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压缩式热泵耦合相变储热的研究进展

制冷学报 2024年

作者：杨耿肖鑫王云峰东华大学环境学院空气环境与建筑节能研究所云南省农村能源工程重点实验室

近年来，潜热储能热管理在热泵中的应用受到广泛关注。将相变蓄热技术与热泵结合可提升热泵性能以及对可再生能源的利用率，但仍需进一步降本增效。综述了近年来压缩式热泵与相变材料耦合储热的研究进展，分类概述了不同应用场景下相变... 详细信息

近年来，潜热储能热管理在热泵中的应用受到广泛关注。将相变蓄热技术与热泵结合可提升热泵性能以及对可再生能源的利用率，但仍需进一步降本增效。综述了近年来压缩式热泵与相变材料耦合储热的研究进展，分类概述了不同应用场景下相变材料相关热物性的适用条件及其表征方法。概括了热泵储能系统性能的优化途径，包括相变材料选取原则与改良方法、储热器的优化设置思路和相关原理、系统的动态优化控制策略等。梯级相变蓄热型热泵在提升供给侧舒适性和提高可再生能源利用率等方面的突出表现，表明了梯级蓄热应用于热泵储能系统中的广阔前景，提出非共晶混合相变材料作为梯级蓄热备选材料的观点。指出需要总结和开发储能相变材料热物性可调控的新方法，使相变材料的选取和改良技术与梯级蓄热装置的热力学理论优化研究相适应，进一步提升相变蓄热型热泵的供热脱碳能力。

关键词：热泵储能潜热储能相变材料梯级蓄热

甘蔗硝酸盐转运蛋白1/肽转运蛋白家族6.4基因(ScNPF6.4)克隆及其调控分蘖功能分析

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作物学报 2024年第8期50卷 2131-2142页

作者：李旭娟李纯佳田春艳孔春艳徐超华刘新龙热带作物生物育种全国重点实验室云南昆明650205 云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室云南开远661699

甘蔗(Saccharum ***)是重要的糖料和能源作物,分蘖是影响其产量的重要性状之一。硝酸盐转运蛋白1/肽转运蛋白家族(NITRATE TRANSPORTER 1(NRT1)/PEPTIDE TRANSPORTER(PTR)family,NPF)成员在植生长发育中发挥重要作用,甘蔗中NPF基因的挖... 详细信息

甘蔗(Saccharum ***)是重要的糖料和能源作物,分蘖是影响其产量的重要性状之一。硝酸盐转运蛋白1/肽转运蛋白家族(NITRATE TRANSPORTER 1(NRT1)/PEPTIDE TRANSPORTER(PTR)family,NPF)成员在植生长发育中发挥重要作用,甘蔗中NPF基因的挖掘利用可为甘蔗品种分蘖遗传调控和产业升级奠定重要基础。本研究通过前期转录组数据结合反转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)从甘蔗品种ROC22中获得其NPF家族成员6.4基因的cDNA全长序列(命名为ScNPF6.4),并对其进行序列结构、理化性质、系统进化等分析,然后开展了该基因在苗期甘蔗中的组织特异性、甘蔗腋芽萌发过程中的表达情况以及响应激素处理的表达模式分析,最后将该基因遗传转化水稻过表达进行功能验证。结果表明,ScNPF6.4的cDNA包含1个1806 bp的开放阅读框,编码601个氨基酸,属于易化子超家族(major facilitator superfamily,MFS)蛋白,其蛋白分子量为63.9 kD,理论等电点为9.23,包含12个跨膜螺旋区。该蛋白不存在信号肽,具疏水性,属于一类稳定的非分泌蛋白,系统进化分析表明其属于NPF 6.4亚族蛋白。亚细胞定位分析表明该蛋白定位于内质网。组织特异性分析发现,ScNPF6.4在苗期甘蔗根中相对表达量最高,在叶和茎基部相对表达量较低;ScNPF6.4在不同甘蔗品种腋芽萌发阶段均上调表达;适量浓度的植物外源激素6-BA、ABA、GA3、IBA、乙烯利和SLs均能诱导苗期甘蔗中ScNPF6.4的上调表达;水稻中异位过表达ScNPF6.4可增加水稻分蘖数并提前孕穗。以上结果表明,ScNPF6.4正调控甘蔗分蘖芽萌发,其表达受外源植物激素调控,该基因过表达可增加水稻分蘖数并促进提前孕穗,克隆该基因可为甘蔗分蘖早生快发高产育种提供重要的基因资源。

