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超薄超小镍铁水滑石的声悬浮制备

洁净煤技术 2024年第4期30卷 120-129页

作者：加晓丹李金龙张绍炳贾金鑫赵顺省杨再文杨征刘向荣西安科技大学化学与化工学院陕西西安710054 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021

开发高效、低成本的清洁能源,有助于降低CO_(2)排放。电催化分解水产氢产氧或许可实现未来对清洁能源的需求。在诸多纳米材料中,超薄二维纳米材料因其可暴露更多的活性位点、具有更高的比表面积等特点,在电催化反应中表现出优异的性能... 详细信息

开发高效、低成本的清洁能源,有助于降低CO_(2)排放。电催化分解水产氢产氧或许可实现未来对清洁能源的需求。在诸多纳米材料中,超薄二维纳米材料因其可暴露更多的活性位点、具有更高的比表面积等特点,在电催化反应中表现出优异的性能。镍铁水滑石(NiFe-LDH)是非常有前景的过渡金属电催化分解水产氧反应(OER)催化剂。采用水热法制备Ni_(x)Fe_(1)-LDH(x=1,2,3)前体,利用超声悬浮剥离法实现超薄超小镍铁水滑石纳米片的快速制备。声悬浮法利用超声波发射端和反射端间产生的高强度声辐射力来抵消样品的重力,进而使样品被悬浮。超声波反复叠加形成的高声强驻波,更易实现超薄超小纳米材料的快速制备。研究发现,通过超声悬浮技术可实现仅用20μL甲酰胺在20 min内成功将Ni_(1)Fe_(1)-LDH前体从横向尺寸为1500 nm、厚度为25.66 nm剥离为分散较为均匀、横向尺寸约10 nm、厚度低至0.649 nm的超薄超小镍铁水滑石纳米片,并具有优异的OER性能。不同物质的量比的镍铁水滑石随超声悬浮时间逐渐增加,OER性能逐渐提高。其中,当电流密度达10 mA/cm^(2)时,Ni_(1)Fe_(1)-LDH-20 min的过电位低至309 mV,相比于Ni_(1)Fe_(1)-LDH前体的过电位673 mV,降低了364 mV,其塔菲尔斜率也相应从137 mV/dec降至67 mV/dec,电化学活性表面积增大了2.4倍。与其他过渡金属基催化剂相比,在OER中表现出优异的性能。

关键词：镍铁水滑石析氧反应声悬浮剥离超薄超小纳米片

煤炭地下气化污染物苯酚在渗透反应墙中的穿透行为及数值反演

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洁净煤技术 2024年

作者：王凡徐冰谌伦建李从强邢宝林苏发强河南理工大学能源科学与工程学院河南省煤炭绿色转化重点实验室河南理工大学化学化工学院煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心

煤炭地下气化（UCG）是集煤炭开发、转化为一体的煤炭清洁利用技术，但地下水污染风险已成为限制其推广应用的主要瓶颈之一。本文以有井式UCG为背景，以苯酚溶液为模拟UCG污染水，分别以砂、砂与有机膨润土和砂与活性炭混合材料构建模... 详细信息

煤炭地下气化（UCG）是集煤炭开发、转化为一体的煤炭清洁利用技术，但地下水污染风险已成为限制其推广应用的主要瓶颈之一。本文以有井式UCG为背景，以苯酚溶液为模拟UCG污染水，分别以砂、砂与有机膨润土和砂与活性炭混合材料构建模拟渗透反应墙（PRB）实验系统，利用有限元法和Python科学计算库NumPy及SciPy构建数值反演程序，研究苯酚在PRB中的穿透现象。结果表明：（1）对于充填砂和有机膨润土的PRB，随着砂和有机膨润土质量比增加，扩散系数D和渗流速度q增大，弥散度λ和延迟因子R减小；充填砂和活性炭的PRB，随着砂和活性炭质量比增加，扩散系数D、渗流速度q和延迟因子R减小，弥散度λ增大。（2）混合材料质量比决定其孔隙率和吸附性能，对阻滞净化苯酚有重要影响，对于砂和有机膨润土配制PRB墙体材料，质量比增大，PRB墙体孔隙率增大，苯酚初检时间缩短；对于砂和活性炭配制PRB墙体材料，质量比增大，PRB墙体孔隙率减小，苯酚初检时间先增大后减小。（3）PRB对苯酚的吸附净化效果与机理：砂与有机膨润土构成墙体材料，其质量比存在一个阈值（本实验条件下阈值为2:1），当质量比小于该阈值时PRB对苯酚的净化效果较好，大于该阈值时净化效果急剧下降；砂与活性炭构成的墙体材料，当其质量比小于2:1时溶液渗流速度占主导作用，当质量比大于2:1时活性炭吸附性能占主导作用。

