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基于可解释机器学习的地表水体中溶解性有机物（DOM）光化学性质预测研究

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中国环境科学 2025年

作者：刘冰时凯歌陈燕敏卢鑫韩帅军古励郑州师范学院化学化工学院重庆大学环境与生态学院

地表水中DOM是碳循环中重要组成部分，在天然水体的生物地球化学循环中起着重要作用。本研究以DOM光化学产物三重激发态DOM(3DOM*)、单线态氧(1O2)、羟基自由基（·OH）作为研究目标，分别使用三种回归算法构建机器学习（ML）模型，评... 详细信息

地表水中DOM是碳循环中重要组成部分，在天然水体的生物地球化学循环中起着重要作用。本研究以DOM光化学产物三重激发态DOM(3DOM*)、单线态氧(1O2)、羟基自由基（·OH）作为研究目标，分别使用三种回归算法构建机器学习（ML）模型，评估环境因素、紫外-可见光参数和荧光参数作为特征的特征重要性。研究结果表明，分类梯度提升算法ML模型在测试集中对预测目标的表现更好，R2值分别为0.9344、0.8091和0.7775。温度、DOC和pH分别是预测3DOM*、1O2和·OH的最重要特征。应用分类梯度提升算法链式ML模型时，对1O2和·OH预测性能有所优化，1O2在测试集的R2值由0.8091增加到0.8233，RMSE值由1.322降到0.418；·OH在测试集的R2值由0.7775上升到0.8094，RMSE值由2.982降到0.312。另外，ML模型对3DOM*、1O2和·OH的预测表现均优于偏最小二乘法回归模型，表明ML模型对非线性关系具有较强的处理能力。最后，基于ML的特征重要性分析识别出DOM光化学反应中的关键特征，可为众多影响因素的集约化处理提供直接证据，也为大范围预测水体中DOM光化学特性的时空特征研究提供新的思路。

关键词：溶解性有机物可解释机器学习光化学预测

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湍流对双组分颗粒流化床气体径向扩散的影响

化工学报 2025年

作者：张亿韵陈恒志李洋慕长安王泉海重庆大学化学化工学院重庆大学能源与动力工程学院

针对模拟研究双组分流化床内气体扩散过程中出现的计算偏差，提出通过优化标准k-ε湍流模型常数来提高计算精度，从而消除计算偏差。研究结果表明：采用Launder湍流模型常数时，计算获得流化床内流场湍流强度偏大，导致模拟结果与实验... 详细信息

针对模拟研究双组分流化床内气体扩散过程中出现的计算偏差，提出通过优化标准k-ε湍流模型常数来提高计算精度，从而消除计算偏差。研究结果表明：采用Launder湍流模型常数时，计算获得流化床内流场湍流强度偏大，导致模拟结果与实验数据相差较大；通过调整湍流模型常数，可以明显提高计算精度，模拟结果与实验数据更为一致。在气速较低时，湍流对气体径向扩散影响不大；但在气速较高时，采用新模型常数模拟结果与实验数据的吻合度明显提高。随着重组分颗粒的增加，流化床中心区示踪气体浓度呈现先降低后升高的变化趋势。第二组分颗粒的添加对流化床内湍流强度影响较为复杂。

关键词：流化床湍流模型常数气体扩散两相流计算流体力学

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溶剂调控制备硅橡胶超疏水涂层及其性能研究

功能材料 2025年第02期 2161-2166+2194页

作者：邓成芳蒋玉巧黄玉玲郑玉涵张邦文贾碧重庆科技大学化学化工学院

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二氧化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）改性的氢氧化铝(Al（OH）3)为原料。使用混合溶剂相分离法，制备了硅橡胶超疏水涂层，探究了无机组分用量和溶剂对疏水性的影响。通过接触角测量仪、场发射扫... 详细信息

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二氧化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）改性的氢氧化铝(Al（OH）3)为原料。使用混合溶剂相分离法，制备了硅橡胶超疏水涂层，探究了无机组分用量和溶剂对疏水性的影响。通过接触角测量仪、场发射扫描电镜（FESEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和热重分析对涂层进行了表征。结果表明，KH550改性后的粒子与硅橡胶涂料的相容性极好，涂层水接触角达到155°,紫外老化虽然发生，但对涂层疏水性影响不大；35次砂纸磨损后，由于涂层表面无机颗粒磨损，涂层疏水性小幅度减弱，但仍保留超疏水性。

