mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
新鲜和腐熟紫茎泽兰对三种茄科蔬菜生理和辣椒产量品质的影响

【目的】紫茎泽兰(Ageratina adenophora)广泛分布于中国西南地区,是一种入侵恶性毒草,生命力强,根、茎和种子皆可再生繁殖,不能直接还田。论文通过研究新鲜和腐熟紫茎泽兰对辣椒、番茄和茄子3种茄科蔬菜生理和辣椒产量品质的影响,为无害化处理与资源化利用提供技术支持。【方法】利用对紫茎泽兰毒性不敏感的铜绿假单胞菌(Pseudomonas putita sp.)和高温纤维菌(Clostridium thermocellum sp.)混合菌剂,野外就地腐熟紫茎泽兰,培养试验以辣椒、番茄和茄子3种茄科蔬菜为材料,研究新鲜和腐熟紫茎泽兰浸提液对蔬菜种子发芽、幼苗生长、种子蛋白质、游离氨基酸、淀粉、可溶性糖、全磷和可溶性磷含量,以及幼苗硝酸还原酶活性、叶绿素和根系活力等的影响;田间试验以辣椒为对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、化肥配施紫茎泽兰有机肥(50%化肥+50%紫茎泽兰有机肥,CF+OF)、单施紫茎泽兰有机肥(OF)4种施肥处理,研究紫茎泽兰有机肥对辣椒产量和品质的影响。【结果】在培养试验中,用新鲜紫茎泽兰浸提液(extract of fresh A. adenophora, EFA)浸种,随浓度提高,抑制蔬菜种子发芽和幼苗生长的作用增强;但在腐熟紫茎泽兰浸提液(extract of decomposed A. adenophora, EDA)的浸种处理中,蔬菜种子的发芽率和苗高分别比无菌水浸种提高2.48%—17.78%和51.28%—105.02%。随EFA浸种浓度的提高,显著提高了蔬菜种子中的蛋白质和淀粉含量,全磷含量无显著变化,游离氨基酸、可溶性糖和可溶性磷含量则相反;但用EDA浸种则不同程度地提高了蔬菜种子中游离氨基酸、可溶性糖和可溶性磷的含量。用100 mg?L~(-1) EFA浸种,蔬菜幼苗的硝酸还原酶活性、叶绿素含量和根系活力依次分别比无菌水浸种降低了66.67%—73.17%、17.79%—80.57%和41.52%—61.15%;而相同浓度的EDA则显著提高了辣椒硝酸还原酶、叶绿素和根系活力,最大增幅依次为88.89%、73.61%和95.82%。因此,EFA抑制种子胚乳中的蛋白质、淀粉和肌醇磷酸盐水解,导致发芽率降低;EFA还降低了幼苗叶绿素含量、根系活力和硝酸还原酶活性,不益于光合作用、养分吸收、氮素同化和幼苗生长。相反,EDA促进了胚乳中的大分子物质水解,提高种子中可溶内含物含量,并使幼苗叶绿素含量、根系活力和硝酸还原酶活性提高。在田间试验中,辣椒产量为化肥配施紫茎泽兰有机肥>单施紫茎泽兰有机肥?单施化肥>不施肥,无机有机配施比单施化肥增产14.42%,无机有机配施辣椒品质也最佳,表现为果实中的游离氨基酸和维生素C最高,硝酸盐含量显著低于单施化肥。【结论】微生物腐熟可消除紫茎泽兰抑制种子发芽和幼苗生长的生理作用,化肥配施紫茎泽兰有机肥显著提高辣椒产量,改善果实品质,为当地的蔬菜种植提供有机肥源,实现紫茎泽兰的无害化处理与资源化利用。
稻曲病菌侵染水稻颖花的酵母双杂交cDNA文库构建与应用

