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铜铈复合氧化物催化CO/NH_(3)协同还原NO性能研究

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中国稀土学报 2025年第1期43卷 76-86页

作者：贾智元张雨璇呼延昊龚志军内蒙古科技大学能源与环境学院白云鄂博共伴生矿资源高效综合利用省部共建协同创新中心内蒙古包头014010 内蒙古自治区高效洁净燃烧重点实验室内蒙古包头014010

采用微波加热法制备的铜铈复合氧化物催化剂,研究铜铈掺杂比、反应温度、O_(2)浓度等因素对铜铈复合氧化物催化性能的影响,并且使用BET,NH_(3)-TPD,H_(2)-TPR,XRD对铜铈复合氧化物进行表征分析。测试结果表明:在未引入NH_(3),O_(2)浓度... 详细信息

采用微波加热法制备的铜铈复合氧化物催化剂,研究铜铈掺杂比、反应温度、O_(2)浓度等因素对铜铈复合氧化物催化性能的影响,并且使用BET,NH_(3)-TPD,H_(2)-TPR,XRD对铜铈复合氧化物进行表征分析。测试结果表明:在未引入NH_(3),O_(2)浓度为1%的情况下随着反应温度的升高,NO转化率始终在10%以下,引入NH3后,NO转化率快速上升,在300℃达到最高点,NH3引入量为400×10^(-6)时,在300℃时脱硝率达到74.1%,400℃时脱硝率达到63.5%,随着反应温度继续上升NO转化率开始缓慢下降,铜铈掺杂比为n(Ce):n(Cu)=1∶0.2的复合氧化物催化活性最高;无论铜铈掺杂比为多少,最佳NH3引入量都是400×10^(-6),三种NH_(3)引入量的催化活性顺序:400×10^(-6)>500×10^(-6)>300×10^(-6)。

关键词：铜铈复合氧化物 NH3-SCR CO催化还原

PE和PLA微塑料对水体氮代谢相关功能微生物的影响

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中国环境科学 2025年第1期45卷 278-291页

作者：王志超马钰杨丽文殷震育白龙李卫平内蒙古科技大学能源与环境学院黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心内蒙古包头014010 包头市湿地保护中心内蒙古包头014010

为探究MPs赋存对水体氮代谢功能的影响机理,从微生物角度开展室内模拟实验,探究不同浓度(0,1,5,10mg/L)和不同类型(不可生物降解微塑料聚乙烯PE-MPs、可生物降解微塑料聚乳酸PLA-MPs)MPs颗粒对水体氮浓度(TN、NH_(4)^(+)-N、NO_(2)^(-)-... 详细信息

为探究MPs赋存对水体氮代谢功能的影响机理,从微生物角度开展室内模拟实验,探究不同浓度(0,1,5,10mg/L)和不同类型(不可生物降解微塑料聚乙烯PE-MPs、可生物降解微塑料聚乳酸PLA-MPs)MPs颗粒对水体氮浓度(TN、NH_(4)^(+)-N、NO_(2)^(-)-N和NO_(3)^(-)-N)、氮代谢相关功能微生物群落结构和氮代谢功能基因等的影响.研究发现PE-MPs和PLA-MPs可能会导致水体氮积累,与CK相比在PE的影响下水中TN浓度增加了53.77%~94.76%,在PLA的影响下水中TN浓度增加了24.04%~48.74%,且不同浓度和类型的MPs对不同形态氮存在差异性影响;通过分析水体氮代谢相关功能微生物发现,PE-MPs与固氮菌蓝细菌门之间的负相关作用更大,PLA-MPs与无机氮功能菌浮霉菌门的正相关性更大.分析水体中氮代谢功能菌属发现,PE-MPs与水体中硝化和反硝化功能菌群之间的作用影响更大,PLA-MPs与栖湖菌属呈显著正相关(P<0.05),说明PLA-MPs会通过促进栖湖菌属的生长而影响氮代谢硝化过程.筛选水体微生物的功能基因发现PE-MPs和PLA-MPs对水体固氮功能基因、异化硝酸盐还原和反硝化功能基因的影响更大,说明MPs在水体中可能会通过影响氮代谢功能基因的合成而影响水体氮代谢过程,在相同粒径不同浓度和类型MPs赋存对水体氮代谢功能的影响存在差异性.

