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Exceptional electrostrain with minimal hysteresis and superior temperature stability under low electric field in KNN-based lead-free piezoceramics

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Journal of Advanced Ceramics 2024年第3期13卷 364-372页

作者： Huan Liu yijin hao Ziqi Yang Tianyi Feng Bin Su Xin Zhang Mengping Xue Bo-Ping Zhang Jing-Feng Li Beijing Municipal Key Laboratory of New Energy Materials and Technologies School of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingBeijing 100083China State Key Laboratory of New Ceramics and Fine Processing School of Materials Science and EngineeringTsinghua UniversityBeijing 100084China

Over the past two decades,(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_(3)(KNN)-based lead-free piezoelectric ceramics have made significant progress.However,attaining a high electrostrain with remarkable temperature stability and minimal hysteresis under low electric fields has remained a significant challenge.To address this long-standing issue,we have employed a collaborative approach that combines defect engineering,phase engineering,and relaxation engineering.The LKNNS-6BZH ceramic,when sintered at T_(sint)=1170℃,demonstrates an impressive electrostrain with a d_(33) value of 0.276%and 1379 pm·V^(-1)under 20 kV·cm^(-1),which is comparable to or even surpasses that of other lead-free and Pb(Zr,Ti)O_(3)ceramics.Importantly,the electrostrain performance of this ceramic remains stable up to a temperature of 125℃,with the lowest hysteresis observed at 9.73%under 40 kV·cm^(-1).These excellent overall performances are attributed to the presence of defect dipoles involving V′_(A)-V∙∙_(O) and B′_(Nb)-V∙∙O,the coexistence of R-O-T multiphase,and the tuning of the trade-off between long-range ordering and local heterogeneity.This work provides a lead-free alternative for piezoelectric actuators and a paradigm for designing piezoelectric materials with outstanding comprehensive performance under low electric fields.

关键词： lead-free piezoelectric ceramics temperature stability electrostrain potassium sodium niobate low hysteresis

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Deciphering the leakage conduction mechanism of BiFeO_(3)–BaTiO_(3)lead-free piezoelectric ceramics

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Journal of Advanced Ceramics 2023年第10期12卷 1844-1856页

作者： Mengping Xue Yucheng Tang Zhihang Shan yijin hao Xiaoxiao Zhou Xiaoqi Gao Hezhang Li Jun Pei Boping Zhang The Beijing Municipal Key Laboratory of New Energy Materials and Technologies School of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Department of Precision Instrument Tsinghua UniversityBeijing 100084China

BiFeO_(3)–BaTiO_(3)(BF–BT)based piezoelectric ceramics are a kind of high-temperature lead-free piezoelectric ceramics with great development prospects due to their high Curie temperature(TC)and excellent electrical properties.However,large leakage current limits their performance improvement and practical applications.In this work,direct current(DC)test,alternating current(AC)impedance,and Hall tests were used to investigate conduction mechanisms of 0.75BiFeO_(3)–0.25BaTiO_(3)ceramics over a wide temperature range.In the range of room temperature(RT)−150℃,ohmic conduction plays a predominant effect,and the main carriers are p-type holes with the activation energy(Ea)of 0.51 eV.When T>200℃,the Ea value calculated from the AC impedance and Hall data is 1.03 eV with oxygen vacancies as a cause of high conductivity.The diffusion behavior of thermally activated oxygen vacancies is affected by crystal symmetry,oxygen vacancy concentration,and distribution,dominating internal conduction mechanism.Deciphering the conduction mechanisms over the three temperature ranges would pave the way for further improving the insulation and electrical properties of BiFeO_(3)–BaTiO_(3)ceramics.

关键词： BiFeO_(3)-BaTiO_(3)(BF-BT) leakage behavior conduction mechanism oxygen vacancies Hall test

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组蛋白修饰对破骨细胞和成骨细胞分化及功能的调节

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海军军医大学学报 2024年第4期45卷 507-514页

作者：侯宜锦章浩上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 海军军医大学(第二军医大学)第一附属医院创伤骨科上海200433

组蛋白修饰作为表观遗传学机制之一,在染色质结构、核小体定位、基因表达调控等方面发挥着至关重要的作用。近年研究发现,乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等组蛋白修饰方式对破骨细胞及成骨细胞分化过程进行调控并影响骨稳态。本文对组... 详细信息

组蛋白修饰作为表观遗传学机制之一,在染色质结构、核小体定位、基因表达调控等方面发挥着至关重要的作用。近年研究发现,乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等组蛋白修饰方式对破骨细胞及成骨细胞分化过程进行调控并影响骨稳态。本文对组蛋白修饰在破骨细胞和成骨细胞分化及功能调节方面的研究进展进行综述。