【目的】近年来稻曲病日益严重,但目前对稻曲病菌(Ustilaginoidea virens)与水稻相互作用机制仍不清楚。论文旨在利用水稻感病颖花材料构建酵母双杂交文库并筛选稻曲病菌效应因子互作蛋白,为解析稻曲病菌侵染水稻机制提供理论基础。【方法】以感病水稻Chuannong H_2S为试验材料,在水稻破口前5—7 d左右,从水稻穗中上部接种PSB摇培7 d的稻曲病菌荧光标记菌株P4,接种13 d后取颖花进行激光共聚焦观察,收集感病颖花。提取感病颖花总RNA,使用含有Oligo(dT)的接头引物反转录cDNA第一链,并PCR扩增ds cDNA,通过琼脂糖凝胶电泳切胶回收ds cDNA片段,与载体pGADT7-Rec进行同源重组,转化酵母菌株Y187构建酵母双杂交cDNA文库。然后用稻曲病菌效应因子Uv_1261基因构建诱饵载体,将诱饵载体转化入Y2HGold酵母菌株,通过酵母双杂交自激活验证后以该诱饵载体筛选酵母双杂交文库,最终在SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp/X-α-Gal平板上筛选出生长状况良好的蓝色单菌落,经测序得到候选互作蛋白的序列,通过NCBI在线网站进行Blast分析和Uniprot在线网站进行gene ontology(GO)注释。【结果】经检测,文库滴度为5.7×10~8 cfu/mL,平均插入片段大小为750 bp,表明稻曲病菌侵染水稻颖花cDNA文库质量较高。用Uv_1261构建诱饵载体,转化Y2HGold后,转化菌可在SD/-Trp、SD/-Trp/X-α-Gal平板上生长,不能在SD/-Trp/X-α-Gal/AbA平板上生长,表明Uv_1261无自激活现象。以该诱饵载体筛选文库,对筛选到的候选互作蛋白进行测序验证并Blast分析获得了56个来自稻曲病菌或水稻的候选互作蛋白,其中有28个候选互作蛋白来自稻曲病菌,有16个来自水稻,以及12个未知蛋白。经GO注释显示,来自稻曲病菌中的候选互作蛋白参与了17个生物过程,包括翻译、代谢过程、氧化还原及胞内氨基酸合成等;分子功能包括金属离子结合活性、水解酶活性及ATP结合活性等;细胞组分包括核糖体、细胞质及线粒体等。来自水稻中的候选互作蛋白参与了11个生物过程,包括蛋白质去磷酸化、糖代谢及翻译等;分子功能包括金属离子结合活性、核苷酸结合活性及转移酶活性等;细胞组分包括核糖体、膜及细胞核等。【结论】该cDNA文库质量较好,能成功地用于稻曲病菌效应蛋白的互作蛋白筛选,可为研究稻曲病菌与水稻相互作用的分子机制提供重要资源。
亲核叔膦促进的联烯酸酯环加成反应研究进展

20世纪90年代中期, 陆熙炎教授报道了亲核叔膦促进的联烯酸酯与缺电子烯烃和亚胺环加成反应. 二十年来,作为高效构建功能化碳环及杂环化合物方法, 叔膦促进的联烯酸酯环加成反应的发展和应用受到化学家的广泛关注.多样性的亲核叔膦和不同结构联烯酸酯的引入, 可呈现多种类型的环加成反应. 特别是手性叔膦的应用, 高选择性地实现了对该类反应的不对称催化, 为一些天然产物和药物模块的全合成开辟了新途径. 此外, 醛酮化合物也被运用到此类反应中, 构建了多种有用的含氧杂环. 本篇综述包括六部分: 第一部分是引言, 概括介绍陆氏反应; 第二至五部分分别阐述了亲核叔膦促进联烯酸酯与缺电子烯烃、亚胺、醛酮以及特定亲核试剂的各种环加成反应; 最后一部分是总结与展望.
时间成本是否成为电子商务区位的核心机制--基于成都市O2O电子商务的实证分析

空间距离是影响传统商业区位的关键因子。但随着信息通信技术(ICT)的迅速普及,空间距离对经济活动尤其是电子商务发展的限制越来越小,时间成本的影响地位日益凸显。然而,时间成本是否成为电子商务区位发展的核心机制,仍有待商榷。以成都市为例,通过建立O2O电子商务市场规模与时/空距离可达性和区位优势度的空间关系,尝试回答这一问题。结果表明:①整体上,时间成本对成都市O2O电子商务空间发展的影响地位已经高于空间距离,成为了其区位核心机制的首要因素。②基于空间距离的成都市O2O电子商务区位发展更自由,但对时间距离更敏感,市场规模更严格地按照时间距离区位优势度进行分布,这导致其与时间距离区位优势度的空间匹配性更好,依赖性更高。③随着城市“中心-边缘”的空间过渡,时间成本对O2O电子商务区位的影响基本不变,空间距离的影响逐渐减弱,时间成本的影响地位得到相对提升;空间距离和时间成本分别成为影响城市中心区和边缘区O2O电子商务区位发展的核心因子。④当前,受信息化、城市化、商业决策者和消费者等的影响,空间距离对O2O电子商务区位的影响仍不能忽视,其区位核心机制由时间和空间共同决定。⑤消费者和供应商的利益诉求,以及ICT的便捷性,是时间成本对O2O电子商务区位发展影响地位整体上高于空间距离的主要原因。
吉林省松花江流域产业系统环境适应性时空分异与影响因素