关键词：甘蔗 ScNPF6.4 分蘖植物外源激素功能分析

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分层近根式液体粪肥施肥铲设计与试验

农业机械学报 2024年第5期55卷 98-107页

作者：程红胜张泽涵沈玉君丁京涛孟海波周海宾王娟徐鹏翔农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100125 农业农村部资源循环利用技术与模式重点实验室北京100125

针对当前液体粪肥施肥铲存在的施肥不均匀、近根施肥难、作业功能单一等问题,从提高肥效、降低排放、提升性能角度出发,设计了一种分层近根、基施追施一体的液体粪肥施肥铲,设计了施肥器和避障器等关键部件,采用EDEM离散元法构建施肥铲... 详细信息

针对当前液体粪肥施肥铲存在的施肥不均匀、近根施肥难、作业功能单一等问题,从提高肥效、降低排放、提升性能角度出发,设计了一种分层近根、基施追施一体的液体粪肥施肥铲,设计了施肥器和避障器等关键部件,采用EDEM离散元法构建施肥铲-土壤力学仿真模型,优化追施过程施肥铲侧向排肥管参数,搭建施肥铲性能测试平台,采用清水模拟方式,开展了施肥铲分层施肥和近根施肥效果试验,结果表明:当施肥铲侧向排肥管后倾角为15°、侧向排肥管刃角为18°时,施肥铲基肥作业阻力最小;采用分层施肥方式时,当施肥铲作业速度为3 km/h、排肥量为5 L/s时,肥料在土壤中纵向扩散深度为235 mm,较改进前单口排肥方式,纵向覆盖范围提升65%;采用近根施肥模式时,当施肥铲作业速度为1.2 km/h、排肥量为3 L/s时,约80%的肥料分布在距作物根部中心100 mm半径范围内,较好地实现了近根施肥。

关键词：液体粪肥施肥铲分层施肥近根施肥

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甘蔗属种及其近缘属种蔗茅的全基因组密码子偏好性分析

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生物技术通报 2024年第3期40卷 202-214页

作者：田春艳李旭娟李纯佳毛钧刘新龙热带作物生物育种全国重点实验室昆明650205 云南省农业科学院甘蔗研究所云南省甘蔗遗传改良重点实验室开远661699 农业农村部甘蔗生物学与遗传育种重点实验室开远661699

【目的】为解析甘蔗基因组的密码子使用特征,提高异源基因在甘蔗中的表达效率。【方法】以已发布的甘蔗属种(热带种LA-purple、割手密NP-X和AP85-441)及其近缘属种蔗茅(Yunnan2009-3)基因组为数据,利用Python、CodonW1.4.2进行密码子偏... 详细信息

