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石墨烯-碳纳米管-聚乳酸/聚乙二醇相变储能复合材料的制备与温敏响应行为

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复合材料学报 2024年第1期41卷 250-260页

作者：赵中国薛嵘王筹萱张鑫杨其陕西理工大学材料科学与工程学院矿渣综合利用环保技术国家地方联合工程实验室汉中723000 四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室成都610065

本文通过溶液-熔融共混法制备了石墨烯-碳纳米管-聚乳酸/聚乙二醇(Gr-CNT-PLA/PEG)相变储能复合材料,详细探究了导电粒子和PEG对PLA相变储能复合材料结晶性能、导电性能和温敏响应行为的影响。在溶液-熔融共混过程中,二维结构的石墨烯... 详细信息

本文通过溶液-熔融共混法制备了石墨烯-碳纳米管-聚乳酸/聚乙二醇(Gr-CNT-PLA/PEG)相变储能复合材料,详细探究了导电粒子和PEG对PLA相变储能复合材料结晶性能、导电性能和温敏响应行为的影响。在溶液-熔融共混过程中,二维结构的石墨烯和一维结构的碳纳米管在热力学和动力学因素的作用下可以物理复配为三维结构的Gr-CNT杂化粒子,改善导电粒子在复合材料内部的分散性,使复合材料具有较低的导电逾渗域值,约为0.51wt%。此外,在PEG相变储能材料和导电粒子的作用下,进一步改善了Gr-CNTPLA/PEG复合材料的导电性能和结晶性能,结晶温度从100℃(PLA)提高到了约130℃((Gr-CNT_(50))_(0.6)-PLA/PEG_(10))。在恒温温度-电阻测试中发现Gr-CNT-PLA/PEG复合材料的电导率随等温热处理温度的提高表现出先降低后升高的现象;在循环变温温度-电阻测试中,Gr-CNT-PLA复合材料在37℃到140℃的循环温度区间内表现出了低温正温度系数(PTC)和高温负温度系数(NTC)效应;而通过相变储能材料PEG和循环温度值的协同调控,Gr-CNT-PLA/PEG复合材料在降温过程中表现出良好的相转变储能平台,成功地实现了复合材料单调的PTC效应和高温度灵敏度,灵敏度(ΔR/R_(0))可达3000%;且随着PEG质量含量的提高可以有效地实现复合材料的储能平台越宽,可达16.28 min,为高灵敏度温度传感器的制备奠定了基础。

关键词：杂化导电粒子聚乙二醇聚乳酸导电性能相变储能温敏响应

橘汁发酵过程中柑橘香气及其贡献化合物的分析

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中国食品学报 2024年第1期24卷 328-335页

作者：陈小华黄微党亚锋朱瑜耿敬章金文刚陕西理工大学生物科学与工程学院、陕西省资源生物重点实验室、陕南秦巴山区生物资源综合开发协同创新中心秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室(培育)陕西汉中723001 汉中市食品药品监督检验检测中心陕西汉中723000

柑橘香气是柑橘果酒重要香气属性之一。为研究柑橘果酒加工过程中柑橘香气形成及影响机制,采用固相萃取法和正向硅胶色谱法结合气相色谱嗅闻仪、气相色谱质谱仪和感官评价对柑橘香气及其贡献化合物和异味物质在橘汁发酵中的变化趋势进... 详细信息

柑橘香气是柑橘果酒重要香气属性之一。为研究柑橘果酒加工过程中柑橘香气形成及影响机制,采用固相萃取法和正向硅胶色谱法结合气相色谱嗅闻仪、气相色谱质谱仪和感官评价对柑橘香气及其贡献化合物和异味物质在橘汁发酵中的变化趋势进行分析。结果表明,从橘汁中共鉴定出29种关键香气物质,主要为果香气、柑橘香气、花香气、清香气和乳脂香气化合物,其中月桂烯、庚醛、柠檬烯、γ-松油烯、癸醇、辛醛、辛醇、香茅醇和橙花醇被鉴定为柑橘香气重要贡献化合物。在橘汁发酵前4 d,柑橘香气强度呈显著增加的趋势,随后显著减弱。Pearson相关性分析显示,柑橘香气强度的变化与柠檬烯、γ-松油烯、辛醇和橙花醇含量增减密切相关(P<0.05)。伴随着柑橘香气化合物含量降低,异丁酸、丁酸、2-甲基丁酸、戊酸、己酸、庚酸和辛酸等酸败刺激性气味物质含量显著增加,这些异味物质对柑橘香气的形成具有显著的遮盖作用。研究结果可为今后柑橘果酒工艺改进及香气品质提升提供一定的理论依据。