关键词：组蛋白修饰骨稳态破骨细胞成骨细胞

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内侧开放楔形胫骨高位截骨后遗忘关节的预测因素

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中国组织工程研究 2024年第24期28卷 3903-3909页

作者：黄艺伟彭波张辰葛昊黎嘉澔李宜金陈锦伦冯文俊曾意荣广州中医药大学第一临床医学院广东省广州市510000 广州中医药大学第一附属医院关节骨科广东省广州市510000

背景:内侧开放楔形胫骨高位截骨是治疗膝关节内侧间室骨关节炎的有效保膝手段,相关研究证明相对于传统评价工具,遗忘关节评分应用于评价内侧开放楔形胫骨高位截骨具有更低的天花板效应和一致性。目的:探讨内侧开放楔形胫骨高位截骨后遗... 详细信息

背景:内侧开放楔形胫骨高位截骨是治疗膝关节内侧间室骨关节炎的有效保膝手段,相关研究证明相对于传统评价工具,遗忘关节评分应用于评价内侧开放楔形胫骨高位截骨具有更低的天花板效应和一致性。目的:探讨内侧开放楔形胫骨高位截骨后遗忘关节的预测因素。方法:选择在广州中医药大学第一附属医院进行内侧开放楔形胫骨高位截骨手术治疗的患者117例,男35例,女82例,平均年龄61岁,术后获得了至少2年的随访。通过评价患者术后是否达到遗忘关节分为遗忘关节组(n=28)和非遗忘关节组(n=89),以术前患者特征和手术相关因素为潜在预测因素,进行单变量和多变量逻辑回归分析。结果与结论:①两组患者术前的胫骨近端内侧角比较差异有显著性意义(P176.0°)是患者实现遗忘关节的预测因素。

关键词：内侧开放楔形胫骨高位截骨遗忘关节评分膝关节内侧间室骨关节炎预测因素遗忘关节

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农村地区中老年2型糖尿病患者血糖监测的影响因素分析

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中国全科医学 2024年第10期27卷 1194-1200页

作者：戴振威张菱张浩然肖伟军王浩黄依漫荆舒陈旭付佳琪吴奕锦高磊苏小游中国医学科学院北京协和医学院群医学及公共卫生学院北京市100005 中国医学科学院北京协和医学院病原生物学研究所北京市100730

背景糖尿病的发病风险随着年龄的增加而升高,在中老年人群中,糖尿病前期和糖尿病的患病率分别为40%和10%,良好的血糖监测依从性可提高糖化血红蛋白达标率,但农村地区2型糖尿病(T2DM)患者血糖监测依从性较差。目的调查河南省中牟县农村... 详细信息

背景糖尿病的发病风险随着年龄的增加而升高,在中老年人群中,糖尿病前期和糖尿病的患病率分别为40%和10%,良好的血糖监测依从性可提高糖化血红蛋白达标率,但农村地区2型糖尿病(T2DM)患者血糖监测依从性较差。目的调查河南省中牟县农村地区中老年T2DM患者血糖监测情况,探索影响其血糖监测依从性及监测次数的心理、行为因素,为后续开展针对性干预试验以提高农村中老年T2DM患者的血糖监测依从性提供参考。方法采用便利抽样的方法,于2021-11-02—12选取河南省中牟县农村地区的中老年T2DM患者作为研究对象进行问卷调查。采用自行设计的一般资料问卷调查患者的基本资料、血糖监测情况等,使用五条目正念注意觉知量表(MAAS-5)、广泛性焦虑障碍量表(GAD-7)、病人健康问卷(PHQ-9)和糖尿病自我管理量表(DSMS)调查患者的正念水平、焦虑水平、抑郁水平和自我管理能力。采用单因素分析、多因素Logistic回归分析及负二项回归分析探索中老年T2DM患者血糖监测及监测次数的影响因素。结果本研究共回收问卷484份,录入问卷469份,有效回收率为96.9%。469例患者中,不能每月监测血糖者占58.8%(276/469),193例监测血糖者每月测量血糖的频次范围为1~60次,中位数为2次。多因素Logistic回归及负二项回归分析发现:存在抑郁(AOR=1.127,P=0.005)、高信息水平(AOR=0.133,P=0.023)、高动机水平(AOR=1.093,P=0.002)为血糖监测的促进因素,高年收入(AIRR=2.063,P60岁(AIRR=0.668,P=0.024)为血糖监测次数的阻碍因素。结论农村地区中老年T2DM患者血糖监测状况较差,建议有关卫生部门加强血糖监测知识及技能等健康教育,对低收入人群提供医疗、财政等社会支持,提高血糖监测依从性,以实现对T2DM的有效控制、治疗和康复。