基于敏感性、稳定性和响应等适应性要素构建了产业系统环境适应性评价指标体系以及评价模型,并对吉林省松花江流域产业系统环境适应性演变特征以及影响因素进行分析。结果发现:①产业系统的发展深受内外因素双重扰动作用,重型化的产业发展现实导致了产业系统运行状况不佳,而工业化的大力发展对环境的干扰不断增强;②不同的适应性要素以及适应性子系统均表现出迥然各异的区域性演变特征,产业系统与环境系统以及产业系统适应力与环境系统适应力均具有非线性变化关系特征。环境系统适应力的提升对于产业系统环境适应性的优化改善均具有更为重要作用;③产业系统环境适应性总体表现出由流域自上而下依次降低到中心-外围特征逐渐形成的过程,说明了流域产业系统环境适应性并非一定完全呈现流域的特征,流域内中心性城市功能的发挥也可以影响并且改变其演化发展趋势;④产业结构、科学技术、经济发展水平以及政府调控能力是流域产业系统环境适应性的影响因素。
耕地撂荒研究进展与展望

20世纪后半叶以来许多发达国家发生明显的耕地撂荒现象,并逐渐演变为全球性土地利用现象,深刻地改变了广大农村地区土地景观。本文以“土地利用变化-驱动机制-环境效应-政策响应”的框架系统梳理耕地撂荒主要研究进展。研究表明:①全球耕地撂荒仍主要发生在欧美发达国家,但发展程度的区域差异很大;②社会经济要素变化是耕地撂荒最主要驱动力,务农机会成本上升等原因引起的耕地边际化是撂荒发生的根本原因,而劳动力析出是造成耕地撂荒的直接原因;③耕地撂荒与否、撂荒程度以及撂荒地空间分布受村镇、农户、地块三个尺度的自然条件、劳动力特征、农业生产条件和区域社会经济条件等多方面因素的综合影响; ④生态环境效应是当前撂荒效应研究的焦点,但该效应是以积极还是消极为主仍存争议;⑤增加农业补贴是当前减缓耕地撂荒的主要措施,但并非唯一和最合理的措施。未来,快速城镇化进程将促使中国耕地撂荒现象愈演愈烈,所以当前研究有待加强,本文认为应加强大范围耕地撂荒信息提取和监测、撂荒趋势预测和风险评估、社会经济效应评估及政策设计等方面研究。
太湖平原区河网结构变化对调蓄能力的影响

城镇化快速发展导致河网水系萎缩,连通性受阻,河网调蓄能力降低,加大了区域洪灾风险和洪涝损失。基于1960s、1980s、2010s的1:5万地形图水系及三个控制站的水位数据,选取河网密度(R_d)、水面率(W_P)、盒维数(D)、水位Hurst指数(H),分析了近50年来太湖流域武澄锡虞地区的水系演变与河网调蓄能力变化;并借助代表性单元流域概念,以水位Hurst指数来表征河网调蓄能力,从河网调蓄的物理机理出发,探讨了河网调蓄与河网结构参数的关系。结果表明:①受快速城镇化影响,1960s-2010s武澄锡虞地区河网密度、水面率及盒维数分别下降了18.87%、24.59%、7.60%,且1980s至2010s各水系指标的衰减率均高于1960s-1980s;② 1960- 2010年,研究区年均及汛期的水位Hurst指数呈下降趋势,其所反映的河网调蓄能力与该地区河网水系各指标变化同步,这表明城镇化引起的河流水系衰减导致河网调蓄能力发生明显下降,非汛期水位Hurst指数先增加后降低,表现出一定的不确定性;③基于REW概念与水位Hurst指数值,初步构建了河网结构参数与调蓄能力的关系式,并对关系式进行了验证,基本可行,可在一定程度上揭示城镇化下水系变化对河网调蓄能力的影响,从而为评价平原水网区河网调蓄能力提供了一种相对简便的方法。
全基因组关联分析方法的研究进展

全基因组关联分析目前已经成为研究复杂性状和疾病遗传变异的有效方法,但是由于群体结构的存在,导致分析结果出现虚假关联。经过数十年的发展,各种新方法不断出现和完善,用于减少群体结构对分析的影响。本综述将对在全基因组关联分析中能够处理群体结构的方法进行介绍,以期为进一步选择GWAS方法准确揭示各种性状的遗传背景提供参考。
长三角部分地区土壤中22种有机氯农药的分布特征

