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基于改进人工神经网络的多指标冷鲜羊肉新鲜度无损检测

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 291-300页

作者：徐子洋姜新华翟成珺马学磊李靖内蒙古农业大学计算机与信息工程学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区农牧业大数据研究与应用重点实验室内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区教育考试院内蒙古呼和浩特010018

冷鲜羊肉新鲜度受多种因素影响,可通过多个理化和微生物指标综合评价。传统检测方法操作复杂、效率低。高光谱成像作为一种快速且非破坏性的检测技术,可以有效地检测冷鲜羊肉新鲜度改变过程中不同成分的变化。为了研究采用高光谱成像技... 详细信息

冷鲜羊肉新鲜度受多种因素影响,可通过多个理化和微生物指标综合评价。传统检测方法操作复杂、效率低。高光谱成像作为一种快速且非破坏性的检测技术,可以有效地检测冷鲜羊肉新鲜度改变过程中不同成分的变化。为了研究采用高光谱成像技术实现冷鲜羊肉新鲜度多指标评价的可行性,提出一种改进人工神经网络算法,通过重新定义损失函数加强标记之间的相关性,充分采用多个新鲜度指标对冷鲜羊肉新鲜度分类。试验收集了0~14 d冷鲜羊肉样本在400~1000 nm范围的高光谱图像,采用实验室方法测定挥发性盐基氮(TVB-N)、pH值、菌落总数(TAC)和大肠菌群近似数(ANC)指标值。通过S-G平滑滤波法和多元散射校正对冷鲜羊肉样本原始光谱数据进行预处理,采用连续投影法(SPA)选择光谱数据的18个特征波长作为输入数据,采用所提出的改进人工神经网络算法建立多指标冷鲜羊肉新鲜度等级模型。结果表明,改进人工神经网络对测试集的分类准确率达96%,三个新鲜度等级样本的识别率分别为100%、89.28%和98.68%,采用汉明损失(hamming loss)、1-错误率(one-error)、排序损失(ranking loss)和覆盖率(coverage)四种多标记模型指标进行评价,评价指标分别为0.008、0.002、0.0025和4.048。改进人工神经网络分类模型的准确率和各项模型评价指标均优于传统ANN,证明改进人工神经网络用于多指标冷鲜羊肉新鲜度的无损检测具有可行性。

关键词：无损检测高光谱神经网络多指标分类

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低品质煤炭原料对提取矿源黄腐酸的影响

化学与生物工程 2025年第01期 23-28页

作者：夏丽丽马力通李珺内蒙古科技大学生命科学与技术学院生物煤化工综合利用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古科技大学化学与化工学院内蒙古自治区功能基因组生物信息学重点实验室

采用碱溶酸析法从不同低品质煤炭原料（藓类泥炭、草本泥炭、木本泥炭、褐煤、烟煤、风化煤）中提取矿源黄腐酸，采用容量法测定了其纯度，并通过紫外可见吸收光谱（UV-Vis）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）、荧光光谱、核磁共振氢谱（1H... 详细信息

采用碱溶酸析法从不同低品质煤炭原料（藓类泥炭、草本泥炭、木本泥炭、褐煤、烟煤、风化煤）中提取矿源黄腐酸，采用容量法测定了其纯度，并通过紫外可见吸收光谱（UV-Vis）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）、荧光光谱、核磁共振氢谱（1HNMR）、X-射线衍射（XRD）对其结构进行了表征。结果表明，低品质煤炭原料对矿源黄腐酸的产率和纯度有显著影响，其中藓类泥炭矿源黄腐酸的产率和纯度均最高，分别可达10.56%和27.78%;从不同低品质煤炭原料中提取的矿源黄腐酸的化学结构相似，但分子量大小存在差异，其中木本泥炭矿源黄腐酸的分子量最大，风化煤矿源黄腐酸的分子量最小；泥炭（藓类泥炭、草本泥炭、木本泥炭）矿源黄腐酸的官能团种类较多，其中藓类泥炭矿源黄腐酸的羟基、酮基、醛基、羧基等官能团种类最多，且官能团含量最高，烟煤矿源黄腐酸的官能团种类和含量均最少；藓类泥炭、木本泥炭矿源黄腐酸含有更多的脂肪碳，草本泥炭、风化煤矿源黄腐酸含有更多的芳香碳。表明低品质煤炭资源中，藓类泥炭更适合作为提取矿源黄腐酸的原料。