关键词：微塑料水体氮代谢微生物功能基因

植物+微生物联合生态沟渠在盐度胁迫下的营养盐去除效果

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中国环境科学 2025年第1期45卷 430-439页

作者：杨文焕彭耀华徐岩姚植王乐乐李卫平内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心内蒙古包头014010 凉城县岱海自然保护区服务中心内蒙古乌兰察布013750

为实现高效去除高盐湖体营养盐,以岱海湖为研究对象,本文基于混合植物生态沟渠技术,探究了植物+微生物联合生态沟渠在不同盐度梯度下对营养盐的去除效率、植物生长情况和微生物群落变化.研究发现,盐度胁迫下利用聚氨酯海绵将解淀粉芽孢... 详细信息

为实现高效去除高盐湖体营养盐,以岱海湖为研究对象,本文基于混合植物生态沟渠技术,探究了植物+微生物联合生态沟渠在不同盐度梯度下对营养盐的去除效率、植物生长情况和微生物群落变化.研究发现,盐度胁迫下利用聚氨酯海绵将解淀粉芽孢杆菌固定在沟渠,能有效的强化系统中植物的耐盐性能,主要体现在促进植物生长、提高植物的抗氧化应激功能酶活性,加强植物对营养盐的同化吸收等.虽然向沟渠中投加解淀粉芽孢杆菌并未使其成为系统中的绝对优势菌属,但其能够改善系统中微生物群落结构,提高系统中脱氮除磷相关功能微生物的丰度进而提高沟渠的水质净化能力.结果表明,植物+微生物组沟渠在不同盐度下对水质的净化效果均显著高于单一植物/微生物生态沟渠,且在15g/L盐度下对营养盐去除效率最高,总氮(TN)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总磷(TP)和化学需氧量(COD_(Cr))平均去除率均达到70%以上.相较于植物沟渠,植物+微生物沟渠的3种抗氧化应激酶:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)在15g/L盐度条件下分别提高了33.70%、43.64%、38.68%.

关键词：解淀粉芽孢杆菌生态沟渠盐度胁迫抗氧化应激酶

La2O3对SiO2-CaO-Al2O3-MgO熔体电导率影响

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稀土 2025年第1期46卷 81-88页

作者：王金明郭文涛金永丽赵增武内蒙古科技大学稀土产业学院内蒙古科技大学冶金未来技术学院内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室内蒙古科技大学内蒙古自治区碳中和协同创新中心内蒙古科技大学材料科学与工程学院内蒙古工业大学材料科学与工程学院

电导率是稀土矿渣玻璃陶瓷熔融过程中最重要的物性参数之一，研究电导率对玻璃熔体熔炼工艺优化有指导作用。为了研究尾矿玻璃陶瓷生产制造的熔融过程中稀土对熔体电导率的作用，使用分析纯试剂根据玻璃陶瓷主要化学成分制备玻璃陶瓷熔... 详细信息

电导率是稀土矿渣玻璃陶瓷熔融过程中最重要的物性参数之一，研究电导率对玻璃熔体熔炼工艺优化有指导作用。为了研究尾矿玻璃陶瓷生产制造的熔融过程中稀土对熔体电导率的作用，使用分析纯试剂根据玻璃陶瓷主要化学成分制备玻璃陶瓷熔体样品，采用交流四电极法研究稀土对玻璃熔体电导率的影响规律，并结合红外光谱技术分析解释熔体电导率的变化机理。研究结果表明，硅酸盐熔体中添加La2O3或提高CaO/SiO2比值会使熔体网络结构解聚，有效提高熔体电导率，且电导率的活化能（Activation energy of electrical conductivity）与La2O3含量和CaO/SiO2比呈负相关关系；CaO/SiO2比值较低时，La2O3含量对活化能影响更加显著，且红外光谱曲线硅酸盐结构带高波数段变化更明显，说明熔体结构发生更强烈的解聚效应；La2O3在CaO/SiO2比值较低时对熔体网络结构和电导率的影响更大。

关键词：电导率活化能 CaO/SiO2比 La2O3 硅酸盐

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黄河流域大黑河水质时空特征及控制因素

环境科学 2025年第2期46卷 774-785页

作者：岳昌高瑞忠段利民童辉谢龙梅房丽晶王克玲孙冰内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010018 黄河流域内蒙段水资源与水环境综合治理自治区协同创新中心呼和浩特010018 内蒙古自治区环境监测总站呼和浩特010030

黄河流域作为我国重要的生态安全屏障和人口活动的经济核心带,在我国社会发展和生态安全方面具有重要作用.为探究流域典型支流水环境质量时空变化和影响因素,基于大黑河流域2013~2022年21个监测站点的12项水环境数据和逐月降雨及径流数... 详细信息

