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黏土矿物表面羟基介导的分子氧活化机理

高等学校化学学报 2024年第3期45卷 103-113页

作者：杜晴牛慧斌徐艳张静兰星黄应平谈云志陈晓婷方艳芬三峡大学材料与化工学院宜昌443002 三峡大学水利与环境学院宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院宜昌443002

天然黏土矿物表面羟基(Me-OH,Me=Al,Si,Fe)对分子氧(O2)活化机制目前尚不明晰.本文通过在N2气氛中对红黏土(R-Clay)进行不同温度热处理,调控其表面Me-OH位点数及形态,使其不同程度地活化O_(2),进而降解水中四环素(TC).研究结果表明,随... 详细信息

天然黏土矿物表面羟基(Me-OH,Me=Al,Si,Fe)对分子氧(O2)活化机制目前尚不明晰.本文通过在N2气氛中对红黏土(R-Clay)进行不同温度热处理,调控其表面Me-OH位点数及形态,使其不同程度地活化O_(2),进而降解水中四环素(TC).研究结果表明,随着温度的升高,R-Clay内高岭土结构逐渐被破坏,Fe_(2)O_(3)结构更加突显.其中,红黏土R-Clay400表面Me-OH以Al-Al-OH和Al-Si-OH形态存在,可高效降解(86.36%)和矿化TC(40%,6 h).在可见光照射下,R-Clay400 Si-O-Al上氧原子和TC分子均可作为电子供体,它们将光生电子(e-)转移给吸附在R-Clay400表面的O_(2)生成超氧自由基(•O_(2)-)及单线态氧(1O_(2)),实现对TC的高效降解.机理研究表明,表面Me-OH可作为Brönsted酸位点,通过氢键吸附O_(2),促进了电子转移,而非传统认为的电子供体.

关键词：热处理红黏土表面羟基分子氧活化机理降解

装配式建筑示范城市政策对建筑业的碳减排效应及其作用机制研究

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环境科学学报 2024年第2期44卷 464-476页

作者：安敏刘明仿吴海林三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心宜昌443002 三峡大学三峡大学水利与环境学院宜昌443002 三峡大学三峡大学经济与管理学院宜昌443002

装配式建筑是一种低碳的建筑方式,中国政府从2017年开始进行装配式建筑示范城市试点工作,研究装配式建筑示范城市政策带来的碳减排效应,有助于加深社会对装配式建筑的认知,从而推动装配式建筑在建筑领域中稳步前进.以“装配式建筑示范... 详细信息

装配式建筑是一种低碳的建筑方式,中国政府从2017年开始进行装配式建筑示范城市试点工作,研究装配式建筑示范城市政策带来的碳减排效应,有助于加深社会对装配式建筑的认知,从而推动装配式建筑在建筑领域中稳步前进.以“装配式建筑示范城市”为切入点,基于2011—2019年我国16个装配式建筑示范城市和18个非示范城市的面板数据,借助双重差分模型评估了装配式建筑示范城市政策对于建筑业的碳减排效应及其作用机制.研究发现,相比非示范城市,示范城市建筑业的碳排放强度降低了约23.3%,意味着装配式建筑示范城市建设给建筑业带来的减排效果较为显著.机制分析发现,示范城市主要是通过减少建筑业能源消耗、提升绿色创新技术水平等途径来抑制建筑业的碳排放水平,其中,装配式建筑示范城市政策的实行显著降低了城市建筑业19.2%的能源消耗强度,同时提高了其4.91%的绿色创新水平.此外,异质性分析发现,装配式建筑示范城市建设对行政等级高的城市的碳减排效应大于行政等级较低的城市,城市行政等级在装配式建筑示范城市政策推行中具有影响力.本研究可为装配式建筑示范城市政策的科学评价提供量化依据,为降低建筑业碳排放提供重要的经验和启示.