关键词：糖尿病,2型中老年农村人口血糖自我监测治疗依从性影响因素分析

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Modulation of Isoflavones on Bone-nodule Formation in Rat Calvaria Osteoblasts in vitro

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Biomedical and Environmental Sciences 2003年第1期16卷 83-89页

作者： haoCHANG YAI-yijin WEI-FANGJIN SHU-ZHUGU YUAN-FENZHOU DepartmentofToxicology SchoolofPublicHealthFudanUniversityShanghai200032China DivisionofBoneMetaboilismResearch InstituteofRadiationMedicineFudanUniversityShanghai200032China

Objective To observe the effects of two main isoflavones, daidzein and genistein on the bone-nodule formation in rat calvaria osteoblasts in vitro. Methods Osteoblasts obtained from newborn Sprague-dawley rat calvarias were cultured for several generations. The second generation cells were cultured in Minimum Essential Medium supplemented with ascorbic acid and Na-beta-glycerophosphate for several days, in the presence of daidzein and genistein, with or without the estrogen receptor antagonist ICI 182780. Number of nodules was counted at the end of the incubation period (day 20) by staining with Alizarin Red S calcium stain. The release of osteocalcin, as a marker of osteoblast activity, was also determined on day 7 and day 12 during the incubation period. Results Compared with the control, the numbers of nodules were both increased by incubation with daidzein and genistein. 17β-estradiol was used as a positive control and proved to be a more effective inducer of the increase in bone-nodules formation than daidzein and genistein. The release of osteocalcin into culture media was also increased in the presence of daidzein and genistein, as well as 17β-estradiol on day 7 and day 12 (day 12 were higher). The estrogen receptor antagonist ICI 182780 completely blocked the genistein- and 17β-estradiol-induced increase of nodule numbers and osteocalcin release in osteoblasts. However, the effects induced by daidzein could not be inhibited by ICI 182780. Conclusion These findings suggest that geinistein can stimulate bone-nodule formation and increase the release of osteocalcin in rat osteoblasts. The effects, like those induced by 17β-estradiol, are mediated by the estrogen receptor dependent pathway. Daidzein also can stimulate bone-nodule formation and increase the release of osteocalcin in rat osteoblasts, but it is not, at least not merely, mediated by the estrogen receptor dependent pathway.

关键词： Daidzein Genistein ICI 182780 Osteocalcin Bone-nodules Osteoblast

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Slope reliability analysis based on Monte Carlo simulation and sparse grid method

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Global Geology 2019年第3期22卷 152-158页

作者： WU Guoxue PENG yijin LIU Xuesong HU Tao WU hao College of Earth Sciences Jilin UniversityChangchun 130026China School of Mechanical Science and Engineering Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China

In order to solve the problem of the reliability of slope engineering due to complex uncertainties, the Monte Carlo simulation method is adopted. Based on the characteristics of sparse grid, an interpolation algorithm, which can be applied to high dimensional problems, is introduced. A surrogate model of high dimensional implicit function is established, which makes Monte Carlo method more adaptable. Finally, a reliability analysis method is proposed to evaluate the reliability of the slope engineering, and is applied in the Sau Mau Ping slope project in Hong Kong. The reliability analysis method has great theoretical and practical significance for engineering quality evaluation and natural disaster assessment.

关键词： slope reliability analysis high-dimension sparse grid Monte Carlo simulation

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燕麦β-葡聚糖—酪蛋白—玉米醇溶蛋白纳米粒子的制备及其负载α-硫辛酸

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精细化工 2023年第4期40卷 878-886,901页

作者：张园园黄欣赵祎瑾颜丹云郝建雄刘俊果河北科技大学食品与生物学院河北石家庄050000 河北省功能食品技术创新中心河北石家庄050000

通过反溶剂共沉淀法制备出以玉米醇溶蛋白(Zein)包埋α-硫辛酸(LA)为内核,酪蛋白酸钠和燕麦β-葡聚糖的美拉德反应聚合物(MC)为外壳涂层的LA-Zein-MC纳米粒子。利用SEM、FTIR、XRD、DSC对LA-Zein-MC纳米粒子进行了表征,并对其稳定性和... 详细信息

