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近红外H_(2)S荧光探针研究进展

光谱学与光谱分析 2022年第11期42卷 3321-3329页

作者：宋江涛袁跃华朱永军王玉珍田茂忠冯锋山西大同大学化学与化工学院化学生物传感山西省重点实验室山西大同037009

硫化氢(H_(2)S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体,其不但存在于外界环境中,而且是继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后生物系统中第三种重要的内源性气体信号分子,近年来因其对人类健康和疾病的影响而越来越受关注。H_(2)S可以作为抗氧化... 详细信息

硫化氢(H_(2)S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体,其不但存在于外界环境中,而且是继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后生物系统中第三种重要的内源性气体信号分子,近年来因其对人类健康和疾病的影响而越来越受关注。H_(2)S可以作为抗氧化剂清除人体内的活性氧(ROS)和活性氮(RNS),参与多种细胞的生理反应,包括细胞凋亡、血管舒张、神经调节等,是多种组织中的细胞保护剂和气体传递剂。现代医学研究已证实硫化氢含量与糖尿病、阿尔茨海默病、帕金森病等特定疾病密切相关,但人们尚不清楚H_(2)S影响细胞信号传导和其他生理事件的具体分子机制,因此开发用于可视化内源性H_(2)S的方法、研究其在细胞和生物体中的动态分布将具有非常重要的意义。目前检测H_(2)S浓度的近红外(NIR)荧光探针是一个研究的热点,这是因为在生物样本分析时近红外荧光探针具有许多显著的优点:光损伤更小、能穿透更深的组织、背景自荧光干扰低。在分子水平上,H_(2)S表现出独特的化学特性,既是良好的还原剂,又是良好的亲核试剂,用于H_(2)S选择性检测的近红外荧光探针设计策略主要包括叠氮化物和硝基的还原、亲核进攻、加成反应等。该文章综述了近三年近红外H_(2)S荧光探针的设计合成、识别机理、探针的性能及其在细胞或生物体中的荧光成像研究与最新进展,最后,对该类探针的未来研究方向和发展趋势进行了展望。

关键词：近红外硫化氢荧光探针识别机理与性能生物成像研究进展

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矿用带式输送机头部智能清扫器研究与设计

金属矿山 2023年第8期 253-259页

作者：武熙李珂孟庆灵赵佳伟山西大同大学机电工程学院山西大同037003 山西大同大学煤炭工程学院山西大同037003

介绍了矿用带式输送机清扫器的类型,阐述了清扫器的清扫机理,分析了清扫器工作环境和工作特性,针对目前矿用带式输送机清扫器在清扫过程中出现的工作位置不稳定和清扫器磨损状态不确定等问题,根据清扫器的设计准则,设计了一种清扫效果... 详细信息

介绍了矿用带式输送机清扫器的类型,阐述了清扫器的清扫机理,分析了清扫器工作环境和工作特性,针对目前矿用带式输送机清扫器在清扫过程中出现的工作位置不稳定和清扫器磨损状态不确定等问题,根据清扫器的设计准则,设计了一种清扫效果稳定的头部智能清扫器。介绍了清扫器设计方案,依据设计方案作出总体设计,并主要列举了该清扫器的机械系统和液压系统。电气控制系统对液压系统输入信号,液压系统驱动机械系统进行清扫。该液压系统使用双回路设计,采用带有蓄能器和压力传感器的主回路和辅助供液回路,通过实时监测液压缸无杆腔压力向泵站发出信号来实现压紧力的调节,压力传感器实时监测液压缸无杆腔压力,实现具有动态调节能力的清扫系统;蓄能器能保证在煤渣黏结顽固等极端条件下,清扫器不损伤输送带。通过AMESIM软件对液压系统进行仿真验证,实现了在较大冲击工况下,避免清扫器损伤输送带的情况,同时具有高速的动态响应能力,验证了该清扫器可以达到稳定清扫的目的。

关键词：矿用带式输送机头部智能清扫器液压系统动态响应

适体功能化的金纳米棒用于癌症靶向治疗的研究进展

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无机化学学报 2022年第7期38卷 1226-1240页