关键词：低品质煤炭矿源黄腐酸碱溶酸析法

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煤岩瓦斯动力灾害事故统计及发生规律分析

金属矿山 2025年

作者：刘业娇高富段泽宇崔梦圆周爱桃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中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院

为了深入分析中国煤矿瓦斯动力灾害事故特征及发生规律,采用数据统计及图表分析法,以2009—2023年中国110起煤岩瓦斯动力灾害事故为数据基础,从事故类型、事故等级、地区分布与时间分布4个维度进行梳理分析。结果表明:中国煤矿瓦斯动力... 详细信息

为了深入分析中国煤矿瓦斯动力灾害事故特征及发生规律,采用数据统计及图表分析法,以2009—2023年中国110起煤岩瓦斯动力灾害事故为数据基础,从事故类型、事故等级、地区分布与时间分布4个维度进行梳理分析。结果表明:中国煤矿瓦斯动力灾害事故类型以煤与瓦斯突出为主,事故等级以较大事故为主,地区分布呈现北多南少、西南地区偏多的规律,发生时间主要集中在3月份及10—12月份;煤岩瓦斯复合动力灾害事故主要集中在开采深度500 m以下,多发生在中国中部及东部地区。从预防煤与瓦斯突出、加强应急救援能力、减少地区特征影响及加强事故多发月份管理4个方面提出安全防治措施。此次事故统计分析对煤炭企业煤岩瓦斯动力灾害安全防治及后续相关研究有着指导作用。

关键词：煤岩瓦斯动力灾害发生规律事故类型地区分布防治措施

毛乌素沙地不同立地条件沙柳生物量异速生长规律

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干旱区研究 2025年

作者：王岳刘中华于明含贺宇郝蕾刘学瑶安骁安徽省通源环境节能股份有限公司内蒙古财经大学资源与环境经济学院祖国北疆资源利用与环境保护协调发展院士专家工作站北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室内蒙古自治区水利事业发展中心

为从生物量积累和分配的角度探究沙柳（Salix psammophila）对不同沙地环境条件的适应策略，揭示影响沙柳生物量分配的主要环境因子，为沙柳种群稳定性建设和可持续经营提供参考，选取沙丘迎风坡、背风坡、丘间地和平坦沙地4种立地类型... 详细信息

为从生物量积累和分配的角度探究沙柳（Salix psammophila）对不同沙地环境条件的适应策略，揭示影响沙柳生物量分配的主要环境因子，为沙柳种群稳定性建设和可持续经营提供参考，选取沙丘迎风坡、背风坡、丘间地和平坦沙地4种立地类型的沙柳林为研究对象，测定各样地内沙柳代表株的丛生枝基径、长度和茎叶生物量，用标准主轴回归建立茎、叶生物量与基径、枝长的异速生长方程，以探明沙柳丛生枝尺度上茎叶生物量积累分配与个体尺寸的依赖关系；进一步通过主轴漂移的方法，检验茎叶生物量异速生长方程在不同立地类型条件下的差异，进而探讨环境条件对沙柳生物量积累和分配的影响。结果表明：（1）随丛生枝个体增大，沙柳茎生物量积累速率高于叶生物量积累速率，这一规律在各个立地类型间表现一致；（2）沙柳丛生枝茎、叶生物量分配在不同立地类型间差异显著，沙丘（迎风坡、背风坡）的叶生物量占丛生枝条生物量的比例显著高于丘间地和平坦沙地（P基于本研究结果，未来可以通过适当人工干预以满足沙柳生长的水分要求，实现沙柳人工林种群的稳定发展。

关键词：毛乌素沙地沙柳生物量分配立地类型异速生长

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分子筛材料在VOCs吸附中的研究进展

化工进展 2022年第5期41卷 2504-2510页

作者：刘星园张永锋肖凯高境泽内蒙古工业大学化工学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区煤基固废高效循环利用重点实验室内蒙古呼和浩特010051

挥发性有机化合物(VOCs)的大量排放对我国大气环境已造成严重污染。本文综述了针对工业VOCs排放浓度低、风量大、含水等特点,分子筛作为较成熟的吸附材料在VOCs吸附处理中的应用。影响分子筛吸附VOCs的因素有孔径结构、表面性质、疏水... 详细信息

