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Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)纳米材料制备及H_(2)S气敏性能

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复合材料学报 2024年第2期41卷 816-826页

作者：桂阳海吴锦涛田宽郭会师张心华郑州轻工业大学材料与化学工程学院郑州450000 河南恒安电力股份有限公司郑州450001

近年来,H_(2)S作为哮喘和慢阻肺的新型生物标志物对人体健康监测具有重要意义,因此人们对低功耗、高选择性、低检出限和高稳定性H_(2)S传感器的研究显得十分迫切。通过两步原位生长的方式合成了Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3... 详细信息

近年来,H_(2)S作为哮喘和慢阻肺的新型生物标志物对人体健康监测具有重要意义,因此人们对低功耗、高选择性、低检出限和高稳定性H_(2)S传感器的研究显得十分迫切。通过两步原位生长的方式合成了Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)纳米材料。以原位水热法合成的WO_(3)纳米片为基底,通过调控水浴反应时间,在WO_(3)纳米片上原位生长了不同的Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)纳米材料。利用FE-SEM、FTIR、XRD和TG等方法对复合材料进行表征和气敏性能测试。结果表明:反应20 min所制得的Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)复合材料具有最优异的气敏性能,在最佳工作温度(90℃)下对浓度为50×10^(−6)H_(2)S气体的响应值高达109,响应和恢复时间分别为130 s和182 s,对H_(2)S气体表现出优异的选择性。该复合材料在低浓度H_(2)S(3×10^(−6))氛围中,仍具有良好的响应恢复曲线。在一个月内进行的3次重复测试中,表现出较好的重复性和长期稳定性。Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)气敏材料的原位制备及气敏性能研究为气敏传感器器件的制备提供了新思路,为气敏材料的多样性提供了新途径。在环境检测和智能医疗方面有着潜在的应用价值。

关键词：纳米材料 WO_(3) Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O H_(2)S 复合材料原位气敏

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槲皮素衍生物及其生物活性研究进展

中国药学杂志 2024年第15期59卷 1366-1374页

作者：李珂刘金海翟广玉郑州工业应用技术学院药学与化学工程学院郑州451100

槲皮素是一种天然多酚,是多种植物性食品中发现最丰富的类黄酮类化合物之一。槲皮素是天然的抗氧化剂,可以保护细胞免受自由基造成的损害。槲皮素是一种亲脂性化合物,能够穿过细胞膜,调节众多与疾病进展、化学预防有关的细胞内和细胞外... 详细信息

槲皮素是一种天然多酚,是多种植物性食品中发现最丰富的类黄酮类化合物之一。槲皮素是天然的抗氧化剂,可以保护细胞免受自由基造成的损害。槲皮素是一种亲脂性化合物,能够穿过细胞膜,调节众多与疾病进展、化学预防有关的细胞内和细胞外信号通路。槲皮素具有广泛的药理活性,抗炎、抗菌、抗癌和预防心脑血管疾病,但是它的低溶解度和生物利用度限制了其在临床上的应用。为了改善这些缺点,研究者对槲皮素进行了结构修饰,修饰羟基生成酯或者醚,修饰羰基生成腙或者羰基氧被取代的产物,8-位被取代的产物,与金属离子生成配合物等。对槲皮素的结构进行优化修饰获得了溶解性能好、生物利用度高、活性明显改善、抗癌活性增强的槲皮素衍生物。本研究综述了近年来槲皮素衍生物的研究进展,为槲皮素衍生物的进一步开发提供参考。

关键词：槲皮素衍生物抗氧化抗炎抗癌

Cr_(2)O_(3)对ZnO-Bi_(2)O_(3)基高压压敏陶瓷性能的影响

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材料工程 2024年第4期52卷 54-60页

作者：桂阳海涂远生田宽郭会师黄海张心华郑州轻工业大学材料与化学工程学院郑州450000 南阳金牛电气有限公司河南南阳473000 河南恒安电力股份有限公司郑州450001

