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基于高斯过程回归模型的电石渣激发煤矸石地聚合物强度响应预测与分析

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硅酸盐通报 2024年第3期43卷 905-913页

作者：宁慧员张菊闫长旺白茹内蒙古工业大学土木工程学院呼和浩特010051 内蒙古工业大学资源与环境工程学院呼和浩特010051 内蒙古工业大学矿产资源绿色开发重点实验室呼和浩特010051 生态型建筑材料与装配式结构内蒙古自治区工程研究中心呼和浩特010051

地聚合物的抗压强度是评估其能否代替水泥作为新型建筑材料的关键因素之一,但仅依靠大量试验测试强度,既浪费资源又增加成本。为了解决这一问题,通过早期试验收集的电石渣激发煤矸石地聚合物的强度数据,将不同配合比、水胶比、龄期作为... 详细信息

地聚合物的抗压强度是评估其能否代替水泥作为新型建筑材料的关键因素之一,但仅依靠大量试验测试强度,既浪费资源又增加成本。为了解决这一问题,通过早期试验收集的电石渣激发煤矸石地聚合物的强度数据,将不同配合比、水胶比、龄期作为输入参数,抗压强度作为输出结果,基于机器学习方法构建强度响应预测模型——高斯过程回归(GPR)模型,并利用模型对不同配合比及龄期的地聚合物强度进行预测,进而建立各组分掺量、水胶比、龄期对强度的影响曲线并探究原因。结果表明:GPR模型经过对样本数据的拟合,可以较好地预测地聚合物的强度,且误差为(-0.001 93~+0.001 83);利用受过训练的模型对未知抗压强度的地聚合物进行强度预测,通过预测结果分析各输入参数(电石渣掺量、煤矸石掺量、水胶比和养护龄期)对强度的影响,发现强度与上述变量均有密切关系,其中电石渣掺量、煤矸石掺量和养护龄期对强度的影响更显著。

关键词：电石渣煤矸石地聚合物高斯过程回归抗压强度预测强度影响因素

电催化硝酸根还原合成氨:关于铁/铜基催化剂的研究展望

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 25-36页

作者：陈丽丽郝彦衡褚健意刘松白凤华罗文豪内蒙古大学化学化工学院内蒙古自治区稀土材料化学与物理重点实验室内蒙古呼和浩特010021 东北林业大学化学化工与资源利用学院黑龙江哈尔滨150040

氨(NH_(3))是现代工业的重要化工原料之一,因其具有较高的能量密度、便于运输和储存的特点而被认为是一种非常有前景的储氢材料和可再生能源载体.电催化硝酸根还原(NO_(3)RR)是一种理想的绿色合成氨策略,同时可应用于废水中硝酸根(NO_(3... 详细信息

氨(NH_(3))是现代工业的重要化工原料之一,因其具有较高的能量密度、便于运输和储存的特点而被认为是一种非常有前景的储氢材料和可再生能源载体.电催化硝酸根还原(NO_(3)RR)是一种理想的绿色合成氨策略,同时可应用于废水中硝酸根(NO_(3)−)污染的去除.然而,NO_(3)RR涉及多个电子和质子转移过程,且存在析氢反应(HER)等竞争反应,导致NO_(3)RR的法拉第效率(FE)和选择性较低.近年来,精准构筑NO_(3)RR电催化剂,实现高效合成氨逐步成为电催化领域的研究热点.其中,铁/铜基催化剂因其优异的催化性能和经济可行性而备受关注.因此,对近年来具有代表性的铁/铜基催化剂的研究进展进行总结是非常必要的.本文首先简述了电化学NO_(3)RR合成氨可能发生的反应路径,主要围绕铁/铜基电催化剂在NO_(3)RR中可能涉及的反应历程和相应的中间体.在此基础上,针对不同的反应机理系统归纳了三种催化剂设计策略,包括单原子催化剂策略、双金属催化剂策略以及仿生催化剂策略等.随后,重点评析和讨论了原位实时表征技术,如原位电化学质谱、原位X射线吸收光谱和原位红外/拉曼等,在电催化NO_(3)RR合成氨研究领域中的代表性应用案例,并阐明了原位表征技术的发展和联用对于揭示NO_(3)RR本征活性位和动态机理的关键作用.最后,系统总结了当前NO_(3)RR所面临的核心挑战并对其未来的研究机遇和发展方向进行了展望,包括高效催化剂的关键描述符和设计策略,探究固-液界面的前沿原位表征技术开发,以及将NO_(3)RR与绿色反应(如二氧化碳转化和生物质转化等)高效耦联制备高值化学品.综上所述,尽管电催化NO_(3)RR合成氨目前仍面临诸多挑战,随着实验方案、科学理论和原位表征技术的不断发展,未来将会出现更多高效且稳定的NO_(3)RR催化剂.本文旨在为高效电催化剂的理性开发,深入理解其动态反应机理与催化剂构效关系提供参考.

