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焦炉煤气脱碳法及甲烷化法制液化天然气的生命周期环境影响分析

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化工进展 2024年第5期43卷 2872-2879页

作者：李晶莹马龙飞潘一搏卢山张红娟徐龙马晓迅西北大学化工学院陕西西安710127 碳氢资源清洁利用国家国际科技合作基地陕西西安710127

作为焦化副产品,焦炉煤气富含氢气和甲烷,采用焦炉煤气制液化天然气(LNG)已成为当前焦炉煤气利用的主要途径之一。为系统评估焦炉煤气制LNG工艺的能源消耗和环境影响,尤其是碳排放,本文采用生命周期评价方法对脱碳法和甲烷化法两种焦炉... 详细信息

作为焦化副产品,焦炉煤气富含氢气和甲烷,采用焦炉煤气制液化天然气(LNG)已成为当前焦炉煤气利用的主要途径之一。为系统评估焦炉煤气制LNG工艺的能源消耗和环境影响,尤其是碳排放,本文采用生命周期评价方法对脱碳法和甲烷化法两种焦炉煤气制LNG工艺进行系统评价。结果表明,无论采用哪种方法,LNG生产阶段均为焦炉煤气制LNG工艺生命周期环境负荷的控制阶段;在脱碳法工艺中,中压蒸汽是环境影响贡献的关键物质,可通过干熄焦回收红焦余热副产蒸汽补充LNG生产消耗来降低环境负荷;在甲烷化工艺中,电力为主要贡献物质,在碳排放中占比41.09%,若采用可再生能源电力(太阳能发电、风电、水电)替代后环境影响显著降低;相比于脱碳法,采用甲烷化工艺环境性能更优,主要源于甲烷增产优势。本文研究结果可从生命周期角度为焦化行业焦炉煤气的综合利用提供理论支持。

关键词：焦炉煤气液化天然气生命周期评价环境影响碳排放

CaSH分子高精度电子结构计算及用于激光制冷目标分子的理论分析

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物理学报 2024年第2期73卷 137-144页

作者：冯卓索兵兵韩慧仙李安阳西北大学现代物理研究所陕西省理论物理前沿重点实验室西安710127 西北大学物理学院西安710127 西北大学化学与材料科学学院西安710127

作为非对称多原子分子制冷的一个重要目标分子,CaSH的冷却有望打破双原子分子及线性三原子分子在激光冷却中的技术局限.本文使用高精度的EA-EOM-CCSD(electron attachment equation-of-motion coupled cluster singles and doubles)方法... 详细信息

作为非对称多原子分子制冷的一个重要目标分子,CaSH的冷却有望打破双原子分子及线性三原子分子在激光冷却中的技术局限.本文使用高精度的EA-EOM-CCSD(electron attachment equation-of-motion coupled cluster singles and doubles)方法,通过cc-pVXZ/cc-pCVXZ(X=T,Q)系列基组外推至基组极限,得到了CaSH基态和3个最低激发态精确的几何结构及基态到激发态的跃迁能.其中,基态X^(2)A′几何结构参数分别为RCaS=2.564A;RSH=1.357A;∠CaSH=91.0°;从X^(2)A′到A^(2)A′,B^(2)A"和C^(2)A′的垂直激发能分别为1.898,1.945和1.966 eV,与已有实验符合得很好.进一步,在3ζ级别基组上,计算了该分子4个最低电子态的势能面,并通过求解核运动方程给出CaS键伸缩、CaSH弯曲两个振动模的频率.最后,理论计算给出的X^(2)A′(0,0,0)态到激发态A^(2)A′(0,0,0),B^(2)A"(0,0,0)和C^(2)A′(0,0,0)跃迁的Frank-Condon(FC)因子分别为0.9268,0.9958和0.9248.结合Frank-Condon因子和激发态寿命分析,本文给出了可能用于CaSH冷却的光学循环,为CaSH的激光冷却提供了理论参考.

关键词：激光冷却激发态 Franck-Condon因子光学循环

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复合纳米载体在微波可控释药方面的研究进展

工程科学与技术 2024年第2期56卷 139-150页

作者：刘雪茹刘叶刘超惠壮崔斌西北大学化学与材料科学学院陕西西安710127 西北大学化学国家级实验教学示范中心(西北大学) 陕西西安710127 西安工业大学新生院陕西西安710021 中南大学化学与化工学院湖南长沙410083

在现代癌症治疗中,传统化疗药物缺乏靶向性,常伴随严重的毒副作用,限制了化学疗法的临床应用。近年来,随着纳米技术的发展,基于纳米材料的靶向化疗成为一种新的治疗策略,特别是复合纳米材料在微波刺激下的药物释放性能,展现出了优异的... 详细信息