作者：徐慧赵璐白云峰冯锋山西大同大学化学与化工学院化学生物传感山西省重点实验室大同037009

金纳米棒(gold nanorods,GNRs)具有特殊的光学性质、较大的比表面积、出色的光热转换性能、表面易修饰等特点,在药物递送、光疗、生物成像和化学传感等领域应用十分广泛。适体是短的单链DNA或RNA片段,可特异性识别癌细胞或其表面的膜蛋... 详细信息

金纳米棒(gold nanorods,GNRs)具有特殊的光学性质、较大的比表面积、出色的光热转换性能、表面易修饰等特点,在药物递送、光疗、生物成像和化学传感等领域应用十分广泛。适体是短的单链DNA或RNA片段,可特异性识别癌细胞或其表面的膜蛋白。近年来,适体功能化的GNRs在癌症靶向治疗领域显示出良好的应用前景。根据GNRs对癌症作用机制的差异,本文从光热疗法、光动力疗法、化疗和联合疗法4个方面总结了适体功能化的GNRs在癌症靶向治疗中的最新进展,并对该领域面临的主要挑战和发展趋势进行了探讨与展望。

关键词：金纳米棒适体癌症靶向疗法光热疗法联合疗法

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煤矸石改良盐碱土对马铃薯生长的影响

农业工程学报 2023年第14期39卷 145-154页

作者：何宪波乔俊李紫薇白秀丽张晓慧赵建国邢宝岩山西大同大学化学与化工学院大同037009 山西大同大学煤基生态碳汇技术教育部工程研究中心大同037009 山西大同大学石墨烯林业应用国家林草局重点实验室大同037009

为探索煤矸石用于盐碱地改良的可行性,拓展大宗固体废物煤矸石的资源化利用途径,该研究采用盆栽法对煤矸石用量影响盐碱土理化性质及马铃薯生长进行研究。试验设置4个处理:85%盐碱土+15%煤矸石(CL15)、70%盐碱土+30%煤矸石(CL30)、50%... 详细信息

为探索煤矸石用于盐碱地改良的可行性,拓展大宗固体废物煤矸石的资源化利用途径,该研究采用盆栽法对煤矸石用量影响盐碱土理化性质及马铃薯生长进行研究。试验设置4个处理:85%盐碱土+15%煤矸石(CL15)、70%盐碱土+30%煤矸石(CL30)、50%盐碱土+50%煤矸石(CL50),以及不添加煤矸石的对照(CK),分析煤矸石用量对土壤理化性质、马铃薯植株生长生理、产量和品质等的影响。结果表明:1)煤矸石加入能够影响土壤的理化性质,改善盐碱土自身贫瘠、板结的土质,土壤pH值、盐分浓度、容重逐渐降低,土壤结构趋于稳定,同时土壤中有机质、全氮、全磷、全钾、水解氮和速效钾含量显著增加(P生长、光合作用以及抗逆性等指标影响效果存在差异,随着煤矸石用量的增加,植株各个时期的生长生理、抗逆境胁迫等指标多数呈现先增加后降低的趋势。CL30处理对马铃薯生长促进效果最佳,CL50则表现出一定的抑制作用,3个品种马铃薯收获后的地上生物量排序均为CL30、CL50、CL15。3)对照中马铃薯植株在幼苗期全部死亡,煤矸石各处理种植马铃薯可完成生长周期并结薯。CL30处理下单株块茎质量最高,为252.37~424.10 g/株,块茎中淀粉、蛋白质和维生素C含量也最高,分别为90.0~110.3 g/kg、13.3~14.1 g/kg和99.0~164.0 mg/kg,但与商品马铃薯品质相比仍有差距,淀粉、蛋白质和维生素C含量分别低于商品马铃薯21.2%~35.7%、45.8%~48.8%和7.9%~44.4%。综上所述,煤矸石可用于盐碱土改良,煤矸石用量为30%时,可有效改善盐碱土壤环境并适合种植马铃薯,因而在盐碱地土壤改良、保障粮食安全领域具有应用前景。

