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β-环糊精改性磁性棕榈纤维生物炭高效去除水中Pb(Ⅱ)

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1378-1390页

作者：崔灿牛姣姣杨莲周凌云王环江谢雅典贵州民族大学化学工程学院贵阳550025 贵州省低维材料与环境生态治理特色重点实验室贵阳550025

为解决水体中重金属Pb(Ⅱ)污染,本文以棕榈纤维为原材料,通过化学共沉淀法制备得到β-环糊精磁性棕榈纤维生物炭(β-CD@PFMBC)用于高效去除水溶液中的Pb(Ⅱ)。通过FTIR、XRD、BET、SEM、Raman和VSM等手段对材料的结构和形貌进行了表征... 详细信息

为解决水体中重金属Pb(Ⅱ)污染,本文以棕榈纤维为原材料,通过化学共沉淀法制备得到β-环糊精磁性棕榈纤维生物炭(β-CD@PFMBC)用于高效去除水溶液中的Pb(Ⅱ)。通过FTIR、XRD、BET、SEM、Raman和VSM等手段对材料的结构和形貌进行了表征。通过单因素实验对Pb(Ⅱ)的吸附性能进行了分析,探究了吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附机制及回收利用性。结果表明:β-CD@PFMBC相比原始生物炭比表面积增加,表面官能团数量增多。拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型均能很好地描述对Pb(Ⅱ)的吸附过程,表明吸附过程为化学吸附和单层吸附。由Langmuir吸附等温线模型拟合得知,β-CD@PFMBC在303 K时最大理论吸附量为625.49 mg·g^(-1),明显高于原始生物炭。热力学研究表明吸附反应是自发吸热过程。β-CD@PFMBC表面的含氧基团与Pb(Ⅱ)产生了表面络合和静电相互作用。5次循环解吸后,对Pb(Ⅱ)去除率仍能达到79%以上。以上结果表明β-CD@PFMBC对水溶液中Pb(Ⅱ)的去除具有一定的应用潜力。

关键词：生物炭磁性 β-环糊精吸附 Pb(Ⅱ) 水污染

考虑柔性负荷整形的含源配电线路升级与开关配置综合优化

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 109-119页

作者：唐巍张志刚张璐孙岩张筱慧侯雲鹏中国农业大学信息与电气工程学院北京市100083

针对高比例分布式光伏接入造成配电线路重过载的问题,提出一种基于时序互补线路互联和柔性负荷整形的配电线路升级与开关配置综合优化方法。考虑柔性负荷功率调节意愿、线路负载率与功率反送约束,提出柔性负荷整形潜力和线路分段整形需... 详细信息

针对高比例分布式光伏接入造成配电线路重过载的问题,提出一种基于时序互补线路互联和柔性负荷整形的配电线路升级与开关配置综合优化方法。考虑柔性负荷功率调节意愿、线路负载率与功率反送约束,提出柔性负荷整形潜力和线路分段整形需求计算方法。以此为基础,建立了考虑柔性负荷整形的含源配电线路升级与开关配置综合优化双层模型。其中,上层模型以配电线路年规划成本最低、线路段净负荷功率和柔性资源均衡为目标进行线路选型和开关配置,下层模型以线路年运行成本最低为目标进行网络重构和负荷曲线整形,通过上、下层模型交互迭代获得互联线路改造优化方案。上、下层模型分别采用非支配排序遗传算法、二阶锥与大M法进行求解。算例仿真结果表明,所提方法可以提高互联线路资产利用率、规划方案的经济性和可靠性,对互联线路进行柔性负荷整形有利于突破线路负载率50%的限制。

关键词：配电网线路选型开关配置柔性负荷资产利用率双层规划模型

发酵番茄酸汤油制加工对番茄红素顺/反异构增效作用

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食品科学 2024年第11期45卷 68-74页

作者：杨智夷刘娜贾玉龙秦礼康包爱明秦伟军梁小央贵州大学酿酒与食品工程学院贵州贵阳550025 贵州南山婆食品加工有限公司贵州安顺561000

本研究在评价市售番茄酱产品中顺/反式-番茄红素含量的基础上,采用花生油、芝麻油、玉米油、山桐子油、橄榄油、木姜子油、芥末油7种特色油脂对发酵番茄酸汤进行热加工,探讨其番茄红素异构化效应。结果表明,在检测的6个非油制番茄酱产品... 详细信息

