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基于NaI(Tl)伽马谱仪的反演分析法在海水放射性探测中的应用

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海洋科学进展 2024年第2期42卷 349-357页

作者：毕海杰张颖颖吴丙伟冯现东石岩齐鲁工业大学(山东省科学院)海洋仪器仪表研究所山东青岛266061 山东省海洋监测仪器装备技术重点实验室山东青岛266061 国家海洋监测设备工程技术研究中心山东青岛266061

伴随着核能的快速发展和应用,海洋放射性环境安全监测受到了越来越多的关注。因具有成本低、功耗低、探测效率高等优点,NaI(Tl)伽马谱仪成为海洋放射性自动连续监测主要应用的仪器。但是,该谱仪探测分辨能力尚存在不足,导致核素甄别和... 详细信息

伴随着核能的快速发展和应用,海洋放射性环境安全监测受到了越来越多的关注。因具有成本低、功耗低、探测效率高等优点,NaI(Tl)伽马谱仪成为海洋放射性自动连续监测主要应用的仪器。但是,该谱仪探测分辨能力尚存在不足,导致核素甄别和定量检测存在困难。为了解决该困难,本研究采用理论计算、仿真模拟和实验测量等技术手段,开展基于反演分析的海水伽马能谱处理分析方法研究。研究结果表明:仿真实验中经过反演分析法计算的重构谱线的分辨率得到大幅改善,与仿真能谱中核素的道址和活度的参考值相比,重构谱线的^(134)Cs、^137Cs、^(60)Co和^(40)K核素峰的道址误差在2道以内,活度计算误差在4%以内。在位于青岛的海洋科学实验站进行的海水现场实验结果表明反演分析法对_(40)K核素的活度分析结果为1.218×10^(4) Bq·m^(-3)。该方法能够有效解决NaI(Tl)伽马谱仪探测分辨能力不足的问题,实现准确的海水放射性核素分析。

关键词：海水放射性监测 NaI(Tl)伽马谱仪反演分析响应矩阵

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算力网络环境下基于区块链的自适应联邦学习

网络与信息安全学报 2024年第3期10卷 130-142页

作者：刘天瑞王连海王启正徐淑奖张淑慧王英晓春齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省计算中心(国家超级计算济南中心) 算力互联网与信息安全教育部重点实验室山东济南250014 山东省计算机网络重点实验室山东省基础科学研究中心(计算机科学)山东济南250014

算力网络旨在深度融合算力资源与网络资源,实现对泛在离散部署的海量数据和异构资源的高效利用。为了应对算力网络中复杂的多中心计算协同和数据隐私安全的要求,联邦学习在隐私保护和边缘算力资源利用等方面有着先天的优势。然而,基于... 详细信息

算力网络旨在深度融合算力资源与网络资源,实现对泛在离散部署的海量数据和异构资源的高效利用。为了应对算力网络中复杂的多中心计算协同和数据隐私安全的要求,联邦学习在隐私保护和边缘算力资源利用等方面有着先天的优势。然而,基于算力边缘服务器的高度异构和广泛分布,算力网络环境下的联邦学习仍然存在一定的困难。一方面,算力网络中海量边缘服务器之间存在的数据异质性会引起非独立同分布问题,导致联邦学习中局部模型的更新偏离全局最优值。另一方面,由于不同边缘服务器的数据质量存在差异,生成低质量的局部模型会显著影响训练效果。为了解决上述问题,提出了基于区块链的自适应联邦学习(AWFL-BC,adaptiveweightfederatedlearning-blockchain)方案。通过智能合约计算不同边缘服务器的数据分布距离,生成相似度矩阵指导聚合。同时,设计了一种自适应权重聚合算法,以减轻由数据质量差异引起的模型性能和稳定性下降,从而提升模型的准确率,加速模型收敛。最后,结合区块链技术加强了安全保障机制,可有效防止投毒攻击与推理攻击。在3个公有标准数据集上进行的综合实验表明,与最先进的方法相比,AWFL-BC实现了更高的模型准确率,且模型收敛速度更快。

关键词：联邦学习区块链自适应权重非独立同分布数据算力网络

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科教融合学部制背景下工科教学创新研究——以失效分析课程为例

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高教学刊 2024年第19期10卷 62-65页

作者：姜少宁林江海许崇海刘文俊王朝峰曹芳胡心平齐鲁工业大学(山东省科学院)机械工程学院济南250353 山东省机械设计研究院济南250031

新一轮科技革命与产业变革的到来,需要大批应用型创新人才,要求新时代的工科学生不仅要具备扎实的专业知识,同时要注重工程实践创新能力的培养,具备多维度的能力素质。以失效分析课程为例,通过分析目前教学中存在的问题,分别从课程设计... 详细信息