黄河流域作为我国重要的生态安全屏障和人口活动的经济核心带,在我国社会发展和生态安全方面具有重要作用.为探究流域典型支流水环境质量时空变化和影响因素,基于大黑河流域2013~2022年21个监测站点的12项水环境数据和逐月降雨及径流数据,采用熵权水质指数(EWQI)、逐步多元线性回归、层次聚类分析和Pearson相关分析等方法综合评价流域水质变化,探究水质的控制因素.结果表明:(1)大黑河流域水质达到地表水Ⅴ类标准及以上,丘陵山区水质最优,研究期间水质整体改善.(2)丘陵山区水质优于平原区和城镇建成区,EWQI模型指标优化后得到影响水质的主控因素为TN、BOD_(5)、TP、NH_(4)^(+)-N和高锰酸盐指数,决定系数为0.952.(3)空间尺度上,大黑河流域监测站点可聚为3类;L1类中S2站点发生降雨后水质变差,L2类的S14站点和L3类的S21站点降雨后水质变好;冬季3类站点水质整体变差.(4)流域EWQI与径流量呈正相关关系,与降雨量关系不显著;主要特征污染物为营养盐和有机物.通过揭示黄河流域典型支流水环境质量时空变化情况及其对降雨和径流事件引发的非点源污染的响应关系,可为黄河典型支流水质达标控制与管理提供科学参考.

关键词：大黑河水质评价时空特征熵权水质指数(EWQI) 影响因素

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花岗岩及细粒花岗岩声发射时频域特征分析

地下空间与工程学报 2025年第01期21卷 100-108页

作者：王创业隋青瑞游茹韩天宇刘城成内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古自治区矿业工程重点实验室内蒙古自治区煤炭安全开采与利用工程技术研究中心内蒙古煤炭绿色开采与绿色利用协同创新中心

为进一步研究不同粒度花岗岩内部裂纹演化特征，对花岗岩及细粒花岗岩进行单轴压缩声发射试验。结果表明：对比事件率、累积事件数、能率、累积能量可知细粒花岗岩在裂纹不稳定扩展阶段裂纹萌生能力弱于花岗岩，在峰后破坏阶段表现出较... 详细信息

为进一步研究不同粒度花岗岩内部裂纹演化特征，对花岗岩及细粒花岗岩进行单轴压缩声发射试验。结果表明：对比事件率、累积事件数、能率、累积能量可知细粒花岗岩在裂纹不稳定扩展阶段裂纹萌生能力弱于花岗岩，在峰后破坏阶段表现出较强的脆性特征；花岗岩高幅值声发射(AE)信号占比约为细粒花岗岩的2倍，花岗岩高幅值声发射信号占比更多，破坏更剧烈；主破裂发生之前细粒花岗岩的平均频率(AF)值高于花岗岩，细粒花岗岩在主破裂发生之前孕育更高占比的张拉裂纹；对试样求取主频熵值，发现主频熵值的“波动升高■波动降低”的拐点可作为试样的临界破坏前兆点；试样内部各阶段不同类型AE信号演化规律进行分析，发现在裂纹稳定扩展阶段中花岗岩出现大量低幅值中主频的声发射信号，说明花岗岩在此阶段会积累更多的损伤。

关键词： RA-AF值主频熵值时频域归一化频谱图

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煤矸石活化利用的现状及发展趋势

煤炭转化 2025年

作者：田兵陈亭雨邱尚锟闫成祥苑艺瀚内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古自治区矿业工程重点实验室内蒙古自治区煤炭安全开采与利用工程技术研究中心内蒙古煤炭绿色开采与绿色利用协同创新中心

煤矸石排放量大，长期堆放危害严重，而煤矸石活化作为实现资源化利用的关键必需环节，需要深入了解其现状及发展趋势。本文介绍了煤矸石活化的背景及意义，简述了煤矸石常见的活化方法及原理，着重于采用活化焙烧的方法提取化工产品（... 详细信息

煤矸石排放量大，长期堆放危害严重，而煤矸石活化作为实现资源化利用的关键必需环节，需要深入了解其现状及发展趋势。本文介绍了煤矸石活化的背景及意义，简述了煤矸石常见的活化方法及原理，着重于采用活化焙烧的方法提取化工产品（氧化铝、二氧化硅、铁的氧化物及稀有金属元素锂、镓、钛）的阐述，并对相关工艺技术的研究现状及进展进行了总结，分析了当前煤矸石活化存在的问题，最后，对今后煤矸石活化的发展方向提出了建议。目前，煤矸石活化存在原料差异大、活化率低、经济效益低及二次污染的问题，具体而言：煤矸石原料差异大，活化需求不一，应聚焦煤矸石主产区，因地制宜的开展高值化元素的活化研究、发展煤矸石堆积区及周边产业的有机协同，发展煤矸石多元素、多组分梯级利用工艺流程和技术；对于活化率低的问题，可组合活化方式，优化组合活化工艺，探寻最优活化配比，从而有效提高活化效果，还可与其他固废材料协同利用，同步提高两种固废的高值元素活化率；煤矸石活化成本高，经济效益低需要降低活化成本，探索高附加值产品提升收益，政府应给予相关活化项目财政减免、资金补贴等支持，并坚持产品性能优化从而提升市场认可度；对于环境二次污染问题，应从煤矸石的产出，堆放，活化到废液废渣废气处置的全生命周期入手，构建煤矸石全生命周期绿色发展体系。