本研究在评价市售番茄酱产品中顺/反式-番茄红素含量的基础上,采用花生油、芝麻油、玉米油、山桐子油、橄榄油、木姜子油、芥末油7种特色油脂对发酵番茄酸汤进行热加工,探讨其番茄红素异构化效应。结果表明,在检测的6个非油制番茄酱产品中,总番茄红素和顺式番茄红素含量均存在显著差异(P<0.05),但顺式番茄红素占比仅为20.84%~24.56%;7种不同油脂热加工后的番茄发酵酸汤中,总番茄红素和顺式番茄红素存在显著差异(P<0.05),其顺式异构体占比较空白组提高0.2~0.9倍,顺式番茄红素占比达51.40%~78.23%,比上述6种市售番茄酱提高了1.09~2.75倍,尤其芝麻油和花生油加工样品中顺式番茄红素占比(分别达75.34%和71.65%)仅次于芥末油样品(78.23%)。总番茄红素含量比未加入花生油时提高了5.6倍,总顺式番茄红素含量比未加入花生油时提高了10.4倍,产品风味佳,具有较大市场潜力。综上,该研究结果可为发酵番茄酸汤延伸加工高值化功能性产品提供科学依据。

关键词：发酵番茄酸汤油脂番茄酱番茄红素顺/反异构化

贵州省成年人群膳食模式与心血管疾病发病关系的队列研究

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中华疾病控制杂志 2024年第2期28卷 161-170页

作者：张骥周婕余丽莎王艺颖吴延莉李雪娇刘涛贵州省疾病预防控制中心慢性非传染性疾病防治研究所监测科贵阳550004

目的分析不同膳食模式与心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)发病的关系,为CVD的防控提供参考依据。方法基于2010年11月建立的贵州省自然人群队列,采取分层整群抽样的方法抽取贵州省12个县(市、区)的≥18岁常住居民9280人开展基线调... 详细信息

目的分析不同膳食模式与心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)发病的关系,为CVD的防控提供参考依据。方法基于2010年11月建立的贵州省自然人群队列,采取分层整群抽样的方法抽取贵州省12个县(市、区)的≥18岁常住居民9280人开展基线调查,于2016年12月19日-2020年6月1日对人群进行随访,将完成随访且基线信息和随访结局完整的7897人纳入分析。采用半定量食物频率法获得人群膳食信息,通过因子分析确定膳食模式,使用Cox比例风险回归模型计算队列人群不同膳食模式和CVD发生的HR值和95%CI。结果研究对象基线年龄为(44.46±15.14)岁,累计随访55698.80人年,中位随访时间6.58年,随访期间221人发生CVD,发病密度为3.97/1000人年。因子分析确定了油盐模式、蛋白模式、甜食模式、谷蔬模式、水产品模式。调整其他因素后,与各模式的低水平组相比,高水平油盐模式(HR=1.44,95%CI:1.02~2.02,P<0.05)、中水平甜食模式(HR=1.47,95%CI:1.04~2.06,P<0.05)、高水平甜食模式(HR=1.66,95%CI:1.17~2.36,P<0.05)与CVD的发生呈正相关。结论油盐膳食模式和甜食膳食模式增加人群CVD的发病风险,限制脂肪、盐及含糖食品的摄入可预防和控制CVD的发生。

关键词：心血管疾病膳食模式队列研究

基于时空图卷积网络和自注意机制的频率稳定性预测

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电工技术学报 2024年第16期39卷 4985-4995页

作者：杜东来韩松荣娜贵州大学电气工程学院贵阳550025

针对传统数据驱动预测方法对电力系统频率稳定性预测的时空特性利用不充分、新拓扑下泛化能力差和可解释性较弱的问题,该文提出了一种基于自注意力机制和时空图卷积网络(STGCN)的频率稳定性预测方法。STGCN预测方法利用一维时间卷积层... 详细信息