关键词：超疏水涂层硅橡胶相分离法溶剂调控

无机碱与季铵盐协同改性磷石膏的抗霉特性及物理力学性能研究

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材料导报 2025年第3期39卷 88-95页

作者：方双明付娟罗洁彭祝李子玲程金科贵州大学化学与化工学院贵阳550025

西南地区磷石膏建材易发生霉变,影响产品质量和人体健康,制约其资源化利用。为控制霉菌污染,本工作从霉菌生物结构和适存环境出发,以黑曲霉为感染源,分别采用耐霉菌性等级法、抑菌圈法和软化系数及抗压强度测定检测材料抗霉性能及物理... 详细信息

西南地区磷石膏建材易发生霉变,影响产品质量和人体健康,制约其资源化利用。为控制霉菌污染,本工作从霉菌生物结构和适存环境出发,以黑曲霉为感染源,分别采用耐霉菌性等级法、抑菌圈法和软化系数及抗压强度测定检测材料抗霉性能及物理力学性能,通过XRD、FT-IR和SEM等方法进行结构表征和微观形貌分析,构建无机碱性材料与有机季铵盐协同抗霉模型,探讨其抗霉机理。结果表明:单掺无机碱只能提升材料短期抗霉效果,且提升程度受pH、无机成分和吸湿性能共同调控;Ca(OH)_(2)和季铵盐的协同改性能获得优异抗霉效果与耐久性,但季铵盐掺杂会劣化其软化系数和抗压强度。复掺质量分数10%Ca(OH)_(2)和0.1%CTAB试件的物理力学性能较优;Ca(OH)_(2)和季铵盐协同增强抗霉作用在于:OH^(-)和季铵根离子分别以氢键和静电吸引作用稳定依附于CaSO_(4)·2H_(2)O晶体表面,前者让霉菌孢子生物膜系统的蛋白质变性后,后者对磷脂双分子层的破坏程度加剧,加速霉菌孢子失活,提高抗霉性。

关键词：磷石膏协同抗霉季铵盐抑菌圈软化系数

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基于共价有机框架材料的固相微萃取研究进展

色谱 2025年第2期43卷 120-130页

作者：程颖超高祎阳李小敏陈鲁玉杜芳郭洁孟弋童孙敏冯娟娟济南大学化学化工学院山东济南250022

固相微萃取(SPME)是一种快速、简便的样品前处理技术,能够实现分析物的富集,并便于与其他检测技术联用,从而建立准确、灵敏的分析方法。SPME技术已被广泛应用于环境监测、食品安全、生命分析、生物医药等诸多领域。SPME技术的核心是萃... 详细信息

固相微萃取(SPME)是一种快速、简便的样品前处理技术,能够实现分析物的富集,并便于与其他检测技术联用,从而建立准确、灵敏的分析方法。SPME技术已被广泛应用于环境监测、食品安全、生命分析、生物医药等诸多领域。SPME技术的核心是萃取涂层,萃取涂层的性能直接决定着萃取选择性、萃取效率和富集效应等,因此新型、高性能萃取涂层材料的开发一直是分析化学及样品前处理领域的热点。共价有机框架(COFs)是一种通过共价键连接形成的多孔结晶性网状高分子材料,具有比表面积大、孔隙率高、稳定性好、可设计性强、合成及后修饰简便等优点,已广泛应用于气体吸附、催化、传感和药物输送等领域。近年来,COFs在样品前处理领域引起了广泛关注,多种基于COFs的新型SPME材料被开发出来,并应用于不同类型样品中多种分析物的萃取和富集。本文主要总结了近三年COFs在纤维SPME、管内SPME以及膜SPME等方面的研究进展。通过物理涂覆、原位合成以及化学键合的方法,将功能化COFs或COFs杂化材料修饰于纤维表面,制备出SPME纤维;将SPME纤维与色谱分析技术联用,可用于环境和食品样品中多环芳烃、邻苯二甲酸酯类化合物、多氯联苯类化合物和农药等多种分析物的检测,并能够展现出良好的富集能力、较宽的线性范围和较高的灵敏度。基于管内SPME技术,COFs基整体柱型萃取管和纤维填充型萃取管能够与高效液相色谱在线联用,分别开发出针对合成酚类抗氧化剂和双酚类化合物的高灵敏检测方法。此外,COFs也被应用于膜SPME技术,并能够实现环境水中痕量多氯联苯的高效萃取。最后,本文展望了COFs在SPME领域的发展趋势。

