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新型自支撑ZIF玻璃膜的制备及气体分离性能

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硅酸盐学报 2024年第8期52卷 2545-2552页

作者：叶茂奥德孙玉绣顾振杰杨紫博乔志华天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津300387 天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学化学工程与技术学院天津300387 天津工业大学物理科学与技术学院天津300387 天津工业大学材料科学与工程学院天津300387 邯郸学院河北省杂环化合物重点实验室河北邯郸056006

金属–有机骨架(MOF)材料因其较高的比表面积、丰富的化学官能团、可调的孔隙结构和良好的热化学稳定性而可作为膜材料备受关注。本工作利用液体辅助球磨法合成了沸石型咪唑酯骨架材料(ZIF-62),通过对压制的ZIF-62薄片进行热处理,得到... 详细信息

金属–有机骨架(MOF)材料因其较高的比表面积、丰富的化学官能团、可调的孔隙结构和良好的热化学稳定性而可作为膜材料备受关注。本工作利用液体辅助球磨法合成了沸石型咪唑酯骨架材料(ZIF-62),通过对压制的ZIF-62薄片进行热处理,得到了具有良好气体分离性能的自支撑ZIF-62玻璃膜。结果表明,热处理过程未改变ZIF-62晶体的化学键和配体组成,实现了ZIF-62晶体从晶态到无定形玻璃态的转化。通过改变ZIF-62粉末的添加量,可以得到不同厚度的自支撑ZIF-62玻璃膜,随着厚度的不断降低,制备的ZIF-62玻璃膜的CO_(2)渗透速率不断增加,CO_(2)/CH_(4)分离选择性不断降低。此外,在48 h的连续测试过程中,ZIF-62玻璃膜的气体分离性能依旧保持良好的稳定性。本工作对MOF材料在膜气体分离领域中的应用具有参考意义。

关键词：金属-有机骨架玻璃膜可加工性气体分离

基于MCCA土地利用情景模拟的太行山区生态系统服务价值时空演变及预测

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环境科学 2024年第10期45卷 5912-5923页

作者：胡丰陈瑶张长春胡国浩河北农业大学国土资源学院保定071000 河北省农田生态环境重点实验室保定071000

生态系统服务价值(ESV)是关乎区域生态福祉的重要指标,把握其演变规律可为区域生态文明建设和可持续发展提供参考.以华北地区重要的生态安全屏障太行山区为例,基于2000~2020年土地利用数据,使用土地利用转移矩阵、改进的当量因子法和MCC... 详细信息

生态系统服务价值(ESV)是关乎区域生态福祉的重要指标,把握其演变规律可为区域生态文明建设和可持续发展提供参考.以华北地区重要的生态安全屏障太行山区为例,基于2000~2020年土地利用数据,使用土地利用转移矩阵、改进的当量因子法和MCCA模型,揭示太行山区土地利用和ESV变化特征,开展2035年ESV多情景模拟.结果表明:①2000~2020年,太行山区土地利用类型以耕地、林地和草地为主,耕地和草地面积显著下降,林地和建设用地面积稳定上升;土地利用转移规模2.06×10^(4) km^(2),耕地和草地向外转移强度较高.②太行山区生态系统服务功能以调节服务为主,ESV整体呈稳定上涨趋势,2000~2020年增加1.51×10^(10)元;ESV空间分布不均且极化现象明显,高值区集聚在北部和中南部高海拔地区,低值区多位于东西两侧地势平缓的山麓平原及中部台地.③2035年,太行山区自然增长、城市发展和生态旅游这3种情景ESV相较于2020年分别增加5.37×10^(9)元、4.34×10^(9)元和7.64×10^(9)元,主要由耕地和草地向林地转移引起;自然增长情景ESV空间转换强度较高,城市发展情景耕地ESV损失严重,生态旅游情景ESV提升明显.研究结果可为太行山区生态系统健康管理和可持续发展建设提供科学参考.