采用固相烧结法制备ZnO-Bi_(2)O_(3)-Co_(2)O_(3)-NiO-Mn_(3)O_(4)-SiO_(2)-Cr_(2)O_(3)压敏陶瓷,研究不同掺杂量的Cr_(2)O_(3)对ZnO压敏陶瓷的微观结构和电气性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及电化学工作站分别对样品的物相、微观形貌及电性能进行表征。结果表明:Cr_(2)O_(3)的加入不仅具有抑制ZnO晶粒异常生长和提升晶粒均匀分布的作用,而且能显著降低ZnO晶粒电阻,增加晶界电阻。在Cr_(2)O_(3)添加量为0%~0.21%(摩尔分数,下同)范围内,随着添加量的增大,压敏陶瓷的非线性系数表现为先增加后减小。当Cr_(2)O_(3)掺杂量为0.14%时,ZnO压敏陶瓷具有优异的电气性能:电位梯度E_(1 mA)=216 V·mm^(-1)、泄漏电流J_L=0.36μA·cm^(-2)、非线性系数α=25、残压比K=1.815、老化系数K_(ct)=0.647。此外,该压敏陶瓷在4/10μs波形下100 kA脉冲电流冲击2次后U_(1 mA)仍保持为初始的96.75%,表现出良好的冲击稳定性,在配电系统避雷器中具有巨大的应用潜力。

关键词： ZnO压敏陶瓷 Cr_(2)O_(3)掺杂微观结构电气性能阻抗性能

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许昌市夏季臭氧污染特征与气象因子影响分析

环境污染与防治 2024年第3期46卷 367-372,379页

作者：徐媛倩岳利波曹霞付广宇罗艺琳孙鹏张志华郑州轻工业大学材料与化学工程学院河南郑州450001

结合许昌市2019—2022年夏季(5—9月)臭氧(O_(3))逐小时质量浓度与气象数据,分析O_(3)浓度变化特征与气象因子的影响,识别O_(3)污染传输特征与潜在源分布。结果表明,许昌市2019—2022年夏季O_(3)浓度整体呈下降趋势,但2022年O_(3)季均... 详细信息

结合许昌市2019—2022年夏季(5—9月)臭氧(O_(3))逐小时质量浓度与气象数据,分析O_(3)浓度变化特征与气象因子的影响,识别O_(3)污染传输特征与潜在源分布。结果表明,许昌市2019—2022年夏季O_(3)浓度整体呈下降趋势,但2022年O_(3)季均值略有上升;夏季中6月的O_(3)污染最重,平均日超标率达61%;O_(3)浓度日变化呈单峰状,峰值出现在16:00左右;O_(3)浓度与气温、风速呈正相关,与相对湿度呈负相关;当气温≥35℃、相对湿度为20%~<40%、风速为2~<3 m/s、主要风向为南风、东南风时易发生O_(3)小时浓度超标;6月高温(气温≥30℃)和低湿(相对湿度20%~<40%)时段持续时间长是导致O_(3)浓度较高的重要因素;2022年夏季气团主要来自东北、西南和东南方向;除本地生成外,许昌市高浓度O_(3)还受到山东、安徽、湖北等区域传输影响。

关键词： O_(3) 气象因子潜在源贡献因子分析浓度权重

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长距离地下通道的无人装备定位方法

仪表技术与传感器 2024年第3期 87-95页

作者：钟映春王宗洋王彪王波广东工业大学自动化学院广东省机械技师学院机电工程系

无人装备在地铁隧道、煤矿坑道等地下长距离通道工作时,处于无卫星定位信号、弱光照的环境中,依靠常规方法获取定位坐标存在难度大、误差大、成本高等问题。基于由若干个UWB定位基站构成的定位单元,提出了一种适用于长距离地下通道而且... 详细信息

无人装备在地铁隧道、煤矿坑道等地下长距离通道工作时,处于无卫星定位信号、弱光照的环境中,依靠常规方法获取定位坐标存在难度大、误差大、成本高等问题。基于由若干个UWB定位基站构成的定位单元,提出了一种适用于长距离地下通道而且高性价比的定位方法。首先,提出了一种具有高性价比的定位拓扑构型;其次,针对无人装备可能在地下通道中任意位置,研究了初始定位的方法;然后,针对无人装备经过定位单元信号辖区交汇区域时存在的定位单元切换问题,提出了一种动态切换系数方法。测试实验表明:标准矩形的定位单元拓扑比直角三角形、偏π形的拓扑具有更高的定位精度;沿着长距离地下通道采用间断方式布局定位单元的构型比连续布局定位基站的构型具有更高的性价比,且在通道任意位置均达到定位误差δ≤±25 cm的设计要求,定位单元间距小于60 m;在长度为5 km的地下通道中,采用二叉树遍历查找法获取初始定位的用时平均为16 s左右;在信号辖区交汇区域,采用提出的方法切换定位单元,无人装备获取的定位数据无突变,显著减少了定位数据突变对无人装备的冲击。所提出的定位方法可应用于无人装备在长距离地下通道中全自主执行任务。