挥发性有机化合物(VOCs)的大量排放对我国大气环境已造成严重污染。本文综述了针对工业VOCs排放浓度低、风量大、含水等特点,分子筛作为较成熟的吸附材料在VOCs吸附处理中的应用。影响分子筛吸附VOCs的因素有孔径结构、表面性质、疏水性等。研究表明,与吸附质动力学尺寸相匹配的孔径和具有多级孔的分子筛吸附性能优良,引入适宜补偿阳离子也可加强吸附。文中指出:提高硅铝比或硅烷化改性来提高分子筛疏水性以及免除模板剂使用,降低成本,减小污染成为当下发展主流;在制备方法上打破传统水热合成法,使用固相法、微波辅助、晶种导入来降低能耗,实现绿色合成已成为新兴话题;研发多功能整体式材料以及吸附法和多种方法相结合来处理VOCs已成为未来发展趋势。

关键词：分子筛挥发性有机化合物吸附复合材料疏水性

硅基多孔材料的表征及其对SO_2的吸附性能

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环境科学研究 2018年第10期31卷 1787-1794页

作者：王峰张永锋张印民孟军内蒙古工业大学化工学院内蒙古自治区煤基固废高效循环利用重点实验室内蒙古呼和浩特010051

为增强火山灰反应的强度,提高对SO_2的脱除性能,以粉煤灰为原料采用两步水热合成法制备硅基多孔材料,并对制备的材料进行表征.结果表明:硅基多孔材料整体呈无序形态,主要成分为水化硅酸钙和Ca CO_3,属于无定型的非晶相物质;由C、O、Si... 详细信息

为增强火山灰反应的强度,提高对SO_2的脱除性能,以粉煤灰为原料采用两步水热合成法制备硅基多孔材料,并对制备的材料进行表征.结果表明:硅基多孔材料整体呈无序形态,主要成分为水化硅酸钙和Ca CO_3,属于无定型的非晶相物质;由C、O、Si、Na、Ca等元素构成,主要以SiO_3^(2-)、CO_3^(2-)的形式存在;呈蜂窝和玻璃纤维的网状结构,内部空隙发达,比表面积较大,且存在有大量的吸附水和结合水.利用固定床反应器测定了硅基多孔材料对SO_2的吸附性能,在入口ρ(SO_2)为1 200 mg/m3、吸附温度为50℃、SO_2含氧量为9%、粒度为200目(0. 075 mm)的条件下,SO_2的吸附量可达24. 87 mg/g,脱硫率可达100%,与钙基吸附剂相比吸附量提高了74%;将吸附SO_2后的硅基多孔材料在700℃下焙烧3 h,可以继续吸附SO_2,重复使用率可达72. 24%.由于SO_2在脱除过程中存在一定的化学反应,含氧量的增加能够提高其对SO_2的吸附量.研究显示,硅基多孔材料脱除SO_2的过程是由物理吸附和化学反应相结合的结果,其中由于制备的硅基多孔材料具有较大的比表面积和较为丰富的孔结构,有利于物理吸附;同时,在两步法制备硅基多孔材料的过程中使火山灰反应得到增强也同样提高了SO_2与硅基多孔材料的化学反应,进而增强了化学吸附的效果.

关键词：粉煤灰硅基多孔材料 SO2 吸附

多孔硅制备研究进展及其在锂离子电池方面的应用

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人工晶体学报 2022年第11期51卷 1983-1993页

作者：许琳琳于海英张永锋内蒙古工业大学化工学院呼和浩特010051 内蒙古自治区煤基固废高效循环利用重点实验室呼和浩特010051

多孔硅具有比表面积大、发光性能良好等特点,目前对于多孔硅的研究已经涉及到生物与化学传感器、药物递送、光催化、能源等领域。多孔硅中的孔隙可有效缓解硅在锂化时的体积膨胀,缩短锂离子从电解液向硅本体扩散的距离,促进高电流密度... 详细信息

