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超声辅助对摆动激光熔丝增材制造2319铝合金沉积成形和显微组织的影响行为

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中国激光 2024年第10期51卷 217-230页

作者：王燕霜张震吴世凯齐鲁工业大学(山东省科学院)机械工程学院山东济南250353 齐鲁工业大学(山东省科学院)激光研究所山东济南250353

为解决高强铝合金激光增材制造过程中存在的孔洞缺陷、组织不均、晶粒粗大等难题,在摆动激光熔丝沉积的基础上引入超声能场是可行的抑制措施。搭建了超声辅助摆动激光熔丝增材制造试验平台,探究了超声功率、变幅杆压力、变幅杆输入位置... 详细信息

为解决高强铝合金激光增材制造过程中存在的孔洞缺陷、组织不均、晶粒粗大等难题,在摆动激光熔丝沉积的基础上引入超声能场是可行的抑制措施。搭建了超声辅助摆动激光熔丝增材制造试验平台,探究了超声功率、变幅杆压力、变幅杆输入位置对2319铝合金沉积层形貌和显微组织的影响规律并对超声工艺参数进行了优化。结果表明:变幅杆压力对沉积宏观形貌具有显著影响,随着压力的增大熔池横截面形貌逐渐趋于上宽下窄;超声参数对单道沉积层的晶粒尺寸有着明显影响,随着超声功率的增加晶粒尺寸先减小后增大,当超声功率占比(超声波发生器的输出功率占其最大输出功率的百分比)为40%时晶粒尺寸达到最小值70.9μm。超声输入位置在熔池之后时晶粒细化效果更好,且在-10 mm处晶粒尺寸同组最低,只有80.9μm。当变幅杆压力处于40~100 N范围内时晶粒的细化效果比较明显,晶粒尺寸在110~130μm之间。观察多层沉积结果可知,超声的引入使得多层样品的平均晶粒尺寸降低了66.3%、增加了Al2Cu强化相的含量并且抑制了Al的滑移面生长趋势。超声在熔池中传递所产生的声流效应和空化效应是使沉积层成分均匀、缺陷减少和组织细化的主要原因。

关键词：激光技术摆动激光超声辅助 2319铝合金增材制造显微组织

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苦味肽的苦味机制及脱苦策略研究进展

食品科学 2024年第21期45卷 344-356页

作者：蒲明慧吴昊文李陈茂龙程云辉长沙理工大学食品与生物工程学院湖南长沙410114 齐鲁工业大学食品科学与工程学院山东济南250353

蛋白质水解过程中形成的苦味肽会导致食品出现苦味,苦味肽从口感角度往往被认为是不受欢迎的成分。然而,有研究表明其中一些苦味肽显示出对人类健康有益的生物活性及有助于缓解慢性疾病的特性。因此,阐明苦味肽的苦味机制对于改善食品... 详细信息

蛋白质水解过程中形成的苦味肽会导致食品出现苦味,苦味肽从口感角度往往被认为是不受欢迎的成分。然而,有研究表明其中一些苦味肽显示出对人类健康有益的生物活性及有助于缓解慢性疾病的特性。因此,阐明苦味肽的苦味机制对于改善食品口味和生物活性开发利用具有重要意义。前期研究报道提出了Q值、苦味氨基酸、苦味指示基序和空间结构等肽苦味影响因素,但普适的机制尚未得到阐明。酶法或非酶法去苦味策略已在实验室及工业化规模中实施应用,其中酶法因高效、安全而广受关注,具有脱苦能力或潜力的和来源于动物、植物与微生物的酶被研究者不断鉴定并报道。本文较全面地总结苦味肽的研究进展,内容包括苦味肽的来源、生物活性、鉴定方法、苦味机制及酶法/非酶法脱苦方法等,同时归纳总结不同来源的具有脱苦味能力或潜力的酶的共有特性,并展望苦味肽未来研究方向。

关键词：苦味肽生物活性苦味机制脱苦微生物酶

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分子印迹电化学传感器对动物源性食品中氯霉素残留检测方法的建立与应用

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食品工业科技 2024年第14期45卷 204-214页