针对传统数据驱动预测方法对电力系统频率稳定性预测的时空特性利用不充分、新拓扑下泛化能力差和可解释性较弱的问题,该文提出了一种基于自注意力机制和时空图卷积网络(STGCN)的频率稳定性预测方法。STGCN预测方法利用一维时间卷积层提取系统时间信息,利用切比雪夫图卷积通过近似拉普拉斯矩阵的多项式函数执行图卷积操作,从而捕获各母线及其邻居的拓扑结构信息;然后,采用基于自注意力机制的可微分图池化层来获得各母线注意力得分以对预测模型的决策过程进行可解释性分析,该分层池化策略允许模型尽可能地保留有价值的节点特征,并根据保留特征和动态拓扑有效分配节点以提高模型的泛化能力与鲁棒性;最后,在修改的新英格兰39节点系统和ACTIVSg500节点系统上的测试验证了所提方法的有效性。与传统方法相比,该文所提STGCN具有更高的预测精度、更好的鲁棒性和泛化能力。同时,该方法可以提供系统内各母线对预测结果的具体影响。

关键词：频率稳定性预测深度学习时空图神经网络自注意力机制可解释性

贵州喀斯特生态系统典型针叶林地表火蔓延速度影响因子及预测模型

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北京林业大学学报 2024年第5期46卷 37-45页

作者：张运林罗华罗爱霞孙甜甜丁波贵州师范学院生物科学学院贵州贵阳550018 贵州省高等学校林火生态与管理重点实验室贵州贵阳550018

【目的】喀斯特生态系统农林交错,火源复杂,极易发生森林火灾,对喀斯特生态系统恢复等造成严重影响,研究该区域典型针叶床层平地无风条件下的林火蔓延速度,对于该区域植被恢复和森林防灭火工作具有重要意义。【方法】以喀斯特生态系统内... 详细信息

【目的】喀斯特生态系统农林交错,火源复杂,极易发生森林火灾,对喀斯特生态系统恢复等造成严重影响,研究该区域典型针叶床层平地无风条件下的林火蔓延速度,对于该区域植被恢复和森林防灭火工作具有重要意义。【方法】以喀斯特生态系统内3种典型针叶林下地表可燃物为研究对象,在室内平地无风条件下,构造与野外结构相似的针叶床层,以床层含水率、厚度和载量因子的不同梯度组合为变量,进行了188次点烧实验。【结果】(1)相同条件下,云南松和华山松针叶床层的林火蔓延速度没有显著差异,但显著高于马尾松针叶床层(P<0.001)。(2)可燃物床层含水率对针叶床层蔓延速度有显著的阻滞作用,床层厚度有显著的促进作用,床层载量对云南松和华山松针叶床层的蔓延速度有促进作用。(3)马尾松、云南松和华山松针叶床层林火蔓延速度的加式模型平均绝对误差分别为0.013、0.029和0.020 m/min,乘式模型的平均绝对误差分别为0.014、0.023、0.018 m/min,两种预测模型能解释75%以上的林火蔓延速度变化情况。(4)加式模型的外推误差的平均绝对误差和相对误差分别为0.108 m/min和42.50%,乘式模型外推效果优于加式模型,误差均值分别为0.086 m/min和28.20%。【结论】研究揭示喀斯特生态系统典型针叶林可燃物床层特征对林火蔓延速度的影响情况,3种针叶床层平地无风条件下蔓延速度较大,具有蔓延成灾的可能。综合预测精度和外推效果,建议选择乘式模型建立林火蔓延速度预测模型,为该生态系统内森林防灭火工作提供基础。

关键词：喀斯特针叶林地表火蔓延速度预测模型预测精度

岩溶峡谷型水库沉积物磷形态分布及污染评价——以万峰水库为例

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湖泊科学 2024年第4期36卷 1131-1143,I0018页

作者：杨柳英焦树林王磊李银久李娟韦宗校贵州师范大学地理与环境科学学院/喀斯特研究院贵阳550001 贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地贵阳550001

开展岩溶峡谷型水库沉积物磷形态分布、影响因素及污染风险研究,对区域水环境治理和水生态系统管理具有重要意义。研究选取典型岩溶峡谷型水库——万峰水库为研究对象,在分析沉积物磷形态分布特征基础上,识别沉积物磷形态空间分异影响... 详细信息

