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氧化石墨烯/聚丙烯酸基导电黏附凝胶的制备与性能

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化工进展 2024年第2期43卷 1022-1032页

作者：王岩森侯丹丹李长金祁丽亚王春堯郭敏王颖中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

现有导电凝胶材料在实际使用时存在诸多缺陷,因此设计出一种兼具高强度、高黏附性和高导电性的凝胶材料具有重要的应用意义。本文以丙烯酸(AAc)和丙烯酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯(AAc-NHS ester)为基体,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为交联剂,... 详细信息

现有导电凝胶材料在实际使用时存在诸多缺陷,因此设计出一种兼具高强度、高黏附性和高导电性的凝胶材料具有重要的应用意义。本文以丙烯酸(AAc)和丙烯酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯(AAc-NHS ester)为基体,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为交联剂,引入氧化石墨烯(GO)作为增效成分,通过光引发一步聚合法制备了复合凝胶材料(PAA-NHS/GO)。GO的引入提高了体系的交联度,增强了凝胶的稳定性并赋予了凝胶高导电特性。PAA-NHS/GO的拉伸强度、断裂伸长率、电导率分别可达0.336MPa、302.6%和0.93S/m。复合凝胶的功能基团能与组织表面产生强黏附效果,黏附强度超过40kPa,同时还具备高生物安全性和优异的生物相容性。在外力作用下,复合凝胶表现出稳定的应变传感特性。而在用于心电信号监测时,复合凝胶的灵敏度高,并可实现稳定清晰的信号传输。PAA-NHS/GO作为新型导电黏附凝胶,有望用于柔性可穿戴、生物传感、电子皮肤等领域。

关键词：氧化石墨烯聚丙烯酸凝胶导电黏附

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Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学性能、抗氧化及疏水性能

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材料工程 2024年第2期52卷 190-197页

作者：李仲博中国航发北京航空材料研究院北京100095

利用物理气相沉积(PVD)技术交替沉积Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层,制备一系列具有不同ZrYN纳米层厚度(l)的Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜,并通过XRD,SEM,纳米压痕仪,显微硬度计及接触角测量仪等研究不同l对Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学、抗氧化... 详细信息

利用物理气相沉积(PVD)技术交替沉积Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层,制备一系列具有不同ZrYN纳米层厚度(l)的Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜,并通过XRD,SEM,纳米压痕仪,显微硬度计及接触角测量仪等研究不同l对Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学、抗氧化以及疏水性能的影响。结果表明:当Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层厚度分别为10 nm和1 nm时,纳米多层膜具有高硬度(H=26.8 GPa)和优异的断裂韧度(Kf=4.21 MPa∙m^(1/2))。硬度和断裂韧度的提高可能是因为,当l较小时,纳米层间形成良好的c-Ti_(3)AlN/c-ZrYN共格外延结构,可以有效阻碍位错的产生和滑移。高密度的异质界面可使微裂纹发生连续偏转,有效延长裂纹扩散路径的同时消耗裂纹传播能量,从而提高断裂韧度。同时,较小的l也易于获得优异的抗氧化性能,l较小时Ti_(3)AlN纳米层占主导地位,Al倾向于在表面形成致密的Al_(2)O_(3)层,阻碍氧气向薄膜内部扩散。此外,Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜表面形成的结瘤缺陷增加表面粗糙度,使得薄膜的疏水性能得到提高,从而使其在潮湿环境中不易快速发生腐蚀。

关键词： Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学性能抗氧化性疏水性

高电压LiCoO2的表面结构与性能:回顾与展望（英文）

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电化学(中英文) 2024年第6期 4-26页

作者：方建军杜宇豪李子健樊文光任恒宇易浩聪赵庆贺潘锋北京大学深圳研究生院新材料学院乾途电池科技有限公司

近年来,高电压LiCoO2（LCO）正极的研发成为学术界和工业界广泛关注的焦点。研究表明,解决表面问题是提升高电压LCO性能的最有效途径。本综述系统回顾了高电压LCO所面临的问题,包括相变和裂纹的生成、与氧氧化还原相关的问题以及副反应... 详细信息

近年来,高电压LiCoO2（LCO）正极的研发成为学术界和工业界广泛关注的焦点。研究表明,解决表面问题是提升高电压LCO性能的最有效途径。本综述系统回顾了高电压LCO所面临的问题,包括相变和裂纹的生成、与氧氧化还原相关的问题以及副反应,以及表面结构的退化。接着,我们深入阐述了表面调制,以及表面调制与电解质调制之间的相互作用。最后,我们展望了更先进的LCO正极的发展前景,包括低成本高质量的制造,设计适用于极端条件（如高温、高速充电、低温等）的LCO正极,并实现约220 mAh·g-1的稳定容量释放。我们期望这项工作能为未来推动高电压LCO的发展和应用提供参考。