【目的】为解析甘蔗基因组的密码子使用特征,提高异源基因在甘蔗中的表达效率。【方法】以已发布的甘蔗属种(热带种LA-purple、割手密NP-X和AP85-441)及其近缘属种蔗茅(Yunnan2009-3)基因组为数据,利用Python、CodonW1.4.2进行密码子偏好性分析,同时通过中性绘图、ENC-plot、PR2-plot等分析探讨密码子偏好性形成的影响因素,并结合转录组测序数据分析密码子偏好性参数与基因表达水平的相关性。最后,基于RSCU均值与7个主要模式生物种(玉米、高粱、水稻、拟南芥、烟草、大肠杆菌、酿酒酵母)的密码子使用模式进行比较分析。【结果】显示热带种、割手密和蔗茅的基因组都富含GC,平均GC含量为56.3%,且GC3>GC1>GC2,倾向于使用以G/C结尾的密码子,平均ENC值为48.45,偏好性较低。中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析表明它们的密码子偏好性受到自然选择、突变压力等多种因素的共同影响,其中自然选择占主导作用。相关性分析表明密码子偏好性参数与基因实际的转录表达水平存在显著相关性,但相关性不强。根据RSCU和?RSCU值,确定了13个最优密码子,均以C或G结尾,密码子使用特性在全基因组和染色体组水平上无差异。通过比较发现,甘蔗的核苷酸组成及密码子偏好性与玉米、高粱和水稻较为相似,而与拟南芥、烟草、大肠杆菌和酵母具有显著差异。【结论】甘蔗热带种、割手密和蔗茅的密码子偏好性高度相似,其形成受自然选择和突变因素的影响。此外,对甘蔗优异基因功能异源验证时可优先选择玉米、水稻和高粱作为异源表达系统。

关键词：甘蔗属蔗茅基因组密码子使用偏好性最优密码子

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电-气互联系统仿射能流交替递归计算方法

电网技术 2024年第7期48卷 2842-2851,I0061-I0064页

作者：陈飞雄吴鸿斌邵振国郑翔昊王海龙胡昆熹数字能源福建省高校重点实验室(福州大学) 福建省福州市350108

在源荷不确定性日益显著的背景下,不确定性能流计算对电-气互联系统能源优化调度具有重要意义。针对天然气网络仿射能流算法面临的仿射数矩阵求逆运算复杂、难以适用环网等问题,该文提出一种天然气网络全纯嵌入仿射能流方法。在此基础上... 详细信息

在源荷不确定性日益显著的背景下,不确定性能流计算对电-气互联系统能源优化调度具有重要意义。针对天然气网络仿射能流算法面临的仿射数矩阵求逆运算复杂、难以适用环网等问题,该文提出一种天然气网络全纯嵌入仿射能流方法。在此基础上,根据耦合设备处的能量流动对电、气子系统能流方程进行重构,构建全纯嵌入的电-气仿射多能流模型。为降低多能流计算的初值依赖性、提升多能流计算效率,提出一种仿射能流交替递归计算方法,将电网空载状态的状态量初值作为多能流计算起始点,基于各仿射型状态量的幂级数系数递推关系,以交替进行的方式逐阶递归计算电网、气网和耦合设备的仿射型状态量幂级数系数,求解电-气互联系统的能流分布区间。仿真结果验证了所提方法在算法保守性、收敛性和计算效率等方面的优势。

关键词：电-气互联系统仿射能流交替递归全纯嵌入法

MOFs基微流控电化学芯片对多种重金属离子的实时在线检测

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高等学校化学学报 2024年第2期45卷 25-34页

作者：陈晓萍王旭潭刘宁汪庆祥倪建聪杨伟强林振宇闽南师范大学化学化工与环境学院漳州363000 福建省现代分离分析科学与技术重点实验室污染监测与控制福建省高校重点实验室漳州363000 福州大学食品安全与生物分析教育部重点实验室福建省食品安全分析与检测技术重点实验室福州350108

将具有丰富微孔的ZIF-8金属有机框架和电化学技术对金属离子的富集作用与微流控器件对溶液流动的可控性相结合,构建了一种新型传感器,实现了高通量、实时和快速检测环境中的多种金属离子污染物.研制的ZIF-8-Nafion/ITO基微流控电化学传... 详细信息

将具有丰富微孔的ZIF-8金属有机框架和电化学技术对金属离子的富集作用与微流控器件对溶液流动的可控性相结合,构建了一种新型传感器,实现了高通量、实时和快速检测环境中的多种金属离子污染物.研制的ZIF-8-Nafion/ITO基微流控电化学传感器对Cd^(2+),Pb^(2+)及Hg^(2+)离子在0.1~100μmol/L的浓度范围内具有良好的线性关系,检出限分别为0.055,0.0025及0.0016μmol/L(S/N=3).该微流控芯片对于样品的需求量少,可降低对能源的消耗;同时由聚二甲基硅氧烷拓印的微流控器件还有望实现柔性电极的功能,对便携式电化学柔性器件在生物和环境样品的集成化和自动化检测具有重要意义.