关键词：共价有机框架固相微萃取色谱分析环境分析食品分析生物分析综述

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铬铁矿无钙焙烧渣中铬的深度提取研究

无机盐工业 2025年第1期57卷 90-96页

作者：曾一钧蒋子文蹇成宗全学军重庆理工大学化学化工学院重庆400054

铬铁矿氧化焙烧—水浸提铬残渣中仍然存在较大量未反应的铬元素,研究其深度提取对于实现铬铁矿资源的全资源化利用具有重要意义。利用NaOH-NaCl体系对铬铁矿无钙焙烧渣深度提铬,探究了氧化焙烧过程工艺参数对铬提取率的影响及焙烧过程... 详细信息

铬铁矿氧化焙烧—水浸提铬残渣中仍然存在较大量未反应的铬元素,研究其深度提取对于实现铬铁矿资源的全资源化利用具有重要意义。利用NaOH-NaCl体系对铬铁矿无钙焙烧渣深度提铬,探究了氧化焙烧过程工艺参数对铬提取率的影响及焙烧过程动力学。结果表明,NaCl用量、焙烧时间、焙烧温度等参数都会影响到铬的提取率。在氢氧化钠添加量为40%(质量分数)、氯化钠添加量为10%(质量分数)、铬渣粒径为100目、焙烧温度为900℃、焙烧时间为150min的优化条件下,铬的提取率达到98%。低熔点NaOH的加入促进了传质,NaCl分解产生的Cl2作为催化剂和氧化剂,为从铬渣中高效回收铬提供了新思路。铬渣在NaOH-NaCl氧化焙烧体系中由内扩散控制,频率因子为0.026min^(-1),反应表观活化能约为25.00kJ/mol。并对经焙烧提铬后的铬渣进行了表征分析,结果表明焙烧过程中铬渣的结构遭到破坏,铬从尖晶石结构中释放出来,从而实现铬的提取。

关键词： NaOH-NaCl体系铬铁矿无钙焙烧渣氧化焙烧焙烧过程动力学回收铬

铂类配合物在恶性肿瘤化疗-免疫治疗策略中作用机制及其研究进展

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药学学报 2025年

作者：葛晓李珊罗雅瑄张琦琛陈飞虹东南大学化学化工学院

铂类配合物，尤其是二价铂 [platinum(II)， Pt(II)] 化合物，已经成为治疗恶性肿瘤的经典化疗方案。由于其稳定性不足、容易诱发获得性耐药和强烈的细胞毒性，限制了其在临床中的广泛应用。尽管干扰程序性死亡蛋白1 (programmed cel... 详细信息

铂类配合物，尤其是二价铂 [platinum(II)， Pt(II)] 化合物，已经成为治疗恶性肿瘤的经典化疗方案。由于其稳定性不足、容易诱发获得性耐药和强烈的细胞毒性，限制了其在临床中的广泛应用。尽管干扰程序性死亡蛋白1 (programmed cell death protein 1， PD-1)/程序性死亡配体1 (programmed cell death protein 1， PD-1) 相互作用的抗体与铂类配合物联合免疫疗法在抗癌治疗中取得了显著的临床进展，但其高效性往往伴随显著的毒性和免疫相关不良反应，限制了其长期应用。相比之下，四价铂 [platinum(IV)， Pt(IV)] 配合物凭借其独特的八面体几何结构，展现出较好的抗癌潜力。通过修饰其轴向配体， Pt(IV) 配合物不仅具有更高的惰性和更好的肿瘤选择性，还能够在靶向肿瘤微环境时以特定方式释放轴向配体。这一机制赋予其克服耐药性、减少毒性并增强免疫系统激活的能力，使其成为当下抗癌领域的研究热点。更重要的是， Pt(IV) 配合物能够通过多种途径实现抗肿瘤效果，包括通过触发DNA损伤诱导肿瘤细胞发生凋亡、自噬和铁死亡。该多重作用机制不仅增强了抗肿瘤效力，还显著减少了传统铂类配合物的不良反应。本文总结了铂类配合物，特别是Pt(IV) 配合物在化疗-免疫联合治疗中的抗肿瘤作用机制，探讨了其在抗肿瘤治疗中的潜力，为开发高效、低毒、靶向性强的Pt(IV) 配合物提供了理论支持。

