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Triboelectric nanogenerator hybrid array driven by multiform natural energies and its applications in self-powered cathodic protection

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Science China(Technological Sciences) 2024年第3期67卷 878-890页

作者： sun weixiang YANG Di LUO Ning LI Hao WANG DaoAi School of Materials Science and Engineering Shandong University of Science and TechnologyQingdao 266590China State Key Laboratoryof Solid Lubrication Lanzhou Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesLanzhou 730000China Qingdao Center of Resource Chemistry and New Materials Qingdao 266100China

In view of the increasing energy shortage and environmental pollution, the collection of friction charges to achieve the conversion of various natural energies and provide in-situ cathodic protection for metals is a significant challenge. Here, we designed a dual device-structure TENG composite array with the triboelectric layer of linear siloxane-modified polyurethane(PU) coating. This array could achieve a comprehensive collection for multiple forms of nature energy and cathodic protection of metals in multi-weather conditions. For one thing, the wave-mode TENG based on tanker structure could collect wave energy and showed the output performance with a short-circuit current of 15.5 μA. For another thing, the droplet-mode TENG based on arc-shaped surface structure could collect raindrop kinetic energy and showed the output performance with a short-circuit current of 16.3 μA. Notably, the parallel array of wave-mode TENG(W-TENG) and droplet-mode TENG(D-TENG) could simultaneously collect wave energy and raindrop kinetic energy, which showed a short-circuit current of 30.7 μA. Besides, a selfpowered a cathodic protection system powered by the dual structure TENG array is assembled and the open-circuit potential drop of the carbon steel connected with the TENG array is about 450 mV. Compared with cathodic protection system powered by single structure TENG, the composite array could provide more effective corrosion resistance for marine equipment in rainy weather. Due to the characteristic for comprehensive collection of nature energy, the anti-corrosion system supplied by TENG parallel array possesses great application potential in the all-weather corrosion protection of metal machinery under complex marine conditions.

关键词： triboelectric nanogenerator hybrid structure array siloxane-modified polyurethane cathodic protection

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海洋沉积物碳循环过程数值模型的研究进展

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地球科学 2024年第4期49卷 1431-1447页

作者：徐思南吴自军张喜林孙伟香耿威曹红翟滨孙治雷中国地质调查局青岛海洋地质研究所自然资源部天然气水合物重点实验室山东青岛266237 同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 青岛市城市排水监测站山东青岛266002

海洋沉积物不仅是各种不同来源有机碳的重要埋藏场所,也是一个十分活跃的生物地球化学反应器,在全球海洋碳循环中扮演着重要角色.相对传统的地球化学测试和定性描述方法,数值模型可以突破时间和空间的限制,定量获取海洋沉积物中各个碳... 详细信息

海洋沉积物不仅是各种不同来源有机碳的重要埋藏场所,也是一个十分活跃的生物地球化学反应器,在全球海洋碳循环中扮演着重要角色.相对传统的地球化学测试和定性描述方法,数值模型可以突破时间和空间的限制,定量获取海洋沉积物中各个碳循环过程的反应速率及其通量,因此日益受到学界的重视.海洋沉积物有机质降解是驱动碳循环最为关键的生物地球化学过程,其释放进入周围孔隙水的溶解无机碳一部分可扩散至沉积物上覆水体,另一部分可与钙、镁等离子沉淀形成自生碳酸盐矿物.首先综述目前主要的3类沉积物有机质降解模型(离散性有机质降解模型、连续性有机质降解模型和Power模型)的建模过程及其在全球海洋沉积物有机质降解过程中的应用;接着从有机质降解相关的初级与次级反应出发,介绍沉积物中与有机质降解相关的地球化学过程反应速率模型的刻画方法,并从碳酸盐平衡体系和同位素质量平衡模式角度,探讨了沉积物有机质降解过程对自生碳酸盐形成及其碳同位素的影响;最后分析了当前阶段数学模型在描述有机质降解过程和自生碳酸盐形成中存在的问题和不足,并在此基础上展望未来亟需加强的研究要点,希企为深入理解海洋碳循环与全球气候变化相互反馈,建立可靠的海洋碳循环和生物地球化学预测系统提供有益的科学支撑.