在现代癌症治疗中,传统化疗药物缺乏靶向性,常伴随严重的毒副作用,限制了化学疗法的临床应用。近年来,随着纳米技术的发展,基于纳米材料的靶向化疗成为一种新的治疗策略,特别是复合纳米材料在微波刺激下的药物释放性能,展现出了优异的应用前景。本文综述了这一领域的最新进展,重点分析了复合纳米材料如何在微波刺激下实现精准的药物释放,以及这种方法在癌症治疗中的潜力。复合纳米材料因其独特的物理化学性质,如高稳定性和良好的生物相容性,被广泛应用于癌症治疗中。在微波刺激下,这些材料能够实现药物的精准控制释放,从而提高治疗效果并减少对健康组织的损害。然而,复合纳米载体在生物体内的分布、靶向性和生物安全性等方面仍面临一定的挑战。例如,纳米粒子的体内稳定性和靶向能力需要进一步优化,以提高其治疗效果和减少副作用。在微波刺激诱导的药物控制释放方面,虽然已取得了一定的成果,但精确控制微波能量的传递和局部组织的加热效果仍是主要挑战之一。此外,如何确保微波能量集中于肿瘤组织而不损害周围健康组织,也是当前研究需要解决的问题。未来,随着纳米技术的不断进步和微波控制技术的改进,预计将开发出更为高效和安全的复合纳米载体,不仅能够提高药物的靶向性和治疗效果,还能在微波刺激下实现更为精准的药物释放控制。综上所述,复合纳米材料在微波刺激下的药物释放性能将是癌症治疗领域的一个重要研究方向,有望为癌症患者带来更有效的治疗选择。

关键词：复合纳米材料纳米载体靶向给药微波可控释药

悲剧、实践智慧与幸福——论亚里士多德《诗学》中的实践哲学

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道德与文明 2024年第1期 96-111页

作者：刘宇西北大学哲学学院陕西西安710127

亚里士多德将幸福界定为灵魂合乎德性的实现活动,但在伦理学中并未阐述实现活动是如何展开的,是如何实现幸福的。由于运气的存在,德性本身并不能保证幸福。这个任务是通过《诗学》中对悲剧的系统论述来完成的。悲剧主人公具有较好的习... 详细信息

亚里士多德将幸福界定为灵魂合乎德性的实现活动,但在伦理学中并未阐述实现活动是如何展开的,是如何实现幸福的。由于运气的存在,德性本身并不能保证幸福。这个任务是通过《诗学》中对悲剧的系统论述来完成的。悲剧主人公具有较好的习俗德性,但因缺乏实践智慧而尚未形成完满的德性。当其信守习俗德性并执着地进行合乎德性的行动时,便可能遭遇德性的单一性所不能容纳的实践复杂性,进而产生事与愿违的后果。通过编制一个完整的悲剧情节,实践的整个过程得以被统观,从而使人们能够理解习俗德性的局限性。这种理解培育着悲剧智慧。将悲剧智慧把握到的实践整体意义结合到当下情境的实践之中,便孕育着实践智慧。实践智慧把握住每一个具体实现活动的善及其与整体善的关联,由此便可能超越实践中的运气带来的不幸,走向幸福。就此而言,亚里士多德的《诗学》是实践哲学的内在组成部分。如果说伦理学论述的是幸福的可能性,那么诗学则论述了幸福的现实性。

关键词：亚里士多德《诗学》悲剧实践智慧幸福实践哲学

疫情管控期西安PM_(2.5)和O_(3)污染特征及成因分析

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环境科学 2024年第4期45卷 1963-1974页

作者：原晓红张强李琦谢文豪刘跃廷樊亭亭姜旭朋西北大学城市与环境学院西安710127

基于西安疫情管控期空气监测数据,分析PM_(2.5)和O_(3)的时空序列特征,从PM_(2.5)源解析、O_(3)前体物VOCs溯源、气象要素和区域传输方向探讨污染成因.结果表明:(1)管控期PM_(2.5)和O_(3)分别同比上升20.39%和23.72%,其他参数均下降;与... 详细信息