关键词：装配式建筑示范城市建筑业碳减排双重差分模型政策效应

盐肤木AGAMOUS同源基因的克隆及其功能分析

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林业科学 2024年第6期60卷 94-101页

作者：王芳岚项明张霞顾磊刘文陈发菊三峡区域植物遗传与种质创新重点实验室(三峡大学)生物技术研究中心三峡大学宜昌443002

【目的】AGAMOUS(AG)基因在控制雌蕊、雄蕊的发育中起着重要作用。对盐肤木中AG同源基因的克隆与功能分析,有利于明确AG基因在盐肤木花器官发育中的功能,并为进一步探索盐肤木花性别分化机制提供参考。【方法】基于实验室已有的转录组... 详细信息

【目的】AGAMOUS(AG)基因在控制雌蕊、雄蕊的发育中起着重要作用。对盐肤木中AG同源基因的克隆与功能分析,有利于明确AG基因在盐肤木花器官发育中的功能,并为进一步探索盐肤木花性别分化机制提供参考。【方法】基于实验室已有的转录组数据并结合RACE技术,从盐肤木花中克隆获得盐肤木AG同源基因,并对其编码的蛋白进行结构和系统进化分析;通过实时定量PCR技术分析盐肤木AG同源基因在雌、雄及两性花的不同花期中的表达特征;构建盐肤木AG同源基因的过表达载体,采用花序浸染法进行拟南芥遗传转化,获得T2代转基因植株,观察转基因植株表型。【结果】在盐肤木克隆获得了AG同源基因的2个可变剪接转录本,分别为RcAG和第6个外显子缺失的Rcag。RcAG包含729 bp的开放阅读框,编码242个氨基酸;Rcag包含687 bp的开放阅读框,编码228个氨基酸。系统进化树分析结果表明,RcAG与其同科植物杧果和阿月浑子的AG同源蛋白亲缘关系较近。qRT-PCR分析表明,在盐肤木不同发育阶段的雌、雄及两性花中,RcAG和Rcag呈现丰度持续升高的趋势,且在盐肤木雄花中,RcAG和Rcag的丰度要极显著高于雌花及两性花。过表达拟南芥表型观察发现,过表达RcAG导致拟南芥花瓣和雄蕊缺失,萼片尖端柱头化,萼片基部边缘出现胚珠结构,而过表达Rcag的拟南芥出现花瓣数量增多和雄蕊数量减少。【结论】Rcag可能由于K区42 bp碱基的缺失丧失AG基因的正常功能,与RcAG相互竞争,共同调控盐肤木雌、雄蕊的发育。这一结果为进一步探索RcAG和Rcag在盐肤木性别分化中的作用奠定基础。

关键词：盐肤木可变剪接 RcAG Rcag 功能分析

木质素磺酸钙增强花岗岩残积土微生物固化效果研究

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土木工程学报 2024年第3期57卷 123-132页

作者：朱文羲邓华锋李建林肖瑶熊雨程雷三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002

为提升微生物固化花岗岩残积土的效果,综合考虑木质素磺酸钙的特点和MICP(Microbial-induced calcite precipitation)作用过程的环境条件,设计进行木质素磺酸钙增强MICP固化花岗岩残积土试验,综合宏观物理力学试验和微细观检测,系统分... 详细信息

为提升微生物固化花岗岩残积土的效果,综合考虑木质素磺酸钙的特点和MICP(Microbial-induced calcite precipitation)作用过程的环境条件,设计进行木质素磺酸钙增强MICP固化花岗岩残积土试验,综合宏观物理力学试验和微细观检测,系统分析木质素磺酸钙对微生物固化花岗岩残积土的增强效果及增强机制。结果表明:①木质素磺酸钙能够显著提高花岗岩残积土微生物加固过程中的胶结物产量,木钙掺量在4.00%左右达到最佳,与常规MICP相比,胶结物生成量提高了48.86%;②木质素磺酸钙的掺入,显著提高了固化体的抗压强度和抵抗变形能力,2.00%~8.00%掺量下固化体的抗压强度提升了4.75%~41.20%,破坏时应变增加16.24%~38.55%;③掺入木质素磺酸钙后,固化体的孔隙大小及孔隙率均有不同程度降低,孔隙率降低了12.97%~37.38%,固化体的整体密实性进一步增强;④木质素磺酸钙的掺入,改善了残积土的孔隙结构,为后续微生物加固提供更好的环境条件;⑤在微生物固化花岗岩残积土过程中掺入木质素磺酸钙后,改善了微生物生长的酸碱环境,丰富了MICP作用过程中的钙源,提升了固菌率,促进了MICP反应,同时改善了碳酸钙沉淀颗粒的大小、性状及排列形式,使得胶结物产量进一步提升,从而提升固化体的整体固化效果。