开展岩溶峡谷型水库沉积物磷形态分布、影响因素及污染风险研究,对区域水环境治理和水生态系统管理具有重要意义。研究选取典型岩溶峡谷型水库——万峰水库为研究对象,在分析沉积物磷形态分布特征基础上,识别沉积物磷形态空间分异影响因素并进行磷污染评价。结果表明,(1)沉积物总磷(TP)含量为79.37~438.04 mg/kg,无机磷(IP)占比为73.26%~78.84%,IP是沉积物磷的主要赋存形态。铁铝结合态无机磷(Fe/Al-Pi)含量为16.86~91.82 mg/kg,是IP的主要赋存形态;弱吸附态有机磷(H_(2)O-Po)含量为0.27~8.03 mg/kg,是有机磷(OP)的主要赋存形态。(2)残渣态磷(Res-P)、弱吸附态无机磷(H_(2)O-Pi)、钙结合态无机磷(Ca-Pi)、潜在活性无机磷(NaHCO_(3)-Pi)、Fe/Al-Pi是TP空间分异的主要影响因素。沉积物的厚度对于TP具有多重作用,与其他因素的共同作用影响显著。(3)生物有效性磷(BAP)含量为66.97~201.46 mg/kg,占TP的55.6%~59.6%;磷污染指数均值为0.53,生物有效性指数均值为0.81。表明沉积物磷污染程度整体为轻度污染,但仍存在潜在的内源磷污染上覆水体风险。建议岩溶峡谷型水库在控制外源磷输入的同时,也应加强对内源磷的管理,以降低内源磷释放污染上覆水体的风险。

关键词：沉积物磷形态污染评价生物有效性磷岩溶峡谷型水库万峰水库

碳载体空位工程助力原位合成的Pt纳米枝晶促进电催化氧气还原

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 260-271页

作者：廖伟周乾龙瑾吴臣中王彬彭琼曹建新王青梅贵州大学化学与化工学院贵州省双碳与新能源技术创新发展研究院贵州大学工业废弃物高效利用工程研究中心贵州大学绿色化工与清洁能源技术重点实验室贵州贵阳550025 贵州大学物理学院贵州贵阳550025 华南理工大学化学与化工学院广东广州510641

质子交换膜燃料电池(PEMFCs)因其高能量密度、低操作温度和环保等特性,被视为极具潜力的能量转换系统.目前,碳载铂颗粒(Pt/C)是PEMFCs阴极氧还原反应(ORR)中使用最广泛的催化剂.然而,Pt与碳载体间的电子结构差异导致Pt纳米颗粒(Pt NPs)... 详细信息

质子交换膜燃料电池(PEMFCs)因其高能量密度、低操作温度和环保等特性,被视为极具潜力的能量转换系统.目前,碳载铂颗粒(Pt/C)是PEMFCs阴极氧还原反应(ORR)中使用最广泛的催化剂.然而,Pt与碳载体间的电子结构差异导致Pt纳米颗粒(Pt NPs)易从碳载体上脱落,严重降低了ORR的催化活性.此外,Pt的高成本和稀缺性也限制了其广泛应用.相比之下,Pt纳米枝晶(NDs)因具有高利用率的表面活性位点而备受关注.然而,Pt NDs的合成通常需要严格控制反应条件,且其与碳基底间的弱相互作用易导致活性位点损失和性能下降.因此,开发具有强金属载体相互作用的Pt复合碳催化剂对PEMFCs的实际应用至关重要.本文通过原位Cl-介导的生长策略,结合碳本征空位工程,成功制备了分散在富含碳本征空位的中空氮掺杂碳基底上的Pt NDs催化剂(Pt@HNC-V-800).拉曼光谱和电子顺磁共振光谱结果表明,碳本征空位的形成机制源于碳基底结构中氮原子的耗散,该过程引起碳原子的重新排列,进而产生了丰富的本征缺陷位点.X射线吸收光谱和X射线光电子能谱结果表明,与无碳空位的Pt@HNC催化剂相比,富含本征碳空位的样品(Pt@HNC-V-800)表现出较低的Pt-Pt键配位数(8.64)和更强的给电子效应.得益于Pt NDs丰富的活性位点及其与本征碳空位基底之间的强电子效应,Pt@HNC-V-800的ORR半波电位高达0.947 V,质量活性和比表面活性分别为1.55 A mg^(-1) Pt和1.85 mA cm^(-2),是商用Pt/C的8.2和6.8倍(0.191 A mg^(-1)Pt和0.27 mA cm^(-2)).加速耐久性测试结果表明,经20000次电势循环后,Pt@HNC-V-800的活性无明显变化,其活性损失远低于无碳本征空位的Pt@HNC材料和商业Pt/C催化剂.因此,与无碳本征空位的Pt@HNC材料相比,Pt@HNC-V-800的ORR活性和稳定性都有较大提升,进一步证实了碳本征空位工程协同Pt NDs策略的优越性.此外,密度泛函理论计算结果表明,Pt@HNC-V的丰富空位降低了氧中间体过电势,优化了ORR中间体在Pt NDs上的吸附能,进而提高了催化剂的ORR本征活性.同时,富碳本征空位的存在增强了Pt NDs在碳载体上的结合能,使Pt NDs不易在电势循环过程中脱离碳载体,从而增强了稳定性.综上所述,本文通过Pt NDs与碳本征空位工程协同效应策略,精准调控碳负载Pt基催化剂的结构,大幅提升其在酸性条件下的ORR性能,为进一步设计高性能的ORR电催化剂提供了新思路.

