究了2023年7～10月钦州湾卵形鲳鲹养殖网箱海域海水细菌的群落结构组成,并分析了海水细菌多样性与其环境因子的相关性,结果表明钦州湾海域细菌群落组成丰富,变形菌门（Proteobacteria）是最优势菌门,而其次的优势菌门分别为拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、蓝细菌门（Cyanobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）;影响夏、秋季菌群多样性的主要环境因子为盐度和NO3-N。从对钦州湾海域异养细菌、弧菌的数量及水质因子的调查结果来看,钦州湾海水环境污染较严重,且在进一步恶化,应引起足够的重视。

关键词：钦州湾水质因子异养细菌弧菌相关性环境质量评估 16S rRNA

温度对酶促聚对苯二甲酸乙二醇酯降解的影响分析

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 284-293页

作者：伊科拉木·艾克然木曹宇飞邢皓丁于敬罗宇政韦韧张一飞北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029 北京化工大学北京软物质科学与工程高精尖创新中心北京100029 华南理工大学食品科学与工程学院应用生物催化实验室广东广州510640 格赖夫斯瓦尔德大学生物化学研究所格赖夫斯瓦尔德德国

近年来,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的酶法降解及循环利用备受关注.PET的酶法降解是在不可溶聚合物表面发生的界面催化过程,酶通过水解PET聚合物表面上可及的酯键,将聚合物逐渐分解成单体.反应温度可以从酶的催化活性、热稳定性以及PET材... 详细信息

近年来,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的酶法降解及循环利用备受关注.PET的酶法降解是在不可溶聚合物表面发生的界面催化过程,酶通过水解PET聚合物表面上可及的酯键,将聚合物逐渐分解成单体.反应温度可以从酶的催化活性、热稳定性以及PET材料的生物可降解性等多个方面影响PET的降解过程,是影响PET酶法降解效果的主要因素之一.深入了解温度对PET酶降解过程的热力学和动力学调控机制,对PET降解酶的发掘与改造和酶法降解工艺的优化具有重要意义.本文以叶枝堆肥角质酶(LCC)的突变体WCCG为例,详细研究了温度对WCCG降解低结晶度PET(结晶度7.6%)和高结晶度(结晶度30%)PET微颗粒的影响.通常认为PET的酶促降解需要在其玻璃化转变温度(Tg,~70℃)附近或以上进行.实验测定了不同温度下的降解速率,并利用阿伦尼乌斯公式作图.结果表明,当反应温度在45℃(低于通常认为的Tg,b值约20℃)附近时,反应活化能突然降低,说明此时PET微颗粒表面的玻璃化转变已经开始,酶促降解已经能够有效进行,表现出酶解PET的界面催化特征.当温度高于75℃时,PET降解速率迅速降低,酶受热失活.研究还发现,WCCG存在热激活现象:通过将WCCG在不同温度下温育一段时间后在60℃下进行活性测定,WCCG在50-70℃范围内温育后活性显著提高;在70℃下温育4 h后其降解低结晶度PET的活性提高约1倍,同时对小分子底物4-硝基苯酚丁酯的活性也有明显提高.利用圆二色光谱和荧光光谱检测了WCCG的二级和三级结构变化.结果表明,热处理后的WCCG中的α-螺旋含量显著减少而β折叠含量增加,酶分子疏水性提高,这与分子动力学模拟结果一致.单分子力谱测试结果表明,热处理后的WCCG较处理前的酶与PET薄膜之间的粘附力从88 pN提高到150 pN.因此,WCCG的热激活是其本征催化活性改善和酶与PET表面吸附力增强共同作用的结果.WCCG在高结晶度PET的降解中也存在类似热激活现象.此外,在长时间的降解反应中,无定形区域的PET链段在相对较高的降解温度下逐渐进一步结晶,导致酶催化降解速率随着降解时间的延长而下降.综上所述,温度对酶催化PET降解过程的主要影响包括:PET表面的玻璃化转变、酶的热激活、酶的热失活、温度导致的PET材料再结晶,这些因素相互交织,说明酶促PET降解的温度依赖的复杂性.未来的研究除了继续挖掘和设计高活性、高稳定的PET水解酶外,还应提高酶在45到70℃范围内的催化活性并关注降解工艺的优化.

关键词：聚对苯二甲酸乙二酯酶法降解酶的热激活活化能表面玻璃化转变

Incorporating empirical knowledge into data-driven variable selection for quantitative analysis of coal ash content by laser-induced breakdown spectroscopy

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Plasma Science and Technology 2024年第7期26卷 148-156页

作者：吕一涵宋惟然侯宗余王哲 State Key Laboratory of Power System Operation and Control International Joint Laboratory on Low Carbon Clean Energy InnovationDepartment of Energy and Power EngineeringTsinghua UniversityBeijing 100084People’s Republic of China School of Energy and Electrical Engineering Qinghai UniversityXining 810016People’s Republic of China Tsinghua University Shanxi Research Institute Clean EnergyTaiyuan 030032People’s Republic of China

Laser-induced breakdown spectroscopy(LIBS)has become a widely used atomic spectroscopic technique for rapid coal ***,the vast amount of spectral information in LIBS contains signal uncertainty,which can affect its quantification *** this work,we propose a hybrid variable selection method to improve the performance of LIBS *** variables are first identified using Pearson's correlation coefficient,mutual information,least absolute shrinkage and selection operator(LASSO)and random forest,and then filtered and combined with empirical variables related to fingerprint elements of coal ash ***,these variables are fed into a partial least squares regression(PLSR).Additionally,in some models,certain variables unrelated to ash content are removed manually to study the impact of variable deselection on model *** proposed hybrid strategy was tested on three LIBS datasets for quantitative analysis of coal ash content and compared with the corresponding data-driven baseline *** is significantly better than the variable selection only method based on empirical knowledge and in most cases outperforms the baseline *** results showed that on all three datasets the hybrid strategy for variable selection combining empirical knowledge and data-driven algorithms achieved the lowest root mean square error of prediction(RMSEP)values of 1.605,3.478 and 1.647,respectively,which were significantly lower than those obtained from multiple linear regression using only 12 empirical variables,which are 1.959,3.718 and 2.181,*** LASSO-PLSR model with empirical support and 20 selected variables exhibited a significantly improved performance after variable deselection,with RMSEP values dropping from 1.635,3.962 and 1.647 to 1.483,3.086 and 1.567,*** results demonstrate that using empirical knowledge as a support for datadriven variable selection can be a viable approach to improve the acc

关键词： laser-induced breakdown spectroscopy(LIBS) coal ash content quantitative analysis variable selection empirical knowledge partial least squares regression(PLSR)