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聚酰亚胺纳米纤维膜的制备及性能调控研究进展

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化工新型材料 2025年

作者：宇平张乐乐贾子辰黄琦睿龙映雪彭万贾雪梦朱家强孙昊李婷江苏海洋大学环境与化学工程学院上海晋飞碳纤科技股份有限公司

静电纺丝法制备的聚酰亚胺(PI)纤维膜具有高的孔隙率、透气性及表面积，融合并放大了PI材料和微纳米结构的优异特性。从PI和静电纺丝两个概念及特点出发，介绍了这一具有特殊微纳米结构和微观形貌的高分子材料，总结了用于制备PI纳米纤... 详细信息

静电纺丝法制备的聚酰亚胺(PI)纤维膜具有高的孔隙率、透气性及表面积，融合并放大了PI材料和微纳米结构的优异特性。从PI和静电纺丝两个概念及特点出发，介绍了这一具有特殊微纳米结构和微观形貌的高分子材料，总结了用于制备PI纳米纤维膜的现有工艺策略，重点介绍了PI纤维膜的相关改性技术方法，阐明了其具体的性能优势。最后，指出了PI纳米纤维膜未来发展趋势及所面临的关键技术挑战。

关键词：聚酰亚胺纤维膜静电纺丝改性技术挑战

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虚拟现实环境下的自由雕刻系统

图学学报 2025年

作者：朱晓强杨伊菲上海大学通信与信息工程学院

形状建模是计算机图形学中的重要领域，其中虚拟雕刻是自由形状建模中的重要范式之一。传统的虚拟雕刻通常通过控制器对模型网格进行编辑，并在显示器上观察二维的模型可视化结果，存在视角受限、沉浸感差等问题。随着近年来虚拟现实(VR... 详细信息

形状建模是计算机图形学中的重要领域，其中虚拟雕刻是自由形状建模中的重要范式之一。传统的虚拟雕刻通常通过控制器对模型网格进行编辑，并在显示器上观察二维的模型可视化结果，存在视角受限、沉浸感差等问题。随着近年来虚拟现实(VR)的发展，其带来的沉浸式交互体验为虚拟雕刻的发展提供了新的可能性。将VR与虚拟雕刻相结合，以准均匀网格为基础，实现了一个VR环境中的实时雕刻系统。系统设计主要包括表面点选择算法、网格优化技术、网格变形策略和拓扑融合方法，并进一步设计自由拓扑算法为雕刻建模提供更高的自由度。针对通用的雕刻过程，基于以上算法实现了一系列用户友好的雕刻工具，可保证网格始终具有封闭、流形和无自交等优点。此外，针对任意模型间无缝融合的需求，提出了两种以符号距离场引导的模型间融合方法，分别基于网格变形和网格融合。系统所创建的模型可应用于多种场景，实验结果展示了算法的有效性和通用性，以及用户友好的特性。

关键词：虚拟现实三维建模虚拟雕刻自由拓扑模型融合

不同修复措施对镉污染稻田土壤理化性质及酶活性的影响

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云南农业大学学报(自然科学) 2025年

作者：段亦鹏汤爱萍吴永明李亮李娅邓觅刘亚军南昌航空大学环境与化学工程学院江西省科学院微生物研究所

【目的】评估不同修复措施对镉污染稻田的钝化修复效果及其对土壤环境质量的影响。【方法】采用田间大棚原位钝化修复试验，分析土壤调酸(soil acidity regulation,AR)以及施用铁肥(iron fertilizer,IFe)、功能复合菌肥(functional comp... 详细信息