关键词：木质素磺酸钙 MICP 花岗岩残积土固化效果微观结构

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集成光波导相控阵列中心偏检测方法

吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1099-1104页

作者：严朝军吴迪三峡大学计算机与信息学院宜昌443002 三峡大学电子与通信研究所宜昌443002

针对光波导在成像过程中阵列中心易发生偏移现象,其相控阵列的中心偏检测精度较低的问题,提出一种集成光波导相控阵列中心偏检测方法。利用光束传输法对集成光波导的光波场展开模型,根据光栅衍射理论分析集成光波导的扫描特性。当相控... 详细信息

针对光波导在成像过程中阵列中心易发生偏移现象,其相控阵列的中心偏检测精度较低的问题,提出一种集成光波导相控阵列中心偏检测方法。利用光束传输法对集成光波导的光波场展开模型,根据光栅衍射理论分析集成光波导的扫描特性。当相控阵列中心处于偏离状态时,相控阵列面之间在集成光波导中处于不平行状态,在光学自准直法的基础上结合集成光波导的扫描特性,计算相控阵列在集成光波导中的平行度,获得相控阵列面在x方向和y方向中的平行度,以此为依据检测集成光波导相控阵列中心的偏离程度。实验结果表明:本文方法在x方向和y方向中的检测误差为0.001 mm和0.002 mm,检测结果与实际结果相符,证明所提方法具有较高的检测精度。

关键词：集成光波导相控阵列光栅衍射理论光束传输法光学自准直法阵列中心偏检测

基于阻抗法的光储逆变器交直流建模及耦合分析

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电工技术学报 2024年第10期39卷 3038-3048页

作者：李达张涛三峡大学电气与新能源学院宜昌443000

在共母线式光储逆变器中,交直流单元通过直流母线电容连接。传统的逆变器建模方法将母线电容视为无穷大,认为交直流侧运行相互解耦。然而,当直流母线电容较小时,光储逆变器的交直流侧将产生交互影响,引起电流谐振。该文以单个单元稳定... 详细信息

在共母线式光储逆变器中,交直流单元通过直流母线电容连接。传统的逆变器建模方法将母线电容视为无穷大,认为交直流侧运行相互解耦。然而,当直流母线电容较小时,光储逆变器的交直流侧将产生交互影响,引起电流谐振。该文以单个单元稳定运行为前提,推导出直流共母线系统稳定性的合阻抗比(CIR)判据。该判据的数学形式便于利用Bode图对并联系统的谐振源进行分析与定位。首先,对光储逆变器交直流各单元进行阻抗建模,利用合阻抗比判据分析直流侧储能单元相对于光伏单元更易与网侧发生谐振。然后,通过在电流环路加入陷波器改善储能单元的阻抗特性。最后,仿真及实验结果证实了所提合阻抗比稳定性判据的正确性。

关键词：光储系统交直流耦合合阻抗比稳定性

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一锅法合成可印刷室温磷光二氟化硼衍生物

高等学校化学学报 2024年第1期45卷 18-23页

作者：张兴红耿鹏向娟娟晏佳莹毛妙付肖述章三峡大学材料与化工学院宜昌443002

纯有机室温磷光(RTP)材料因其潜在的应用价值而备受关注.迄今,多数已报道的有机RTP材料在晶态下发射出较强的RTP,但在溶液加工过程中易生成无定形态,从而失去RTP性能.本文通过一锅法两步反应,合成了含有多个甲氧基的二氟化硼衍生物(BF2-... 详细信息

纯有机室温磷光(RTP)材料因其潜在的应用价值而备受关注.迄今,多数已报道的有机RTP材料在晶态下发射出较强的RTP,但在溶液加工过程中易生成无定形态,从而失去RTP性能.本文通过一锅法两步反应,合成了含有多个甲氧基的二氟化硼衍生物(BF2-tPMO).晶体结构分析表明,多个甲氧基的存在构建了有效的分子间非共价相互作用.这些非共价键作用可抑制分子运动,保持较高的发光效率.此外,这些非共价键作用能够使其在溶剂处理后依然保持晶态性质,进而保持RTP性能.实验结果表明,BF2-tPMO可溶解在不同溶剂中且在溶剂蒸发后仍能保持相同的RTP特性,为易加工型RTP材料的设计提供了有效的策略.

