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A potential threat from biodegradable microplastics: mechanism of cadmium adsorption and desorption in the simulated gastrointestinal environment

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Frontiers of Environmental Science & Engineering 2024年第2期18卷 63-75页

作者： Timing Jiang Xiang Wu Shushan Yuan Changfei Lai shijie Bian Wenbo Yu Sha Liang Jingping Hu Liang Huang Huabo Duan yafei shi Jiakuan Yang School of Environmental Science&Engineering Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China School of Resources and Environmental Science Hubei UniversityWuhan 430062China Hubei Provincial Engineering Laboratory for Solid Waste Treatment Disposal and Recycling Wuhan 430074China School of Civil Engineering Architecture and EnvironmentHubei University of TechnologyWuhan 430068China State Key Laboratory of Coal Combustion Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China

It has been demonstrated that microplastics (MPs) can accumulate heavy metals from the environment and transfer them into organisms via the food chain. However, adsorption and desorption capacities for biodegradable MPs relative to those for conventional MPs remain poorly understood. In this study, cadmium (Cd(II)) adsorption and desorption characteristics of polylactic acid (PLA), a typical biodegradable MP, were investigated. Two conventional MPs, i.e., polypropylene (PP) and polyamide (PA) were used for comparison. The maximum Cd(II) adsorption capacities of the MPs studied in the adsorption experiments decreased in the order PA (0.96 ± 0.07 mg/g) > PLA (0.64 ± 0.04 mg/g) > PP (0.22 ± 0.03 mg/g). The Pseudo-second-order kinetic model and Freundlich isothermal model described the Cd(II) adsorption behaviors of PLA MPs well. X-ray photoelectron spectroscopy and two-dimensional Fourier transform infrared correlation spectroscopy analysis indicated that oxygen functional groups were the major and preferential binding sites of PLA MPs, which contributed to their high Cd(II) adsorption capacities. Simulated gastric and intestinal fluids both significantly enhanced the desorption capacities of the examined MPs. Notably, degradation of the PLA MPs during in vitro human digestion made the Cd(II) on the PLA MPs more bioaccessible (19% in the gastric phase and 62% in the intestinal phase) than Cd(II) on the PP and PA MPs. These results indicate the remarkable capacities of biodegradable MPs to accumulate Cd(II) and transfer it to the digestive system and show that biodegradable MPs might pose more severe threats to human health than conventional nonbiodegradable MPs.

关键词： Biodegradable microplastics Cadmium Adsorption and desorption Gastrointestinal environment Two-dimensional correlation spectroscopy Bioaccessibility

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酸性离子液体的制备及在生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯合成中的催化性能

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高等学校化学学报 2024年第5期45卷 155-164页

作者：周俏赵园园郭立颖史亚飞郑荣荣沈阳工业大学石油化工学院辽阳111003

制备了5种酸性离子液体催化剂([DA-2PS][X]_(2)),利用红外光谱仪、核磁共振波谱仪、紫外光谱仪和热重分析仪对其化学结构、Brønsted酸性和热性能进行了表征与测试.用其代替传统金属催化剂催化2,5呋喃二甲酸(FDCA)与乙二醇(EG)直接酯化... 详细信息

制备了5种酸性离子液体催化剂([DA-2PS][X]_(2)),利用红外光谱仪、核磁共振波谱仪、紫外光谱仪和热重分析仪对其化学结构、Brønsted酸性和热性能进行了表征与测试.用其代替传统金属催化剂催化2,5呋喃二甲酸(FDCA)与乙二醇(EG)直接酯化反应合成聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF),讨论了Brønsted酸性强弱对催化性能的影响,其中Brønsted酸性最强的[DA-2PS][HSO_(4)]_(2)催化性能最好.通过正交实验获得了最佳工艺参数,即催化剂用量为FDCA摩尔数的0.10%,n(EG)∶n(FDCA)=2∶1,酯化温度为210℃,缩聚温度为240℃,缩聚时间为6h.在最佳工艺参数下,FDCA转化率为98.1%,PEF的特性黏度为0.63dL/g,数均分子量达到***的结构表征和热性能测试结果表明,所合成的物质为目标产物,且具有与传统金属催化剂合成的PEF相当的热性能.