基于西安疫情管控期空气监测数据,分析PM_(2.5)和O_(3)的时空序列特征,从PM_(2.5)源解析、O_(3)前体物VOCs溯源、气象要素和区域传输方向探讨污染成因.结果表明:(1)管控期PM_(2.5)和O_(3)分别同比上升20.39%和23.72%,其他参数均下降;与管控前后时期相比,管控期PM_(2.5)和PM_(10)日均值协同变化趋势减弱,O_(3)和NO_(2)此消彼长趋势增强;相比去年同期,PM_(2.5)小时值升高11~19μg·m^(-3),O_(3)小时值夜间18:00~23:00升幅增大,为10~19μg·m^(-3).(2)污染物浓度变化呈现一定的空间聚集协同性;受地形及植被阻滞吸附影响,PM_(2.5)污染集中在北部,由于城郊NO_(2)滴定效果弱于城区,表现为南部郊区O_(3)污染较为严重.(3)管控期移动源对PM_(2.5)贡献降低,化石燃料燃烧源和工艺过程源贡献升高;为防控疫情大量喷洒强氧化性的消杀剂使得含氧VOCs的体积分数升高,占比86.02%,O_(3)前体物VOCs中乙醛、丙醛和丁烯醛是优先管控物种;气象要素对于污染物浓度的影响并非简单线性关系,在RHP25区间,O_(3)浓度平均值随T升高而升高;聚类分析表明与其他时期相比,管控期本地贡献率较高,为32.80%,由于管控期O_(3)激增促进PM_(2.5)的二次生成,区域重污染传输增强了PM_(2.5)的不降反升情况.

关键词： PM_(2.5) 臭氧(O_(3)) PMF源解析臭氧生成潜势(OFP) 聚类分析

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徐州土山二号汉墓中白灰材料的科学研究

光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1661-1667页

作者：李婷王茜蔓贺康特刘妍杨富巍鹿瑞聪赵晓伟张坤中国-中亚人类与环境“一带一路”联合实验室(西北大学) 陕西西安710127 文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室(西北大学) 陕西西安710127 西北大学文化遗产学院陕西西安710127 徐州博物馆文物保护部江苏徐州221000

徐州土山二号墓是近年来发掘的一座重要的东汉早期诸侯王级墓葬,并成功入选2020年度全国十大考古新发现。该墓葬属于砖室墓,墓葬中多处、大量使用白灰的情况为同时期墓葬中所罕见,代表着当时高度发达的白灰生产和应用的工艺水平。白灰... 详细信息

徐州土山二号墓是近年来发掘的一座重要的东汉早期诸侯王级墓葬,并成功入选2020年度全国十大考古新发现。该墓葬属于砖室墓,墓葬中多处、大量使用白灰的情况为同时期墓葬中所罕见,代表着当时高度发达的白灰生产和应用的工艺水平。白灰是中国古代应用最为广泛的胶凝材料之一,但目前针对它的科学研究仍存在着较大的空白。为深入探究土山二号白灰的成分和功用,对该墓中白灰的使用情况进行了调查,并利用X射线衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)、扫描电镜显微观察(SEM)、碘淀粉实验和多孔材密度、孔隙率、吸水率测试、X射线荧光光谱分析(XRF)等多种技术手段对各类白灰样品进行了分析测试。研究结果显示,土山二号墓中的所有白灰样品均由天然石灰石经人工煅烧后生成,且没有添加骨料成分,反映出汉代时古人烧制石灰的工艺已经十分纯熟;白灰的原材料都来源于利用徐州本地青石类高钙天然材料烧制的石灰,碳酸钙含量到达了85%以上,说明当时在煅烧石灰时已经具有优选原材料的意识;石灰在墓中具有多种用途,包括墓室砖石墙体的砌筑灰浆、墓室踢脚线和顶券的装饰抹灰及棺内墓主尸身下防腐吸潮的衬灰等,说明当时人们已经对石灰的性质有了相当的了解并能够将之善加利用;样品由于与外界自然环境接触,发生了明显的侵蚀和风化,亟需进行加固保护处理。该研究对于了解中国东汉时期古人对石灰性能的认识及其在生产生活中的应用等科技文明发展状况具有重要意义,也为后续相关文物的保护提供了科学的参考。

关键词：土山汉墓白灰分析测试科学研究

基于荧光成像分析的双光子直写离焦主动补偿方法(特邀)

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中国激光 2024年第12期51卷 440-449页

作者：徐晨曦刘一宁王怡洁张琛赵伟陆宝乐王凯歌白晋涛西北大学光子学与光子技术研究所陕西西安710127 西北大学省部共建西部能源光子技术国家重点实验室陕西西安710127 西北大学陕西省光电子技术重点实验室陕西西安710127

针对双光子直写大面积微纳结构中的离焦问题,提出一种基于荧光成像分析的焦点主动补偿方法。首先利用光刻胶荧光信号在光刻胶与基底介质界面处快速变化的特点,结合相应的图像处理方法分析相机捕获的荧光图像,高效地判断出物镜焦平面与... 详细信息

