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Pretreatment mechanism ofβ-O-4 lignin during phosphoric acid-acetone process based on density functional theory and molecular dynamic simulations

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2016年第2期9卷 127-136,I0004页

作者： Zhang Junjiao zhu jinqi Lin Changfeng Wang Tipeng Dong Changqing Qin Wu National Engineering Laboratory for Biomass Power Generation Equipment School of Renewable EnergyNorth China Electric Power UniversityBeijing 102206China

Pretreatment mechanism ofβ-O-4 lignin(Lβ-O-4)during the phosphoric acid-acetone process involves a series of interactions between lignin and solvent molecule(H2O,CH3COCH3 and H3PO4)which lead to the adsorption,solubility and decomposition of lignin.Coniferyl alcohol guaiacyl glycerol(CAGG)with the predominant linkage(β-O-4 ether bond)was chosen as the modelβ-O-4 lignin(Lβ-O-4)for investigating the detailed pretreatment mechanism based on density functional theory calculations and molecular dynamic simulations.Interactions betweenβ-O-4 lignin and solvent molecules were firstly detected.Only physical interaction occurred betweenβ-O-4 lignin and the solvent molecule.The attractive van der Waals interaction favored CH3COCH3 molecules approaching to Lβ-O-4,showing a compatibility of Lβ-O-4 in CH3COCH3 solution.Furthermore,following the temperature effect on the dynamics processes,larger dynamics calculations and experiments were carried out to reveal the detailed dissolution and precipitation ofβ-O-4 lignin in various solutions.

关键词： lignin lignocellulose biomass pretreatment density functional theory(DFT)

长江三角洲北翼第一硬土层理化特征及其地质成因

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地质通报 2024年第1期43卷 1-12页

作者：朱锦旗龚绪龙苟富刚张平张岩杨磊刘源江苏省地质调查研究院自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室江苏南京210049

在长江河口两翼广泛分布第一硬土层(FHSL),研究其形成机制及工程地质特性对工程建设具有很好的指导意义。根据调查资料(钻孔935个,累计进尺42128 m)和试验资料,首次精确确认了长江河口北翼第一硬土层分布界线,研究了第一硬土层的形成年... 详细信息

在长江河口两翼广泛分布第一硬土层(FHSL),研究其形成机制及工程地质特性对工程建设具有很好的指导意义。根据调查资料(钻孔935个,累计进尺42128 m)和试验资料,首次精确确认了长江河口北翼第一硬土层分布界线,研究了第一硬土层的形成年代、粒度特征、地球化学特征、工程地质特性等。研究表明:第一硬土层形成年龄为20~11 ka B.P.(多个光释光和14C测年资料);硬土层含水率随深度的增加有增大的趋势,表明气候自下向上逐渐变凉和变干;第一硬土层的颗粒级配、粒度分布频率曲线、C-M沉积图等特征显示,第一硬土层主要由粉砂、极细砂和粘土粒级组成,样品的粒度频率曲线主要呈单峰分布,反映出物质沉积前所受搬运营力性质单一,土体颗粒沉积以均匀悬浮占绝对优势,沉积环境是一种相对稳定的低能环境。第一硬土层的发育受气候控制,大致可以分为3个阶段:第1阶段(20~15 ka B.P.)为沉积与成土交替作用时期,且以沉积作用为主,硬土层剖面厚度主要受该阶段控制,至末次盛冰期结束;第2阶段(15~11 ka B.P.)为暴露成土期,这时洪水不能形成越岸沉积,加积作用基本停止,硬土层厚度不再明显增加,已形成的第一硬土区域受到频繁变迁的分合河网的侵蚀切割,形成多条不规则古河道和台地,硬土层逐渐脱水成陆,经历了风化成壤的过程;第3阶段(11 ka B.P.至今)为淹埋期,随着全新世的到来,气候变暖,海平面不断上升,硬土层被其上覆的海相沉积层掩埋,成岩作用开始直到现今。土体易溶盐含量较高,为典型氯盐渍土类型,自下而上具有从低变高的趋势,为海相层覆盖硬土层以后成岩过程造成的。

关键词：古土壤硬土层硬质粘土层粒度沉积环境成因机制

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中国南北方植物对土壤加固机制的差异性

农业工程学报 2024年第8期40卷 98-106页

作者：王丹马超王云琦王玉杰吕柏伟徐淑蕾朱锦奇南昌大学流域碳中和教育部工程研究中心江西生态文明研究院资源与环境学院南昌330031 北京林业大学水土保持学院重庆三峡库区森林生态系统教育部野外科学观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持学院重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站北京100083 山西省交通环境保护中心站(有限公司) 太原030032

