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仿生超浸润界面传感技术在生物分析中的应用

分析试验室 2024年第2期43卷 168-178页

作者：孙梦雪赵泳森李延雷高中锋山东省高校界面反应与传感分析重点实验室济南大学化学化工学院济南250024

仿生超浸润界面材料是构建高灵敏度、高特异性生物传感器的一类新兴材料,广泛适用于环境监测、生物医药、食品分析等领域。本文介绍了4种典型的超浸润界面,包括超疏水界面、超亲水界面、超润滑界面以及图案化浸润性界面,总结了界面浸润... 详细信息

仿生超浸润界面材料是构建高灵敏度、高特异性生物传感器的一类新兴材料,广泛适用于环境监测、生物医药、食品分析等领域。本文介绍了4种典型的超浸润界面,包括超疏水界面、超亲水界面、超润滑界面以及图案化浸润性界面,总结了界面浸润性调控在电化学、荧光、可视化、表面增强拉曼和可穿戴检测器件等技术中的研究和最新进展,阐述了传感器构建机理和检测机制。最后,对仿生超浸润界面传感技术在生命分析应用中存在的问题和现存的挑战进行了总结和讨论。

关键词：浸润性生物传感技术仿生材料生物分析应用

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金催化乙炔氢氯化的密度泛函理论研究进展

分子催化（中英文） 2024年第3期38卷 273-283,I0004页

作者：徐成瑜李晓月李胜楠董杨孙恩琪范天博张福群刘云义郭洪范沈阳化工大学化学工程学院辽宁省化工应用技术重点实验室辽宁沈阳110142 辽宁省镁钙资源无机功能材料工程研究中心辽宁沈阳110142

乙炔氢氯化(AH)是生产氯乙烯的主要途径之一,传统上使用高毒性的汞催化剂,因此开发无汞催化剂迫在眉睫.金(Au)催化剂是最有潜力的替代催化剂之一,然而其活性Au物种、反应物的活化过程或反应过渡态结构等催化机理仍不够清晰.密度泛函理论... 详细信息

乙炔氢氯化(AH)是生产氯乙烯的主要途径之一,传统上使用高毒性的汞催化剂,因此开发无汞催化剂迫在眉睫.金(Au)催化剂是最有潜力的替代催化剂之一,然而其活性Au物种、反应物的活化过程或反应过渡态结构等催化机理仍不够清晰.密度泛函理论(DFT)在研究由Au催化AH的反应机理中发挥了极其重要的作用.我们综述了DFT对金催化剂活性位点、反应物在催化剂上的吸附性质及反应机理的研究进展.重点讨论了DFT对阳离子金和金簇催化AH反应过程的模拟计算,包括Au电子状态、其它原子掺杂及金簇尺寸和形状对催化AH反应影响的模拟.结果表明DFT模拟计算在微观分子尺度上研究反应物的吸附、反应中间体及过渡态等方面发挥了关键作用,对理解Au催化AH反应机理做出了重要贡献.

关键词：密度泛函理论金基催化剂贵金属催化碳载体载体效应

NH_(2)-ZIF-7 MOFs负载羧基化苯并异噻唑啉酮防污剂的制备和抗菌防污性能研究

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表面技术 2024年第8期53卷 107-118页

作者：张馨郝晓娴刘文静赵海超郑文茹蓝席建中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江宁波315201 沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳110142

目的开发长效缓释且具有生物相容的绿色环保防污剂,消除防污剂在涂层中初期“爆释”、后期无法释放的弊端,实现新型缓释剂长效防污的功效。方法通过简单的浸渍法负载防污剂分子,实现有效且缓慢释放;通过SEM、TEM观察负载前后纳米粒子的... 详细信息

目的开发长效缓释且具有生物相容的绿色环保防污剂,消除防污剂在涂层中初期“爆释”、后期无法释放的弊端,实现新型缓释剂长效防污的功效。方法通过简单的浸渍法负载防污剂分子,实现有效且缓慢释放;通过SEM、TEM观察负载前后纳米粒子的形貌;通过FT-IR、XRD、TGA、XPS、BET探究客体分子与纳米容器间的耦合作用,利用UV-Vis测试其释放性能;通过抑菌圈、平板菌落计数法、浊度法测试其抑菌性能;通过激光共聚焦观察涂层表面防细菌/藻类贴附性能。结果氨基ZIF-7(NH_(2)-ZIF-7)成功负载羧基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT-COOH),实现了有效封装和稳定释放,并且金属有机框架材料负载后(NH_(2)-ZIF-7@BIT-COOH),革兰氏阴性菌(E.coli)和革兰氏阳性菌(S.aureus)的抑菌圈直径分别提高至(21.7±0.2)和(21.7±0.3)mm。进一步利用激光共聚焦观察涂层表面的细菌/藻类贴附情况,表明添加质量分数4%NH_(2)-ZIF-7@BIT-COOH的混合树脂涂层具有优异的防细菌/藻类贴附性能。结论利用NH_(2)-ZIF-7封装BIT-COOH防污剂,可有效捕获、稳定释放并具有优异的抗菌性能,另外在丙烯酸树脂涂层中加入NH_(2)-ZIF-7@BIT-COOH新型缓释防污剂能够有效抑制细菌/海藻的贴附,为新型缓释长效广谱低毒的防污剂开发提供了新的思路。

