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基于ReaxFF MD模拟的生物质三组分共热解气相产物析出特性研究

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煤炭转化 2024年第3期47卷 13-26页

作者：徐思佳胡雨燕胡维杰张鹏飞同济大学机械与能源工程学院上海200092 上海多源固废协同处理和能源化工程技术研究中心上海200092 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

生物质能的有效利用是实现“双碳”战略目标的重要途径。近年来,生物热解技术是研究热点之一,从分子尺度上理解热解过程和产物析出特性具有重要意义。基于反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟结合热重(TG)分析和微型热解实验,研究了生物质三... 详细信息

生物质能的有效利用是实现“双碳”战略目标的重要途径。近年来,生物热解技术是研究热点之一,从分子尺度上理解热解过程和产物析出特性具有重要意义。基于反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟结合热重(TG)分析和微型热解实验,研究了生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)的共热解行为和气相产物析出特性。结果表明:ReaxFF MD模拟得到的三组分单独热解及共热解过程的热失重特性与TG实验结果基本吻合;基于一级反应动力学模型,共热解的活化能实际值比线性叠加的理论值降低约14.67%,表明共热解对化学键的断裂具有正向协同效应;在三组分共热解过程中,低温下析出气体主要为水蒸气(H_(2)O)、二氧化碳(CO_(2))、甲酸乙酯(C_(3)H_(6)O_(2))和呋喃(C_(4)H_(4)O),来自纤维素和半纤维素的热解,而在高温下,主要析出气体变为甲烷(CH_(4))、一氧化碳(CO)和氢气(H_(2)),源自木质素热解;纤维素和半纤维素单独热解时,无机气体按产率由大到小排序为:H_(2)O,CO_(2),CO,H_(2),对于木质素热解,无机气体按产率排序则变为:H_(2)O,CO,CO_(2),H_(2),三组分共热解时无机气体产率排序与纤维素和半纤维素热解时无机气体产率排序一致;纤维素和半纤维素可分别促进木质素热解产生CH_(4),三组分共热解则促进乙酸(C_(2)H_(4)O_(2))裂解和甲醛(CH_(2)O)生成。

关键词： ReaxFF 生物质共热解协同效应动力学

非均匀交变电场下液滴破碎与分散行为实验研究

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工程热物理学报 2024年第7期45卷 1994-2000页

作者：王道睿王军锋王东保吴天一李步发江苏大学能源与动力工程学院镇江212013

本文基于显微高速摄像技术以及PIV技术实验研究了非均匀交变电场下液滴在不相溶介电液体中的变形、破碎和分散等复杂电流体动力学行为,精确捕捉了不同电场条件下荷电液滴动态行为过程的显微形貌特征以及流动特性,获得了荷电液滴特殊破... 详细信息

本文基于显微高速摄像技术以及PIV技术实验研究了非均匀交变电场下液滴在不相溶介电液体中的变形、破碎和分散等复杂电流体动力学行为,精确捕捉了不同电场条件下荷电液滴动态行为过程的显微形貌特征以及流动特性,获得了荷电液滴特殊破碎形态,发现了液滴破碎过程中微尺度液滴的形成途径,归纳得到了莲状、冠状两种液滴破碎模式,分析了电参数对不相溶液-液多相分散过程的影响规律。

关键词：电流体动力学(EHD) 荷电液滴非均匀电场液-液分散

缝隙连接蛋白43通过调控凋亡参与大鼠牙周炎相关肾损伤

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华西口腔医学杂志 2024年第3期42卷 296-303页

作者：辛雨傅若冰辛禧瑞商雅琦刘歆婵于维先吉林大学口腔医院牙周病科长春130021 吉林大学口腔医院种植科长春130021 吉林大学口腔医院老年口腔科长春130021 吉林省牙发育及颌骨重塑与再生重点实验室长春130021

目的本研究旨在探讨缝隙连接蛋白43(Cx43)在大鼠牙周炎诱导慢性肾损伤模型中的作用。方法按照完全随机数字表法将12只SPF级Wistar雄性大鼠分为对照组和牙周炎组,每组6只。对照组大鼠不做处理,牙周炎组大鼠采用钢丝结扎大鼠双侧上颌第一... 详细信息