关键词：海洋沉积物碳循环有机质降解自生碳酸盐形成数值模型海洋地质学

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试论辽朝宫使的设立与发展问题

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辽宁大学学报（哲学社会科学版） 2024年第2期52卷 129-137页

作者：孙伟祥郑美蒙辽宁大学历史学院辽宁沈阳110136

辽朝宫使作为与前期政权演进历程中斡鲁朵性质的变化紧密相关的职官,正式设立于辽圣宗朝,与某宫都部署并非同一职官。在兴宗、道宗时期,宫使的职能发展得更加完善,可分为统领禁卫;总体处理斡鲁朵军政事务;代替辽帝监军;代表皇帝处理大... 详细信息

辽朝宫使作为与前期政权演进历程中斡鲁朵性质的变化紧密相关的职官,正式设立于辽圣宗朝,与某宫都部署并非同一职官。在兴宗、道宗时期,宫使的职能发展得更加完善,可分为统领禁卫;总体处理斡鲁朵军政事务;代替辽帝监军;代表皇帝处理大臣与邻国丧葬事务等。至天祚帝朝,随着辽朝政局混乱,宫使渐趋没落。

关键词：辽朝宫使斡鲁朵辽圣宗宫使职能

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Hydrophobic MAO/FSG coating based TENG for self-healable energy harvesting and self-powered cathodic protection

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Science China(Technological Sciences) 2022年第3期65卷 726-734页

作者： LIU YuPeng sun weixiang LI TingHua WANG DaoAi State Key Laboratory of Solid Lubrication Lanzhou Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesLanzhou 730000China Qingdao Center of Resource Chemistry and New Materials Qingdao 266100China Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Technical Center of China Tobacco Yunnan Industrial Co. Ltd.Kunming 650231China

An organic/inorganic hybrid coating with self-healable hydrophobicity is prepared as triboelectrical layer by micro-arc oxidation(MAO)and fluorinated sol-gel(FSG)*** MAO/FSG hybrid coating-based TENG(MF-TENG)has a current output of31μA and voltage output of 870 V,which is eight times that of the MAO based *** with organic coating,the organic/inorganic hybrid coating has good wear *** the fluorine composition on the surface of the coating is damaged,the self-healing hydrophobicity and electrical output are achieved by transferring loaded perfluorosilane to the damaged *** fluorinated sol-gel coating is hydrophobic,which ensures that the coating has good corrosion ***,the electricity generated in triboelectrification could improve the anti-corrosion performance by cathodic *** on the anti-corrosion,anti-wear and self-healing properties,the MF-TENG has potential applicability in the field of energy collection,energy supply,and corrosion protection.

关键词： triboelectric nanogenerator organic/inorganic hybrid coating energy collection corrosion resistance self-healing property

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Hydrophobic organic coating based water–solid TENG for water-flow energy collection and self-powered cathodic protection

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Frontiers of Materials Science 2021年第4期15卷 601-610页

作者： Yupeng LIU Guoyun sun Ying LIU weixiang sun Daoai WANG State Key Laboratory of Solid Lubrication Lanzhou Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesLanzhou 730000China Institute of Materials Science and Engineering Ocean University of ChinaQingdao 266100China Qingdao Center of Resource Chemistry and New Materials Qingdao 266100China School of Materials Science and Engineering Shandong University of Science and TechnologyQingdao 266100China

Water-solid triboelectric nanogenerators(TENGs),as new energy collection devices,have attracted increasing attention in ocean energy harvesting and selfpowered *** acid(PAA)coating,usually used on the surface of marine equipment,has the property of anti-aging and anti-wear but limits triboelectrical output when used with *** this paper,polyacrylic acid coating was modified with fluorinated polyacrylate resin(F-PAA)to increase its triboelectrical output,by 6 times,and also to increase its anti-corrosion *** addition,the corrosion resistance property can be further enhanced by cathodic protection using the electrical output generated by the water-flow triboelectrical energy transfer *** their easy fabrication,water-flow energy harvesting,and corrosion resistance,PAA/F-PAA coating-based TENGs have promising applications in river and ocean energy collection and corrosion protection.