关键词：煤炭地下气化地下水污染渗透反应墙数值反演有限元

神经管闭合的新见解:叶酸不应答型神经管畸形

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第5期40卷 575-587页

作者：任文彬李建婷解军山西医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室出生缺陷与细胞再生山西省重点实验室太原030001 山西医科大学煤炭环境致病与防治教育部重点实验室太原030001

神经管畸形(neural tube defects,NTDs)是一种常见的、严重且复杂的先天性畸形,是遗传、营养和环境因素相互作用的结果。母体妊娠期补充叶酸(folic acid,FA)已被证明是一种非常有效的策略,常用于部分NTDs的初级预防。然而,仍有一部分NTD... 详细信息

神经管畸形(neural tube defects,NTDs)是一种常见的、严重且复杂的先天性畸形,是遗传、营养和环境因素相互作用的结果。母体妊娠期补充叶酸(folic acid,FA)已被证明是一种非常有效的策略,常用于部分NTDs的初级预防。然而,仍有一部分NTDs病例对FA治疗具有抵抗性,称为“FA不应答型NTDs”或“FA抵抗型NTDs”。FA不应答型NTDs的病因复杂,涉及遗传、营养、环境及母体相关因素。本文综述了叶酸不应答型NTDs的相关遗传、营养、环境及母体等风险因素,并揭示了其致病机制的研究进展。其中,遗传因素主要从小鼠突变体及品系、叶酸一碳代谢基因、关键凋亡基因三方面展开阐述,为该类患儿的产前诊断提供了可能的遗传检测位点。营养因素方面,本文主要聚焦目前已报道的肌醇和蛋氨酸,解释其对该种疾病潜在的干预机制,为NTDs患者早期营养干预提供新方向。此外,本文还探讨了叶酸一碳代谢中的辅助因子-维生素B12参与叶酸不应答型NTDs发生的可能机制,增加叶酸联合其他维生素治疗出生缺陷的可能性。最后,本文还综述了环境因素和母体因素在叶酸不应答型NTDs中的研究进展,为高危人群提供孕早期健康指导。总之,本文综述了叶酸不应答型NTDs的相关风险因素及其致病机制的研究进展,为当下该种疾病及同类型出生缺陷的防治提供新的见解。

关键词：神经管畸形肌醇小鼠模型叶酸卷尾

基于多组学数据构建低级别胶质瘤患者预后预测模型

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现代预防医学 2024年第14期51卷 2669-2674页

作者：刘毅蓉任月秦阳武舒琪赵晋芳罗天娥山西医科大学公共卫生学院卫生统计学教研室煤炭环境致病与防治教育部重点实验室

目的探讨综合聚类方法在识别低级别胶质瘤（LGG）亚型和预后预测中的应用。方法采用集合了十种聚类算法的综合聚类算法（MOVICS）对TCGA下载的LGG患者多组学数据进行整合，得到聚类亚型；通过多因素Cox回归分析LGG的预后因素。使用mRN... 详细信息

目的探讨综合聚类方法在识别低级别胶质瘤（LGG）亚型和预后预测中的应用。方法采用集合了十种聚类算法的综合聚类算法（MOVICS）对TCGA下载的LGG患者多组学数据进行整合，得到聚类亚型；通过多因素Cox回归分析LGG的预后因素。使用mRNA数据构建随机森林分类预测模型来评估分类性能，用CGGA数据集进行外部验证。结果 LGG患者经过聚类分为两型，两组生存率差异具有统计学意义（χ2=54.410,P部验证集和两个外部验证集的C指数分别为0.717、0.721、0.574和0.572,Brier评分分别为0.044、0.066、0.179和0.128,两个外部验证数据集的生存差异均有统计学意义（P䥺Symbol|@@0.05）。结论综合聚类方法能够有效识别LGG亚型，其亚型是LGG患者的预后因素，并在外部数据集CGGA中得到验证，可为LGG的临床个性化治疗提供重要的理论依据。