目的本研究旨在探讨缝隙连接蛋白43(Cx43)在大鼠牙周炎诱导慢性肾损伤模型中的作用。方法按照完全随机数字表法将12只SPF级Wistar雄性大鼠分为对照组和牙周炎组,每组6只。对照组大鼠不做处理,牙周炎组大鼠采用钢丝结扎大鼠双侧上颌第一磨牙的颈部,构建牙周炎模型。建模8周后检查大鼠牙周临床指标。显微CT(micro‑CT)扫描大鼠上颌骨重建其三维结构并分析牙槽骨吸收情况;组织病理学检测牙周及肾组织的病理改变;MitoSOX red试剂检测肾组织中活性氧(ROS)含量;生化试剂盒检测血清氧化应激生物标志物;实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测肾组织中Cx43、核因子-κB(NF-κB)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、BCL2-Associated X的蛋白质(Bax)、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)mRNA表达水平,蛋白免疫印迹(Western blot)法检测肾组织中Cx43、NF-κB、IL-1β、Bax、Bcl-2和Caspase-3蛋白表达水平。结果micro-CT三维重建结果显示,牙周炎组大鼠第一磨牙牙槽骨骨质吸收明显,牙槽嵴高度降低,且釉牙骨质界到牙槽嵴顶的距离显著大于对照组。组织病理学结果显示,牙周炎组大鼠牙周组织内可见大量炎症细胞浸润和牙槽骨明显吸收;牙周炎组大鼠肾组织中肾小球基底膜轻度增厚,鲍曼氏囊腔扩张,肾小管刷状缘破坏。MitoSOX red染色结果显示牙周炎组肾组织中ROS含量明显升高。生化检测结果显示,牙周炎组大鼠血清中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽水平降低,丙二醛水平升高。qRT-PCR和Western blot结果显示,牙周炎组肾组织中Cx43、IL-1β、IL-6、Bax和Caspase-3 mRNA及Cx43、IL-1β、NF-κB、Bax和Caspase-3蛋白表达水平较对照组上升,而Bcl-2 mRNA及蛋白表达水平下降。结论牙周炎可能通过上调大鼠肾组织中Cx43的表达激活NF-κB信号分子,引起大鼠肾脏组织中炎症水平和凋亡水平升高,最终诱导肾脏损伤的发生。

关键词：牙周炎肾损伤缝隙连接蛋白43 大鼠凋亡

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椰子油催化裂解提质生物油的燃烧性能评价

石油学报（石油加工） 2024年第5期40卷 1453-1461页

作者：冯沛梅德清武文弢代圣超陆海峰江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013 江苏江淮动力股份有限公司江苏盐城224007

在温度450℃、氮气气氛下,将椰子油液相热解为椰子油热解油,然后进一步以CaO为催化剂进行气相催化裂解制得提质生物油。将柴油、提质生物油和棕榈生物柴油按不同比例混合得到柴油-提质生物油二元燃料和柴油-提质生物油-生物柴油三元燃料... 详细信息

在温度450℃、氮气气氛下,将椰子油液相热解为椰子油热解油,然后进一步以CaO为催化剂进行气相催化裂解制得提质生物油。将柴油、提质生物油和棕榈生物柴油按不同比例混合得到柴油-提质生物油二元燃料和柴油-提质生物油-生物柴油三元燃料,采用柴油机测试混合燃料的燃油经济性和燃烧性能。结果表明:与椰子油热解油相比,提质生物油的酸值显著降低,低热值提升4.46%,含氧质量分数下降31%。柴油-提质生物油-生物柴油三元燃料在预喷阶段的放热率比柴油略有下降,而在主喷阶段的放热率有所升高,这与2段喷射期间的缸内压力变化相一致。与柴油-提质生物油二元燃料相比,生物柴油的加入使得三元燃料的十六烷值得到提升,滞燃期缩短,放热起始点提前,并且瞬时放热率峰值相位更加接近柴油。因此,柴油-提质生物油-生物柴油三元燃料在燃烧特性上更接近柴油,更适合作为理想的替代燃料。

关键词：椰子油热解油催化裂解生物柴油混合燃料燃烧 GC-MS

线粒体解偶联蛋白2在大鼠实验性牙周炎相关肾损伤中的作用研究

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华西口腔医学杂志 2024年第4期42卷 502-511页

作者：李琼马浩楠商雅琦辛禧瑞刘歆婵武洲于维先吉林大学口腔医院牙周病科长春130021 吉林大学口腔医院种植科长春130021 日本九州大学齿学研究院日本福冈812-8582 吉林大学口腔医院老年口腔科长春130021 吉林省牙发育及颌骨重塑与再生重点实验室长春130021