关键词：柑橘汁发酵关键香气物质异味物质变化趋势

面向微光学元件表面形貌测量的涡旋相移数字全息技术

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中国光学（中英文） 2024年第4期17卷 852-861页

作者：薛一梦刘丙才潘永强房鑫萌田爱玲张瑞轩西安工业大学光电工程学院陕西西安710021 西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室陕西西安710021

非接触、无损害的相移数字全息技术对微光学元件检测具有独特优势。因传统的相移数字全息技术需要对相移器进行精细控制和繁琐校准,同时其光路易受到机械振动干扰,导致全息再现像的质量降低。本文借助涡旋光特殊的相位分布,提出了一种... 详细信息

非接触、无损害的相移数字全息技术对微光学元件检测具有独特优势。因传统的相移数字全息技术需要对相移器进行精细控制和繁琐校准,同时其光路易受到机械振动干扰,导致全息再现像的质量降低。本文借助涡旋光特殊的相位分布,提出了一种基于涡旋相移数字全息的微光学元件表面形貌测量方法。该方法利用螺旋相位板调制涡旋相位,引入高精度相移。基于构建的涡旋相移数字全息显微实验装置,采用干涉极值法确定了相移干涉图之间的真实相移量,并对螺旋相位板的旋转角度与相移量的关系进行标定,实验验证了涡旋相移的可行性;对微透镜阵列进行了重复测量实验,将测试结果与ZYGO白光干涉仪的测试结果进行比较。结果表明:测量得到单个微透镜的平均纵向矢高为12.897μm,平均相对误差为0.155%。所提方法可以实现对被测微光学元件表面形貌的高精度测量,具有易操作、稳定可靠、准确性高等优点。

关键词：涡旋相移数字全息显微螺旋相位板相位重建

基于联合LLE和SSR的滚动轴承故障诊断方法

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航空动力学报 2024年第7期39卷 36-44页

作者：张康智西安航空学院机械工程学院西安710077

针对滚动轴承振动信号具有较强的非线性,且包含较多冗余和无关特征,导致提取本质特征和故障识别困难,提出一种基于联合局部线性嵌入和稀疏自表示(joint locally linear embedding and sparse self-rep-resentation,JLLESSR)与参数优化... 详细信息

针对滚动轴承振动信号具有较强的非线性,且包含较多冗余和无关特征,导致提取本质特征和故障识别困难,提出一种基于联合局部线性嵌入和稀疏自表示(joint locally linear embedding and sparse self-rep-resentation,JLLESSR)与参数优化支持向量机的滚动轴承故障诊断方法.该方法构造了一个统一的特征提取框架,依靠局部线性嵌入(locally linear embedding,LLE)挖掘高维数据的局部几何结构,同时通过稀疏自表示(self-representation)在低维空间挖掘高维数据的全局几何结构,得到表征滚动轴承运行状态的嵌入特征.然后,将得到的特征输入至交叉优化支持向量机(cross-validation support vector machine,CV-SVM)中进行故障识别.最后,在常见滚动轴承故障数据集上对所提出的方法进行测试,实验结果表明提出的方法能有效识别出滚动轴承不同类型的故障,并且故障诊断精度可达98.5%.

关键词：滚动轴承振动信号局部线性嵌入联合局部线性嵌入和稀疏自表示故障诊断

Prdx1通过维持线粒体稳态调节巨噬细胞的极化

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生物工程学报 2024年第5期40卷 1509-1522页

作者：张翔张子悦祁一鸣张晓娜殷松娜延安大学医学院陕西延安716000

为了研究过氧化物还原酶1(peroxiredoxin 1,Prdx1)在巨噬细胞极化过程中的作用,使用脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)联合干扰素γ(interferon gamma,IFNγ)、白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)处理小鼠白血病单核巨噬细胞(mouse leukemia cells of monocyte macrophage,RAW264.7),敲除Prdx1标记为Prdx1~(-/-)组,采用流式细胞术检测巨噬细胞分化标志物,采用酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法检测细胞因子水平,检测诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric-oxide synthase,iNOS)和精氨酸酶-1(arginase-1,Arg-1)活性反应以及Prdx1~(-/-)细胞氧化损伤情况,通过能量分析仪检测细胞胞外酸化率和氧消耗速率,线粒体膜电位染料(mitochondrial membrane potential dye,JC-1)荧光探针法检测线粒体膜电位,荧光染色法检测线粒体超氧化物水平,并用线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)清除剂处理RAW264.7细胞来评估细胞极化情况。结果表明,敲除Prdx1导致巨噬细胞ROS、过氧化氢和8-羟基-2-脱氧鸟苷(8-hydroxy-2 deoxyguanosine,8-OHDG)水平升高,线粒体拷贝数降低,线粒体内膜转位酶23(translocase of inner mitochondrial membrane 23,TIM23)蛋白和热休克蛋白60(heat shock protein 60,HSP60)表达减少,线粒体膜电位下降,超氧化物增多,三磷酸腺苷(adenosine-triphosphate,ATP)水平降低;在1型巨噬细胞(type 1 macrophage,M1)中敲除Prdx1,细胞外酸化率(extra cellular acidification rate,ECAR)增加,在2型巨噬细胞(type 2 macrophage,M2)中敲除Prdx1,耗氧率(oxygen consumption rate,OCR)降低。这表明敲除Prdx1能够通过损伤巨噬细胞线粒体来降低其氧化磷酸化功能,导致巨噬细胞倾向M1型极化而抑制其向M2型极化,本研究可为巨噬细胞介导的免疫治疗提供新的治疗策略。