关键词：多组学聚类低级别胶质瘤预后预测随机森林

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超纯无烟煤导电性的研究

洁净煤技术 2024年

作者：宋树磊阎善文许轩陈增强刘红旗煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室山东瑞福锂业有限公司中国矿业大学化工学院

为了研究无烟煤自身的导电特性以及提高其导电性能，使无烟煤成为填料和电极材料的一部分，采用酸溶法制备了灰分为0.13%的超纯无烟煤，采用粉末电阻率仪探索了含水率、灰分、压强、粒度以及矿物质成分对超纯无烟煤导电性的影响规律。... 详细信息

为了研究无烟煤自身的导电特性以及提高其导电性能，使无烟煤成为填料和电极材料的一部分，采用酸溶法制备了灰分为0.13%的超纯无烟煤，采用粉末电阻率仪探索了含水率、灰分、压强、粒度以及矿物质成分对超纯无烟煤导电性的影响规律。实验结果表明，无烟煤电导率随含水率和压强的升高呈上升趋势。随着灰分的降低电导率逐渐升高。当灰分低于1.0%时，电导率随灰分降低而急剧升高。在压强为4.00 MPa、含水率为6.21%、粒度为0.2-0.1 mm的实验条件下，灰分降低至0.13%时，无烟煤导电性最佳，其电导率为1.44×10-7S/cm。在研究范围内，粒度对无烟煤电导率变化的影响较小。煤中常见矿物质的电导率顺序为：黄铁矿＞高岭石＞二氧化硅＞碳酸钙＞硫酸钙；黄铁矿的电导率值最高，可达1.32×10-2S/cm。无烟煤电导率随黄铁矿添加含量的增加呈升高趋势，而随其他矿物质含量的增加呈降低趋势。采用响应曲面模型优化正交试验研究结果，获得了无烟煤电导率与含水率(A)、灰分(B)以及粒度(C)之间的二次回归方程。含水率和灰分对无烟煤电导率测试结果的影响是显著的，其中灰分对电导率的影响程度最大，含水率次之，粒度最小。

关键词：超纯无烟煤导电性电阻率电导率

NF-κB/NLRP3信号通路在急性睡眠剥夺致小鼠焦虑抑郁样行为中的调控作用

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现代预防医学 2024年第10期51卷 1852-1859+1871页

作者：潘芸王洁张文平张英英山西医科大学公共卫生学院流行病学教研室煤炭环境致病与防治教育部重点实验室

目的探讨NF-κB/NLRP3信号通路在急性睡眠剥夺致小鼠焦虑抑郁样行为中的调控作用。方法选取48只8周龄雄性C57BL/6J小鼠，随机分为4组：对照组(CON)、抑制剂组(lithium chlo-ride, LiCl)、睡眠剥夺组(sleep deprivation, SD)和睡眠剥夺... 详细信息