作者：宋心怡韩中惠赵晓磊何金兴齐鲁工业大学(山东省科学院)食品科学与工程学部山东济南250000

实验将分子印迹技术与电化学工作站结合,利用多壁碳纳米管与金、铂纳米粒子对电极进行双敏化处理,用以增强玻碳电极表面电子转移速率,增强电化学传感器电流响应值,从而降低检测限。采用扫描电镜和电化学手段进行表征;通过吸附动力学试... 详细信息

实验将分子印迹技术与电化学工作站结合,利用多壁碳纳米管与金、铂纳米粒子对电极进行双敏化处理,用以增强玻碳电极表面电子转移速率,增强电化学传感器电流响应值,从而降低检测限。采用扫描电镜和电化学手段进行表征;通过吸附动力学试验与等温吸附试验对分子印迹修饰的电极进行研究,确定吸附性能,并对其选择性进行分析;以修饰后的电极检测实际样品鸡肉、鱼肉和牛奶中的氯霉素,分析其检测效果。结果表明,修饰后的电极表面具有杂乱的多壁碳纳米管状结构,从电化学循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)、电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)可以清楚地看出电极的修饰效果,多壁碳纳米管与金、铂纳米粒子对电极表面电子传导速率的增强效果明显。分子印迹修饰对其结构类似物具有良好的选择性;传感器在氯霉素浓度为0.66~56.66µg/L之间呈现出良好的线性关系,R 2>0.99,检出限为0.45 nmol/L(0.146µg/L)。在对实际样品鸡肉、鱼肉和牛奶的检测中,氯霉素的回收率分别为83.72%~103.43%,相对标准偏差(RSD)为2.61%~6.03%,该结果满足GB/T 27404-2008定量分析检测要求(被测组分<0.1 mg/kg,回收率范围为60%~120%),且试验方法具有极低的检测限。

关键词：分子印迹电化学传感器多壁碳纳米管金、铂纳米粒子快速检测

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聚合铝钛基絮凝剂的合成与应用

化工学报 2024年第3期75卷 1009-1018页

作者：潘娜田昌怀兰坤刘玉玉张芬芬高晓梅刘伟闫良国赵艳侠济南大学水利与环境学院山东济南250024 齐鲁工业大学(山东省科学院)环境科学与工程学院山东济南250353

聚合铝钛基絮凝剂是一种新型的高分子聚合絮凝剂,研究证明其具有铝盐絮凝剂有机物去除效率高、成本低的优点,也具有钛盐混凝剂低毒性、生物相容性和沉降性能好的优点。研究通过慢速滴碱法与电渗析法制备了两种聚合氯化铝钛絮凝剂(PATC)... 详细信息

聚合铝钛基絮凝剂是一种新型的高分子聚合絮凝剂,研究证明其具有铝盐絮凝剂有机物去除效率高、成本低的优点,也具有钛盐混凝剂低毒性、生物相容性和沉降性能好的优点。研究通过慢速滴碱法与电渗析法制备了两种聚合氯化铝钛絮凝剂(PATC),对两种不同制备方法的PATC进行了絮凝剂结构、絮凝效果以及絮凝动力学三个方面的研究。实验结果表明E-PATC的中、高聚体比S-PATC多3.89%,Zeta电位高8.9 mV。对两者的絮凝动力学进行了对比,发现E-PATC的生长速度快,絮体粒径大,易沉降。综上,E-PATC与S-PATC的絮凝效果相差不大,但E-PATC絮凝产生的絮体粒径大,不易破碎,具有更好的沉降性。

关键词：聚合铝钛基絮凝剂混凝聚合电化学水处理

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组学技术研究裂殖壶菌高产二十二碳六烯酸的进展

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食品科学 2024年第13期45卷 312-324页

作者：张华秋杨莹莹刘丽萍姚明静韩墨张家祥赵祥颖齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省食品发酵工业研究设计院山东济南250013 齐鲁工业大学(山东省科学院)食品科学与工程学部山东济南250013

二十二碳六烯酸(docosahexaenic acid,DHA)是一种n-3多不饱和脂肪酸,它是人体必需的营养物质之一,目前常用裂殖壶菌生产DHA。组学技术作为揭示生物体内复杂调控网络的重要工具,被广泛用于裂殖壶菌高产DHA的机制研究中,这为裂殖壶菌的遗... 详细信息