关键词： TENG hydrophobic coating energy collection anticorrosion cathodic protection

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利用微波-超声波协同萃取技术测定城镇污泥中重金属形态

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环境保护科学 2024年第1期50卷 133-139页

作者：孙伟香高燚李淑栋孙翌杨海月青岛市城市排水监测站青岛266000 青岛排水有限公司青岛266000

城镇污泥中重金属的处置一直是国内外瞩目的热点,城镇污泥成分复杂、含水率较高,对其中重金属形态的提取及测定带来了较大的难度。通过微波-超声波技术的顺序浸提法对城镇污泥中重金属形态进行测定,对城镇污泥中铝、镉、铬、铜、镍、铅... 详细信息

城镇污泥中重金属的处置一直是国内外瞩目的热点,城镇污泥成分复杂、含水率较高,对其中重金属形态的提取及测定带来了较大的难度。通过微波-超声波技术的顺序浸提法对城镇污泥中重金属形态进行测定,对城镇污泥中铝、镉、铬、铜、镍、铅、锌、钡、砷、汞10种金属不同形态的消解液、萃取剂用量和超声波时间进行优化,利用ICPAES和AFS测定重金属各形态的质量分数。结果表明,该方法测定城镇污泥中重金属各形态的质量分数呈现良好的线性关系,相关系数均>0.9995,检出限为0.005μg/L~0.009 mg/L,定量限为0.833μg/kg~1.500 mg/kg,加标回收率为81.3%~114.6%,实际样品的重金属回收率为81.8%~100.4%。该方法可应用于城镇污泥中重金属不同形态的检测。

关键词：超声波城镇污泥重金属形态顺序浸提法

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Influence of Erosion Induced by NaCl on the Mechanical Performances of Alkali-Activated Mineral Admixtures

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Fluid Dynamics & Materials Processing 2023年第9期19卷 2385-2398页

作者： Jing Yu Jie Ren Guangming Shen weixiang sun Hui Wang Department of Architectural Engineering Ningbo PolytechnicNingbo315000China Technology and Performance Management Department China Construction Infrastructure Corp.Ltd.Beijing10029China Chief Engineer’s Office Jiuzhou Engineering Design Co.Ltd.Zhengzhou451162China School of Civil Engineering and Geographic Environment Ningbo UniversityNingbo315000China

In this paper,the inﬂuence of NaCl freeze-thaw(F-T)cycles and dry-wet(D-W)alternations on theﬂexural,com-pressive and bonding strengths of alkali-activatedﬂy ash(FA)and a blast furnace slag powder(BFS)is *** considered NaCl concentration is 3%.The effect of polypropyleneﬁbers on the mechanical strengths is also *** electron microscopy(SEM),thermogravimetry(TG)and X-ray diffraction(XRD)are selected to discern the mechanisms underpinning the NaCl-induced *** obtained results indicate that the best results in terms of material resistance are obtained with admixtures containing 60%BFS and 40%FA in terms of mass ratio and 3%polypropyleneﬁbers in terms of volume *** maximum rates of decrease of theﬂexural,compressive and bonding strengths after 300 NaCl F-T cycles are 21.5%,20.3%and 22.6%,*** corresponding rates of decrease due to NaCl D-W alternations are 28.1%,26.1%and 31.5%,*** TG curves show that the alkali-activating activity of BFS is higher than that of ***,in theﬁrst case,the microstructure of the hydration products is more *** results also show that NaCl F-T cycles lead to increasing cracks in the alkali-activated BFS.