关键词：煤矸石盐碱土马铃薯产量品质

基于YOLOv5s-SDE的带式输送机煤矸目标检测

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工矿自动化 2023年第4期49卷 106-112页

作者：张磊王浩盛雷伟强王斌林建功山西大同大学煤炭工程学院山西大同037003

传统的煤矸图像检测方法需要人工提取图像特征,准确率不高,实用性不强。现有基于改进YOLO的煤矸目标检测方法在速度和精度方面有所提升,但仍不能很好地满足选煤厂带式输送机实时智能煤矸分选需求。针对该问题,在YOLOv5s模型基础上进行改... 详细信息

传统的煤矸图像检测方法需要人工提取图像特征,准确率不高,实用性不强。现有基于改进YOLO的煤矸目标检测方法在速度和精度方面有所提升,但仍不能很好地满足选煤厂带式输送机实时智能煤矸分选需求。针对该问题,在YOLOv5s模型基础上进行改进,构建了YOLOv5s-SDE模型,提出了基于YOLOv5s-SDE的带式输送机煤矸目标检测方法。YOLOv5s-SDE模型通过在主干网络中添加压缩和激励(SE)模块,以增强有用特征,抑制无用特征,改善小目标煤矸检测效果;利用深度可分离卷积替换普通卷积,以减少参数量和计算量;将边界框回归损失函数CIoU替换为EIoU,提高了模型的收敛速度和检测精度。消融实验结果表明:YOLOv5sSDE模型对煤矸图像的检测准确率达87.9%,平均精度均值(mAP)达92.5%,检测速度达59.9帧/s,可有效检测煤和矸石,满足实时检测需求;与YOLOv5s模型相比,YOLOv5s-SDE模型的准确率下降2.3%,mAP提升1.3%,参数量减少22.2%,计算量下降24.1%,检测速度提升6.4%。同类改进模型对比实验结果表明,YOLOv5s-STA与YOLOv5s-Ghost模型的检测精度明显偏低,YOLOv5s-SDE模型与YOLOv5s模型及YOLOv5s-CBAM模型的检测效果整体相近,但在运动模糊和低照度情况下,YOLOv5s-SDE模型整体检测效果更优。

关键词：煤矸目标检测实时智能煤矸分选深度学习 YOLOv5s 注意力机制深度可分离卷积损失函数

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不同支撑方式的滚珠丝杠进给系统静/动刚度分析

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制造技术与机床 2023年第11期 172-179页

作者：冯裕海苏芳赵聪王晨升山西大同大学煤炭工程学院山西大同037003 山西大同大学机电工程学院山西大同037003 山西大同大学建筑与测绘工程学院山西大同0370003

滚珠丝杠进给系统是数控机床的重要组成部分,其静/动刚度对机床性能和稳定性有重要影响。在工作过程中,滚珠丝杠进给系统的静/动刚度随行程变化而变化。为研究不同支撑方式的滚珠丝杠进给系统静/动刚度特性,采用集中参数法,搭建系统动... 详细信息

滚珠丝杠进给系统是数控机床的重要组成部分,其静/动刚度对机床性能和稳定性有重要影响。在工作过程中,滚珠丝杠进给系统的静/动刚度随行程变化而变化。为研究不同支撑方式的滚珠丝杠进给系统静/动刚度特性,采用集中参数法,搭建系统动力学模型,开展行程范围内系统静/动刚度变化规律研究,并关注工件的质量和放置位置对系统静/动刚度的影响。结果显示:负行程中,随着行程增加,两端固定支撑的系统静/动刚度先减小后增大;一端固定一端浮动支撑方式的系统静/动刚度持续减小,且两者相比,两端固定支撑的系统动刚度对工件的质量和放置位置更为敏感,即固有频率变化相对较大。结果可用于指导滚珠丝杠进给系统的优化设计以及工作过程中工件的质量和放置位置的选择。

关键词：滚珠丝杠进给系统动力学模型静刚度动刚度固有频率

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中厚煤层综采沿空掘巷护巷煤柱宽度的确定

煤炭技术 2021年第10期40卷 27-31页

作者：常瀚文徐青云山西大同大学煤炭工程学院山西大同037003

针对中厚煤层综采工作面的回采巷道护巷煤柱合理宽度留设问题,以山西基安达煤矿11#煤层110109综采工作面沿空掘巷为工程背景,采用沿空掘巷窄煤柱宽度理论进行计算、UDEC-Voronoi数值模拟方法和现场试验相结合的研究方法,通过极限承载强... 详细信息