新一轮科技革命与产业变革的到来,需要大批应用型创新人才,要求新时代的工科学生不仅要具备扎实的专业知识,同时要注重工程实践创新能力的培养,具备多维度的能力素质。以失效分析课程为例,通过分析目前教学中存在的问题,分别从课程设计、教学内容以及教学方法三个方面,提出相应的课程教学改革路径。在课程设计上,基于科教融合学部制优势条件,优化专业理论与实践教学的合理设置,做到专业理论教学与实践教学并重;在教学内容上,将新技术、新方法、新案例等融入教学,推动高水平教材的编写使用,充分发挥教材的育人功能;在教学方法上,推行LBL(授课导向)-CBL(案例导向)-PBL(项目导向)-TBL(团队导向)四轨教学模式,提升理论与实践教学的科学性、层次性和系统性。通过以上研究,从根本上提高学生解决复杂工程问题的能力,促进教学质量的全面提升。

关键词：教学创新科教融合工程实践创新人才方法改革

餐厨垃圾厌氧消化抑制失稳分析及提质增效的微生态分析

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环境工程 2024年

作者：原帅李岩赵玉晓许海朋陈雷金付强华栋梁齐鲁工业大学(山东省科学院)能源研究所山东省生物质气化技术重点实验室

餐厨垃圾作为城市主要的有机固体废弃物，大量产生造成严重的环境污染。厌氧消化能够在实现餐厨垃圾减量化的同时回收能源，已成为主流处理技术之一。该文阐述了餐厨垃圾厌氧消化过程中间代谢产物累积所带在的技术风险，重点从微生物角... 详细信息

餐厨垃圾作为城市主要的有机固体废弃物，大量产生造成严重的环境污染。厌氧消化能够在实现餐厨垃圾减量化的同时回收能源，已成为主流处理技术之一。该文阐述了餐厨垃圾厌氧消化过程中间代谢产物累积所带在的技术风险，重点从微生物角度分析抑制失稳的机理，并进一步介绍生态优化、生物促进剂添加和微生物驯化等生物强化策略的具体作用，以保证系统高效产气和稳定运行，为餐厨垃圾规模化处理提供参考。

关键词：餐厨垃圾厌氧消化抑制失稳微生态调控驯化

三种提取态硅在典型滨海湿地中的分布特征及影响因素分析

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山东科学 2024年第5期37卷 95-102页

作者：季晓晖赵庆庆展海银王加宁张闻黄玉杰宋繁永魏小兵贵阳中节能水务有限公司齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院生态研究所山东省应用微生物重点实验室南开大学环境科学与工程学院南开大学碳中和交叉科学中心重庆蓝洁环境技术有限公司

硅是地壳中含量第二的元素，在土壤生物地球化学过程中发挥着重要作用，其中可提取态硅对植物具有较高的营养意义，但可提取态硅在滨海湿地土壤中的分布还有待揭示。以典型滨海湿地(非淹水芦苇湿地、潮汐芦苇湿地、淡水芦苇湿地和盐地... 详细信息

硅是地壳中含量第二的元素，在土壤生物地球化学过程中发挥着重要作用，其中可提取态硅对植物具有较高的营养意义，但可提取态硅在滨海湿地土壤中的分布还有待揭示。以典型滨海湿地(非淹水芦苇湿地、潮汐芦苇湿地、淡水芦苇湿地和盐地碱蓬湿地)为研究样地，采集0～20 cm深度土壤并测定草酸提取态硅、连二硫酸钠-柠檬酸钠提取态硅和焦磷酸盐提取态硅及土壤理化性质，探究3种可提取态硅在不同芦苇湿地土壤中的分布特征及其影响因素。结果表明，4种湿地0～20 cm深度土壤中连二硫酸钠-柠檬酸钠提取态硅和焦磷酸钠提取态硅之间无显著性差异(p>0.05),但草酸提取态硅在非淹水芦苇湿地和潮汐芦苇湿地之间具有显著性差异(p<0.05)。从剖面分布来说，10～20 cm土层3种提取态硅的质量分数低于0～<10 cm土层。相关分析表明，土壤有机质、总氮、容重、pH、粉砂粒、砂粒和含水率是影响3种提取态硅质量分数的重要因素。研究结果为丰富滨海湿地硅元素的分布信息提供有力支撑。

关键词：草酸提取态硅连二硫酸钠-柠檬酸钠提取态硅焦磷酸钠提取态硅地球化学特征滨海湿地

HA-Al2O3复相陶瓷浆料的调制及其高精度光固化性能

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硅酸盐通报 2024年第10期 3787-3797页

作者：刘秋玉黎志伟王澳王志浩王宇蓝陈斐武汉理工大学襄阳示范区-湖北隆中实验室武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室齐鲁工业大学(山东省科学院)材料科学与工程学部武汉大学口腔医院

利用高强度氧化铝（Al2O3）作为增强相，可以改善生物活性材料羟基磷灰石（HA）的强度，但传统水热法制备的HA-Al2O3陶瓷无法实现孔隙大小和孔隙率的精确控制，而光固化增材制造技术可以利用高性能光固化浆料实现HA-Al2O3陶瓷的高精度... 详细信息