关键词：金属有机框架材料 1,2-苯并异噻唑啉-3-酮缓释抗菌防污涂层

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轻同位素分离纯化与催化标记研究进展

化工学报 2024年第4期75卷 1284-1301页

作者：李添翼武玉泰王永胜顾佳锐宋沂恒杨丰铖郝广平大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室智能材料化工前沿科学中心辽宁省低碳资源高值化利用重点实验室辽宁大连116024

氢碳氮氧等稳定轻同位素广泛应用于医疗药物、临床诊断、环境地质等领域。如何获得高纯同位素原料并将其标记到目标化合物是同位素产业的核心技术。基于量子效应的同位素吸附分离方法具有选择性高、能耗低等优势,在同位素分离纯化方面... 详细信息

氢碳氮氧等稳定轻同位素广泛应用于医疗药物、临床诊断、环境地质等领域。如何获得高纯同位素原料并将其标记到目标化合物是同位素产业的核心技术。基于量子效应的同位素吸附分离方法具有选择性高、能耗低等优势,在同位素分离纯化方面展现出应用潜力;而催化同位素交换法和官能团转化法是制备同位素标记化合物的重要手段。基于量子效应的同位素分离与催化标记技术的核心之一是开发高效吸附及催化材料。总结了同位素分离及标记的最新进展,分析了核心材料的发展现状与性能强化方法,并对轻同位素分离纯化及标记方面的挑战和发展趋势进行了展望。

关键词：同位素分离量子效应吸附剂同位素标记多孔材料催化剂

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具有共存吸引子混沌系统的自适应同步控制

控制工程 2024年第6期31卷 995-1003页

作者：颜闽秀郭栋沈阳化工大学信息工程学院辽宁沈阳110142 沈阳化工大学工业环境-资源协同控制与优化技术辽宁省高校重点实验室辽宁沈阳110142

在一个三维混沌系统的基础上,通过添加一个非线性反馈控制器,得到一个新的四维混沌系统。通过相图、功率谱、庞加莱截面、李雅普诺夫指数、平衡点等证明了系统的混沌特性,并通过分岔图分析了系统在不同参数下的运动状态。研究发现,该系... 详细信息

在一个三维混沌系统的基础上,通过添加一个非线性反馈控制器,得到一个新的四维混沌系统。通过相图、功率谱、庞加莱截面、李雅普诺夫指数、平衡点等证明了系统的混沌特性,并通过分岔图分析了系统在不同参数下的运动状态。研究发现,该系统具有非常复杂的动力学行为和共存吸引子现象。同时,通过设置不同的初始值和不同的偏移增量,分别证明了系统具有共存吸引子,此结论对混沌保密通信等领域有一定的应用价值。通过0-1测试证明了混沌和周期运动的存在,并通过谱熵(spectral entropy,SE)算法和C0算法讨论了系统的复杂度。最后,设计了自适应同步控制器,仿真结果证明新系统可以在参数不确定的情况下实现同步控制,表明控制器是有效的。

关键词：混沌系统复杂度分析共存吸引子自适应同步控制

Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)固态电解质负极界面研究进展

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材料科学与工程学报 2024年第2期42卷 311-319页

作者：吴非刘涛东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 东北大学冶金传感器材料与技术辽宁省重点实验室辽宁沈阳110819

石榴石型固态电解质锂镧锆氧(Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12),LLZO)具有高达5 V的宽电化学窗口,在固态电解质体系中,与金属锂负极具有良好的匹配性,使其有望成为下一代高能量电池。但LLZO与电极界面的稳定性问题极大地限制了其实际应用。本... 详细信息

石榴石型固态电解质锂镧锆氧(Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12),LLZO)具有高达5 V的宽电化学窗口,在固态电解质体系中,与金属锂负极具有良好的匹配性,使其有望成为下一代高能量电池。但LLZO与电极界面的稳定性问题极大地限制了其实际应用。本文从金属锂负极特性、LLZO电解质特性、LLZO/Li界面接触三个方面对LLZO/Li界面的稳定性问题展开分析,阐述界面稳定性的根源,同时对界面优化方法进行总结,提出LLZO/Li负极界面发展应注意的问题。

关键词： LLZO负极界面改性金属锂负极全固态锂电池 LLZO/Li界面微观机理

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β-环糊精聚合物在水体污染物吸附中的应用

精细化工 2024年第2期41卷 233-244页

作者：郭丽王彦斌于浩赵进琴苏琼于京西北民族大学化工学院甘肃兰州730030 环境友好复合材料国家民委重点实验室甘肃兰州730030 甘肃省生物质功能复合材料工程研究中心甘肃兰州730030 甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室甘肃兰州730030