关键词：二氟化硼室温磷光一锅法合成分子间相互作用

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海水环境下混凝土裂缝微生物改性修复研究

应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 160-177页

作者：熊雨肖瑶邓华锋李建林黄叶宁朱文羲三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002

为了提升海水环境下混凝土裂缝的MICP修复效果,以火山灰作为固菌载体,进行了海水环境下火山灰增强MICP修复混凝土裂缝试验,综合修复体的宏观物理力学试验和微细观检测,系统分析了火山灰对MICP技术修复混凝土裂缝的影响及作用机制.结果表... 详细信息

为了提升海水环境下混凝土裂缝的MICP修复效果,以火山灰作为固菌载体,进行了海水环境下火山灰增强MICP修复混凝土裂缝试验,综合修复体的宏观物理力学试验和微细观检测,系统分析了火山灰对MICP技术修复混凝土裂缝的影响及作用机制.结果表明,(1)经过海水驯化的巴氏芽孢杆菌对海水环境适应性增强,胶结物产量明显提升;(2)火山灰能够有效提升MICP对混凝土裂缝的修复效果,加固试样的抗剪强度,提升了75.12%~94.94%,抗压强度增加了50.36%,渗透系数从10^(-2)cm/s降低至10^(-7)cm/s,超声波检测的声时值降低了48.52%~49.16%;(3)火山灰对MICP修复混凝土裂缝的改性增强作用机制主要包括3方面:第一方面,火山灰对菌体的保护作用,火山灰中的活性氧化物与强碱发生反应,消耗环境中的OH~-,降低裂缝内的pH值,同时火山灰的多孔结构使细菌的“定植区域”增加,为其提供较适宜的生长反应环境;第二方面,火山灰自身作为填充物优化了裂缝空间结构,使其密实性增加;第三方面,火山灰的水化反应和聚合反应生成了碳酸盐-硅铝酸盐等复合凝胶体,使混凝土裂缝的修复效果进一步提升.

关键词：海水环境 MICP 海水驯化巴氏芽孢杆菌火山灰裂缝修复抗压强度 X射线衍射 SEM 增强机制

利用Triton X-100提升巴氏芽孢杆菌脲酶活性的效果

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材料导报 2024年第1期38卷 205-211页

作者：肖瑶邓华锋李建林熊雨程雷三峡库区地质灾害教育部重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002

微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)技术是近年来发展起来的一种新型绿色加固技术,如何提升MICP技术的加固效能一直是学者关注的热点,本工作重点结合巴氏芽孢杆菌产脲酶原理和非离子表面活性剂的特点,设计采用非离子表面活性剂Triton X-100提升... 详细信息

微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)技术是近年来发展起来的一种新型绿色加固技术,如何提升MICP技术的加固效能一直是学者关注的热点,本工作重点结合巴氏芽孢杆菌产脲酶原理和非离子表面活性剂的特点,设计采用非离子表面活性剂Triton X-100提升MICP效能的试验研究。结果表明:(1)在单因素试验结果的基础上,通过响应面试验分析确定了活性剂的最优处理条件,即掺量1.37%、处理时间5.02 h、处理温度34.28℃、菌胶比1∶2.11;(2)采用最优条件处理的巴氏芽孢杆菌对钙质砂进行加固后,钙质砂固化体碳酸钙含量和无侧限抗压强度分别提升了25.48%和22.83%;(3)非离子表面活性剂Triton X-100增大了巴氏芽孢杆菌的细胞膜通透性,一方面使得更多的胞内脲酶释放到细胞外,同时更多的尿素分子进入到细胞内,促进了尿素水解,提升了碳酸钙的生成速率;另一方面使得以细菌为核点生成的碳酸钙胶凝体的结构更为致密,在这两方面作用下,MICP效能得到有效提升。相关思路和研究结果可为MICP加固效果的提升提供新的参考和思路。

关键词：微生物诱导碳酸盐沉积脲酶非离子表面活性剂细胞膜通透性响应面法