【目的】评估不同修复措施对镉污染稻田的钝化修复效果及其对土壤环境质量的影响。【方法】采用田间大棚原位钝化修复试验，分析土壤调酸(soil acidity regulation,AR)以及施用铁肥(iron fertilizer,IFe)、功能复合菌肥(functional composite microbial fertilizer,MF1)和商业复合菌肥(commercial composite microbial fertilizer,MF2) 4种修复措施对水稻镉吸收、土壤理化性质、微生物生物量碳以及酶活性的影响。【结果】(1)不同修复措施均可显著降低稻谷中的镉含量(降幅均大于26.01%)；与对照组相比，AR和IFe处理的土壤有效态镉含量分别降低了25.13%和15.99%;(2) AR处理对土壤理化性质的影响较大，可显著提高土壤pH以及有机碳和全磷的含量；此外，所有修复处理均可降低土壤铵态氮和硝态氮的含量；(3)与对照组相比，仅AR处理可显著降低微生物生物量碳；AR、IFe和MF2处理均可显著降低β-葡萄糖苷酶和硝酸还原酶的活性，IFe处理还可显著降低酸性磷酸酶的活性，而MF1处理可显著增强多酚氧化酶和硝酸还原酶的活性。【结论】不同镉污染修复措施对土壤环境的影响存在差异，其中，功能复合菌肥对土壤环境最为友好。

关键词：镉污染修复稻田土壤土壤理化性质土壤酶活性

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固相微萃取在新污染物检测中的研究进展

环境化学 2025年

作者：陈靖琳冯小盈韦纯英郑娟欧阳钢锋中山大学化学工程与技术学院

基于新污染物的痕量存在、广泛分布、多样化物化性质，传统方法难以实现其高效检测，样品前处理技术成为有新污染物检测中不可或缺的一部分.固相微萃取技术日趋成熟，是一种集采样、萃取、富集于一体的样品前处理技术，凭借高效、溶剂... 详细信息

基于新污染物的痕量存在、广泛分布、多样化物化性质，传统方法难以实现其高效检测，样品前处理技术成为有新污染物检测中不可或缺的一部分.固相微萃取技术日趋成熟，是一种集采样、萃取、富集于一体的样品前处理技术，凭借高效、溶剂少、易于自动化等优点在新污染物检测中具有广阔的发展前景.固相微萃取的萃取效果主要与涂层材料和萃取装置密切相关，本文系统总结了多孔材料作为吸附剂在固相微萃取中的应用，并介绍了四种具有代表性的萃取装置，为进一步推动固相微萃取的发展及其在新污染物检测领域的应用提供参考.

关键词：新污染物固相微萃取涂层材料萃取装置

基于羧甲基纤维素包裹铜纳米颗粒复合材料电化学传感器检测牛奶中诺氟沙星

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食品科学 2025年第1期46卷 184-191页

作者：李胜男胡民康秦伯扬杨文冯俊杜海军贵州民族大学化学工程学院贵州贵阳550025 贵州省农业科学院茶叶研究所贵州贵阳550006 伊犁师范大学化学化工学院新疆伊宁835000

以羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)包覆的铜纳米颗粒(copper nanoparticles,Cu NPs)和碳黑(carbon black,CB)为原料,制备CMC@Cu/CB复合材料,构建检测诺氟沙星(norfloxacin,NFX)的高灵敏度电化学传感器。基于扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和X射线衍射等手段对CMC@Cu/CB结构和形貌进行表征,在玻碳电极(glassy carbon electrode,GCE)表面滴铸复合材料悬浮液,制备CMC@Cu/CB/GCE传感器。结果表明:CMC@Cu/CB/GCE呈均匀分散球状,传感器对NFX具有良好的电流响应,线性范围为0.4~100.0μmol/L,检出限为0.24μmol/L(R_(SN)=3),此外,该修饰电极对实际样品中NFX的测定具有良好的灵敏度和稳定性,对牛奶提取物中NFX的加标回收率为98.8%~112.5%。同时,由于实验过程中原材料价格低廉,传感器的制备成本极低,在实际检测中具有良好的应用前景。

关键词：电化学传感器诺氟沙星铜纳米颗粒羧甲基纤维素

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低灰低硅竹炭的制备及衍生硬炭的电化学性能

化工学报 2025年

作者：张畅解强沙雨桐王炳杰梁鼎成刘金昌中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院

竹炭在储能等领域有巨大的应用潜力。然而，无机成分尤其是硅会严重影响其性能。本研究采用KOH浸渍竹材、KOH与竹材共炭化后酸洗的方法脱除硅及其他无机组分，考察KOH浓度、浸渍时间、炭化温度对脱硅脱灰效果的影响；借助ICP-MS等方法... 详细信息