工业的快速发展使水体污染问题日趋严重且威胁人类健康。因此,针对水体污染物的去除治理迫在眉睫。高性能吸附剂的成功制备使吸附技术成为最具应用前景的技术之一。β-环糊精聚合物既保留了β-环糊精结构中具有吸附位点的羟基基团和空... 详细信息

工业的快速发展使水体污染问题日趋严重且威胁人类健康。因此,针对水体污染物的去除治理迫在眉睫。高性能吸附剂的成功制备使吸附技术成为最具应用前景的技术之一。β-环糊精聚合物既保留了β-环糊精结构中具有吸附位点的羟基基团和空腔结构,又解决了β-环糊精单体在水体中易溶解及稳定性较差的问题,在去除水体污染物方面备受关注。然而,β-环糊精聚合物会因不同的制备方法而具有不同的吸附性能。该文详细阐述了交联型、星型、线型、固载型4种β-环糊精聚合物的结构特点及制备方法,综述了近年来对水体污染物中重金属、染料、内分泌干扰物等污染物的吸附机理和应用,并对其未来发展进行了展望。

关键词： β-环糊精吸附剂吸附机理废水处理 β-环糊精聚合物

情感分析的跨模态Transformer组合模型

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计算机工程与应用 2024年第13期60卷 124-135页

作者：王亮王屹王军沈阳化工大学计算机科学与技术学院沈阳110142 辽宁省化工过程工业智能化技术重点实验室沈阳110142

基于Transformer的端到端组合深度学习模型是多模态情感分析的主流模型。针对相关工作中此类模型存在的低资源(low-resource)模态数据的情感特征提取能力不足、不同模态非对齐数据的特征尺度差异导致对齐融合过程中易丢失关键特征信息... 详细信息

基于Transformer的端到端组合深度学习模型是多模态情感分析的主流模型。针对相关工作中此类模型存在的低资源(low-resource)模态数据的情感特征提取能力不足、不同模态非对齐数据的特征尺度差异导致对齐融合过程中易丢失关键特征信息、基础注意力模型并行处理多模态数据导致多模态长期依赖机制不可靠的问题,提出了一种基于轻量级注意力聚合模块与跨模态Transformer的能使用多模态非对齐数据执行二分类和多分类任务的多模态情感分析模型LAACMT。LAACMT模型提出采用门控循环单元与改进的特征提取算法提取低资源模态信息,提出位置编码配合卷积放缩方法用于对齐多模态语境,提出跨模态多头注意力机制融合已对齐的多模态数据并建立可靠的跨模态长期依赖机制。LAACMT模型在包含文本、语音和视频的三种模态非对齐数据集CMU-MOSI上的实验结果表明该模型的性能评价指标较SOTA有稳定提升。其中Acc7提升了3.96%、Acc2提升了4.08%、F1分数提升了3.35%。消融实验结果数据证明所提模型解决了多模态情感分析相关工作中存在的问题,降低了基于Transformer的多模态情感分析模型的复杂度,提升了模型性能的同时避免了过拟合问题。

关键词：多模态情感分析轻量级注意力聚合模块跨模态Transformer 门控循环单元跨模态多头注意力机制

ITO导电玻璃单颗磨粒切削机理仿真试验研究

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金刚石与磨料磨具工程 2024年第3期44卷 354-362页

作者：邱晓龙孙兴伟刘寅杨赫然董祉序张维锋沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室沈阳110870 辽宁省高校复杂曲面数控制造装备实验室沈阳110870

为研究氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)导电玻璃材料的去除机理,采用单磨粒对材料进行切削仿真,建立了ITO导电玻璃的材料模型,根据加工表面形貌、应力和切削力情况分析了材料去除机理,之后研究了切削参数对切削力和残余应力的影响,并与... 详细信息

为研究氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)导电玻璃材料的去除机理,采用单磨粒对材料进行切削仿真,建立了ITO导电玻璃的材料模型,根据加工表面形貌、应力和切削力情况分析了材料去除机理,之后研究了切削参数对切削力和残余应力的影响,并与钠钙玻璃进行对比分析。结果表明:在磨粒的切削过程中,材料的去除受ITO薄膜层、玻璃基底和内聚力接触行为的共同影响,会产生分层、通道开裂和层间断裂等失效形式;随着磨粒的进给,切削力在一定范围内波动,且呈现上升、稳定、降低的变化,同时磨粒的切削力与切削速度和切削深度呈正相关;薄膜上残余应力相比玻璃基底,数值更大且波动更剧烈;当切削深度接近ITO薄膜厚度时,薄膜的存在对磨粒切削行为的影响显著。

关键词： ITO导电玻璃材料去除机理切削力残余应力

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