关键词： Mechanical performances alkali-activated NaCl dry-wet alternations NaCl freeze-thaw cycles microstructure

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草质素对巨噬细胞铁死亡效应的影响

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中国畜牧兽医 2024年第10期51卷 4235-4245页

作者：孙伟翔张旺李昊达张婷秦枫袁亚梅张力陈毓朱善元江苏农牧科技职业学院动物药学院泰州225300 江苏省兽用生物制药高技术研究重点实验室泰州225300 南京中医药大学翰林学院泰州225300

【目的】研究草质素对RAS-选择性致死小分子3(RSL-3)诱导的RAW264.7巨噬细胞铁死亡效应的抑制作用,探究草质素对巨噬细胞铁死亡的影响。【方法】利用0、5、10、20、40、80μmol/L草质素处理RAW264.7巨噬细胞48 h后,用CCK-8法检测细胞活... 详细信息

【目的】研究草质素对RAS-选择性致死小分子3(RSL-3)诱导的RAW264.7巨噬细胞铁死亡效应的抑制作用,探究草质素对巨噬细胞铁死亡的影响。【方法】利用0、5、10、20、40、80μmol/L草质素处理RAW264.7巨噬细胞48 h后,用CCK-8法检测细胞活力。将RAW264.7巨噬细胞分为对照组(Control)、RSL-3(15μmol/L)组、草质素(20、40、80μmol/L)组、铁死亡抑制剂铁抑素-1(10μmol/L Fer-1)组,草质素组和Fer-1组分别与RSL-3共孵育48 h,通过乳酸脱氢酶(LDH)试验检测各组细胞损伤效应,利用比色法检测各组细胞裂解液中铁离子、谷胱甘肽及丙二醛(MDA)含量。利用荧光探针法检测各组细胞胞浆内Fe^(2+)荧光强度、线粒体膜电位(MMP)和脂质活性氧(ROS)水平。采用Western blotting检测各组细胞裂解液核因子红细胞系2相关因子2(Nrf-2)、血红素加氧酶-1(HO-1)及谷胱甘肽过氧化物酶(GPX-4)的表达量。【结果】与0μmol/L草质素组相比,40μmol/L草质素可显著增强巨噬细胞活力(P0.05)。Western blotting结果表明,与RSL-3组相比,40μmol/L草质素显著升高了Nrf-2、HO-1和GPX-4的表达量(P0.05)。【结论】草质素通过调控RSL-3诱导的RAW264.7巨噬细胞铁死亡相关分子指标,升高了GPX-4的表达水平,并激活其Nrf-2/HO-1通路发挥抑制RAW264.7巨噬细胞的铁死亡效应。本研究通过离体试验初步揭示了40μmol/L草质素可显著改善巨噬细胞铁死亡损伤效应及其机制。

关键词：铁死亡草质素巨噬细胞脂质过氧化细胞损伤

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甜茶树苷H对高糖致小鼠肾足细胞损伤的作用研究

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中国畜牧兽医 2024年第8期51卷 3256-3266页

作者：陈毓孙伟翔李昊达张婷杨海峰陈晓兰李锋涛江苏农牧科技职业学院泰州225300 江苏省兽用生物制药高技术研究重点实验室泰州225300 江苏卫生健康职业学院南京211800

[目的]探究甜茶树苷H抑制NLRP3/ASC/Caspase1通路从而改善高糖导致的小鼠肾足细胞(MPC-5)的损伤作用。[方法]试验采用不同浓度(0、3.25、7.5、15、30、60、120μmol/L)甜茶树苷H分别孵育MPC-5细胞,通过CCK-8法检测细胞活力,判定安全给... 详细信息