针对长三角地区长期工业化对农业生态环境构成较大风险,本文利用气相色谱法对该地区不同利用类型土壤中22种有机氯农药进行测定,研究了有机氯农药的残留状况及其在4条土壤垂向剖面中的分布特征。结果表明,不同利用类型表层土壤中有机氯农药残留平均值为工业园区菜地(139.87 ng /g) >工业园区荒地(103.1 ng /g) >农业区传统菜地(26.27 ng /g) >农业区水稻田(2.50 ng /g)。表层土壤中DDTs和HCHs是主要污染物,DDTs含量为0.14 ~ 485.73 ng /g(均值44.43 ng /g),HCHs含量为0.69 ~ 66.69 ng /g(均值7.73 ng /g),(DDD + DDE) /DDTs值表明该地区近期外源DDTs输入较少。土壤剖面样品分析表明,DDTs和HCHs的含量均随土壤深度增加而迅速降低,这与剖面土壤包气带岩性均以黏土和亚黏土为主,削弱了地表径流对有机氯农药的垂直迁移动力有关。本研究可为控制和改善该地区污染状况提供相关数据。
沁水盆地深煤层注入CO_2提高煤层气采收率可行性分析

探讨CO_2注入深煤层提高煤层气采收率可行性对于解放我国丰富深部煤层气资源具有积极意义。分析了沁水盆地不同深度条件下储层参数的变化规律,开展了CO_2注入煤层增产效应的数值模拟研究。结果显示,煤储层参数随埋深呈非线性变化且各参数显著变化深度具有较好的对应性,存在500~600 m,950~1 150 m两个关键转折界限,据此将煤层划分为浅部、过渡、深部三带。随着埋深增加煤储层强非均质向均质转换,即所有参数在浅部较为离散而深部收敛。通过不同深度煤层的CO_2注入生产效果模拟显示,注入CO_2后煤层气采收率均得到不同幅度提高;注入CO_2提高煤层气采收率效果由过渡带、浅部、深部逐步递减;注入时间越早和越长,提高采收率效果越显著;要实现深部煤层气采收率显著增加必须保证一定的CO_2注入量;深部CO_2封存优势显著。
临兴地区上古生界煤系致密砂岩气成藏条件分析

鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带临兴地区致密砂岩气藏与邻区气藏相似,具有低平宽缓的构造背景和广覆式砂泥岩垂向间互分布的特征,但是由于处于不同的大地构造位置,其成藏条件具有显著差异性。针对研究区烃源条件、致密砂岩储层特征及封存条件,探讨致密气藏成藏特征。认为太原组主力煤层(8+9煤)和山西组主力煤层(4+5煤)是主力烃源岩,受紫金山构造岩浆作用影响,局部区域热演化程度进入干气阶段,为区内致密气藏提供充足的气源。岩相古地理和成岩相控制优质储层的发育和分布,本溪组向上到石千峰组,古地理环境由海变陆,频繁震荡的水体形成了多期次、多层位的储集体,潮汐砂坝、水下分流河道等粒度粗的砂体为优势致密储层,由北向南优势储层逐渐减少;砂岩储层总体孔渗性差,后期溶蚀作用对深部储层改造作用明显。煤岩、砂岩垂向组合决定了致密砂岩气藏的运聚模式,区内发育“源储接触”的原地匹配型气藏和受储层和运移通道双重控制的异地匹配型2类致密砂岩气藏,受断层和陷落柱影响而形成的微裂缝是垂向运移的主要通道。
中国煤系“三气”成藏特征及共采可能性

煤系地层中的非常规天然气资源是非常规天然气的主要组成部分。目前,对煤系地层煤层气、页岩气、致密砂岩气等非常规天然气资源的认识还较薄弱,资源勘探开发程度也都比较低。根据气藏合层开采经验,把煤系地层视作一个整体,综合勘探开发煤系煤层气、页岩气、致密砂岩气不仅可以减少勘探开发成本,增大非常规天然气总储量和技术可采资源量,还可以提高气井使用效率和单井利润。将煤系地层中的煤层气、页岩气、致密砂岩气称为“煤系三气”,从煤系地层岩性分布特征、煤系气体成藏机理、不同类型含气储层特征和开采特征等方面分析煤系“三气”共采可能性及共采急需解决的难点。
基于脆性模量系数的岩石应变软化及渗透率演化模型