关键词：微流控重金属检测电化学传感器金属有机框架

不同浓度氧气对氧化铁促进的非生物腐殖化产物光谱特性的影响

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1620-1626页

作者：张颖超毕志涛田雯鑫徐锐唐首锋石洪影张鸿琼燕山大学环境与化学工程学院环境工程系河北秦皇岛066004 云南省农村能源工程重点实验室云南昆明650500 河北省水体重金属深度修复与资源利用重点实验室河北秦皇岛066004 黑龙江博能绿色能源科技股份有限公司黑龙江哈尔滨150030 东北农业大学工程学院新能源科学与工程系黑龙江哈尔滨150030

腐殖化是有机残体经微生物转化或化学氧化聚合形成腐殖质的固碳过程,产物腐植酸(HA)所具有的活性基团对污染物的环境化学行为有重要影响。天然矿物如含Mn/Fe/Al/Si的氧化物可以促进有机单体小分子物质(如多酚、还原性糖、氨基酸等)氧化... 详细信息

腐殖化是有机残体经微生物转化或化学氧化聚合形成腐殖质的固碳过程,产物腐植酸(HA)所具有的活性基团对污染物的环境化学行为有重要影响。天然矿物如含Mn/Fe/Al/Si的氧化物可以促进有机单体小分子物质(如多酚、还原性糖、氨基酸等)氧化聚合成HA。作为天然氧化剂,氧气可与金属氧化物协同促进非生物腐殖化,并提高产物HA质量。不同氧气浓度对金属氧化物促进的非生物腐殖化及有机质基团演化的影响尚不清楚。该研究选择儿茶酚和甘氨酸作为腐殖化前体物,分别代表多酚和蛋白质类物质降解的小分子。采用氧化铁作为腐殖化强化剂。对反应过程中的溶液及提取的HA进行紫外可见光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析。结果表明,在不同氧气浓度气氛下,有机质芳构化程度(UV_(254))依次表现为:21%氧气浓度>40%氧气浓度>0%氧气浓度。HA产量变化趋势与UV 254结果一致,且在21%氧气浓度下,HA产量较40%与0%氧气浓度提升了25%。XPS光谱分析表明:21%氧气促进了HA中胺基N向吡咯N的转化,而40%氧气浓度则促进了胺基N向酰胺N的转化,0%氧气浓度下HA仍有胺基N。FTIR分析结果表明:·OH促进芳香类物质环裂形成了HA中的含氧官能团(C O,COOH)。FTIR与UV-Vis的异质二维谱图分析结果表明,氧气促进了氨基酸转化成HA的C O基团及酰胺转化成HA的芳基与脂肪族基团。结构方程模型(SEM)分析结果表明:铁离子溶出量是影响HA产率的关键因素,21%浓度的氧气通过促进铁离子的溶出加速了有机质的聚合。此外,Fe^(2+)/Fe^(3+)与HA产率呈负相关,说明氧气通过促进铁离子的转化间接影响了腐殖化反应。氧气浓度影响了腐殖化产物的转化,进而影响了HA的产量和官能团组成。研究揭示了氧气浓度对腐殖化产物的影响,为腐殖化理论的完善提供参考。

关键词：腐殖化氧化铁氧气浓度 X射线光电子能谱二维相关光谱

Co/Zr/Al_(2)O_(3)-Pt/ZSM-5催化剂的制备及其合成气转化制液体燃料性能研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第5期52卷 656-666页