关键词：巨噬细胞极化线粒体 Prdx1

改进YOLOv5s的采煤机滚筒与支架护帮板干涉状态智能识别

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 253-263页

作者：毛清华胡鑫王孟寒张旭辉薛旭升西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 陕西省矿山机电装备智能检测与控制重点实验室陕西西安710054

针对综采工作面液压支架护帮板处于未收回异常状态导致采煤机滚筒与护帮板干涉问题,提出一种改进YOLOv5s的采煤机滚筒与液压支架护帮板干涉状态智能识别方法。运用课题组前期提出的基于边界约束和非线性上下文正则化的去雾去尘方法对视... 详细信息

针对综采工作面液压支架护帮板处于未收回异常状态导致采煤机滚筒与护帮板干涉问题,提出一种改进YOLOv5s的采煤机滚筒与液压支架护帮板干涉状态智能识别方法。运用课题组前期提出的基于边界约束和非线性上下文正则化的去雾去尘方法对视频图像进行清晰化处理,提高综采工作面监控视频图像质量;对YOLOv5s模型进行改进,通过将YOLOv5s主干网络中的普通卷积Conv替换为分类效果更佳的Ghost卷积,减少了模型的参数数量,提高了模型识别速度,同时引入坐标注意力机制,提高了模型对护帮板和滚筒特征提取能力,从而提高模型识别精确率。运用软非极大值抑制算法(Soft-NMS)的锚框筛选方法,减少因护帮板重叠而发生漏检问题。针对采煤机滚筒与液压支架护帮板干涉状态判定问题,提出液压支架护帮板与采煤机滚筒锚框重合度的判定方法。运用本文改进YOLOv5s模型与YOLOv5s、YOLOv3-tiny模型进行对比分析,结果表明:本文方法与原模型相比的识别精确率提高了约8.1%,GFLOPs降低1.86倍;mAP@.5达到97.2%、平均识别速度为检测时间为5.9 ms。运用本文方法对煤矿实际综采工作面采煤机滚筒与液压支架护帮板视频图像进行干涉状态识别试验验证,结果表明:对采煤机滚筒与液压支架护帮板干涉状态识别准确率为96%。

关键词：采煤机滚筒液压支架护帮板 YOLOv5s 干涉状态视频图像智能识别

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黄铵铁矾渣热分解反应机理及其动力学解析

中国有色金属学报 2024年第7期34卷 2452-2462页

作者：崔雅茹李邓王国华李小明赵俊学王正民桂海平西安建筑科技大学冶金工程学院西安710055 汉中锌业有限责任公司汉中724204

针对黄铵铁矾渣侧吹熔炼熔渣稳定控制研究需求,采用热重−差热−质谱联用仪结合XRD、SEM-EDS等分析方法对其热分解过程及动力学特性进行研究。结果表明:黄铵铁矾渣中主要化合物为铵铁矾(NH_(4))Fe_(3)(SO_(4))_(2)(OH)_(6)、铁锌尖晶石(Zn... 详细信息

针对黄铵铁矾渣侧吹熔炼熔渣稳定控制研究需求,采用热重−差热−质谱联用仪结合XRD、SEM-EDS等分析方法对其热分解过程及动力学特性进行研究。结果表明:黄铵铁矾渣中主要化合物为铵铁矾(NH_(4))Fe_(3)(SO_(4))_(2)(OH)_(6)、铁锌尖晶石(Zn,Fe)Fe_(2)O_(4)及硫酸铅PbSO_(4)、CaSO_(4)(H_(2)O)_(2)等硫酸盐。在热分解过程中,铵铁矾在380℃左右发生了脱氨、脱羟反应,生成各种硫酸盐,其机理函数为减速型α−t曲线;Fe_(2)(SO_(4))3在610℃时发生了分解,反应表观活化能E为153.07 kJ/mol,强化气体产物的扩散有助于推进反应进程;硫酸铅在1080℃左右发生分解,其反应机理遵循三维扩散,表观活化能较高(555.90 kJ/mol);硫酸铅分解的主要限制性因素是分解产物PbO在渣中的扩散,可通过降低渣系的熔点及黏度促进反应进行。