通过反溶剂共沉淀法制备出以玉米醇溶蛋白(Zein)包埋α-硫辛酸(LA)为内核,酪蛋白酸钠和燕麦β-葡聚糖的美拉德反应聚合物(MC)为外壳涂层的LA-Zein-MC纳米粒子。利用SEM、FTIR、XRD、DSC对LA-Zein-MC纳米粒子进行了表征,并对其稳定性和胃肠道模拟进行了测试。结果表明,LA-Zein-MC纳米粒子的最佳制备工艺条件为m(Zein)∶m(LA)=25∶1、m(Zein)∶m(MC)=1∶2.4。在该条件下制备的LA-Zein-MC纳米粒子粒径为235.4 nm,Zeta电位为–32.1 mV,多分散系数为0.144,最大包封率为56.17%,载药量为0.56%。LA-Zein-MC纳米粒子形貌光滑,LA被包埋在纳米粒子内部,该纳米粒子具有较高的NaCl稳定性和热稳定性。此外,LA实现了可控缓释。

关键词：纳米粒子 α-硫辛酸包埋美拉德反应玉米醇溶蛋白食品化学品

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酪蛋白酸钠-燕麦β-葡聚糖美拉德产物的制备及其性质

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精细化工 2022年第9期39卷 1901-1907页

作者：张园园黄欣颜丹云赵祎瑾郝建雄刘俊果河北科技大学食品与生物学院河北石家庄050000 河北省功能食品技术创新中心河北石家庄050000

以酪蛋白酸钠(SC)和燕麦β-葡聚糖(OG)为原料,利用干法美拉德反应制备了酪蛋白酸钠-燕麦β-葡聚糖美拉德产物。以接枝度和褐变度为评价指标,通过单因素实验对其制备条件进行优化,确定酪蛋白酸钠-燕麦β-葡聚糖美拉德产物最佳反应条件为... 详细信息

以酪蛋白酸钠(SC)和燕麦β-葡聚糖(OG)为原料,利用干法美拉德反应制备了酪蛋白酸钠-燕麦β-葡聚糖美拉德产物。以接枝度和褐变度为评价指标,通过单因素实验对其制备条件进行优化,确定酪蛋白酸钠-燕麦β-葡聚糖美拉德产物最佳反应条件为:酪蛋白酸钠与燕麦β-葡聚糖质量比为1∶2,反应温度为60℃,反应时间为24 h,湿度为78%,pH为7。SDS-PAGE电泳结果表明,酪蛋白酸钠和燕麦β-葡聚糖之间共价交联形成大分子聚合物。FTIR分析表明,糖苷键成功连接到蛋白质分子。内源荧光光谱表明,多糖亲水性羟基的引入使酪蛋白酸钠空间结构改变。最终得到美拉德产物的接枝度为54.01%,褐变L值为87.7,较酪蛋白酸钠乳化活性提高了83.5%,乳化稳定性提高了12.7%。

关键词：酪蛋白酸钠燕麦β-葡聚糖美拉德反应溶解性乳化性食品化学品

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江西省水资源利用与经济发展适配关系研究

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水土保持通报 2023年第4期43卷 327-337页

作者：王菲穆雅晴田培郝芳华陈述吴宜进华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079 长江水利委员会长江科学院湖北武汉430010

[目的]探讨江西省及其11个地级市2015—2020年用水总量与总GDP、三次产业用水量与相应产业GDP的适配关系及变化趋势,揭示产生适配差异的原因,进而为该地区水资源利用与经济发展相协调提供科学依据。[方法]基于产业用水量和产业GDP数据,... 详细信息

[目的]探讨江西省及其11个地级市2015—2020年用水总量与总GDP、三次产业用水量与相应产业GDP的适配关系及变化趋势,揭示产生适配差异的原因,进而为该地区水资源利用与经济发展相协调提供科学依据。[方法]基于产业用水量和产业GDP数据,应用Tapio模型开展研究。[结果]2015—2020年江西省用水总量与总GDP均处于适配状态,呈现“强适配—扩张性适配—强适配”的变化趋势,且适配程度表现出西北部>南部>中东部的空间分布规律;全省农业用水量与第一产业GDP呈“适配—耦合—适配”的变化趋势,而各市的适配关系波动变化;江西省工业用水量与第二产业GDP除2018—2019年为扩张性适配外,其余时段均为强适配关系,各市2017—2018年全部达到强适配状态;该省第三产业在2015—2020年均处于扩张性适配、正耦合状态,除2020年疫情期间,大部分地市在2015—2019年适配情况好于农业;整体来看,江西省产业用水与产业GDP适配程度为:工业>第三产业>农业。[结论]分析水资源利用与经济发展适配关系变化的主要原因有降水量、经济水平、政策措施、产业结构、技术进步以及水利设施建设等,提出了因地制宜发展特色产业、以水定产、推动产业结构转型升级等对策,以助推江西省可持续发展。

关键词：水资源利用经济增长 Tapio脱钩模型适配度江西省

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