关键词：离子液体直接酯化法生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯

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PCB罗氏线圈电流传感器积分误差的数字补偿策略

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电源学报 2024年第3期22卷 264-271页

作者：姚宇周泽石亚飞辛振省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津300401 中国电源学会

准确可靠的开关电流信息是电力电子变换器实现闭环控制、谐波抑制和短路保护的关键要素,有利于进一步提升功率器件的可靠性。PCB罗氏线圈电流传感器因其高带宽、小体积、低成本和低侵扰的特点,具有重要的研究价值和应用前景。然而,传统... 详细信息

准确可靠的开关电流信息是电力电子变换器实现闭环控制、谐波抑制和短路保护的关键要素,有利于进一步提升功率器件的可靠性。PCB罗氏线圈电流传感器因其高带宽、小体积、低成本和低侵扰的特点,具有重要的研究价值和应用前景。然而,传统积分处理电路存在漂移误差与下垂误差,严重限制了PCB罗氏线圈电流传感器的测量精度。首先,本文采用复位型积分电路以避免漂移误差的持续累积,并消除下垂误差带来的影响。同时,针对复位型积分电路存在的漂移误差与偏置误差提出一种数字补偿策略,该方案采用数字信号处理器控制数模转化模块产生模拟补偿信号,并通过高速减法器消除误差,具有补偿精度高、调整方式简单的优点,可以大幅减小积分误差造成的影响;最后,基于双脉冲测试平台分别进行双脉冲、多脉冲和短路保护实验,验证了所提PCB罗氏线圈电流传感器的性能。

关键词： PCB罗氏线圈电流传感器误差补偿短路保护可靠性

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基于电场耦合原理的SiC MOSFET开关电压感知探头

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电机与控制学报 2024年第7期28卷 77-87页

作者：白月康建龙刘新宇耿嘉一石亚飞辛振河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 香港城市大学中国香港999077

功率器件作为电能变换的核心,准确测量其开关电压可以优化器件的开关行为,评估器件的开关损耗,为功率转换系统的设计提供重要指导。以SiC MOSFET为代表的宽禁带半导体器件具有高速开关特性,传统商用电压探头难以同时满足低侵扰、强抗扰... 详细信息

功率器件作为电能变换的核心,准确测量其开关电压可以优化器件的开关行为,评估器件的开关损耗,为功率转换系统的设计提供重要指导。以SiC MOSFET为代表的宽禁带半导体器件具有高速开关特性,传统商用电压探头难以同时满足低侵扰、强抗扰、高带宽与小体积的测量要求,因此提出了一种基于电场耦合原理的同轴圆柱型电压探头。通过感应电极包围引出端的结构降低侵入电容,应用屏蔽覆铜、过孔阵列与屏蔽铜管的强抗扰结构实现对环境噪声的抑制。利用有限元仿真指导了探头参数选取的方案,验证了屏蔽层对噪声的抑制能力,详细分析了同轴探头有效降低侵入性的机理。所设计的同轴探头带宽为280 MHz,量程为-750 V~+750 V,侵入电容约为0.92 pF。最后通过双脉冲实验证明,同轴探头可以准确测量ns级的开关时间,满足SiC MOSFET开关电压的测量需求。

关键词：电场耦合 SiC MOSFET 电压测量抗扰侵入电容

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新农科背景下数据科学导论课程的教学探索

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兰州工业学院学报 2024年第4期31卷 131-135页

作者：石亚飞柳小妮甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070

近年来,随着机器学习等新兴数据分析技术的快速发展,不仅数据科学被确立为新的本科专业,其相关技术也被大量应用在农业领域。在新的时代背景下,增强农科学生的数据分析能力、促进农学与数据科学的交叉融合成为加快新农科建设的重要方向... 详细信息

近年来,随着机器学习等新兴数据分析技术的快速发展,不仅数据科学被确立为新的本科专业,其相关技术也被大量应用在农业领域。在新的时代背景下,增强农科学生的数据分析能力、促进农学与数据科学的交叉融合成为加快新农科建设的重要方向之一。然而,目前国内农林院校开设数据科学导论课程的极少,尤其缺乏以问题为导向并结合最新分析工具的数据科学课。对此,以甘肃农业大学数据科学导论课程为例,介绍并分析课程目标、内容设计和教学实践等情况,同时提出开展相关课程的建议。以期为新农科背景下农林院校开展数据科学导论课程建设、培养新型农业人才提供参考。

关键词：新农科数据科学问题导向课程建设

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端粒酶反转录酶启动子突变在甲状腺癌中的研究进展

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肿瘤研究与临床 2024年第4期36卷 307-309页