针对双光子直写大面积微纳结构中的离焦问题,提出一种基于荧光成像分析的焦点主动补偿方法。首先利用光刻胶荧光信号在光刻胶与基底介质界面处快速变化的特点,结合相应的图像处理方法分析相机捕获的荧光图像,高效地判断出物镜焦平面与基底平面间的倾角。随后,通过空间位置旋转变换关系得出加工区域内每一个加工位点的补偿值,以及补偿过程中这些位点与激光焦点在三维空间中的相对运动速度。最后,由纳米压电平移台执行相应的位置与速度即可实现对离焦的主动补偿。进行大范围微纳米线、尺度渐变微纳米结构阵列和尺度渐变复杂几何结构的双光子直写加工实验,结果表明提出的方法能有效地解决双光子直写中的离焦问题,最小补偿倾角达到4.62×10^(-4)rad。在预期300 nm高度的大面积微纳米线阵列加工中,离焦补偿精度标准差达到23 nm。同时,提出的方法能够实现尺度渐变的微纳结构的高精度加工,获得的尺度渐变双针结构的最小特征结构高度为12 nm、半峰全宽为79 nm。提出的方法简单易行、不需要额外引入参考光和复杂的标定,对于降低系统技术难度和控制系统成本具有一定的现实意义。

关键词：双光子聚合荧光成像分析焦点主动补偿微纳加工

被动式红外热像法研究古代建筑壁画裂隙病害动态成因

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1952-1959页

作者：贺源刘成西北大学文化遗产学院陕西西安710127 西北大学文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室陕西西安710127 中国-中亚人类与环境“一带一路”联合实验室陕西西安710127

红外热像法是文物保护领域广泛应用的无损检测方法之一。在目前的文物保护工作中,常利用主动式红外热像法对文物本体的病害状况和结构缺陷进行评估,而对被动式红外热像法的重视程度不足,且极少直接考察文物与赋存环境之间的动态作用关... 详细信息

红外热像法是文物保护领域广泛应用的无损检测方法之一。在目前的文物保护工作中,常利用主动式红外热像法对文物本体的病害状况和结构缺陷进行评估,而对被动式红外热像法的重视程度不足,且极少直接考察文物与赋存环境之间的动态作用关系。以辽宁义县奉国寺元代建筑壁画裂隙病害为例,探索被动式红外热像法研究“文物本体-赋存环境”交联耦合作用的可行性。在拍摄壁画表面红外热像照片从而获得更全面檐墙结构信息的基础上,分别对东、西墙中部纵向长裂隙以及北墙N1壁画整体开展连续红外热成像监测,并对裂隙、普通墙体表面和木骨处墙体表面进行温度测量;采用累积距平法和小波分析法对这些特征位置温度的变化趋势和周期波动性进行分析,从传热学角度对监测和分析结果进行定性讨论,区分壁画不同位置的传热影响模式,并结合裂隙产状特征对其形成过程进行初步判断。结果表明,壁画属多层不均匀结构,存在传热通路和结构强度上的差异;东、西墙的温度变化趋势具有相似性,而在波动信号及波动能量方面存在明显不同;裂隙的总体波动能量大于墙体,并与发育程度呈正相关;第一主周期的波动能量来源于气温的日变化,而次级主周期的波动能量可能与传热过程中的随机扰动有关,白天及日落后一段时间内的能量波动在传热影响中起到了关键作用;木骨与裂隙处的传热过程更快,随时间推移形成高温中心与横向传热趋势。裂隙病害的产生是材料对温度机械应变差异的结果,而传热影响途径有二:一是以檐墙为媒介的导热,二是通过檐柱处空气通道的对流换热;前者主要诱导生成间口内上下平行若干层的横向短裂隙组,后者则促进檐柱处纵向长裂隙的产生。该研究可为评估其他类型文物在复杂环境下的传热影响过程提供参考。

关键词：红外热成像壁画奉国寺病害机理传热影响

基于全正色散光纤锁模激光器的波长可调光谱平顶单腔双光梳

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中国激光 2024年第14期51卷 80-86页

作者：宋鹏枼陶家宁应鹏润靳昊澍谢海洋侯磊许思源刘辉西北大学光子学与光子技术研究所陕西西安710127

报道了一种由线性腔全正色散光纤锁模激光器产生的波长可调谐且光谱为平顶状的单腔双光梳光源。该激光器输出两个重复频率略微不同的光频梳,具有偏振正交、中心波长可同时调谐,及光谱呈平顶且重叠等特点。在共腔作用下,重复频率的波动... 详细信息

报道了一种由线性腔全正色散光纤锁模激光器产生的波长可调谐且光谱为平顶状的单腔双光梳光源。该激光器输出两个重复频率略微不同的光频梳,具有偏振正交、中心波长可同时调谐,及光谱呈平顶且重叠等特点。在共腔作用下,重复频率的波动被抵消80%,自由运转条件下35 min内的重复频率差的漂移量被压缩至赫兹量级。在保持锁模稳定的条件下,中心波长可调谐范围大于10 nm,平顶光谱带宽约为4 nm。该双光梳光源兼具波长可调谐与光谱呈平顶状的特点,为波长可调谐的双光梳光谱提供了新的制备方案。

关键词：激光器锁模全正色散双光梳