关键词：生态系统服务价值(ESV) 情景模拟 MCCA模型土地利用太行山区

基于罗氏线圈的高频双有源桥变换器电流模式控制及实现

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电工技术学报 2024年

作者：朱博阳韩伟健陈建良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)

电流模式控制是实现双有源桥变换器（DAB）高动态功率调控的有效手段。但在高频高功率密度应用场合，现有的电流模式控制方案仍存在电流传感器带宽不足、“模拟+数字”混合控制器实现复杂的问题。基于“比较触发”机制，该文提出一种适... 详细信息

电流模式控制是实现双有源桥变换器（DAB）高动态功率调控的有效手段。但在高频高功率密度应用场合，现有的电流模式控制方案仍存在电流传感器带宽不足、“模拟+数字”混合控制器实现复杂的问题。基于“比较触发”机制，该文提出一种适用于高频DAB变换器（百kHz开关频率）的电流模式控制及实现方法，通过罗氏线圈实现高频电感电流的精确感知，并设计基于单一微控制器的模数混合电流模式控制器，简化了控制系统结构、降低了系统成本。采用该文提出的控制方案，可实现高频DAB变换器电感电流的高动态控制，进而实现变换器的快速功率调控和逐周期限流保护。实验结果表明：所提方法实现了200 kHz DAB变换器的电流模式控制，电感电流的动态响应时间仅为2.5 μs，开关频率水平和动态响应远高于和优于已有研究成果。

关键词：双有源桥变换器电流模式控制罗氏线圈动态响应

退化系统的质量控制、状态维修与备件订购联合策略优化

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上海交通大学学报 2024年第3期58卷 361-370页

作者：韩梦莹马书刚杨建华李伟马志超河北经贸大学商学院石家庄050061 北京科技大学经济管理学院北京100083 北京企业低碳运营战略研究基地北京100083 河北工程大学管理工程与商学院河北邯郸056038

针对关键生产系统退化过程中出现3种状态的问题,提出基于延迟时间理论的质量控制、状态维修与备件订购联合策略.首先,考虑系统退化状态与产品质量之间的函数关系,设计了在系统退化初期检查系统状态,而在退化后期检查产品质量的两阶段检... 详细信息

针对关键生产系统退化过程中出现3种状态的问题,提出基于延迟时间理论的质量控制、状态维修与备件订购联合策略.首先,考虑系统退化状态与产品质量之间的函数关系,设计了在系统退化初期检查系统状态,而在退化后期检查产品质量的两阶段检测策略.其次,根据状态检测信息、产品质量信息及故障信息选择应采取的维修活动,结合系统更新时备件所处的状态确定检测周期内各种可能的事件,构建有限时域内的平均费用率模型.然后,基于离散事件仿真和响应曲面法设计优化算法以快速近似求解模型.最后,通过算例分析部分将所提联合策略与对比模型策略进行比较,验证了所提联合策略的有效性与可行性.

关键词：质量控制状态维修备件订购延迟时间仿真优化

结合生成对抗网络的电阻抗断层成像技术在肺通气监测中的应用

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生物医学工程学杂志 2024年第1期41卷 105-113页

作者：赵明康刘珺郭忠圣陈祥琪张帅郑天予河北工业大学生命科学与健康工程学院天津300130 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 天津市生物电工与智能健康重点实验室天津300130

电阻抗断层成像(EIT)技术在肺通气监测和区域性肺功能检测中发挥着重要作用。然而,EIT算法固有的病态特性导致从含有噪声的电压数据中求解电导率时存在明显偏差,难以获得准确的电导率变化分布图像以及清晰的边界轮廓。为了提高EIT在肺... 详细信息