岩石峰后应变软化力学行为及渗透率演化规律是岩石工程稳定性和安全性分析的基础。在三轴实验基础上分析了围压对岩石峰后应变软化力学行为的影响规律,提出了描述围压对岩石峰后脆性影响的新参数,即脆性模量和脆性模量系数,分析了脆性模量的物理意义和脆性模量系数方法的应用范围。基于脆性模量系数,结合强度退化指数、扩容指数、FLAC中的SS模型和体积应变增透率,建立了考虑围压影响的岩石应变软化模型和渗透率演化模型。利用本文模型较好地模拟再现了不同围压下Gebdykes白云岩变形和巴里坤砂岩渗透率的演化过程,验证了本文模型的合理性。将本文模型应用于某煤层开采过程中围岩变形和渗透率的动态演化预测,结果表明随着煤层开采,采动应力引起围岩变形、破坏,其渗透率也随之动态变化,本文模型能较好地再现煤层开采过程中围岩的渗透率动态演化规律。
黔西松河井田龙潭煤系煤层气-致密气成藏特征及共探共采技术

基于煤系气共探共采示范工程,分析了黔西松河井田龙潭煤系煤层气-致密气赋存特征及开发条件,探讨了煤系气共探共采的适配性技术工艺。研究表明:井田煤系气主要赋存于龙潭煤系多个煤层及临近细砂岩、粉砂岩中,具备多煤层共采、煤系气共采的资源及开发条件。煤储层具有高温、超压、高含气量、含气高-过饱和的特点,适宜进行煤层气地面开发;但在区域高地应力背景下,裂隙闭合、矿物充填等原因导致储层原始渗透性差,煤系气地面开发需进行储层改造。气测录井、裸眼综合测井及含气层综合评价是井田煤系气共探共采中发现、认识、评价含气层及产气层段优选的关键技术,可为煤系气共探共采方案制定提供依据。在丛式井组开发模式下,“小层射孔、组段压裂、合层排采”系列工艺与井田地形地质条件相匹配,可显著提高多煤层共采、煤系气共探共采的工程效果。
煤系“三气”共采产层组压裂裂缝扩展物模试验研究

硬脆性砂岩、页岩储层与塑性的煤层组合开发时,层间应力差、岩性差异、界面性质等因素会对水力裂缝扩展产生较大影响,复合储层人工裂缝扩展规律存在认识不清的难点,给储层改造方案的合理设计带来了难度。基于此,选取鄂尔多斯盆地东缘临兴地区天然露头岩石进行不同岩性组合,开展室内大尺寸真三轴水力压裂物理模拟试验,研究不同地应力差、弹性模量差异、煤岩割理等参数对水力裂缝起裂及扩展的影响。结果表明:水力裂缝起裂方向受地应力条件及近井筒天然弱面共同控制;当应力差在4~6 MPa时,既能保证裂缝穿透界面,又能保证高效沟通煤岩中天然弱面形成网络裂缝;层间弹性模量差异越大,缝内流体压力越高,穿透界面时释放的压力脉冲有助于激活煤岩中的微裂缝形成复杂的裂缝网络。水力裂缝在煤岩中的扩展路径受割理影响较大,易发生转向或者分叉扩展;水力裂缝穿透界面时压裂曲线存在明显的2次憋压,沟通煤岩割理过程中压裂曲线上下波动明显。研究复合储层水力裂缝起裂及扩展规律可为油田现场预测裂缝形态以及优化泵注程序提供参考。
极弱胶结地层煤巷支护体系与监控分析

针对极弱胶结地层煤巷围岩自稳能力差、自稳时间短、围岩变形剧烈等特征,采用FLAC~(3D)深入揭示了矩形、切圆拱形与直墙拱形等3种断面形状煤巷开挖后围岩位移、塑性区及应力分布规律,确定了极弱胶结地层煤巷合理断面形状;结合国内外煤巷支护理论与技术,提出了极弱胶结地层煤巷“双层锚固平衡拱结构”,基于煤层厚度与巷道埋深,分类提出了极弱胶结地层煤巷支护技术方案,模拟验证了支护方案的合理性与可行性;基于围岩变形与支护结构受力实时监测及分析,动态掌握了极弱胶结地层煤巷围岩变形与支护结构受力状态,评价了支护效果与验证了支护方案的可行性。监测结果表明,切圆拱形断面煤巷成型较好、受力均匀,有利于巷道围岩的整体稳定,提高了煤巷开挖后的自稳与承载能力;锚网索联合支护技术方案有效地控制了极弱胶结地层煤巷围岩大变形与破坏,保证了巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全。
深部近距离上保护层底板裂隙演化及卸压瓦斯抽采时效性