竹炭在储能等领域有巨大的应用潜力。然而，无机成分尤其是硅会严重影响其性能。本研究采用KOH浸渍竹材、KOH与竹材共炭化后酸洗的方法脱除硅及其他无机组分，考察KOH浓度、浸渍时间、炭化温度对脱硅脱灰效果的影响；借助ICP-MS等方法表征脱灰效果、探究脱灰机理。此外，将竹炭制得硬炭，表征电化学性能。结果表明，KOH可有效负载到竹材上，竹材在3 mol·L-1KOH溶液中浸渍4 h、650 ℃下炭化后酸洗，竹炭灰分含量可降低至0.55%、脱灰率达84.76%，Si的含量降低至0.3%、脱硅率达76.19%；低灰竹炭制备硬炭的电化学性能显著优于未脱灰样品；50 mA·g-1的电流密度下首次库伦效率达到70.67%；低灰竹基硬炭经过50 mA·g-1-5 A·g-1电流密度的循环后，在50 mA·g-1下可逆比容量可恢复至365 mAh·g-1。碱浸竹材炭化后酸洗是深度脱灰脱硅的有效途径，低灰竹基硬炭的电化学性能优异。

关键词：生物质竹碱浸-炭化-酸洗脱灰二氧化硅硬炭电化学

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CO2吸附用竹基活性炭制备研究进展

新型炭材料(中英文) 2025年

作者：王炳杰解强沙雨桐刘金昌梁鼎成中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院

CO2排放引起的生态环境问题愈发严重，吸附分离被视为CO2捕集的有效途径之一，活性炭是常用的吸附剂。随着制备活性炭的优质原料煤资源日渐枯竭，以我国资源丰富的竹材为原料制备活性炭成为活性炭生产技术开发的当然选项。本文总结孔结... 详细信息

CO2排放引起的生态环境问题愈发严重，吸附分离被视为CO2捕集的有效途径之一，活性炭是常用的吸附剂。随着制备活性炭的优质原料煤资源日渐枯竭，以我国资源丰富的竹材为原料制备活性炭成为活性炭生产技术开发的当然选项。本文总结孔结构、表面化学等影响活性炭CO2吸附性能的研究现状，关联活性炭组成、结构与其CO2吸附性能间的关系；梳理竹基活性炭孔调节与表面改性策略，评述CO2吸附用竹基活性炭的制备与改性方法的研究进展、厘清CO2吸附用竹基活性炭亟需突破的关键技术难题。结果表明：孔结构、表面化学显著影响活性炭CO2吸附性能，孔径分布集中在0.5–0.9 nm、表面存在适量含氧（羟基）及氮官能团（吡啶氮）的活性炭对CO2具有较好的吸附性能。尽管物理活化法制备的竹基活性炭工艺简便且实现规模化生产，但所制备活性炭的窄微孔孔容低、CO2吸附容量小。因此，亟需开发窄微孔分布、高CO2吸附容量的竹基成型活性炭的制备方法。此外，竹材中纤维素、半纤维素、木质素等组份会在成炭过程中影响孔结构发育，竹原生孔道结构及竹细胞结构在炭化和活化过程的演变机制仍缺乏深入研究。运用温和活化剂、筛选适宜的粘结剂，通过预处理调整竹材组成定向制备0.5–0.9 nm窄微孔孔径分布的竹基成型活性炭，或是解决竹基活性炭在CO2吸附领域应用问题的技术途径。