作者：李航张煜华向容艾心燕闫浩宇刘成超李金林中南民族大学、催化转化与能源材料化学教育部重点实验室、催化材料科学湖北省重点实验室湖北武汉430074

以Co基催化剂耦合沸石分子筛催化剂应用于合成气催化转化可以有效改善催化剂的产物选择性。本研究通过浸渍法制备得到Zr/Al_(2)O_(3)载体和Pt/ZSM-5催化剂,再通过超声分散法制备了Co/Al_(2)O_(3)、Co/Zr/Al_(2)O_(3)和Co/Zr/Al_(2)O_(3)... 详细信息

以Co基催化剂耦合沸石分子筛催化剂应用于合成气催化转化可以有效改善催化剂的产物选择性。本研究通过浸渍法制备得到Zr/Al_(2)O_(3)载体和Pt/ZSM-5催化剂,再通过超声分散法制备了Co/Al_(2)O_(3)、Co/Zr/Al_(2)O_(3)和Co/Zr/Al_(2)O_(3)-Pt/ZSM-5催化剂。通过系列表征技术对载体和催化剂理化性质进行分析,评价了催化剂费-托合成反应性能。结果表明,Zr的引入有助于提升Co/Zr/Al_(2)O_(3)上Co物种的还原性,改善催化活性,增加C_(12+)重质烃的选择性。当Co/Zr/Al_(2)O_(3)与Pt/ZSM-5耦合后,由于贵金属Pt的助剂效应,进一步促进Co物种的还原,Co/Zr/Al_(2)O_(3)-Pt/ZSM-5催化剂的CTY值提高至8.3×10^(−5) mmol/(g·s),同时具有较低的CH_(4)、C_(2)−C_(4)产物选择性。此外,Pt/ZSM-5的酸性促进C_(12+)产物的部分裂解,使产物分布向C_(5)−C_(11)液态烃偏移,C_(5)−C_(11)产物选择性达到45.9%。本研究为设计和制备高效的费-托合成催化剂提供了参考。

关键词：钴基催化剂 ZSM-5 超声分散法费-托合成

甘蔗宿根关键性状及其在宿根性快速评价中的应用

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植物遗传资源学报 2024年第3期25卷 399-412页

作者：覃伟张保青黄玉新周珊赵丽萍李纯佳李旭娟张静李傲梅任生林黄东亮刘新龙热带作物生物育种全国重点实验室昆明650205 云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室/云南省蔗糖产业工程研究中心开远661699 广西农业科学院甘蔗研究所/广西甘蔗遗传改良重点实验室/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室南宁530007

甘蔗重要性状宿根性因甘蔗生长周期长,其高效评价一直是研究的难点。本研究以国内外不同地区引进的212份甘蔗种质资源为研究材料,分别在广西隆安和云南开远开展基于2个重要宿根关键性状(宿根发株率和地上部蔗株生物量)两季宿根力的快速... 详细信息

甘蔗重要性状宿根性因甘蔗生长周期长,其高效评价一直是研究的难点。本研究以国内外不同地区引进的212份甘蔗种质资源为研究材料,分别在广西隆安和云南开远开展基于2个重要宿根关键性状(宿根发株率和地上部蔗株生物量)两季宿根力的快速评价。结果表明甘蔗宿根力受环境影响较大,两个试验点所有宿根力指标均存在极显著差异,且指标之间均呈极显著正相关。主成分分析在两个试验点(云南开远和广西隆安)均仅提取到1个主成分,贡献率分别为80.25%和62.68%。聚类分析将212份种质分为5个类群,第Ⅰ类4个宿根力指标均处于高水平,有9份种质,可作为强宿根第一梯队资源;第Ⅱ类群、第Ⅲ类群共有38份种质,各宿根力指标均处于较高水平或个别宿根力指标非常突出,可作为强宿根第二梯队资源;第Ⅳ类群、第Ⅴ类共有165份种质资源,各宿根力指标均一般或较差。综合以上,利用筛选出来的强宿根资源改良甘蔗品种宿根性,降低甘蔗生产成本对于产业的可持续发展具有重要意义。

关键词：甘蔗宿根性权重快速评价

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