为解决深部近距离上保护层开采被保护层大量卸压瓦斯通过底板裂隙涌向首层采煤工作面极易造成瓦斯超限的问题,以平顶山天安煤业股份有限公司五矿为研究背景,采用理论分析、实验室实验、现场考察以及离散元数值模拟的手段,研究了深部近距离上保护层开采底板煤岩层裂隙瓦斯通道演化规律及下被保护层卸压瓦斯抽采时效性。研究表明:回采方向上底板煤岩层可分为原始应力区、卸压增透区和重新压实区,卸压增透区内煤体膨胀变形量大渗透率高,卸压瓦斯解吸扩散,底板采动裂隙使被保护层与采煤工作面贯通形成裂隙瓦斯通道。时间尺度上,卸压增透区的形成与上保护层回采到基本顶来压垮落时间段相对应,采动裂隙瓦斯通道伴随基本顶的破断垮落逐渐重新压实消失,卸压增透区范围在基本顶初次垮落前达最大值,回采推进期间与基本顶来压步距正相关。重新压实区域内煤岩层经历应力加载、卸荷、重新加载后可能出现损伤破坏,卸压瓦斯大量解吸引起煤体收缩变形,部分煤岩体受力比其原始应力更大出现压缩变形。卸压增透区是卸压瓦斯产生及运移的主要空间,也是进行卸压瓦斯拦截及抽采的高效区,瓦斯抽采工程需考虑采动裂隙演化的空间和时间效应。
煤与瓦斯突出、冲击地压复合动力灾害一体化研究

随着煤矿向深部开采,一些矿井动力灾害既表现出煤与瓦斯突出的部分特征,又有冲击地压的部分特征,2种动力灾害互为共存、互相影响、相互复合,难以界定为单一灾害类型,为此提出煤与瓦斯突出、冲击地压复合动力灾害的概念。通过复合动力灾害一体化理论研究,揭示了复合动力灾害发生的统一机理,据此建立了统一失稳判别准则;基于现有动力灾害分类所存在问题,将动力灾害划分为4种类型,在此基础上,针对矿井复合动力灾害类型创新研发了钻屑法多指标一体化检测及煤体温度、煤体电荷实时连续监测设备,形成了复合动力灾害一体化分类分级预测技术;同时,提出了瓦斯抽采、深孔爆破断顶-破煤-断底卸压、煤层注水等消减瓦斯内能、释放煤岩弹性能的复合动力灾害一体化防治技术。
鄂尔多斯盆地东缘临兴区块深部关键煤储层参数识别

深部条件下煤储层关键参数的识别是煤层气开发评价的基础。基于鄂尔多斯东缘临兴区块深部煤层气勘探和测试研究结果显示:朗格缪尔体积随镜质组反射率的增大先增加后减小,朗格缪尔压力与镜质组反射率呈“U”型变化,两者均在2.5%R_(o,max)左右出现转折。采用非线性分析方法,基于实测含气饱和度与煤层埋深的关系,建立了含校正系数的深部煤层含气量计算模型。山西组4+5号煤层预测含气量6.7~22.1 m3/t;本溪组8+9号煤层含气量在12~20 m3/t,在平面上总体均呈东低西高展布。4+5号煤预测临界解吸压力介于1.03~9.40 MPa,临储比介于0.11~0.63,平均为0.33;8+9号煤预测临界解吸压力介于1.27~10.47 MPa,临储比介于0.12~0.64,平均0.334。在平面上,4+5号煤临界解吸压力与临储比均呈西高东低、西北部最高展布,而8+9号煤总体呈北高南低展布。
准噶尔盆地白家海凸起深部含煤层气系统储层组合特征

准噶尔盆地东部白家海凸起发育较稳定的侏罗系煤层,埋深大于1500 m。以往该区西山窑组和八道湾组煤层气试采取得了较好的效果,显示了白家海凸起深层煤层气具有较好的勘探前景。由于区内以常规油气开发为主,丰富的煤层气资源有待勘探开发。基于此,分析了区内侏罗系深部煤层赋存特征、热演化程度、煤层含气量及煤层顶底围岩等成藏地质条件,认为西山窑组煤层气为独立含煤层气系统,八道湾组煤层及其顶底砂岩组合为统一含煤层气系统。八道湾组源内型、源外型含煤层气系统成藏条件优越,煤层气及煤系砂岩气资源丰富,具有较大的共采潜力。
临兴区块深部煤层气富集规律与勘探开发前景