关键词：铂类配合物肿瘤化疗-免疫治疗抗肿瘤机制耐药性恶性肿瘤

新型丙烷脱氢催化剂材料开发和应用的研究进展

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中国科学:化学 2025年第2期55卷 400-432页

作者：彭馨瑶汤雨晴孙晓颖于湛李波沈阳师范大学化学化工学院沈阳110034

丙烯是石油化工产业的基础原材料,也是衡量化工产业的重要指标.催化丙烷直接和氧化脱氢是制备丙烯的重要途径,目前传统催化剂面临着反应温度高、易积碳以及环境不友好等问题,急需发展新型催化剂材料来推动进一步发展.在本文中系统总结... 详细信息

丙烯是石油化工产业的基础原材料,也是衡量化工产业的重要指标.催化丙烷直接和氧化脱氢是制备丙烯的重要途径,目前传统催化剂面临着反应温度高、易积碳以及环境不友好等问题,急需发展新型催化剂材料来推动进一步发展.在本文中系统总结了几类新型丙烷脱氢催化剂材料(金属氧化物、分子筛、碳基材料、金属-有机框架(MOFs)、高熵金属间化合物)的最新研究进展.首先介绍了各种新型材料的本征催化性质和活性,在此基础之上详细分析了各种性能优化方法的实现途径和作用机理.在分子水平上梳理了催化剂材料上活性中心催化性质,揭示了可能的反应机理.对于金属氧化物催化剂材料,突出了氧空位在反应中的重要作用以及调节氧空位的可行方法.对于分子筛材料,主要介绍了锚定活性金属物种的新策略和新方法,尤其是对于小尺寸金属团簇以及单原子催化剂.对于碳基材料,说明了非金属催化剂相对于传统金属催化剂的独特催化性质以及利用杂原子调控性能的方法.另一方面,针对新型MOFs和高熵合金催化材料研究进展也进行了简要介绍.最后,分别总结了每类新型催化剂材料的优势和面临的主要问题,围绕丙烯选择性和催化剂稳定性给出了进一步提高催化性能的可行方法.

关键词：丙烷脱氢 Lewis酸碱性稳定性活性中心 C–H键活化

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氢碘酸催化在生物质加氢脱氧过程中的应用

中国科学:化学 2025年第1期55卷 128-135页

作者：许慧都库从灏刘正立杨维冉南昌大学化学化工学院南昌330031 南昌大学资源与环境学院南昌330031

生物质作为一种绿色可再生资源,具有替代化石资源以生产高价值化学品和生物燃料的潜力.由于生物质原料中含氧量较高,因此加氢脱氧(HDO)反应成为其转化过程中的关键步骤.氢碘酸(HI)由于其强亲核性和还原性,能够在温和条件下有效催化生物... 详细信息

生物质作为一种绿色可再生资源,具有替代化石资源以生产高价值化学品和生物燃料的潜力.由于生物质原料中含氧量较高,因此加氢脱氧(HDO)反应成为其转化过程中的关键步骤.氢碘酸(HI)由于其强亲核性和还原性,能够在温和条件下有效催化生物质的氢解,并且在某些生物质转化过程中,可实现无金属催化剂的应用.本文综述了“HI-金属催化剂-H_(2)”催化体系及“HI-氢供体”无金属催化体系在生物质HDO反应中的研究进展,今后对HI体系的探究应当关注机理研究,扩大HI在生物质定向转化的利用范围,重视反应过程对环境的影响.

关键词：生物质加氢脱氧氢碘酸

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