目的探讨NF-κB/NLRP3信号通路在急性睡眠剥夺致小鼠焦虑抑郁样行为中的调控作用。方法选取48只8周龄雄性C57BL/6J小鼠，随机分为4组：对照组(CON)、抑制剂组(lithium chlo-ride, LiCl)、睡眠剥夺组(sleep deprivation, SD)和睡眠剥夺+抑制剂组(SD+LiCl),每组12只。采用多平台水环境改良法(modified multiple platform method, MMPM)构建小鼠急性睡眠剥夺模型，利用高架十字迷宫实验、旷场实验、悬尾实验和强迫游泳实验评估小鼠焦虑抑郁样行为学改变，HE染色观察小鼠海马组织病理学改变，RT-PCR法检测小鼠核因子κB(Nuclear factor kappa B,NF-κB)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein3,NLRP3)的mRNA表达。结果与CON组相比，SD组小鼠体重、海马重量、海马脏器系数均显著降低(F=0.452,P=0.006;F=6.553,P=0.009;F=1.428,P=0.001)。在旷场实验中，与CON组相比，LiCl组进入中心区域次数无统计学差异(F=5.084,P=0.744),SD组显著减少(F=0.028,P=0.017)。在高架十字迷宫实验中，与CON组相比，LiCl组进入开放臂时间无统计学意义(F=0.09,P=0.113),SD组显著减少(F=0.085,P=0.011)。强迫游泳实验结果显示，与CON组相比，LiCl组小鼠不动时间无统计学差异(F=3.422,P=0.260)。悬尾实验表明，与CON组相比，SD组悬尾不动时间显著增加(F=11.218,P=0.005)。HE染色结果显示，与CON组相比，SD组以及SD+LiCl组小鼠海马组织均出现显著病理学改变。RT-PCR结果表明，与CON组相比，LiCl组NF-κB和NLRP3的mRNA表达无统计学差异(F=4.629,P=0.147;F=15.555,P=0.107),而SD组均显著增高(F=6.969,P<0.001;F=15.833,P=0.017)。结论 NF-κB/NLRP3通路可能在SD致小鼠焦虑抑郁样行为的发生过程中发挥调控作用。

关键词：急性睡眠剥夺焦虑样行为抑郁样行为 NF-κB/NLRP3通路氯化锂

急倾斜巨厚煤层复杂空间结构区微震时空演化规律及诱冲机理

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煤炭学报 2024年第4期49卷 1786-1803页

作者：崔峰张随林刘旭东来兴平姬松涛冯攀飞贾冲陆长亮王昊西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021 国家能源集团新疆能源公司乌东煤矿新疆乌鲁木齐830000

煤矿冲击地压灾害的发生与空间结构密切相关,尤其在复杂空间结构区灾害发生更频繁。掌握煤层开采复杂空间结构区煤岩灾变规律并揭示其发生机制对于冲击地压防控具有重要意义。以乌东煤矿为研究背景,采用数值模拟、微震监测、理论分析等... 详细信息

煤矿冲击地压灾害的发生与空间结构密切相关,尤其在复杂空间结构区灾害发生更频繁。掌握煤层开采复杂空间结构区煤岩灾变规律并揭示其发生机制对于冲击地压防控具有重要意义。以乌东煤矿为研究背景,采用数值模拟、微震监测、理论分析等方法,研究了岩柱应力异常尺寸效应,分析了复杂空间结构区微震时空演化规律,揭示了复杂空间结构下冲击地压发生机理,评估了煤层开采不同区域的冲击危险性。研究结果表明:①急倾斜岩柱厚度更窄、出露高度更大其撬动效应更强,岩厚变异应力异常形成5个分区。②岩柱厚度更窄区域微震频次更多,能量更高,时空活动度更强,离散性更高。高应力区、应力梯度区、应力平稳区依次呈现“低频次-高能量”、“高频次-高能量”、“低频次-低能量”的微震响应特征。③特殊空间结构区域微震事件簇集且能级增大,时空活动度及离散性陡增,尤其在结构边缘该特征更明显,能量积聚及释放速率增大,冲击地压发生的概率及强度更高。位于岩柱更窄区域的特殊空间结构内微震活动更剧烈。④岩柱厚度越窄(煤柱高度越大)则岩柱向深的弯矩及能量增长速率越快,冲击危险性更高。依据结构面强度效应推断出断裂带发生滑移错动,是能量积聚与释放的优势区域。揭示冲击地压发生机理为高静载及低临界载荷共同作用,基于应力集中特征评估煤层开采不同区域的冲击危险性。

关键词：急倾斜巨厚煤层复杂空间结构微震时空演化规律冲击地压

鄂尔多斯盆地东胜煤田侏罗系煤中元素地球化学特征及其古环境意义

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地质学报 2024年第8期98卷 2409-2423页

作者：李美芬马丹李磊韩智蒋恒宇崔曦李瑶李佳鑫邱旺王树斌太原理工大学地球科学与测绘工程学院山西太原030024 煤科学教育部重点实验室山西太原030024 内蒙古煤炭地质勘查(集团)地质勘查公司内蒙古呼和浩特010010