二十二碳六烯酸(docosahexaenic acid,DHA)是一种n-3多不饱和脂肪酸,它是人体必需的营养物质之一,目前常用裂殖壶菌生产DHA。组学技术作为揭示生物体内复杂调控网络的重要工具,被广泛用于裂殖壶菌高产DHA的机制研究中,这为裂殖壶菌的遗传改造和发酵过程控制提供了基础。本文对目前利用裂殖壶菌生产DHA的历史和主要研究方向进行了概括,并对组学技术在裂殖壶菌中的应用概况进行了综述,阐述了基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和多组学联用等技术在裂殖壶菌中的研究进展,以及在组学数据基础上的数学模型,以揭示裂殖壶菌高产DHA机制的研究近况,并对未来发展和应用进行了展望。

关键词：裂殖壶菌基因组学转录组学蛋白质组学代谢组学

凝胶渗透色谱-光散射联用表征聚合物摩尔质量的实验教学改革

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色谱 2024年第8期42卷 812-817页

作者：乔从德杨文轲李仲伟刘钦泽姚金水齐鲁工业大学(山东省科学院)材料科学与工程学院山东济南250353

凝胶渗透色谱-光散射(gel permeation chromatography-light scatting,GPC-LS)联用是目前最常用的表征聚合物摩尔质量的方法之一,具有灵敏度高、结果准确等特点,在科学研究与生产实践中得到了广泛应用。“凝胶渗透色谱-光散射联用表征... 详细信息

凝胶渗透色谱-光散射(gel permeation chromatography-light scatting,GPC-LS)联用是目前最常用的表征聚合物摩尔质量的方法之一,具有灵敏度高、结果准确等特点,在科学研究与生产实践中得到了广泛应用。“凝胶渗透色谱-光散射联用表征聚合物摩尔质量”是《高分子物理实验》课程中一个重要的教学内容。然而,目前的GPC-LS实验教学内容简单,缺乏深度。本文在该实验项目原有内容的基础上进行扩充,重新设计出多套实验项目:(1)选取商品化的聚苯乙烯为实验样品,利用GPC-LS对其摩尔质量、摩尔质量分布以及回转半径等分子结构参数进行表征;(2)选取两种分子结构参数接近的聚丙烯腈样品,借助质量微分分布曲线揭示这两种样品在摩尔质量分布中的细微差别;(3)选取一系列不同摩尔质量的聚乙二醇为实验样品,通过比较其色谱图分析摩尔质量的高低对色谱峰的影响;(4)选取3种不同的聚合物(聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚β-环糊精)样品,借助构象图对其分子链的构象进行分析。此外,本文对实验教学方法进行了改革,将被动学习转变为主动学习,提高了学生的自主学习能力。通过本实验项目的教学改革探索,使学生能更加全面地理解凝胶渗透色谱-光散射联用的原理及应用,开拓了学生的知识视野,激发了学生的学习热情,提升了实验教学效果。

关键词：凝胶渗透色谱-光散射联用验证性实验设计性实验教学改革

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一步法制备荧光开启传感器检测BRCA2

光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1526-1531页

作者：任林娇魏铭航陈青华张培闫艳霞薛梦晓秦自瑞姜利英郑州轻工业大学电气信息工程学院河南郑州450002 郑州轻工业大学计算机与通信工程学院河南郑州450002 郑州轻工业大学量子科技研究院河南郑州450002

筛查乳腺癌易感基因2(BRCA2)基因突变对于乳腺癌患病风险评估、发病检测、早期诊断及基因治疗均具有重要临床意义。现有乳腺癌基因传感检测方法大多需要复杂的处理过程,成本较高且对单碱基突变识别能力较弱。为简化基因传感器制备过程,... 详细信息