作者：王鑫宇宋文晓周旭阳史亚飞济宁医学院临床医学院济宁272002 济宁医学院附属医院甲状腺外科济宁272000

端粒酶反转录酶(TERT)启动子突变在甲状腺癌中首次发现后,甲状腺癌的术前诊断及预后的分子标志物研究进入了新的阶段。虽然TERT启动子突变在甲状腺良性肿瘤中未发现,且在甲状腺乳头状微小癌中占比较低,但在甲状腺低分化癌和甲状腺间变... 详细信息

端粒酶反转录酶(TERT)启动子突变在甲状腺癌中首次发现后,甲状腺癌的术前诊断及预后的分子标志物研究进入了新的阶段。虽然TERT启动子突变在甲状腺良性肿瘤中未发现,且在甲状腺乳头状微小癌中占比较低,但在甲状腺低分化癌和甲状腺间变性癌中的发病率较高。特别是当BRAF V600E与TERT启动子双突变共存时与疾病的特异性死亡率增加显著相关。TERT启动子突变作为甲状腺癌中的一个新癌基因,显现出极大的研究价值,文章就TERT启动子突变在甲状腺癌中的研究及临床意义进行综述。

关键词：端粒酶反转录酶甲状腺肿瘤端粒酶反转录酶启动子突变诊断预后

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古尔班通古特沙漠流动沙丘土壤水分与地形—植被因子关系

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水土保持研究 2024年第5期31卷 182-191页

作者：张艳花张定海马钰王艳莉石亚飞甘肃农业大学理学院数量生物研究所甘肃农业大学林学院甘肃农业大学草业学院

[目的]确定沙漠沙丘土壤水分的分布规律，明确土壤水分与各个地形与植被因子间的关系，进而为沙漠地区的植被保护和重建提供科学合理的建议。[方法]以古尔班通古特沙漠流动沙丘为研究对象，在小尺度上研究了不同深度(表层0—40 cm,中层4... 详细信息

[目的]确定沙漠沙丘土壤水分的分布规律，明确土壤水分与各个地形与植被因子间的关系，进而为沙漠地区的植被保护和重建提供科学合理的建议。[方法]以古尔班通古特沙漠流动沙丘为研究对象，在小尺度上研究了不同深度(表层0—40 cm,中层40—200 cm和深层200—300 cm)、不同微地貌(迎风坡、背风坡、丘顶和丘底)上土壤水分的分布特征(描述性统计);并采用广义线性、广义加性和随机森林模型研究了土壤水分与地形—植被因子间的关系。[结果](1)不同深度下迎风坡与丘底上的土壤水分高于背风坡与丘顶；表层土壤水分在背风坡(包括丘顶和丘底)与迎风坡上有显著性差异。(2)地形因子对土壤水分的影响大于植被因子；影响表层土壤水分的主要因子是坡度与坡向，影响中层和深层土壤水分的主要因子是灌木盖度。(3)随机森林模型的拟合效果显著高于广义线性和广义加性模型。[结论]地形因子对古尔班通古特沙漠流动沙丘不同微地貌上土壤水分的影响较植被因子大，坡度和坡向对表层土壤水分具有重要影响，灌木盖度对中层和深层土壤水分具有重要影响。

关键词：土壤水分微地貌流动沙丘随机森林古尔班通古特沙漠

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抑郁症态靶辨治策略初探

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辽宁中医杂志 2024年第8期51卷 213-216页

作者：周流畅杨玲玲张荣李艳史亚飞广州中医药大学第二附属医院广东省中医证候临床研究重点实验室/广东省中医院仝小林院士科技专家研究室广东广州510000 广州中医药大学基础医学院广东广州510006 广州中医药大学中药学院/国际中医药转化医学研究所广东广州510006

“态靶辨治”是由仝小林院士首创的中医临床辨治方法,融合了现代科学对于疾病的认识,将中药药理研究成果应用于疾病的中医辨证分型与治疗方药之中,进一步细化了分期分证与临床用药,中西医结合,提高了对疾病辨证用药的精准化与标准化。... 详细信息