利用高强度氧化铝（Al2O3）作为增强相，可以改善生物活性材料羟基磷灰石（HA）的强度，但传统水热法制备的HA-Al2O3陶瓷无法实现孔隙大小和孔隙率的精确控制，而光固化增材制造技术可以利用高性能光固化浆料实现HA-Al2O3陶瓷的高精度成型。通过加入分散剂、光引发剂及光吸收剂，调节HA-Al2O3浆料状态，缓解HA粉末、Al2O3粉末和光敏树脂之间折射率不匹配而产生的严重散射效应。本研究探索了光引发剂和分散剂的种类和含量对浆料的影响，流变性和固化性能随着两者含量增加先改善后削弱，光引发剂和分散剂最佳用量分别为0.5%和4%（质量分数）。比较了石墨和甲基黄两种光吸收剂对提高打印精度的影响，虽然石墨对浆料的打印精度和流变性均有改善，但是降低了打印质量，因此确定甲基黄的用量为5.0×10-5,最终获得了适用于高精度打印的HA-Al2O3光固化浆料。

关键词：陶瓷 HA-Al2O3 精度调控固化深度流变性浆料调控

网络药理学和斑马鱼模型在中药药效物质及作用机制研究中的应用进展

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山东科学 2024年第2期37卷 29-35页

作者：刘可春王勇澄臧晓涵夏青张云张姗姗孙晨齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院生物研究所山东省人类疾病斑马鱼模型与药物筛选工程技术研究中心山东济南250014

网络药理学高度契合中药多成分、多靶点的整体观和系统论思想,在中药现代化过程中迅速发展。实验验证是网络药理学的关键研究内容之一。斑马鱼模型具有完整的药物代谢系统、复杂的体内环境和靶点、通路调控机制,且利用该模型开展实验具... 详细信息

网络药理学高度契合中药多成分、多靶点的整体观和系统论思想,在中药现代化过程中迅速发展。实验验证是网络药理学的关键研究内容之一。斑马鱼模型具有完整的药物代谢系统、复杂的体内环境和靶点、通路调控机制,且利用该模型开展实验具有用药量少、高通量、周期短等优势。近年来,网络药理学预测结合斑马鱼模型实验验证的研究模式,在阐明中药药效物质及作用机制方面得到广泛应用。本文对网络药理学和斑马鱼模型综合应用的进展及发展趋势进行综述,以期为该方法在阐明中药功效现代科学内涵中的应用提供参考。

关键词：网络药理学斑马鱼中药药效物质机制质量标志物

化工行业土壤中多环芳烃污染特征与检测技术研究

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当代化工研究 2024年第10期 28-30页

作者：杨延梅娄洪波王富加陈靖王晓伟肖欣欣重庆交通大学河海学院重庆400074 中国环境科学研究院北京100012 齐鲁工业大学环境科学与工程学部山东250353 北京工业大学环境与生命学部北京100124

本文综述了中国焦化工业的概况和焦化废弃土壤中多环芳烃(PAHs)的污染特征,总结了土壤中PAHs的主要检测技术和前处理方法,以及不同固体样品前处理方法的原理和优缺点。同时,还探讨了表面增强拉曼技术(SERS)在土壤PAHs检测中的应用前景... 详细信息

本文综述了中国焦化工业的概况和焦化废弃土壤中多环芳烃(PAHs)的污染特征,总结了土壤中PAHs的主要检测技术和前处理方法,以及不同固体样品前处理方法的原理和优缺点。同时,还探讨了表面增强拉曼技术(SERS)在土壤PAHs检测中的应用前景。最后,文中提出了土壤PAHs检测与前处理技术在未来的发展方向。

关键词：多环芳烃检测技术表面增强拉曼前处理

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生物质基硬碳储钠负极材料研究进展

工程科学学报 2024年第9期46卷 1685-1701页

作者：周世晋韩文佳陈安祥张文浩焦丹丹李霞齐鲁工业大学生物基材料与绿色造纸国家重点实验室济南250300

钠离子电池因其具有优异的低温性能、成本优势以及较高的安全性,有望逐渐成为锂离子电池在低速两轮车和大规模储能领域的补充者,开发低成本、高可逆容量和优异循环稳定性的钠离子电池负极材料成为行业难点,生物质基硬碳因其原料来源丰... 详细信息

钠离子电池因其具有优异的低温性能、成本优势以及较高的安全性,有望逐渐成为锂离子电池在低速两轮车和大规模储能领域的补充者,开发低成本、高可逆容量和优异循环稳定性的钠离子电池负极材料成为行业难点,生物质基硬碳因其原料来源丰富、成本低廉、更易获得、碳产率高、环境友好且含有多种元素等优势而备受关注,其低廉的价格和独特的微观结构在众多钠离子电池负极材料中展现出明显的优势和巨大的商业潜力.为了寻找和开发性能优异的生物质基硬碳材料,本文首先对钠离子在硬碳表面活性位点的吸附行为和进入石墨片层的过程顺序进行了分析,讨论了有争议的四种钠离子存储机制.深入分析了钠离子在硬碳中的储存机理,并基于此进一步讨论了不同生物质基前驱体硬碳的差异,并通过硬碳负极的微观结构提出钠离子电池负极的优化策略,对钠离子电池的发展具有一定的指导意义.

关键词：生物质基钠离子电池前驱体硬碳改进策略