关键词：煤矸石活化资源化利用氧化铝硅

添加剂对紫花苜蓿和油菜秸秆混合青贮品质及维生素含量的影响

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中国油料作物学报 2025年第1期47卷 234-242页

作者：何立超唐佳新卢娜胡梦洁罗俊杰刘建民郎宇张健姜超肖燕子呼伦贝尔学院草产业协同创新研究中心内蒙古自治区呼伦贝尔021000

为探究不同发酵菌剂对紫花苜蓿与油菜秸秆混合青贮发酵品质、营养品质及维生素的影响,本试验以紫花苜蓿(甘农6号)和当地角果成熟期收获的油菜秸秆为试验原料,按5:5的比例混合青贮,共设置4组处理:对照组CK(添加蒸馏水)、I组乳酸粪肠球菌(... 详细信息

为探究不同发酵菌剂对紫花苜蓿与油菜秸秆混合青贮发酵品质、营养品质及维生素的影响,本试验以紫花苜蓿(甘农6号)和当地角果成熟期收获的油菜秸秆为试验原料,按5:5的比例混合青贮,共设置4组处理:对照组CK(添加蒸馏水)、I组乳酸粪肠球菌(***),Ⅱ组植物乳杆菌(***),Ⅲ组乳酸粪肠球菌+植物乳杆菌,青贮60 d后对其进行营养品质、发酵品质和维生素含量的测定。结果表明,添加不同乳酸菌添加剂均可增加青贮料中乳酸(lactic acid,LA)的含量,降低p H值。Ⅱ组青贮p H最低,显著低于I组和CK组(P<0.05)。Ⅱ组青贮氨态氮/总氮(NH3-N/total nitrogen,NH3-N/TN)显著低于CK组(P<0.05)。Ⅱ组水溶性碳水化合物(water soluble carbohydrate,WSC)显著高于CK组(P<0.05)。Ⅲ组维生素E(VE)含量最高,I组维生素C(VC)含量最高。灰色关联度分析表明,试验Ⅱ组综合表现最优。综上所述,添加乳酸菌添加剂均可改善青贮饲料的发酵品质,其中植物乳杆菌添加剂综合表现最优,最适宜用作调制紫花苜蓿和油菜秸秆混合青贮饲料。

关键词：添加剂混合青贮苜蓿和油菜秸秆维生素青贮品质

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基于人工智能的矿用带式输送机故障诊断模型研究

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金属矿山 2025年

作者：李洪亮王庆华内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古自治区矿业工程重点实验室内蒙古自治区煤炭安全开采与利用工程技术研究中心内蒙古煤炭绿色开采与绿色利用协同创新中心

为了提高矿用带式输送机故障诊断的准确率,针对传统的BP神经网络故障诊断模型诊断精度较低、泛化能力差、对初始权值和阈值敏感、容易产生过拟合等问题,提出了一种新的智能故障诊断模型。首先,采用主成分分析法(PCA)对数据样本进行处理... 详细信息

为了提高矿用带式输送机故障诊断的准确率,针对传统的BP神经网络故障诊断模型诊断精度较低、泛化能力差、对初始权值和阈值敏感、容易产生过拟合等问题,提出了一种新的智能故障诊断模型。首先,采用主成分分析法(PCA)对数据样本进行处理,以降低数据的噪声和维度;然后利用隐藏层经验公式确定BP神经网络隐藏层神经元个数选取范围,在此基础上采用穷举算法和粒子群算法(PSO)组成嵌套粒子群算法(NPSO)对BP神经网络隐含层神经元个数、权值和阈值进行全局寻优,最终构建了基于PCA-NPSO-BP的智能故障诊断模型。基于实例,通过MATLAB软件仿真测试的结果显示,PCA-NPSO-BP故障诊断模型的诊断精度高于基于灰狼算法优化BP神经网络和基于遗传算法优化BP神经网络的诊断模型。

关键词：带式输送机主成分分析法嵌套粒子群算法 BP神经网络故障诊断