本文以鄂尔多斯盆地东胜煤田塔然高勒矿区锡尼布拉格勘查区6-5号钻孔延安组煤为研究对象,在工业分析和元素分析的基础上,采用X射线荧光光谱仪(XRF)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了煤中常量元素及微量元素含量,对煤中元素的富集... 详细信息

本文以鄂尔多斯盆地东胜煤田塔然高勒矿区锡尼布拉格勘查区6-5号钻孔延安组煤为研究对象,在工业分析和元素分析的基础上,采用X射线荧光光谱仪(XRF)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了煤中常量元素及微量元素含量,对煤中元素的富集程度进行了分析,并利用煤相参数和地球化学参数对延安组不同煤层的沉积古环境进行了重建。结果表明:不同煤层样品以低水分含量、(特)低灰分产率、特低硫含量和中高挥发分产率为特征,煤中硫以有机硫为主;不同煤层煤中常量元素均以SiO_(2)和Al_(2)O_(3)为主,其次为CaO、Fe_(2)O_(3)和Na_(2)O;煤中微量元素富集程度不同,3#煤中富集Cr、Zr、Nb、Ta和Th,轻度富集V、Cu、Zn、Ga、Y、Ba、Yb、Hf、W、Pb和U,4#煤中富集Sb,轻度富集Ba、Be、Co,5#煤中轻度富集Be和Co,6#煤中轻度富集Cr和V;稀土元素结果表明,3#煤和6#煤以重稀土富集型为特征,4#煤和5#煤以中/重稀土富集型为特征,不同煤层均存在Eu正异常现象;不同煤层煤岩显微组分均以惰质组为主,其中4#煤中惰质组含量最低;各煤层沉积水体均为氧化环境占主导,其中3#、5#及6#煤形成于酸性、富氧—次富氧、水动力较弱的干燥森林沼泽相,而4#煤形成于酸性、富氧—次富氧、水动力较弱的干燥森林沼泽相与碱性、缺氧—极贫氧环境、水体环境波动较大的潮湿森林沼泽相,这两种环境交替出现。

关键词：鄂尔多斯盆地侏罗系延安组地球化学古环境

软弱破碎围岩锚固孔树脂锚固剂流失对锚固性能影响研究

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中国矿业大学学报 2024年第3期53卷 483-496页

作者：付孟雄黄帅帅刘少伟贺德印张建英郭重托河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 伊犁永宁煤业化工有限公司新疆伊宁844500

树脂锚固剂作为锚杆与围岩的重要黏结剂,在锚固剂搅拌时软弱破碎围岩锚固孔壁裂隙可能会造成树脂锚固剂流失,影响锚固性能.因此,本文首先开展了基于3D打印高透光锚固孔裂隙模型的树脂锚固剂流失可视化试验,然后采用理论分析、数值模拟... 详细信息

树脂锚固剂作为锚杆与围岩的重要黏结剂,在锚固剂搅拌时软弱破碎围岩锚固孔壁裂隙可能会造成树脂锚固剂流失,影响锚固性能.因此,本文首先开展了基于3D打印高透光锚固孔裂隙模型的树脂锚固剂流失可视化试验,然后采用理论分析、数值模拟及实验室试验方法分析了树脂锚固剂流失对锚固性能的影响.结果表明:树脂与固化剂在锚杆运动作用下会快速向锚固孔壁裂隙流动,并在裂隙内部形成固化结构,使锚固长度缩短,系统的锚固性能随着裂隙数量、张开度、倾角及树脂锚固剂流入深度的增加而降低.围岩注浆改性、增加树脂锚固剂药卷数量以及锚固孔扩孔技术可削弱锚固剂流失带来的影响,提出了树脂锚固剂流失条件下锚固剂药卷用量计算表达式.本文可为软弱破碎围岩控制与锚固质量提升方法研究提供一定参考.

关键词：锚杆支护软弱破碎围岩孔壁裂隙树脂锚固剂流失锚固性能