关键词：黄铵铁矾渣热分解反应机理动力学特性表观活化能

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铁蛋白纳米颗粒体内成像及肿瘤靶向性研究

中国生物工程杂志 2024年第4期44卷 1-13页

作者：张磊孙晓敬马茜郭娇李碧璇张永峰田甜汪洋西安医学院基础医学部西安市病原微生物与肿瘤免疫重点实验室西安710021

目的:构建近红外荧光探针修饰的铁蛋白纳米颗粒,研究其作为体内成像系统的安全性以及在小鼠体内的生物分布情况和对肿瘤组织的靶向性。方法:通过在铁蛋白(ferritin)表面人工设计半胱氨酸点突变,通过半胱氨酸巯基和含有马来酰亚胺(maleim... 详细信息

目的:构建近红外荧光探针修饰的铁蛋白纳米颗粒,研究其作为体内成像系统的安全性以及在小鼠体内的生物分布情况和对肿瘤组织的靶向性。方法:通过在铁蛋白(ferritin)表面人工设计半胱氨酸点突变,通过半胱氨酸巯基和含有马来酰亚胺(maleimide)的Dy731近红外荧光探针分子进行巯基偶联,对铁蛋白纳米颗粒表面进行功能化修饰,使荧光探针以共价的形式结合在蛋白纳米颗粒的表面;将近红外荧光探针修饰过的铁蛋白纳米颗粒(Dy731-Ft)与5%w/v琼脂糖溶液混合冷却后制成凝胶,置于小鼠皮下和腹腔肌肉壁下,检测蛋白纳米颗粒穿透皮肤和肌肉组织的能力;将Dy731-Ft蛋白纳米颗粒通过尾静脉对小鼠进行活体注射,观察小鼠是否产生急性不良反应,检测近红外荧光强度以观察Dy731-Ft作为体内成像系统在小鼠体内的分布情况;构建U87-MG肿瘤异种移植动物模型,进行尾静脉注射验证Dy731-Ft在荷瘤小鼠组织器官内的分布和对于肿瘤组织的靶向性。结果:通过动物实验表明,小鼠体内注射铁蛋白纳米颗粒和显像期间及之后均未见急性不良反应,说明铁蛋白纳米颗粒具有良好的生物相容性,进入体内主要在肝脏积累。结论:近红外Dy731-Ft蛋白纳米颗粒能够靶向U87-MG肿瘤组织,推测其在肿瘤组织内的积累可能与转铁蛋白受体1(transferrin receptor 1,TfR-1)介导的细胞内吞作用和肿瘤组织增强渗透性以及滞留效应(enhanced permeability and retention effect,EPR)的协同作用相关。

关键词：铁蛋白纳米颗粒肿瘤靶向成像转铁蛋白受体1

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同步环带子孔径干涉非球面检测方法

光学学报 2024年第8期44卷 256-264页

作者：苏媛田爱玲王红军刘丙才朱学亮王思淇任柯鑫张郁文西安工业大学光电工程学院陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室陕西西安710021

提出一种可用于非球面面形检测的同步环带子孔径干涉(SASI)检测方法。该方法利用双焦点透镜形成两个测量波前来匹配非球面不同子孔径区域,进而实现非球面的同步环带子孔径干涉测量。分析SASI检测非球面面形的原理,确定双焦点透镜的焦点... 详细信息

提出一种可用于非球面面形检测的同步环带子孔径干涉(SASI)检测方法。该方法利用双焦点透镜形成两个测量波前来匹配非球面不同子孔径区域,进而实现非球面的同步环带子孔径干涉测量。分析SASI检测非球面面形的原理,确定双焦点透镜的焦点间距选取原则,建立子孔径的基准统一模型,通过光学追迹软件辅助建模和坐标变换实现子孔径基准统一与非球面面形重构。结合实例对一个口径为90 mm、顶点曲率半径为317 mm的抛物面进行面形检测实验,SASI方法面形重构结果与Luphoshcan方法检测结果的对比,验证了SASI方法的正确性。该方法在一定程度上扩大了干涉仪直接检测非球面的动态范围,且无需复杂的运动机构就可以同步得到被测非球面两个子孔径区域的干涉图样,加快了检测速度、降低了运动误差对测量精度的影响。

关键词：物理光学干涉测量非球面检测非零位测量同步环形子孔径