针对中厚煤层综采工作面的回采巷道护巷煤柱合理宽度留设问题,以山西基安达煤矿11#煤层110109综采工作面沿空掘巷为工程背景,采用沿空掘巷窄煤柱宽度理论进行计算、UDEC-Voronoi数值模拟方法和现场试验相结合的研究方法,通过极限承载强度理论计算得出煤柱的合理宽度为8.65~10 m,采用数值模拟方法对护巷煤柱合理宽度的取值范围进行对比分析,得出护巷煤柱的合理留设宽度为10 m。将上述研究成果运用到工程实践,现场实测结果表明,护巷煤柱的应力峰值为24.82 MPa,沿空巷道顶板最大下沉量为110.8 mm,最大两帮移近量193 mm,经过现场监测表明,确定的护巷煤柱宽度和支护参数可以有效控制110109回风巷道围岩变形,围岩控制效果较好,煤柱相对稳定,能够满足综采工作面安全高效生产的要求。

关键词：沿空掘巷煤柱宽度数值模拟综采中厚煤层

基于AMESim的双级保护大流量安全阀开启压力及流量特性影响因素研究

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机床与液压 2022年第2期50卷 156-161页

作者：高宇龙姚丽英张占东张榕慧郭开玺郝佩儒石转转山西大同大学教学实验与实训中心山西大同037003 山西大同大学机电工程学院山西大同037003

在分析某型双级保护大流量安全阀工作原理的基础上,建立双级保护安全阀的数学模型;借助AMESim16.0软件建立双级保护大流量安全阀及包含安全阀的支架液压仿真模型,进行仿真分析,得到安全阀开启压力、流量特性曲线。为进一步探究影响双级... 详细信息

在分析某型双级保护大流量安全阀工作原理的基础上,建立双级保护安全阀的数学模型;借助AMESim16.0软件建立双级保护大流量安全阀及包含安全阀的支架液压仿真模型,进行仿真分析,得到安全阀开启压力、流量特性曲线。为进一步探究影响双级保护大流量安全阀开启压力、流量特性的因素,改变一级直动阀的直径、二级差动阀进液口直径及二级差动阀芯小端直径并在支架液压模型中进行仿真分析。结果表明:一级直动阀阀芯直径为11.5 mm时,开启压力为40 MPa;给定进液口为直径34 mm、二级差动阀芯小端直径为30 mm时,二级差动阀开启压力约为45 MPa。仿真结果为更好地应用双级保护大流量安全阀提供参考。

关键词：双级保护大流量安全阀开启压力流量特性 AMESim仿真

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膏体充填开采覆岩移动特征研究

山西煤炭 2023年第4期43卷 7-13页

作者：李硕森徐青云吴季洪山西大同大学煤炭工程学院山西大同037003

为了提高煤炭资源的回采率,解决大同矿区云岗矿压煤严重的问题,释放更多的“三下”压煤,采用膏体充填开采工艺对工作面煤层进行开采。将该煤矿的煤矸石作为充填骨料,以粉煤灰、水泥为胶结剂制备胶结料浆;设计煤矸石、粉煤灰、水泥胶结... 详细信息

为了提高煤炭资源的回采率,解决大同矿区云岗矿压煤严重的问题,释放更多的“三下”压煤,采用膏体充填开采工艺对工作面煤层进行开采。将该煤矿的煤矸石作为充填骨料,以粉煤灰、水泥为胶结剂制备胶结料浆;设计煤矸石、粉煤灰、水泥胶结充填体强度试验,确定充填材料质量分数81%为本次研究的固定含量;通过测得养护龄期为28 d的煤矸石∶粉煤灰∶水泥质量比为30∶3∶2配比,在满足膏体充填材料的流动性能的前提下,其充填体早期抗压强度为0.75 MPa,龄期28 d抗压强度为5.37 MPa,达到膏体充填抗压强度要求;采用3DEC数值模拟软件对8401工作面膏体充填开采前后上覆岩层位移变化情况模拟分析,采用膏体充填开采后,顶板下沉量减小至200 mm左右,地表沉陷控制取得了良好的效果。

关键词：膏体充填覆岩移动数值模拟煤矸石