多孔硅具有比表面积大、发光性能良好等特点,目前对于多孔硅的研究已经涉及到生物与化学传感器、药物递送、光催化、能源等领域。多孔硅中的孔隙可有效缓解硅在锂化时的体积膨胀,缩短锂离子从电解液向硅本体扩散的距离,促进高电流密度下的充放电过程。因此,多孔硅在储能领域得到了广泛研究与发展。但是一些挑战仍然存在,如制备成本、刻蚀机理、多孔结构的调控、多孔硅的电化学性能等还不能满足商业化应用的要求。本文对目前国内外多孔硅制备方法的研究进行了综述,并详细介绍了多孔硅在锂离子电池领域的应用。最后,对多孔硅材料在储能领域的发展进行了展望。

关键词：锂电池负极材料多孔结构金属辅助化学腐蚀法碳催化

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焦化厂VOCs的臭氧生成潜势及二次有机气溶胶生成潜势分析

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环境工程 2022年第9期40卷 19-25,43页

作者：肖凯张晓伟郝志飞张永锋孙俊民内蒙古工业大学化工学院呼和浩特010051 内蒙古自治区煤基固废高效循环利用重点实验室呼和浩特010051

焦化厂因其工艺特殊,SO、NO、颗粒物及VOCs的排放问题较为突出。故对焦化厂厂界环境空气VOCs排放特征进行分析,并依据最大增量反应活性(MIR)法和等效丙烯浓度(PEC)法对VOCs的臭氧生成潜势(OFP)进行评估,依据气溶胶生成系数(FAC)法对VOC... 详细信息

焦化厂因其工艺特殊,SO、NO、颗粒物及VOCs的排放问题较为突出。故对焦化厂厂界环境空气VOCs排放特征进行分析,并依据最大增量反应活性(MIR)法和等效丙烯浓度(PEC)法对VOCs的臭氧生成潜势(OFP)进行评估,依据气溶胶生成系数(FAC)法对VOCs二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP)进行评估。结果表明:1)厂界上、下风向5个点位共分析出包括芳香烃、卤代烃、烯烃、硫化物、酮类在内的17种VOCs;2)不同区域厂界检出的VOCs差异显著,总质量浓度为28.2~167.9μg/m^(3),其中芳香烃在各点位TVOCs中占比最大,达到51.01%~84.63%;3)脱硫提盐冷鼓区域边界OFP最大,理论值为335.51μg/m^(3),办公生活区边界OFP最小,理论值为47.06μg/m^(3),芳香烃对OFP贡献率为27.21%~62.37%,烯烃为39.17%~61.84%,卤代烃为2.08%~14.56%;通过PEC法估算OFP,结果变化趋势与MIR法结果相一致,等效丙烯浓度为3.11~31.89μg/m^(3);且1—5点位芳香烃的等效丙烯浓度贡献率分别为37.10%、51.46%、66.79%、58.80%和22.74%;4)1—5点位SOAFP分别为0.452,0.938,2.517,4.055,0.495μg/m^(3);芳香烃对SOAFP贡献最大。丙烯、甲苯、二甲苯、氯乙烯等质量浓度和反应活性均较大的物质,是需要优先控制的VOCs组分,可作为焦化厂环境空气VOCs的标志物。

关键词：焦化行业挥发性有机物(VOCs) 臭氧生成潜势(OFP) 二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP)

陶瓷碳酸盐双相膜分离CO_(2)的研究进展

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膜科学与技术 2023年第2期43卷 155-163,172页

作者：武和遥王迪许艳阳张永锋陈天嘉内蒙古工业大学化工学院煤基固废高值化利用国家地方联合工程研究中心内蒙古自治区煤基固废高效循环利用重点实验室呼和浩特010051

致密陶瓷-碳酸盐双相膜能够在高温下直接分离CO_(2),从而节省了大量负载能,使其在CO_(2)分离领域具有极大潜力.本文重点介绍了用于CO_(2)分离的陶瓷-碳酸盐双相膜的材料、分离机理和特点,总结了该膜在CO_(2)分离领域的研究进展.对该膜... 详细信息

致密陶瓷-碳酸盐双相膜能够在高温下直接分离CO_(2),从而节省了大量负载能,使其在CO_(2)分离领域具有极大潜力.本文重点介绍了用于CO_(2)分离的陶瓷-碳酸盐双相膜的材料、分离机理和特点,总结了该膜在CO_(2)分离领域的研究进展.对该膜未来的研究和发展方向进行了展望.

关键词：膜分离高温碳捕集双相膜 CO_(2)通量渗透稳定性