关键词： LiCoO_2 界面结构相转变表面修饰正极电解质界面

基于生成对抗网络和深度森林结合的粮食加工过程污染物小样本数据扩充及预测

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食品科学 2024年第12期45卷 22-30页

作者：郭香兰王立金学波于家斌白玉廷李涵宇隗立昂马倩温浩然北京工商大学计算机与人工智能学院北京102488

粮食加工过程污染物的准确预测对粮食安全具有重要意义,但由于粮食加工工艺复杂,污染物检测困难导致数据量较小,难以满足建模预测所需,需要研究小样本的污染物数据扩充方法。同时,较小样本量的粮食加工过程污染物数据往往缺乏足够的先... 详细信息

粮食加工过程污染物的准确预测对粮食安全具有重要意义,但由于粮食加工工艺复杂,污染物检测困难导致数据量较小,难以满足建模预测所需,需要研究小样本的污染物数据扩充方法。同时,较小样本量的粮食加工过程污染物数据往往缺乏足够的先验知识,传统监督学习的方法对其预测精度较低,且现有连续型深度学习模型不适于粮食加工过程这一间歇过程,需研究基于无监督学习和离散深度学习的粮食加工过程污染物预测方法。为此,本文针对粮食加工过程污染物提出基于时间生成对抗网络(time generative adversarial networks,TimeGAN)的数据扩充及基于生成对抗网络(generative adversarial networks,GAN)和深度森林(deep forest,DF)结合的预测方法。首先构建TimeGAN模型,对小样本数据学习后得到多组样本数据,实现数据扩充;将无监督学习的GAN模型与适用于离散过程的DF模型结合,构建GAN-DF模型,实现污染物预测;再分别将DF与长短时记忆(long short-term memory,LSTM)-DF模型作为生成器嵌入到GAN,构建DFGAN与LSTM-DFGAN模型,进一步提高污染物预测的准确度。通过稻谷加工过程的金属污染物Pb数据(Pb含量)进行仿真验证,结果表明TimeGAN方法扩充数据可行,LSTM-DFGAN模型的综合预测效果最好,其扩充数据后的预测平均绝对误差和均方根误差低至7.50×10^(-5)mg/kg和1.60×10^(-8)mg/kg。

关键词：生成对抗网络深度森林粮食加工污染物预测

肠道菌群介导谷物阿魏酸代谢及其生理功效的研究进展

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食品科学 2024年第18期45卷 307-314页

作者：路士熠程丹阳安梦达李洪岩王静北京工商大学食品与健康学院北京100048

阿魏酸是谷物中含量最丰富的酚酸,常以游离态和结合态两种形式广泛存在于谷物、豆类等植物基食品当中。阿魏酸具有抗氧化、抗炎、抗菌等多种功能活性,其在食品、医药方面具有较高的应用价值。尽管已有大量体内外实验结果表明谷物阿魏酸... 详细信息

阿魏酸是谷物中含量最丰富的酚酸,常以游离态和结合态两种形式广泛存在于谷物、豆类等植物基食品当中。阿魏酸具有抗氧化、抗炎、抗菌等多种功能活性,其在食品、医药方面具有较高的应用价值。尽管已有大量体内外实验结果表明谷物阿魏酸对维持肠道健康有重要意义,但对其肠道菌群代谢机制尚不明确。本文对近些年有关阿魏酸的肠道菌群代谢文献进行系统整理,从谷物阿魏酸的存在形式、其肠道释放与代谢及产生的生理健康效应3个方面详细总结了其进展情况,旨在为明确阿魏酸发挥肠道调控作用的分子机制提供新见解,为更好地开发利用谷物阿魏酸及其代谢物提供理论参考。

关键词：阿魏酸存在形式肠道代谢代谢产物健康功效

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鸡爪跗跖骨的剥离特性及其影响因素

中国食品学报 2024年第7期24卷 278-285页

作者：高东明徐闻远北京工商大学人工智能学院北京100048

目前鸡爪在脱骨加工过程中存在骨肉剥离特性不明确,几何形貌不规整,机械化脱骨难的问题。本文首先建立具有统计学意义的鸡爪及其跗跖骨的数字模型以及参考坐标系。在此坐标系下,以剥离强度为衡量指标,通过各向剥离法对鸡爪的各向剥离强... 详细信息

目前鸡爪在脱骨加工过程中存在骨肉剥离特性不明确,几何形貌不规整,机械化脱骨难的问题。本文首先建立具有统计学意义的鸡爪及其跗跖骨的数字模型以及参考坐标系。在此坐标系下,以剥离强度为衡量指标,通过各向剥离法对鸡爪的各向剥离强度及相应的剥离残留率进行测定,分析影响剥离强度的因素。结果表明,轴向剥离强度曲线整体趋势呈U型,最大剥离强度为3.23 kN/m。周向剥离强度曲线大多呈锯齿状,最大剥离强度出现的位置在跗跖骨顶部,为5.12 kN/m。在剥离过程中跗跖骨的骨外组织呈层性的特征,肉质内部存在脱层现象。在跗跖骨不同界面处的生物结构及组成对界面结合强度的影响不同,跖骨槽处界面结合强度最低,滑车凹口处骨外组织的呈层性特征并未影响界面的结合强度,且其正交方向上表现为各向同性,韧带脊和杯状凹处的界面结合存在着比较明显的各向异性。轴向剥离强度在峰值大小及数量上远小于周向剥离强度,剥离残留率结果也表明,轴向剥离残留率远小于周向的剥离残留率,这表明采用轴向剥离的方式在实际脱骨中是最优的选择。