为深入分析植物对土壤加固的影响效益和机制,该研究选取重庆缙云山地区和陕西延安黄土丘陵区种植一年的乔木(火炬树、榆树)和灌木(荆条、酸枣),测定其根系形态、力学参数和土壤的抗剪强度,通过RBMw模型计算根系固土效益,综合评估不同植... 详细信息

为深入分析植物对土壤加固的影响效益和机制,该研究选取重庆缙云山地区和陕西延安黄土丘陵区种植一年的乔木(火炬树、榆树)和灌木(荆条、酸枣),测定其根系形态、力学参数和土壤的抗剪强度,通过RBMw模型计算根系固土效益,综合评估不同植物的固土效能和贡献度。结果表明:2地种植的物种平均根直径的差异不显著(P>0.05),重庆种植的乔木(火炬树、榆树)的根长、分叉数和根尖数显著高于延安,灌木未出现显著差异(P<0.05)。根系的抗拉强度与直径都符合负幂函数关系,其中平均抗拉强度最大的为荆条。除荆条外,同种植物根系的抗拉强度并未因不同地区的种植产生显著差异。4个植物种根系的固土效率为0.65~4.12 kPa,各物种间存在显著差异(P<0.05)。重庆2种乔木种植下的根土复合体有效黏聚力高于裸地(约10%),灌木种植下则普遍略低于裸地。除酸枣外,种植于重庆的4种植物的根系固土作用和效率都显著的高于延安(P<0.05)。研究结果可为不同地区固土护坡的树种选择提供理论依据。

关键词：土壤根系植物抗拉特性抗剪强度综合固土能力

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中国农田磷流失风险评价及其关键驱动因素

农业工程学报 2024年第2期40卷 332-343页

作者：郑博福刘海燕吴汉卿吴之见刘忠朱锦奇万炜南昌大学资源与环境学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室南昌330031 南昌大学江西生态文明研究院南昌330031 中国科学院亚热带农业生态研究所长沙410125 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193

农田面源磷流失是农业面源污染的重要原因之一,识别流域内农田磷流失风险的关键源区及其影响因子是面源污染控制的重要手段。基于磷指数模型开展2000—2020年中国农田磷流失风险评估,选取土壤有效磷含量、磷肥施用量为源因子,土壤侵蚀... 详细信息

农田面源磷流失是农业面源污染的重要原因之一,识别流域内农田磷流失风险的关键源区及其影响因子是面源污染控制的重要手段。基于磷指数模型开展2000—2020年中国农田磷流失风险评估,选取土壤有效磷含量、磷肥施用量为源因子,土壤侵蚀模数、年径流深、农田和水体间归一化距离指数为迁移因子,结合GIS技术评估了中国农田磷流失的关键源区;在此基础上,利用随机森林法分析影响中国农田磷流失的关键因子,并通过结构方程模型揭示了农田磷流失风险指数与各因子的关系。结果表明:1)2000—2020年中国农田的磷流失的低、中、高、极高风险面积分别占农田总面积的43.8%、40.5%、13.4%、2.4%。2)中国农田磷流失在2000、2005、2010、2015、2020年高风险和极高风险总面积的年平均占比从大到小依次为:淮河流域、长江流域、珠江流域、东南诸河流域、松辽河流域、西南诸河流域、黄河流域、内陆河流域、海河流域。3)影响农田磷流失风险的关键源因子和迁移因子分别为土壤有效磷含量和归一化距离指数,其重要性特征值分别为129.53和65.12,土壤有效磷含量是农田磷流失最主要影响因子。4)磷流失风险指数与源因子指数、迁移因子指数呈极显著正相关,选取的14个指标对磷指数的解释度达0.62,其中源因子和迁移因子对磷指数的贡献率分别为0.77、0.19(P <0.001)。研究结果可为中国农田磷流失风险评估提供科学参考,对中国农业面源污染的宏观防控及战略决策具有重要意义。

关键词：农田面源污染磷指数模型磷流失风险评价关键因子随机森林结构方程模型

Construction of Ultrathin Layered MXene-TiN Heterostructure Enabling Favorable Catalytic Ability for High-Areal-Capacity Lithium-Sulfur Batteries

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Nano-Micro Letters 2022年第11期14卷 324-340页

作者： Hao Wang Zhe Cui Shu-Ang He jinqi zhu Wei Luo Qian Liu Rujia Zou State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials College of Materials Science and EngineeringDonghua UniversityShanghai 201620People’s Republic of China Department of Physics College of ScienceDonghua UniversityShanghai 201620People’s Republic of China