电阻抗断层成像(EIT)技术在肺通气监测和区域性肺功能检测中发挥着重要作用。然而,EIT算法固有的病态特性导致从含有噪声的电压数据中求解电导率时存在明显偏差,难以获得准确的电导率变化分布图像以及清晰的边界轮廓。为了提高EIT在肺通气监测中的成像质量,本文提出将EIT算法与深度学习算法相结合的方法。首先,引用优化因子对卡尔曼滤波算法进行修正并将吉洪诺夫(Tikhonov)正则化引入算法的状态空间表达式,以获得初始肺部重建图像;其次将初始成像结果输入生成对抗网络模型,以重构出精确的肺部轮廓。仿真实验结果表明,该方法生成的肺部图像边界清晰,对噪声具有更强的鲁棒性,基本实现了可视化的效果,可为计算机断层扫描等影像的诊断提供参考意义。

关键词：电阻抗断层成像卡尔曼滤波生成对抗网络图像重建

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多糖的精制及环磷酰胺减毒增效机制研究进展

食品科学 2024年第7期45卷 322-331页

作者：张彩璇淑英李杨黄磊郭明珠河北农业大学食品科技学院河北保定071000

环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)在抗癌化疗过程中伴随骨髓抑制、肠黏膜损伤等毒副作用,严重影响患者治疗的耐受性及预后。近年来,多糖因其抗癌、抗炎症及免疫调节等实际应用价值被作为抗肿瘤药物的减毒增效辅剂。本文系统总结多糖精制... 详细信息

环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)在抗癌化疗过程中伴随骨髓抑制、肠黏膜损伤等毒副作用,严重影响患者治疗的耐受性及预后。近年来,多糖因其抗癌、抗炎症及免疫调节等实际应用价值被作为抗肿瘤药物的减毒增效辅剂。本文系统总结多糖精制技术,并从免疫调节、抗氧化以及肠道、肝肾、生殖系统保护多角度阐述其对CTX的减毒机制,论述多糖通过直接或间接杀伤肿瘤与CTX发挥的协同增效作用。从减毒和增效两方面归纳多糖在癌症化疗过程中的调控途径,旨在为多糖的减毒增效相关机制研究提供借鉴,同时为CTX毒副作用的改善途径提供新方向。

关键词：多糖环磷酰胺提取纯化减毒作用协同增效

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间充质干细胞对肺内皮细胞的保护作用及机制

生物化学与生物物理进展 2024年第8期51卷 1822-1833页

作者：孟子烨姜淼高敏赵自刚许袖赵振奥河北北方学院微循环研究所张家口075000 河北北方学院基础医学院张家口075000 河北医科大学基础医学院石家庄050017 河北省急危重症发病机制及干预重点实验室张家口075000

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是临床上常见的严重的呼吸衰竭,死亡率高达40%。毛细血管内皮细胞通透性增加和肺水肿是ARDS的重要特征,修复肺微血管内皮屏障是阻止液体和蛋白质进入肺间质和肺泡腔的关... 详细信息

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是临床上常见的严重的呼吸衰竭,死亡率高达40%。毛细血管内皮细胞通透性增加和肺水肿是ARDS的重要特征,修复肺微血管内皮屏障是阻止液体和蛋白质进入肺间质和肺泡腔的关键。动物实验和临床试验中发现,间充质干细胞移植可明显改善ARDS,减少炎症反应,降低内皮通透性。静脉移植的间充质干细胞可直接接触内皮细胞,在肺内皮损伤治疗方面可能有独特的优势,其主要通过旁分泌和免疫调节起作用。以往综述大多聚焦间充质干细胞对肺泡上皮的保护作用,本文聚焦肺内皮细胞,综述了间充质干细胞通过旁分泌细胞因子、细胞外囊泡等对内皮的直接保护作用和机制,并分析了间充质干细胞可能通过调节免疫细胞间接保护肺内皮细胞的机制。

关键词：内皮损伤急性呼吸窘迫综合征间充质干细胞肺微血管内皮细胞

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熔剂性球团成矿过程抗压强度及微观结构分析

钢铁 2024年第2期59卷 36-43页

作者：倪杰师学峰白晨晨张玉柱刘连继肖洪华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 唐山钢铁集团有限责任公司总工程师办公室河北唐山063011