临兴地区位于鄂尔多斯盆地东缘,横跨晋西挠褶带和伊陕斜坡,东部断层发育,西部地层平缓,中部紫金山岩体侵入。煤层气富集受到构造、成熟度和水文地质条件的三重控制,较高的成熟度反映煤岩已经大量生烃;后期构造破坏煤层气藏,但地层水滞留,水文条件有利于煤层气保存。含气量呈现东低西高的整体趋势。中部紫金山热液作用和断层破坏作用形成了环形含气量低值区和高值区。区内含气饱和度总体受到成熟度的控制,与含气量总体规律不一致,研究区中部出现含气饱和度高值窗口(1600~2000 m)。本区煤岩微孔发育,煤岩孔隙的差异小,结构相对均匀,整体扩散性和渗透性较强。总体评价该区煤层气资源量大、丰度高、含气饱和度高和物性较好。在评价有利区具备进一步开展先导试验的条件。
我国深部煤与瓦斯共采战略思考

我国是世界上瓦斯灾害最严重的国家之一,煤炭资源禀赋与长期的旺盛需求导致我国煤炭开发以每年10~25 m的速度快速向深部转移,深部煤炭开采面临的瓦斯问题更加严峻,从安全、能源、环保3个方面考虑,都需要加大深部煤层煤与瓦斯共采力度。分析了我国深部煤层煤与瓦斯共采现状与面临的问题,指出了我国深部煤层煤与瓦斯共采发展对策,认为我国深部煤层应坚持地面和井下相结合的“两条腿走路”的煤与瓦斯共采模式,从基础理论研究、关键技术及装备研发、示范工程建设、政策扶持等方面提高深部煤层煤与瓦斯共采技术整体水平。
吸附解吸迟滞现象机理及其对深部煤层气开发的影响

针对瓦斯在煤中的解吸与吸附过程并非完全可逆,吸附解吸迟滞现象非常普遍,分析了以往研究中存在的问题,提出了关于吸附解吸迟滞程度的定量评价指标,通过等温吸附解吸实验考察了最高吸附压力和煤体粒径与迟滞程度的关系,并讨论了吸附解吸迟滞现象的发生机理及其对于深部煤层气开发的影响。结果表明:新的定量评价指标可以反映吸附解吸迟滞从完全可逆至完全非可逆的程度;随着最高吸附压力和煤体粒径的增加,吸附解吸迟滞程度随之增强;吸附解吸实验结果是综合了扩散作用的扩散-吸附及解吸-扩散结果,且这两个过程很难区分开来;实验发现的该现象是由于气体分子在高压作用下嵌入连通性较差的微孔中并引起孔隙变形,被吸附的气体分子受窄小的孔隙通道限制,无法从孔隙中解吸并扩散出来而导致的,即本文提出的“扩散受限”假说;深部煤层气的气体含量可能会很高,但受解吸迟滞现象影响,其真正的可采储量和产出规律需要利用等温解吸线而非等温吸附线进行评估;除了通过增透措施提升煤体的渗透率外,如何促进微尺度下的气体解吸与扩散也应该成为深部煤层气开发需要着重考虑的问题之一。
叠置含气系统共采兼容性———煤系“三气”及深部煤层气开采中的共性地质问题

以煤层气、致密砂岩气和页岩气共生为特征的煤系“三气”是一类重要的非常规天然气资源,但我国目前尚未实现规模性共采。煤系“三气”地质条件客观存在的六大基本特点,一方面提供了优越的气源及其保存条件,另一方面造成多套流体压力系统叠置共生,共采兼容性问题突出,常规措施难以解决这一技术难题。控制叠置含气系统共采兼容性的核心地质条件在于2个方面:一是流体能量差异影响到含气系统之间的兼容性;二是不同储层力学性质和孔渗条件差异影响到系统内部共采兼容性。研究认为,层序地层格架、流体能量系统和岩石力学性质是影响叠置含气系统兼容性的3个关键地质要素;实现煤系“三气”共探与共采的基础是对相关地质问题的深刻理解,对共生特性及其共采地质动态的深入阐释则是贯穿煤系“三气”共采工艺优化和技术创新的主线。煤系“三气”共采工艺技术优化和创新的途径,需要以充分释放产能为目标,以叠置含气系统共采兼容性为约束条件。为此,叠置含气系统共采兼容性未来探索方向,集中在关键层高分辨识别、地层流体及能量高分辨识别、共采兼容性定量表征、开发地质单元与开发方式4个方面。
深部煤层气勘探开发进展与研究