目的探索线粒体解偶联蛋白2(UCP2)在结扎诱导的实验性牙周炎相关肾损伤中的变化,研究UCP2对牙周炎诱导肾损伤的影响。方法选取12只Wistar雄性大鼠随机分为2组:对照组和牙周炎组。使用0.2 mm正畸结扎丝结扎在大鼠上颌第一磨牙的牙颈部,... 详细信息

目的探索线粒体解偶联蛋白2(UCP2)在结扎诱导的实验性牙周炎相关肾损伤中的变化,研究UCP2对牙周炎诱导肾损伤的影响。方法选取12只Wistar雄性大鼠随机分为2组:对照组和牙周炎组。使用0.2 mm正畸结扎丝结扎在大鼠上颌第一磨牙的牙颈部,建立牙周炎模型。8周后观察2组大鼠口内情况,检测牙周临床指标牙龈出血指数(BI)、牙周探诊深度(PD)、牙齿松动度(TM)。收集大鼠上颌骨并扫描Micro CT,观察牙槽骨吸收情况,记录组织矿物质密度(TMD)、骨矿物质密度(BMD)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(***)、骨小梁骨分离度(***)等参数,测量上颌第一磨牙釉牙骨质界到牙槽嵴顶的距离(CEJ-ABC)。冻存大鼠肾组织以检测氧化应激指标丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD),并进行实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)观察UCP2、核因子红系2相关因子2(Nrf2)抗体、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)基因表达情况。使用大鼠牙龈组织进行免疫组织化学染色,观察牙龈组织UCP2表达情况。使用大鼠固定的肾组织进行苏木精-伊红(HE)、过碘酸雪夫(PAS)、MitoSOX Red、JC-1、免疫组织化学染色,观察大鼠肾组织病理学表现、活性氧(ROS)水平、线粒体膜电位水平及UCP2、Nrf2、PGC-1α蛋白表达情况。收集大鼠血清检测肾脏功能指标血尿素氮(BUN)、肌酐(Cre)、白蛋白(Alb)的表达。结果相较于对照组,牙周炎组大鼠第一磨牙周围的牙龈组织发红肿胀,质地松软,临床检查探诊出血且PD增加,牙齿松动,牙槽骨吸收,TMD、BMD、BV/TV、***指数降低,***指数及CEJ-ABC增加,牙龈UCP2蛋白表达升高。相较于对照组,牙周炎组大鼠肾组织内MDA、ROS水平上升,MMP、GSH和SOD水平下降,UCP2基因及蛋白表达升高,Nrf2、PGC-1α基因及蛋白表达下降。肾脏功能指标BUN、Cre、Alb两组差异无统计学意义。结论UCP2可通过氧化应激在牙周炎诱导的肾损伤中发挥作用。

关键词：牙周炎肾损伤线粒体解偶联蛋白2

面向嵌入式除草机器人的玉米田间杂草识别方法

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计算机工程与应用 2024年第2期60卷 304-313页

作者：何全令杨静文梁晋欣傅雷扬滕杰李绍稳安徽农业大学信息与计算机学院合肥230036 智慧农业技术与装备安徽省重点实验室合肥230036

为了实现嵌入式除草机器人在玉米田间准确、快速的进行除草工作,提出了一种实时目标检测算法GBCYOLOv5s。使用1×1卷积和深度可分离卷积的组合替代普通卷积,在不改变输出特征图大小的情况下减少主干网络产生的杂草冗余特征。设计了一种... 详细信息

为了实现嵌入式除草机器人在玉米田间准确、快速的进行除草工作,提出了一种实时目标检测算法GBCYOLOv5s。使用1×1卷积和深度可分离卷积的组合替代普通卷积,在不改变输出特征图大小的情况下减少主干网络产生的杂草冗余特征。设计了一种双向特征融合网络(S-BiFPN)增强特征提取能力,充分利用不同尺度的特征提高杂草检测速度,并将多通道结构与自注意力机制结合,通过对输入特征进行压缩与再加权,以加强对小目标的关注度。针对不同的环境构建MWeed数据集进行测试,结果表明,与现有Yolov5s、Faster RCNN等模型方法相比,GBC-YOLOv5s模型轻量化后的大小仅为3.3 MB,输入图像的检测耗时(GPU)达到15.6 ms,平均精度(mAP)达到96.3%,能够有效地提升目标检测速度和识别精度,为农业智能除草领域提供理论依据。