关键词：无人装备长距离地下通道信号辖区交汇定位拓扑构型

CQDs-rGO/ZnO复合材料的制备及其光催化降解甲硝唑的性能

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3042-3052页

作者：叶红勇杨艳菊王明辉左广玲杜佳南阳理工学院生物与化学工程学院南阳473000 河南省工业微生物资源与发酵利用重点实验室南阳473000

ZnO的低可见光活性及光生载流子迁移率低且容易复合的缺点限制了其在光催化领域的实际应用。为此,本文采用超声辅助浸渍法制备了碳量子点(CQDs)-还原氧化石墨烯(rGO)/ZnO三元复合催化剂,通过XRD、SEM、TEM、X射线能量散射光谱(XEDS)、XP... 详细信息

ZnO的低可见光活性及光生载流子迁移率低且容易复合的缺点限制了其在光催化领域的实际应用。为此,本文采用超声辅助浸渍法制备了碳量子点(CQDs)-还原氧化石墨烯(rGO)/ZnO三元复合催化剂,通过XRD、SEM、TEM、X射线能量散射光谱(XEDS)、XPS、BET、UV-Vis DRS、VB-XPS、光致发光(PL)、瞬态光电流响应(TPR)及电化学阻抗(EIS)等表征手段对其晶体结构、形貌和光电性能进行了表征。以模拟抗生素废水甲硝唑(MTZ)为降解对象,考察了CQDs-rGO/ZnO复合催化剂的光催化活性。结果表明:rGO和CQDs的引入,能够优化ZnO的能带结构、增强其对可见光的吸收。rGO和CQDs的强导电性,可促进光生载流子的快速转移和分离,有效提升CQDs-rGO/ZnO复合催化剂的光催化活性。淬灭实验表明,羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O_(2)^(-))是反应过程中的主要活性物质。在CQDs复合量为1%时,CQDs-rGO/ZnO的光催化活性最好,可见光照射2.5 h,对MTZ的降解率可达87.8%。经历4次循环后,依然可以降解75.2%的MTZ,说明CQDs-rGO/ZnO复合催化剂理化性能稳定。

关键词： ZnO CQDs rGO 光催化甲硝唑

MOFs耦合木材复合材料在环境修复方面应用研究进展

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工程科学与技术 2024年第4期56卷 11-23页

作者：彭荣富朱新锋王军宁张金辉王超海翟尚儒大连工业大学轻工与化学工程学院辽宁大连116034 河南城建学院市政与环境工程学院河南平顶山467041 浙江科技大学环境与资源学院浙江杭州310023

在中国积极倡导“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念下,开发高效、低成本、零污染的先进可循环污染物去除技术,对于实现“绿水青山”目标至关重要。然而,当前主流的污染物去除技术,如活性炭吸附、高级氧化、膜分离等,虽具备成本优势... 详细信息