[目的]探究甜茶树苷H抑制NLRP3/ASC/Caspase1通路从而改善高糖导致的小鼠肾足细胞(MPC-5)的损伤作用。[方法]试验采用不同浓度(0、3.25、7.5、15、30、60、120μmol/L)甜茶树苷H分别孵育MPC-5细胞,通过CCK-8法检测细胞活力,判定安全给药浓度。将MPC-5细胞分为空白对照组(CON)、D(+)-无水葡萄糖等渗对照组(MA)、高糖组(HG)以及不同浓度(3.25、7.5、15μmol/L)甜茶树苷H组(CY3.25、CY7.5和CY15组)。HG和不同浓度甜茶树苷H组分别加入30μmol/L D(+)-无水葡萄糖,MA组加入5.5 mmol/L D(+)-无水葡萄糖+24.5 mmol/L甘露醇,CON组加入不含FBS的DMEM培养基,孵育细胞24 h后,CY3.25、CY7.5和CY15组培养基更换为不同浓度甜茶树苷H,并再次孵育细胞24 h。收集细胞,采用CCK-8法和乳酸脱氢酶(lactate hydrogenase,LDH)法分别检测细胞活力和损伤程度;利用碘化丙啶(PI)荧光染色法检测细胞凋亡率;通过免疫荧光法观察MPC-5细胞中NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)和凋亡相关斑点样蛋白(ASC)共定位情况;采用ELISA法检测细胞上清液中白细胞介素-1β前体(Pro-IL-1β)和白细胞介素-1β(IL-1β)含量;通过Western blotting检测NLRP3、ASC、半胱氨酸天冬酶1(Caspase1)/半胱氨酸天冬酶1前体(Pro-Caspase1)以及肾结蛋白(Desmin)、肾病蛋白(Nephrin)、线粒体裂变因子(MFF)、胶原Ⅳ(CollagenⅣ)蛋白表达量。[结果]与0μmol/L甜茶树苷H组相比,7.5和15μmol/L甜茶树苷H组细胞活力显著升高(P<0.05),30、60和120μmol/L甜茶树苷H组细胞活力显著降低(P<0.05)。因此,后续选择3.25~15μmol/L为甜茶树苷H的安全作用浓度。采用以上安全作用浓度甜茶树苷H处理细胞,结果显示,与HG组相比,CY3.25、CY7.5和CY15组细胞活力显著升高(P<0.05),细胞上清液中LDH活力显著降低(P<0.05),且呈现剂量依赖性;CY7.5和CY15组细胞凋亡率显著降低(P<0.05)。免疫荧光法检测结果显示,与CON组相比,HG组细胞中NLRP3、ASC荧光增强且出现红绿荧光标记重叠现象;与HG组相比,CY3.25、CY7.5组细胞中NLRP3、ASC荧光减弱,未观察到红绿荧光标记重叠现象,CY15组细胞中NLRP3、ASC无荧光阳性标记。ELISA检测结果显示,与HG组相比,CY15组细胞中IL-1β和Pro-IL-1β释放量比值显著降低(P<0.05)。Western blotting检测结果显示,与HG组相比,CY15组细胞中NLRP3、ASC、Desmin、MFF、CollagenⅣ及Caspase1/Pro-Caspase1表达量均显著降低(P<0.05),Nephrin蛋白表达量显著升高(P<0.05)。[结论]甜茶树苷H能改善高糖诱导导致的MPC-5细胞损伤,其主要通过改变NLRP3/ASC/Caspase1通路中相关蛋白的表达,从而发挥对细胞的保护作用。

关键词：甜茶树苷H 高糖足细胞损伤作用

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枣庄市农业机械化发展薄弱环节探究

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中国农机装备 2024年第1期 28-31页

作者：李超孙炜翔倪跃跃夏珍珍邓业芳孙晓筱枣庄市农业农机技术推广中心枣庄277800 枣庄市农业综合执法支队枣庄277800 台儿庄区泥沟镇人民政府枣庄台儿庄277400 枣庄市农业科学研究院枣庄277800

“工欲善其事,必先利其器”。破解今后“谁来种地”“怎么种好地”这一难题,唯有大力发展农业机械化,通过发展现代农业装备,改善农业生产条件,解放农村劳动力,使现代职业农民生活更体面。当前枣庄市农机化发展存在诸多结构性矛盾,在全... 详细信息

“工欲善其事,必先利其器”。破解今后“谁来种地”“怎么种好地”这一难题,唯有大力发展农业机械化,通过发展现代农业装备,改善农业生产条件,解放农村劳动力,使现代职业农民生活更体面。当前枣庄市农机化发展存在诸多结构性矛盾,在全面梳理枣庄农机化发展现状的基础上,通过对枣庄市农业机械化发展薄弱环节进行深层次探究,找出症结、对症施策、助力发展。

关键词：枣庄市农机化薄弱环节分析与探究

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