关键词：氧还原反应 Pt纳米枝晶碳本征空位电催化剂金属载体相互作用

刺梨多酚提取物对高脂饮食诱导的肥胖小鼠的改善作用

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食品工业科技 2024年第14期45卷 352-360页

作者：罗婧文张欣王辉龙明秀陈朝军陈中爱王梅贵州省农科院食品加工研究所贵州贵阳550025 贵州省农业生物技术重点实验室贵州贵阳550025 贵州大学酿酒与食品工程学院贵州贵阳550025 贵州省现代农业发展研究所贵州贵阳550025

目的:为了研究刺梨多酚提取物对高脂饮食诱导的肥胖小鼠的改善作用。方法:分别以多酚含量400 mg/kg BW/d的剂量对高脂饮食小鼠进行干预。连续灌胃4周,测定小鼠体重、肝脏指数、白色脂肪及肝脏组织形态学变化、血清生化指标、脏器抗氧化... 详细信息

目的:为了研究刺梨多酚提取物对高脂饮食诱导的肥胖小鼠的改善作用。方法:分别以多酚含量400 mg/kg BW/d的剂量对高脂饮食小鼠进行干预。连续灌胃4周,测定小鼠体重、肝脏指数、白色脂肪及肝脏组织形态学变化、血清生化指标、脏器抗氧化能力和肠道屏障。结果:与CON组相比,MODEL组胰岛素水平(Insulln,INS)和炎症因子水平均显著(P<0.05,P<0.01)提高,血脂四项中高密度脂肪(High-density lipoprotein-cholesterol,HDL-C)水平显著降低(P<0.01),总胆固醇(Total cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglyceride,TG)和低密度脂肪(Low-density lipoprolesterol,LDL-C)水平显著升高(P<0.01);抗氧化物中超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GPx)活力显著下降(P<0.01),肠道屏障蛋白表达水平及短链脂肪酸(Short-chain fatty acids,SCFAs)水平均显著降低(P<0.01);与MODEL相比,多酚干预组(RF、RP组)炎症因子和氧化应激水平显著降低(P<0.05,P<0.01),RF组抗氧化物SOD、GPx活力显著提升(P<0.01),RF组和RP组肠道内ZO-1、Claduin-1和SCFAs水平均发生显著逆转(P<0.01)。结论:刺梨多酚提取物能有效缓解高脂饮食诱导的肥胖小鼠体内代谢紊乱,减缓体重增长,保护脂肪和肝脏组织细胞形态变化,缓解肥胖小鼠体内炎症和氧化应激水平,增强肠道屏障功能,且RF效果优于RP。

关键词：刺梨多酚提取物肥胖小鼠血脂炎症因子短链脂肪酸