在中国积极倡导“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念下,开发高效、低成本、零污染的先进可循环污染物去除技术,对于实现“绿水青山”目标至关重要。然而,当前主流的污染物去除技术,如活性炭吸附、高级氧化、膜分离等,虽具备成本优势,却常伴随去除效率低、能耗高及二次污染等问题。在此背景下,以纳米材料为核心的环境纳米技术(涵盖吸附、催化、膜分离等领域)凭借其高效性和功能多样性,在环境修复领域引发了广泛关注。金属有机骨架材料(MOFs)作为一类由金属离子与有机配体构筑的、具有1~3维结构的多功能晶态材料,因其有序的孔道结构、丰富的化学组成及高比表面积,在环境修复领域展现出良好的应用前景。然而,MOFs的粉末形态及其固有的易碎性、不宜加工性及低相容性,限制了其在回收、成型等方面的应用,从而阻碍了其在实际场景中的广泛推广。生物质材料,特别是木材,因其种类丰富、成本低廉及天然的高孔隙率等特性,在环境修复领域备受青睐。木材的多维孔道结构、丰富的羟基/羧基官能团以及良好的加工性能,使其成为固定粉末状MOFs的理想载体。近年来,国内外学者利用木材的这些本征特性,将MOFs作为新型载体,引入功能化纳米粒子或非均相催化剂等活性组分,构建了一系列新型复合结构体系,这些体系在木材、纤维素、凝胶等生物质及其衍生物基复合材料的制备和生物质催化转化中展现出巨大潜力。本文系统阐述了MOFs与木材的耦合策略,包括混合浸泡法、真空浸渍法、溶剂热法及原位生长法等,并深入解析了MOFs负载于木材表面形成MOFs/木材复合材料的机理,如物理吸附、润湿作用、毛细现象及构造成核位点等。同时,梳理并总结了当前MOFs材料在生物质及其衍生化学品领域的研究进展,重点讨论了MOFs/木材复合材料在气相污染物吸附、重金属离子去除、有害颗粒物过滤及高级氧化等环境修复领域的应用现状,并阐明了MOFs微观结构设计与复合材料宏观性能之间的内在联系。最后,展望了MOFs/木材复合材料未来发展所面临的机遇与挑战,为构建面向环境实际应用的MOFs基复合材料提供了新视角,有望进一步推动其在环境修复领域的广泛应用。

关键词：金属有机骨架材料(MOFs) 木材环境修复水处理

“双碳”背景下的新能源电池专业人才培养路径

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电池 2024年第3期54卷 432-434页

作者：常亮郑州轻工业大学材料与化学工程学院河南郑州450002

专业人才的培养是推动新能源电池行业发展的关键。着重探讨在“双碳”目标背景下新能源电池行业的人才培养路径。指出教育体系需要更加注重理论与实践的结合,强调跨学科学习的重要性,并促进学术界与产业界的紧密合作。提出高等教育应侧... 详细信息

专业人才的培养是推动新能源电池行业发展的关键。着重探讨在“双碳”目标背景下新能源电池行业的人才培养路径。指出教育体系需要更加注重理论与实践的结合,强调跨学科学习的重要性,并促进学术界与产业界的紧密合作。提出高等教育应侧重于理论知识与实际技能的结合,职业教育与继续教育应专注于实用技术和技能的培训,同时企业与高校之间的合作对于人才培养至关重要。强调创新思维与实践能力的整合在人才培养中的重要性。

关键词： “双碳”目标新能源电池人才培养行业发展教育创新

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玻纤表面处理对环氧树脂复合材料性能的影响及阻燃剂的应用研究

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塑料科技 2024年第3期52卷 18-22页

作者：韩琳赵凌锋李龙陈荣源张忠厚郑州轻工业大学材料与化学工程学院河南郑州450001

经过表面处理的短切玻璃纤维(GF)能够显著提升环氧树脂(EP)的强度、抗冲击性以及耐久性,GF改性EP材料均一性优于连续纤维增强EP,在工程领域有着重要应用。文章采用醇洗、偶联剂处理、酸刻蚀等改性方法处理短切GF,制备EP复合材料,研究短... 详细信息

经过表面处理的短切玻璃纤维(GF)能够显著提升环氧树脂(EP)的强度、抗冲击性以及耐久性,GF改性EP材料均一性优于连续纤维增强EP,在工程领域有着重要应用。文章采用醇洗、偶联剂处理、酸刻蚀等改性方法处理短切GF,制备EP复合材料,研究短切GF的表面处理方式及添加量对EP/改性短切GF复合材料的流变行为和力学性能的影响。此外合成出一种含磷、氮、溴三种阻燃元素的反应型阻燃剂,在EP/改性短切GF体系中进行阻燃应用研究。结果表明:酸刻蚀处理的短切GF表面微观形貌较为粗糙,能够大幅增加体系的初始剪切黏度,固化后复合材料的力学性能也明显优于加入醇处理和偶联剂处理的GF的复合材料,酸刻蚀处理的短切GF含量为2.0%,复合材料的拉伸强度最高,为59.75 MPa。合成的反应型阻燃剂阻燃效果显著,阻燃剂含量为10%时,复合材料的峰值热释放速率及总热释放量均较纯EP明显降低,且力学性能同时得到提升。

关键词：环氧树脂玻璃纤维酸刻蚀阻燃性能