球团抗压强度是衡量球团能否进入高炉冶炼的主要指标之一,球团抗压强度取决于球团矿物组成及微观结构。以中关铁矿为基础造球原料,通过内配钙、镁添加剂制备低硅熔剂性球团矿。通过系统研究不同MgO含量、碱度及SiO_(2)含量时球团微观结... 详细信息

球团抗压强度是衡量球团能否进入高炉冶炼的主要指标之一,球团抗压强度取决于球团矿物组成及微观结构。以中关铁矿为基础造球原料,通过内配钙、镁添加剂制备低硅熔剂性球团矿。通过系统研究不同MgO含量、碱度及SiO_(2)含量时球团微观结构及矿物分布形态,揭示低硅熔剂性球团抗压强度的变化规律。研究结果表明,提高焙烧温度和碱度可有效提高球团抗压强度;在SiO_(2)含量较低时,球团矿主要靠赤铁矿连晶固结,强度变化并不明显;SiO_(2)质量分数升高至3.5%和4.0%时,赤铁矿结晶逐渐互联成片,连晶逐渐变得粗大且紧密,结构力较强,球团抗压强度提高。随着碱度的提高,赤铁矿再结晶较好,单独颗粒状少并且结晶互联成块状,磁铁矿减少,低硅熔剂性球团在焙烧过程中液相量增加,出现铁酸钙体系液相使球团强度提高;随着MgO含量的提高,更多的Mg^(2+)进入磁铁矿相,弥补了晶格缺陷,铁酸镁含量升高并呈现针状或片状分布在赤铁矿中,抑制了焙烧过程中液相生成,在冷却过程中使得球团矿内部的气孔变小从而提升球团致密度,增强球团强度。MgO含量继续增加,磁铁矿、玻璃相含量增加,赤铁矿和铁酸钙量相对减少;又因为Fe_(3)O_(4)的增多会使Fe_(2)O_(3)的连晶性能降低,最终导致球团抗压强度的降低。为探究低硅镁质熔剂性球团提供了理论指导和参考依据。

关键词：熔剂性球团矿低硅精粉抗压强度矿物组成微观结构

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气基竖炉直接还原数值模拟分析

钢铁 2024年第1期59卷 41-48页

作者：白晨晨师学峰王明阳于浩胡长庆韩涛华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210

针对气基竖炉直接还原过程无法直接观察还原反应运行程度的难点,基于三界面未反应核模型,在忽略模型球团内部温度及假设球团还原反应的热效应完全发生在固相的条件下,建立了气基竖炉直接还原模型,对铁氧化物价态转变进行了数值模拟和验... 详细信息

针对气基竖炉直接还原过程无法直接观察还原反应运行程度的难点,基于三界面未反应核模型,在忽略模型球团内部温度及假设球团还原反应的热效应完全发生在固相的条件下,建立了气基竖炉直接还原模型,对铁氧化物价态转变进行了数值模拟和验证。结果表明,由于所建立的气固模型包含3个界面,随着铁氧化物的逐级还原,每个界面的反应半径最终趋于0,而还原反应速率随着竖炉深度的增加呈现出先升高后降低的趋势。球团在竖炉内下降到3 m深度时,出现半径为15 mm的FeO反应界面,此时球团还原率约为28%。随着球团继续在竖炉内下行约2 m到达5 m的深度时,Fe_(3)O_(4)的界面半径减小为0,此时铁氧化物完全转变成了浮氏体形态,球团还原率约为34%。通过改变不同的工艺参数进行模拟可以发现,还原球团金属化率和还原率随着气体温度的升高而增大。当气体温度以50℃、还原气体流量以5040 m^(3)/h梯度增大时,其对应的球团金属化率分别增大8%和4%左右。相比之下,球团金属化率受下料速度的影响远超过气体温度和还原气体流量,具体表现为,当下料速度增大0.02 t/h时,金属化率降低约0.07%。而当球团粒度减小时,金属化率会表现增大的趋势,球团粒度减小1 mm,球团金属化率增大2.23%。

关键词：气基竖炉气基法直接还原数值模拟还原率金属化率