Catalysis has been regarded as an effective strategy to mitigate sluggish reaction kinetics and serious shuttle effect of Li-S batteries.Herein,a spherical structure consists of ultrathin layered Ti_(3)C_(2)T_(x)-TiN heterostructures(MX-TiN)through in-situ nitridation method is reported.Through controllable nitridation,highly conductive TiN layer grew on the surface and close coupled with interior MXene to form unique 2D heterostructures.The ultrathin heterostructure with only several nanometers in thickness enables outstanding ability to shorten electrons diffusion distance during electrochemical reactions and enlarge active surface with abundant adsorptive and catalytic sites.Moreover,the(001)surface of TiN is dominated by metallic Ti-3d states,which ensures fast transmitting electrons from high conductive MX-TiN matrix and thus guarantees efficient catalytic performance.Calculations and experiments demonstrate that polysulfides are strongly immobilized on MX-TiN,meanwhile the bidirectional reaction kinetics are catalytically enhanced by reducing the conversion barrier between liquid LiPSs and solid Li_(2)S_(2)/Li_(2)S.As a result,the S/MX-TiN cathode achieves excellent long-term cyclability with extremely low-capacity fading rate of 0.022%over 1000 cycles and remarkable areal capacity of 8.27 mAh cm^(−2) at high sulfur loading and lean electrolytes.

关键词： Li-S batteries Ultrathin 2D structures Electrochemical catalysis MXenes Ti_(3)C_(2)T_(x)-TiN

生态型县域生态系统服务时空格局及其协同关系——以国家全域旅游示范区江西省武宁县为例

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水土保持通报 2024年第2期44卷 400-415页

作者：刘尧兰温智亮郑博福黄云朱锦奇刘忠万炜南昌大学资源与环境学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室江西南昌330031 南昌大学江西生态文明研究院江西南昌330031 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193

[目的]分析生态型县域生态系统服务的时空变化及协同关系,为促进国家生态文明建设,实现生态保护和社会经济协调发展提供理论参考。[方法]以江西省武宁县为例,结合野外实测数据,运用InVEST模型评估了该区2000—2020年水源涵养、土壤保持... 详细信息

[目的]分析生态型县域生态系统服务的时空变化及协同关系,为促进国家生态文明建设,实现生态保护和社会经济协调发展提供理论参考。[方法]以江西省武宁县为例,结合野外实测数据,运用InVEST模型评估了该区2000—2020年水源涵养、土壤保持、碳储存和粮食供给4种典型生态系统服务,在此基础上探讨了生态系统服务间的协同关系及其时空变化特征。[结果]①2000—2020年,武宁县单位栅格年平均水源涵养量从173.14 mm提升至283.92 mm,单位栅格年平均粮食供给量从3.52 kJ提升至5.34 kJ,两者均呈现增长趋势;土壤保持功能呈先减少,后增长,再减少的波动趋势;20 a间土壤保持功能下降了15.71%,而碳储存功能呈现微弱增长的趋势。②武宁县南部和北部的林地是水源涵养、土壤保持和碳储存的高值区;水域、建设用地及未利用地分布区域是水源涵养、土壤保持和碳储存的低值区;4种生态系统服务中,林地和耕地是生态系统服务功能发展的关键用地。③武宁县水源涵养、土壤保持和碳储存3者之间是协同关系,与粮食供给是权衡关系;“高—高”和“低—低”集聚的协同关系主要分布在高海拔的林地及水域,“高—低”和“低—高”集聚的权衡关系主要分布在耕地。[结论]2000—2020年武宁县生态系统服务功能整体呈上升趋势,未来应重点关注生态调节服务功能向资源价值的转化。

关键词：生态系统服务权衡与协同 InVEST模型生态型县域江西省武宁县

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Classical swine fever virus NS5A protein antagonizes innate immune response by inhibiting the NF-κB signaling

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Virologica Sinica 2023年第6期38卷 900-910页

作者： Jinfu Sun Jiaying Li Liming Li Haixiao Yu Ping Ma Yingnan Wang jinqi zhu Zezhong Feng Changchun Tu Key Laboratory of Bioresource Research and Development of Liaoning Province College of Life and Health SciencesNortheastern UniversityShenyang110169China Changchun Veterinary Research Institute Chinese Academy of Agricultural SciencesChangchun130122China Jiangsu Co-innovation Center for Prevention and Control of Important Animal Infectious Disease and Zoonoses Yangzhou UniversityYangzhou225009China

The NS5A non-structural protein of classical swine fever virus(CSFV)is a multifunctional protein involved in viral genomic replication,protein translation,assembly of infectious virus particles,and regulation of cellular signaling pathways.Previous report showed that NS5A inhibited nuclear factor kappa B(NF-κB)signaling induced by poly(I:C);however,the mechanism involved has not been elucidated.Here,we reported that NS5A directly interacted with NF-κB essential modulator(NEMO),a regulatory subunit of the IκB kinase(IKK)complex,to inhibit the NF-κB signaling pathway.Further investigations showed that the zinc finger domain of NEMO and the aa 126–250 segment of NS5A are essential for the interaction between NEMO and NS5A.Mechanistic analysis revealed that NS5A mediated the proteasomal degradation of NEMO.Ubiquitination assay showed that NS5A induced the K27-linked but not the K48-linked polyubiquitination of NEMO for proteasomal degradation.In addition,NS5A blocked the K63-linked polyubiquitination of NEMO,thus inhibiting IKK phosphorylation,IκBαdegradation,and NF-κB activation.These findings revealed a novel mechanism by which CSFV inhibits host innate immunity,which might guide the drug design against CSFV in the future.