关键词： YOLOv5s 目标识别模型压缩特征融合

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纤维素制备乙酰丙酸乙酯的研究进展

现代化工 2024年第10期44卷 44-49,54页

作者：赵卫东王柏林张卫军江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

从纤维素原料入手,总结了合成乙酰丙酸乙酯的多种技术路线。通过技术路线优缺点对比,优选了纤维素直接醇解法,并探究了纤维素直接醇解法下乙酰丙酸乙酯形成的关键反应机理。以催化剂为切入点,指出了制备乙酰丙酸乙酯催化剂的研究进展,... 详细信息

从纤维素原料入手,总结了合成乙酰丙酸乙酯的多种技术路线。通过技术路线优缺点对比,优选了纤维素直接醇解法,并探究了纤维素直接醇解法下乙酰丙酸乙酯形成的关键反应机理。以催化剂为切入点,指出了制备乙酰丙酸乙酯催化剂的研究进展,讨论了该领域研究存在的3个问题,特别强调了适用生物质种类的选择,展望了催化剂进一步研究的发展方向。

关键词：乙酰丙酸乙酯生物质直接醇解法乙酰丙酸酯化法 5-氯甲基糠醛醇解法

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不同育幼方式及出生体重对大熊猫幼仔生长发育的影响

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兽类学报 2024年第2期44卷 217-223页

作者：吴凯赖加莹魏明张亚辉曾宪垠魏荣平曹晓涵胡正泉曾文王承东孔繁丽中国大熊猫保护研究中心大熊猫国家林业和草原局重点实验室成都610081 四川农业大学生命科学学院雅安625014

本研究以2012—2019年出生的80只大熊猫幼仔为研究对象,搜集幼仔早期发育(0~120日龄)过程中日增重、乳饲喂量及眼和耳发育情况等生长发育指标数据,分析了出生体重([50,100)g,n=7;[100,150)g,n=25;[150,200)g,n=37;[200,250)g,n=11)、喂... 详细信息

本研究以2012—2019年出生的80只大熊猫幼仔为研究对象,搜集幼仔早期发育(0~120日龄)过程中日增重、乳饲喂量及眼和耳发育情况等生长发育指标数据,分析了出生体重([50,100)g,n=7;[100,150)g,n=25;[150,200)g,n=37;[200,250)g,n=11)、喂养方式(全母兽哺育,n=12;全人工育幼,n=10;人工与母兽交替育幼,n=58)和胎产仔数(单胎,n=14;双胎,n=66)对幼仔生长发育的影响。结果显示:(1)单胎幼仔的出生体重显著高于双胎幼仔(P0.9737),出生体重越高,幼仔体重增长率越快;(3)出生体重越轻的幼仔缩水量越少,但缩水量占出生体重比更高。此外,出生体重超轻的幼仔,其耳朵与眼睛的发育更慢。本研究可为大熊猫育幼方式的选择和改进提供一定的数据支撑。

关键词：熊猫幼仔育幼出生体重缩水量生长发育

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掺镱大模场光子晶体光纤研究进展(特邀)

中国激光 2024年第1期51卷 280-294页

作者：胡丽丽冯素雅王孟王世凯王璠郭梦婷于春雷陈丹平中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

掺镱大模场光子晶体光纤在高峰值功率超快激光放大器中有着重要的应用价值,其研究得到了广泛关注。首先简要介绍了国内外掺镱大模场光子晶体光纤的研究进展,阐述了掺镱大模场光子晶体光纤的基本设计思路,对比说明了保偏型掺镱光子晶体... 详细信息

掺镱大模场光子晶体光纤在高峰值功率超快激光放大器中有着重要的应用价值,其研究得到了广泛关注。首先简要介绍了国内外掺镱大模场光子晶体光纤的研究进展,阐述了掺镱大模场光子晶体光纤的基本设计思路,对比说明了保偏型掺镱光子晶体光纤的设计制备方法。重点介绍了近十年来中国科学院上海光学精密机械研究所在掺镱大模场光子晶体光纤方面的研究进展。包括掺镱大模场光子晶体光纤的纤芯折射率大小和均匀性控制、光子晶体光纤微结构控制等关键技术。采用自主研制的四种芯径为40~100μm的掺镱大模场光子晶体光纤开展了皮秒脉冲激光放大实验。利用40μm芯径的保偏掺镱光子晶体光纤实现了平均功率为100 W、光束质量因子(M2)小于1.4的稳定输出,偏振消光比为12 dB。利用100μm芯径的保偏掺镱大模场光子晶体光纤实现了M2小于1.5的高光束质量脉冲放大。上述研究为掺镱大模场光子晶体光纤的国产化应用奠定了基础。

关键词：光纤光学掺镱石英玻璃大模场光子晶体光纤皮秒脉冲激光放大光纤激光