关键词：鸡爪跗跖骨剥离强度剥离残留率

含氮芳香性杂环化合物的不对称氢化反应研究进展

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有机化学 2024年第5期44卷 1403-1422页

作者：刘晨光中石化(北京)化工研究院有限公司北京100083

手性饱和含氮杂环结构广泛存在于天然产物、生物活性分子和药物分子中.利用含氮芳杂环化合物的不对称氢化反应来构筑该类化合物是最为直接有效的方法之一.然而,由于含氮芳杂环化合物具有很强的共轭稳定性,且产物中氮原子对金属催化剂具... 详细信息

手性饱和含氮杂环结构广泛存在于天然产物、生物活性分子和药物分子中.利用含氮芳杂环化合物的不对称氢化反应来构筑该类化合物是最为直接有效的方法之一.然而,由于含氮芳杂环化合物具有很强的共轭稳定性,且产物中氮原子对金属催化剂具有毒化作用,该类化合物的不对称氢化反应的发展要滞后很多,研究报道也相对较少.其中,如何开发高效的催化体系来实现活化惰性底物的同时,对反应的立体选择性进行精确调控是相关研究的关键问题.目前,一系列过渡金属以及有机小分子催化剂的开发已经引领该领域取得了一定进展.鉴于不同类型催化剂的结构和性质对于催化活性、反应选择性及底物适用范围的显著影响,根据催化剂的反应性进行分类,系统综述了含氮芳香性杂环化合物不对称氢化反应的研究进展.

关键词：氢化反应不对称催化手性含氮杂环

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膜法分离一/二价阳离子的研究进展

化工进展 2024年第3期43卷 1363-1373页

作者：赵国珂张杨刘轶群中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

各类工业过程如水质软化、食用盐纯化、盐湖卤水提锂、酸和重金属资源回收等对一/二价阳离子高效分离的需求日益增长,近年来,针对上述分离体系的膜材料的研究取得了诸多进展。本文详细总结了针对一/二价阳离子分离的选择性阳离子交换膜... 详细信息

各类工业过程如水质软化、食用盐纯化、盐湖卤水提锂、酸和重金属资源回收等对一/二价阳离子高效分离的需求日益增长,近年来,针对上述分离体系的膜材料的研究取得了诸多进展。本文详细总结了针对一/二价阳离子分离的选择性阳离子交换膜、纳滤膜、支撑液膜和离子印迹膜的研究进展,重点梳理了相关膜材料的离子选择性优化思路和机理,对比分析了上述膜过程的特点和适用场景。基于此,作者认为,离子筛分精细化是膜分离技术的重要发展方向。在分子尺度明晰分离层的形成和演化机理,对于提高界面聚合反应可控度,实现在亚纳米尺度膜结构的精细调控至关重要。通过在膜基体内可控构建目标离子的特异性识别位点和传质通道,有望实现高选择性离子筛分。此外,具有本征规则孔道结构的新型分离膜材料,如MOFs、COFs、二维层状结构膜等,在精细筛分方面具有良好的发展潜力。

关键词：阳离子交换膜纳滤膜液膜离子印迹膜一/二价阳离子分离

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北京市地下水中高危害污染物筛选

环境科学 2024年第6期45卷 3142-3152页

作者：杨蕾徐莹余诗航李潇斐李剑北京师范大学水科学研究院地下水污染控制与修复教育部工程中心北京100875

地下水污染物对用水安全和人民健康造成了巨大的威胁.为开展地下水中高危害污染物筛选,改进了传统的危害评价方法,构建了涵盖毒理学优先指数法(Tox Pi),吸收、分布、代谢、排泄(ADME)性质评估法和二模网络分析法的污染物危害评估-筛选-... 详细信息

地下水污染物对用水安全和人民健康造成了巨大的威胁.为开展地下水中高危害污染物筛选,改进了传统的危害评价方法,构建了涵盖毒理学优先指数法(Tox Pi),吸收、分布、代谢、排泄(ADME)性质评估法和二模网络分析法的污染物危害评估-筛选-表征综合体系,针对北京市地下水中非靶检测到的234种疏水性有机污染物(HOCs)开展危害评估和毒害污染物筛选.利用Tox Pi方法筛选出危害潜力排名前20的污染物,在此基础上耦合其ADME性质进一步识别出17种高优先级HOCs,并通过二模网络分析,系统表征了这17种高优先级HOCs作用的基因分子靶点,通过关联性和加权平均度分析最终得到10种高危害的HOCs,并揭示其毒作用类型多集中于内分泌干扰效应、致癌效应以及遗传毒性.研究结果可为我国区域地下水污染物的防治提供技术支撑.

关键词：地下水污染疏水性有机污染物(HOCs) 非靶向筛查技术毒理学优先指数法(Tox Pi) 吸收、分布、代谢、排泄(ADME) 污染物筛选