关键词：竹基活性炭 CO 吸附孔调节表面改性成型

氯化胆碱-乙二醇-水媒介制备M型钡铁氧体及其相对结晶纯度研究

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沈阳理工大学学报 2025年第1期44卷 51-58页

作者：于巧吉任本景孙钰琦许清馨王晓仪于爽孟锦宏沈阳理工大学环境与化学工程学院沈阳110159

采用氯化胆碱-乙二醇(CC-EG)部分取代水溶剂,以相对结晶纯度(RCP)为实验指标,依据7因素12水平均匀设计方案,经化学共沉淀方法制备得到高结晶度、高纯度的M型钡铁氧体(BaFe_(12)O_(19))。通过对制备样品的XRD谱进行分峰拟合,计算各样品的... 详细信息

采用氯化胆碱-乙二醇(CC-EG)部分取代水溶剂,以相对结晶纯度(RCP)为实验指标,依据7因素12水平均匀设计方案,经化学共沉淀方法制备得到高结晶度、高纯度的M型钡铁氧体(BaFe_(12)O_(19))。通过对制备样品的XRD谱进行分峰拟合,计算各样品的RCP;经二次多项式逐步回归分析,建立RCP与主要合成因素(Fe/Ba摩尔比、CC-EG含量、pH、静置时间、预烧温度、焙烧温度、焙烧时间)间的回归模型;依据回归分析结果,探究模型中各项、各因素及因素间相互作用对RCP影响的主次顺序,揭示了将CC-EG引入BaFe_(12)O_(19)合成过程以提高其RCP的可行性。最优水平组合分析及验证实验结果进一步表明:以CC-EG部分取代水溶剂可提高BaFe_(12)O_(19)的结晶有序程度并降低其微观应变,因而可明显提高其RCP;XRD、SEM和VSM分析结果表明,RCP的提高明显有助于BaFe_(12)O_(19)片状颗粒径向尺寸和饱和磁化强度的提高;以氯化胆碱-乙二醇-水为媒介可制备性能优良的BaFe_(12)O_(19)。

关键词：钡铁氧体氯化胆碱-乙二醇化学共沉淀法均匀设计相对结晶纯度

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多参数未知下水声传感网由粗到精的定位方法

控制与决策 2025年第1期40卷 38-47页

作者：鲜江峰马俊领吴华锋梅骁峻谭拂晓张媛媛陈信强王维军上海海事大学物流科学与工程研究院上海海事大学商船学院上海海事大学物流工程学院常州工学院计算机信息工程学院集美大学航海学院

水声传感网(underwater acoustic sensor networks, UASNs)是水下物联网的主要技术,为海洋生态环境监测和水下搜救等应用提供了较好的技术手段和信息感知平台.在UASNs应用中定位至关重要,因为没有精确位置信息的数据收集将无利用价值.然... 详细信息

水声传感网(underwater acoustic sensor networks, UASNs)是水下物联网的主要技术,为海洋生态环境监测和水下搜救等应用提供了较好的技术手段和信息感知平台.在UASNs应用中定位至关重要,因为没有精确位置信息的数据收集将无利用价值.然而,由于存在路径损耗、吸收损耗、设备发射功率不确定以及水下环境参数未知等不利因素,使得在复杂动态海洋环境中实现鲁棒精确定位较为困难.为此,提出一种多参数未知下水声传感网由粗到精的定位方法(coarse-to-fine localization method for UASNs under unknown multi-parameters, CFL-UMP).首先,利用一阶泰勒级数展开和若干近似操作,将原非线性非凸定位问题转化为交替非负约束最小二乘框架;然后,粗定位阶段基于Golub-Kahan双对角化的最小二乘残差(LSMR)算法求解得到位置估计近似解,然而LSMR通常只能快速收敛到局部最优解,因此在精细定位阶段引入二分法,将第1步粗估计得到的近似解作为二分法的初始值,通过迭代同时得到水下目标位置、路径损耗因子以及发射功率的精确解;接着,为了验证CFL-UMP算法的优越性,分析CFL-UMP算法的计算复杂度,并推导出克拉默-拉奥下界;最后,与所选基准算法相比,通过仿真结果证实了CFL-UMP在不同水下模拟场景中均能获得最优的定位精度,且能够有效降低水下定位误差.

关键词：水声传感网目标定位接收信号强度多参数未知最小二乘残差算法二分法