关键词： Classical swine fever virus(CSFV) NS5A NF-κB signaling NEMO Polyubiquitination Proteasomal degradation

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基于有序多孔材料磷酸盐吸附剂的研究进展

精细化工 2023年第1期40卷 21-32页

作者：刘涛芮婷苇朱锦琦申栋游亦文南京工程学院环境工程学院江苏南京211167

过量的磷流入水体易导致水体富营养化等环境问题。吸附法由于操作方便、经济高效等特点被广泛应用于水体磷酸盐的去除。有序多孔材料具有孔道规则,比表面积大,孔容大等特点,其作为载体可有效提高活性物种的分散性,从而提高吸附剂去除磷... 详细信息

过量的磷流入水体易导致水体富营养化等环境问题。吸附法由于操作方便、经济高效等特点被广泛应用于水体磷酸盐的去除。有序多孔材料具有孔道规则,比表面积大,孔容大等特点,其作为载体可有效提高活性物种的分散性,从而提高吸附剂去除磷酸盐的效率。该文综述了基于不同有序多孔材料合成的吸附剂应用于水体磷酸盐去除的进展,主要包括有序多孔碳材料、有序多孔硅材料和金属有机框架。讨论了基于有序多孔材料吸附剂的磷酸盐吸附性能、主要吸附机制、影响因素及回收利用等。总结了基于有序多孔材料吸附剂吸附磷酸盐存在的问题,展望了其未来研究方向及应用前景。

关键词：磷酸盐吸附有序多孔碳材料有序多孔硅材料金属有机框架

不同C/M比HA-Al(Ⅲ)共沉物转化进度对其吸附还原Cr(Ⅵ)的影响机理

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环境化学 2022年第7期41卷 2435-2446页

作者：何婕朱金琦王晖张佳陈鸿汉中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室北京100083

HA-Al(Ⅲ)共沉物普遍存在于土壤和含水层中,对地下水中的Cr(Ⅵ)具有较强的吸附和还原能力。共沉物中的无定形Al(OH)_(3)不稳定,易转化为三水铝石等晶质矿物,从而对Cr(Ⅵ)的吸附和还原产生影响,但目前对其影响机理尚不明确。本研究分别... 详细信息

HA-Al(Ⅲ)共沉物普遍存在于土壤和含水层中,对地下水中的Cr(Ⅵ)具有较强的吸附和还原能力。共沉物中的无定形Al(OH)_(3)不稳定,易转化为三水铝石等晶质矿物,从而对Cr(Ⅵ)的吸附和还原产生影响,但目前对其影响机理尚不明确。本研究分别制备了两种有机碳与金属原子物质的量比值(C/M比)为1和15的HA-Al(Ⅲ)共沉物,并对它们和Al(OH)_(3)单体同步进行了转化处理和表征;利用不同转化进度的HA-Al(Ⅲ)共沉物和Al(OH)3单体开展了Cr(Ⅵ)吸附还原实验,并分析了共沉物转化进度对Cr(Ⅵ)吸附还原的影响机理。实验结果表明,共沉物的转化进度对Cr(Ⅵ)的还原几乎无影响,但对Cr(Ⅵ)的吸附影响显著;随转化进度提高,“类矿物”共沉物(C/M比为1)对Cr(Ⅵ)的吸附量从0.91 mmol·g^(−1)降低至0.21 mmol·g^(−1),而“类有机质”共沉物(C/M比为15)对Cr(Ⅵ)的吸附量几乎未受影响;“类矿物”共沉物对Cr(Ⅵ)的吸附受Al(Ⅲ)矿物表面羟基的络合作用主控,其次为颗粒内扩散作用;随转化进度提高,共沉物及转化产物上表面络合态与颗粒内扩散态Cr(Ⅵ)的量分别随矿物比表面积和孔容的减小而降低;“类有机质”共沉物对Cr(Ⅵ)的吸附和还原主要受HA表面有机官能团的络合和还原作用控制,因此几乎不受矿物晶型转化的影响。

关键词：铬污染 HA-Al(Ⅲ)共沉物吸附还原表面络合颗粒内扩散