关键词：电催化硝酸根还原合成氨铁/铜基催化剂原位表征

风-光互补驱动农村污水生物-物理耦合多级处理系统开发

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环境工程学报 2024年第1期18卷 160-168页

作者：李桂兰马尚彬李鹏宇李轶霄杜宇鹃郑天龙李炜刘建国刘俊新内蒙古工业大学资源与环境工程学院环境污染控制与修复内蒙古自治区高等学校重点实验室呼和浩特010051 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 内蒙古工业大学土木工程学院呼和浩特010051 内蒙古自治区环境科学学会呼和浩特010011

目前,清洁能源应用于污水处理领域最大的挑战是易受天气状况影响导致电能无法稳定输出,负载无法连续正常工作。因此,为保证电能的稳定输出和设施正常运行,采用风-光互补蓄电池供能模式,通过对不同季节太阳能和风能强度变化监测与分析,... 详细信息

目前,清洁能源应用于污水处理领域最大的挑战是易受天气状况影响导致电能无法稳定输出,负载无法连续正常工作。因此,为保证电能的稳定输出和设施正常运行,采用风-光互补蓄电池供能模式,通过对不同季节太阳能和风能强度变化监测与分析,确定太阳能与风能具有季节互补性。在此基础上,设计了风-光互补驱动农村污水生物-物理耦合多级处理设施的集成系统,采用生物和物理技术的耦合实现高效稳定去除污水中的污染物。202 d连续运行实验结果表明:通过系统的效能分析,证明风能对于太阳能发电的补充,有效地提高了供电系统的稳定性,实现发电系统电能输出稳定,且能源利用率可达90%以上;系统对污水中COD、NH_(4)^(+)-N、TN、TP和SS的去除率分别为86.73%±2.89%、87.82%±6.59%、75.63%±11.79%、78.65%±6.39%、94.59%±0.89%;出水满足《内蒙古自治区农村生活污水处理设施污染物排放标准(试行)》(DBHJ/001-2020)一级标准。研究结果证明利用风-光能互补驱动生物物理耦合处理农村生活污水可行。

关键词：风-光互补发电生物-物理耦合农村污水处理效能分析

内蒙古地区自然发酵乳中乳酸菌的分离鉴定及优良菌株筛选

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食品与发酵工业 2024年

作者：雷雪艳赵丽霞李瑜刘文俊内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室

鲜乳及其发酵乳是牧民日常饮食中主要的营养物来源之一，其中含有丰富的乳酸菌资源。为了从纯培养角度了解不同乳源中乳酸菌的菌群结构并获取其中宝贵的乳酸菌菌种，该研究采用纯培养技术从内蒙古牧区21份样品中分离得到411株乳酸菌，包... 详细信息

鲜乳及其发酵乳是牧民日常饮食中主要的营养物来源之一，其中含有丰富的乳酸菌资源。为了从纯培养角度了解不同乳源中乳酸菌的菌群结构并获取其中宝贵的乳酸菌菌种，该研究采用纯培养技术从内蒙古牧区21份样品中分离得到411株乳酸菌，包括10个属，21个种。其中乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）分离株的数量最多，其次为瑞士乳杆菌（Lactobacillus helveticus）和马乳酒样乳杆菌（Lactobacillus kefiranofaciens）。优势菌群分析发现不同乳源的菌群结构差异较大，酸马乳的菌群多样性最丰富，马乳酒样乳杆菌是其优势菌种之一。根据酸马乳低pH值、低酒精含量的特点，从93株马乳酒样乳杆菌中筛选出4株在低pH值（pH 3.0）和6%（体积分数）乙醇环境下耐受性较好的菌株，然后进一步研究其人工胃肠液耐受性、乙醇耐受性和对3种食品中常见致病菌的抑菌能力。最终筛选出2株马乳酒样乳杆菌分别为：IMAU12331与IMAU12208，具有较好的耐受性和抑菌特性，可作为潜在益生菌开发利用，具有较高的潜在应用价值。