“态靶辨治”是由仝小林院士首创的中医临床辨治方法,融合了现代科学对于疾病的认识,将中药药理研究成果应用于疾病的中医辨证分型与治疗方药之中,进一步细化了分期分证与临床用药,中西医结合,提高了对疾病辨证用药的精准化与标准化。依据态靶辨治理论体系,本文将抑郁症的总态概括为“郁”,与不同病程兼夹的“瘀”“湿”“痰”“火”“虚”分态。总结确定其调态靶方,和改善症状、调节下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)与5-羟色胺(5-HT)系统等生物学靶标的靶药,推进抑郁症的“辨证微观化”与“精准用药”。

关键词：态靶辨治抑郁症证候靶方靶药

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刺激性甲状腺球蛋白和淋巴结转移数与甲状腺乳头状癌疗效的关系

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中华肿瘤防治杂志 2024年第19期31卷 1202-1208页

作者：宋文晓王鑫宇梁美周旭阳史亚飞济宁医学院临床医学院济宁医学院附属医院甲状腺外科

目的探讨131I治疗前刺激性血清甲状腺球蛋白（psTg）和淋巴结转移数（NLNM）以及其他临床指标与甲状腺乳头状癌（PTC）患者疗效的关系。方法本研究为回顾性队列研究。连续性收集2017-01-01-2020-01-01济宁医学院附属医院甲状腺外科1 ... 详细信息

目的探讨131I治疗前刺激性血清甲状腺球蛋白（psTg）和淋巴结转移数（NLNM）以及其他临床指标与甲状腺乳头状癌（PTC）患者疗效的关系。方法本研究为回顾性队列研究。连续性收集2017-01-01-2020-01-01济宁医学院附属医院甲状腺外科1 072例PTC患者的临床资料。患者男262例，女810例；年龄18～79岁，中位年龄47岁。患者均于甲状腺手术后行131I治疗，随访观察患者131I的治疗效果。研究性别、年龄、原发肿瘤大小、T分类和N分类、TNM分期、psTg水平、NLNM和淋巴结转移比率（LNR）等临床特征是否为疗效不满意（NER）的影响因素。采用Cox回归模型进行各因素与疗效关系的分析。采用受试者工作特征曲线（ROC）确定最佳截止值，并计算ROC曲线下面积、灵敏度及特异度，根据psTg的截止值进一步分析疗效不满意的影响因素。结果在单因素分析中，桥本甲状腺炎（HR=0.583,P=0.003）、psTg（HR=1.003,P5个（HR=1.801,P1.0 cm（HR=1.470,P=0.001）、131I治疗前甲状腺球蛋白抗体（pTgAb,HR=0.999,P=0.019）与NER相关。在多因素分析中，NLNM>5个（HR=1.743,P=0.001）、psTg（HR=1.002,P5（HR=2.548,P5个、psTg以及pTgAb与较差的131I疗效有关联，sTg是PTC患者NER最主要的影响因素，当患者psTg水平较低（<7.15μg/L）时，结合NLNM可以更加准确地评价PTC患者的疗效。

关键词：甲状腺乳头状癌 131I治疗治疗反应淋巴结转移数甲状腺球蛋白

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ELM-Based Impact Analysis of Meteorological Parameters on the Radio Transmission of X-Band over the Qiongzhou Strait of China

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China Communications 2023年第12期20卷 244-256页

作者： Cheng Yang yafei shi Jian Wang Jianguo Ma School of Microelectronics Tianjin UniversityTianjin 300072China Qingdao Institute for Ocean Technology Tianjin UniversityQingdao 266200China Shandong Engineering Technology Research Center of Ocean Information Awareness and Transmission Qingdao 266200China School of Micro-and Nano-Electronics Zhejiang UniversityHangzhou 310058China

Communication in the evaporation duct layer is greatly affected by the variation of meteorological *** on the experimental result of the radio transmission of the X-band over the Qiongzhou Strait of China,the characteristic of the duct and its influence on the transmission effect is *** results indicate that the evaporation duct height(EDH)has a negative Spearman’s rank correlation of-0.90 with the relative humidity and a positive correlation coefficient of 0.84 with the wind *** on the Extreme Learning Machine(ELM)network,we proposed a Met-ELM model that can provide efficient support in predicting propagation characteristics at *** predicted results of the MetELM model are consistent with the measurements;the root-mean-square-error is 1.66 dB,with the correlation coefficient reaching 0.96,while the proportion of mean absolute error less than 2 dB has reached81.41%.The data-derived Met-ELM model shows great accuracy in predicting propagation characteristics at nighttime,which also meets the acceptable requirements for radio wave propagation.

关键词： evaporation duct neural network prediction model propagation characteristic

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