筛查乳腺癌易感基因2(BRCA2)基因突变对于乳腺癌患病风险评估、发病检测、早期诊断及基因治疗均具有重要临床意义。现有乳腺癌基因传感检测方法大多需要复杂的处理过程,成本较高且对单碱基突变识别能力较弱。为简化基因传感器制备过程,提高其应用可能性,文章通过DNA分子发夹结构设计,一步实现了BRCA2的检测。其中分子发夹茎部含BRCA2互补序列,茎与环连接处标记四甲基罗丹明荧光基团(TAMRA),环部5个G碱基通过光诱导电子转移猝灭部分荧光信号,降低背景荧光信号;待测BRCA2序列与发夹茎部序列竞争结合,发夹结构被打开,荧光信号上升,测量上升的荧光信号强度即可实现一步法定量检测靶基因。优化实验结果表明,分子发夹浓度不同时,传感器检测范围不同。当分子发夹浓度为150 nmol·L^(-1)时,对BRCA2的线性检测区间为1~50 nmol·L^(-1);浓度为300和600 nmol·L^(-1)时,线性检测区间分别为1~100和1~200 nmol·L^(-1)。三种浓度传感器检出限分别为0.54、0.72和1.81 nmol·L^(-1)。此外,传感器对BRCA2的特异性检测较为突出,尤其对单碱基突变的识别能力较强。该方法制备与检测过程简单且特异性突出,不仅可用于乳腺癌高危人群的早期筛查,还可拓展应用于其他种类的基因检测,为基因传感器的推广应用提供一种制备简单、操作便捷的新方法。

关键词：乳腺癌易感基因2 一步法荧光开启传感器基因检测

基于改进自适应协同控制方法的电力系统混沌控制

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电子与信息学报 2024年第2期46卷 728-737页

作者：方洁张少辉江泳郑州轻工业大学电气信息工程学院郑州450002

针对4阶混沌电力系统,该文提出一种具有快速收敛特性的自适应协同控制方案。首先基于Lyapunov稳定性定理和全局快速收敛理论,设计了一种具有快速收敛特性的协同控制器,该控制器可使宏变量快速到达不变流形并可以得到平滑无抖振的控制输... 详细信息

针对4阶混沌电力系统,该文提出一种具有快速收敛特性的自适应协同控制方案。首先基于Lyapunov稳定性定理和全局快速收敛理论,设计了一种具有快速收敛特性的协同控制器,该控制器可使宏变量快速到达不变流形并可以得到平滑无抖振的控制输入,实现宏变量的精确收敛。然后将所设计的控制器应用于4阶电力系统的混沌控制中。由于电力系统中的能量过剩会引起混沌振荡,在控制回路中引入储能装置,通过控制储能装置吸收电力系统中多余的有功功率来抑制其混沌振荡。在此基础上通过设计自适应律,消除了控制器设计过程中出现的复杂项,增加了控制器的实用性。最后通过数值仿真,验证了该控制方案的有效性与优越性。

关键词： 4阶电力系统混沌振荡自适应协同控制储能装置快速收敛

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热风干燥甘薯片的热质传递分析

中国食品学报 2024年第1期24卷 200-208页

作者：刘鹤田友刘佳敖焦俊华吴学红郑州轻工业大学新能源学院郑州450000 郑州轻工业大学能源与动力工程学院郑州450000

为探究甘薯片在热风干燥过程中的温度和水分分布,建立数值模型来模拟不同恒定干燥温度(50,60,70,80℃)的传热、传质过程。由于物料在热风干燥过程中会发生较为明显的收缩效应,其有效水分扩散系数会发生改变,对模拟的精准度产生影响,因... 详细信息

为探究甘薯片在热风干燥过程中的温度和水分分布,建立数值模型来模拟不同恒定干燥温度(50,60,70,80℃)的传热、传质过程。由于物料在热风干燥过程中会发生较为明显的收缩效应,其有效水分扩散系数会发生改变,对模拟的精准度产生影响,因此对比了依赖温度、收缩相关扩散系数两种方式的传热、传质过程。结果表明,基于收缩相关的有效水分扩散系数能准确地描述甘薯片的热风干燥过程,其中依赖收缩的水分比以及温度的模拟值与试验值的决定系数(R~2)在0.976~0.994和0.961~0.981之间。为了分析不同热风温度对甘薯片干燥后质量的影响,从色差、复水率及感官评分方面分析,得出60℃为甘薯片热风干燥的最佳温度。模拟试验结果表明,有效水分扩散系数随热风温度的升高而上升,传热、传质系数对甘薯片温度变化以及干燥过程的影响十分显著。所开发的模型可为不同干燥温度下模拟研究其它农作物的干燥过程提供借鉴。

关键词：甘薯片热风干燥数值模拟传热、传质