关键词：乳酸菌分离鉴定菌株筛选耐受性抑菌特性

2,4-噻唑烷二酮的合成方法、路线与机理研究进展

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化学通报 2024年第5期87卷 568-578页

作者：王培张天行竺宁内蒙古工业大学化工学院二氧化碳资源化利用自治区高等学校重点实验室内蒙古自治区CO_(2)捕集与资源化工程技术研究中心呼和浩特010051

2,4-噻唑烷二酮是一种重要的医药中间体,已经被广泛应用于抗高血糖、抗癌、抗菌、抗病毒等方面,具有广阔的市场前景。首先,通过逆合成法对2,4-噻唑烷二酮五元环的构建方式进行系统分析,按照硫源的引入方式将合成方案分为硫脲法、硫氰酸... 详细信息

2,4-噻唑烷二酮是一种重要的医药中间体,已经被广泛应用于抗高血糖、抗癌、抗菌、抗病毒等方面,具有广阔的市场前景。首先,通过逆合成法对2,4-噻唑烷二酮五元环的构建方式进行系统分析,按照硫源的引入方式将合成方案分为硫脲法、硫氰酸盐法、羰基硫法和罗丹宁法四类,并对2,4-噻唑烷二酮合成过程中的取代、环化、水解反应机制进行探讨。其次,探究了不同合成方法的反应机理,阐明不同反应原料的反应速率、原子经济性,并针对各自的优缺点进行了评价。最后,根据逆合成分析结果提出两种潜在的合成策略,为开发绿色高效、环境友好、适合工业化生产的2,4-噻唑烷二酮及其类似结构药物的合成方法提供理论基础和研究思路。

关键词： 2,4-噻唑烷二酮逆合成法分析合成方法反应机理

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污水处理填料堵塞的形成机理及控制措施

工业水处理 2024年第5期44卷 1-13页

作者：刘建国门颖欣魏敬铤李文凯朱畅曹英楠杨晓霞刘俊新郑天龙内蒙古工业大学资源与环境工程学院环境污染控制与修复内蒙古自治区高等学校重点实验室内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学内蒙古自治区CO_(2)捕集与资源化工程技术研究中心内蒙古呼和浩特010051 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 内蒙古自治区环境科学学会内蒙古呼和浩特010051 陕西建工第十二建设集团有限公司陕西安康725000 中国科学院大学北京100049

污水处理填料能够提高污水处理效果,但其堵塞问题会降低处理能力、恶化运行工况,亟待解决。为提高污水处理填料的抗堵塞能力,综述了污水处理填料堵塞的相关研究,从填料特性、应用场景、物质分类、堵塞特点、发展机制和影响因素等方面总... 详细信息

污水处理填料能够提高污水处理效果,但其堵塞问题会降低处理能力、恶化运行工况,亟待解决。为提高污水处理填料的抗堵塞能力,综述了污水处理填料堵塞的相关研究,从填料特性、应用场景、物质分类、堵塞特点、发展机制和影响因素等方面总结了污水处理填料堵塞的形成机理,从事前、事中、事后三个方面讨论了针对污水处理填料堵塞问题的7项常用控制措施,并根据研究现状提出了堵塞形成机理、堵塞控制措施、填料设计优化等方面的研究建议,以期为污水处理填料及配套工艺的后续研究和技术开发提供支撑,提高污水处理填料的应用效益。

关键词：污水处理填料堵塞发展机制控制措施

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全降解植物纤维地膜在农业环境领域的研究动态

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林产工业 2024年第2期61卷 80-84,92页

作者：王博梁月慧王欣内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院内蒙古自治区沙生灌木资源纤维化和能源化开发利用重点实验室内蒙古呼和浩特010000

地膜在我国农业生产中发挥着重要作用,能够促进作物的生长发育,提高农业生产力。然而随着地膜的广泛应用,其造成的环境问题日益严重。近年来,伴随着可降解材料的不断开发与膜材料加工工艺的不断更新,为全降解植物纤维地膜的发展提供了... 详细信息

地膜在我国农业生产中发挥着重要作用,能够促进作物的生长发育,提高农业生产力。然而随着地膜的广泛应用,其造成的环境问题日益严重。近年来,伴随着可降解材料的不断开发与膜材料加工工艺的不断更新,为全降解植物纤维地膜的发展提供了契机。本文就纤维地膜出现的背景、现状、面临的问题及未来的发展趋势进行了分析与探讨。随着制备工艺的不断改进和人们对于环境问题的愈渐关注,植物纤维地膜将成为未来农业新材料发展的重要领域。

关键词：纤维板竹材共水热转化水热炭氮

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六环石粉体在紫外光固化涂料中的应用研究

林产工业 2024年第3期61卷 15-21页

作者：秦宇婷苗茁张金鹏于建芳内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区沙生灌木资源纤维化和能源化开发利用重点实验室内蒙古呼和浩特010018

为打破传统有机涂料在应用中的局限性,并增加其功能性,针对具有释放负氧离子功能的保健涂料进行了研究。通过共混法将无机材料六环石粉体加入到紫外光固化涂料中,制备出性能良好的负离子功能保健涂料,并将其用于朴木地板的表面涂饰。同... 详细信息

为打破传统有机涂料在应用中的局限性,并增加其功能性,针对具有释放负氧离子功能的保健涂料进行了研究。通过共混法将无机材料六环石粉体加入到紫外光固化涂料中,制备出性能良好的负离子功能保健涂料,并将其用于朴木地板的表面涂饰。同时,采用正交试验法考察了该涂料的涂布量、辐射能量及六环石粉体添加量对涂膜理化性能和负离子释放量的影响。结果表明:主要影响涂层耐磨性能的因素是辐射能量,主要影响负离子释放量的因素是涂布量。当涂料的涂布量为40 g/m^(2),辐射能量为200 mJ/cm^(2),六环石粉体的添加量为15%时,制备的涂料性能较优,其漆膜附着力等级为1级,硬度为4H,磨耗量为0.11 g/100 r,负离子释放量为795个/cm^(3)。

关键词：共混法保健涂料六环石负离子保健地板

中南祁连西段变粒岩型稀土矿床特征与找矿意义

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中国稀土学报 2024年

作者：吴义布余君鹏褚广博司豪佳曹晓锋董国强徐磊司东泽中国地质大学(武汉)资源学院兰州大学地质科学与矿产资源学院西部矿产资源重点实验室甘肃省地质调查院甘肃省地矿局院士创新研究中心

近年在中南祁连西段发现了变粒岩型铌钽（稀土）矿，其中阿克塞县余石山铌钽（稀土）矿中铌钽资源量已达到大型规模，伴生稀土矿规模达到中型，当前针对该矿床研究主要聚焦铌钽，对矿石中稀土矿化重视不够、尚无相关研究和报道。本文首... 详细信息

近年在中南祁连西段发现了变粒岩型铌钽（稀土）矿，其中阿克塞县余石山铌钽（稀土）矿中铌钽资源量已达到大型规模，伴生稀土矿规模达到中型，当前针对该矿床研究主要聚焦铌钽，对矿石中稀土矿化重视不够、尚无相关研究和报道。本文首次对余石山一带变粒岩型稀土矿化地质特征、稀土元素富集、找矿潜力和意义进行了总结和研究，以及时引起国内稀土找矿和研究关注和重视。通过大量野外地质调查和室内观测，发现中南祁连西段变粒岩型稀土矿找矿潜力大且可开发利用，主要由于4方面矿化地质特征：（1）变粒岩型铌钽（稀土）矿层控特征明显，矿化带和矿体延伸稳定、规模大，品位较均匀，具有形成大型稀土矿床的条件；（2）矿石中稀土元素主要赋存在10种稀土矿物中，包括直氟碳钙铈矿、氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、独居石、褐钇铌矿、复稀金矿、易解石、磷钇矿、褐帘石和钇兴安石，具有工业价值的矿物有8种，其中直氟碳钙铈矿、氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、独居石、褐钇铌矿等5种占矿石中稀土含量的75%以上，有开采价值；（3）矿石中轻稀土元素与重稀土元素含量比值（LREE/HREE）在3.2～5.45之间，平均为4.4，重稀土占比高于碳酸岩型稀土矿床，各重稀土元素含量相比大陆地壳富集倍数在19.54 ～ 25.36之间，为紧缺的重稀土矿提供了1个新的找矿方向；（4）矿石中稀土元素与主矿石元素Nb、Ta为密切正相关关系，二者可综合开采利用。因此，中南祁连西段变粒岩型铌钽（稀土）矿是在新区新层位发现的一种重要稀有-稀土金属矿床类型，为国内稀土矿找矿特别是重稀土提供了一个找矿新方向，具有重要找矿意义，建议国内下一步稀土找矿重点关注和布局。

关键词：中南祁连西段变粒岩型铌钽(稀土)矿找矿潜力和意义找矿新方向