我国煤层气资源主要分布于深部。鄂尔多斯、准噶尔等盆地部分煤层气井勘探成功表明深部煤层气资源在含气量、含气饱和度、储层压力及临界解吸压力等关键参数方面较浅部有利,开展深部煤层气研究及勘探是重要前瞻性课题。鄂尔多斯盆地东南缘延川南煤层气田的勘探,尤其是万宝山构造带延3井组的成功开发是我国深部煤层气开发获得突破的1个典型实例。一般来说,影响深部煤层气开发的因素较复杂,是一个系统工程,通常可以将这些因素划分为资源地质条件和开采技术条件两大类。延川南煤层气田开发的经验表明,影响深部煤层气井产能的主要因素是受地质条件控制的压裂技术与排采技术,提高深部煤层气单井产量的途径是做好富集高渗区选区评价和预测,加强以压裂为核心技术的工程工艺攻关研究及做好排采管理。
以煤系天然气开发促进中国煤层气发展的对策分析

为了提高中国煤层气勘探开发程度,促进煤层气产业发展,分析了中国煤层气勘探开发现状与面临的问题,提出1200 m以深煤层蕴藏十分丰富的煤层气资源,且多与致密砂岩气叠合共生,展现了煤系天然气广阔的勘探开发前景。根据煤层气及煤系砂岩气开发特点,对煤层气及煤系砂岩气划分为自生自储型、内生外储型2类气藏模式,提出将煤系的煤层与砂岩互层段,统一作为目的层进行综合评价,在垂向上拓展勘探开发空间,显著增加资源丰度,同时煤层与砂岩立体压裂改造也比单一煤层压裂更能提高储层改造效果,并提出煤系天然气综合勘探开发工作建议。
超高效液相色谱-串联质谱法测定海水悬浮颗粒物中的8种典型脂溶性藻毒素

海水悬浮颗粒物对海洋环境中污染物的迁移转化有着重要的影响,在海水悬浮颗粒物上富集的脂溶性藻毒素会严重的毒害海洋滤食性生物。本研究建立了海水悬浮颗粒物中8种典型脂溶性藻毒素同步测定的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS /MS)分析方法。海水悬浮颗粒物样品经甲醇超声辅助提取后,以5 mmol /L乙酸铵水溶液和乙腈为流动相,经1.7微米C_(18)色谱柱分离,采用电喷雾串联质谱(ESI-MS /MS)多反应监测(MRM)模式检测,外标法定量。结果表明,在最佳实验条件下,8种目标物在5 min内分离良好,加标回收率在83.8% ~ 110.4%之间,方法具有良好的精密度(相对标准偏差(RSD)≤14.1%)和灵敏度(检出限介于2.9 ~ 103 pg /g之间),在线性范围内,相关系数(R~2)均大于0.996,能满足海水悬浮颗粒物中8种典型脂溶性藻毒素同步检测的要求。采用本方法初步分析了青岛沿岸海域海水悬浮颗粒物中的脂溶性藻毒素,其中PTX2被检出,含量最高可达790 pg /g(干重)。
镉污染土壤施硒对植物生长及根际镉化学行为的影响

采用根箱培养的方式,研究了在不同镉污染水平(0.5 mg·kg~(-1)、5 mg·kg~(-1)土壤)的酸性黄棕壤中施用外源硒对小白菜生长、光合特性及根际土壤中镉的化学行为影响.结果表明:镉污染土壤中施硒可显著增加小白菜的生物量,增强小白菜叶片的光合速率和蒸腾速率;镉污染严重时,施硒还可提高小白菜的气孔导度;施用适量硒(0.25 mg·kg~(-1))可显著降低小白菜地上部镉含量,其中镉污染浓度较低(0.5 mg·kg~(-1))时,该效果达显著水平.在镉污染程度低(0.5 mg·kg~(-1))的土壤施用适量硒(0.25 mg·kg~(-1)),可显著降低土壤交换态镉含量,其中,根际和非根际土壤交换态Cd含量分别降低了22.20%和43.79%.外源Se有效地降低了土壤Cd的生物有效性,这种作用在Se的施用浓度较低时表现更加明显;当Cd污染浓度较高时,土壤Cd形态分布相对稳定,外源Se对根际和非根际土壤Cd形态分布的影响不显著.研究结果为深入揭示Se对菜地Cd污染的调控机理提供理论参考.
半干旱区农业开发土地资源生态安全评价———以宁夏孙家滩国家农业科技园区为例

在生态环境脆弱的半干旱区,实施农业开发的核心目的是发展区域经济并维持生态安全,而土地资源生态安全是实现半干旱区可持续发展的重要前提.针对综合指数法、模糊综合法无法同时兼顾生态安全评价指标的模糊性与随机性,以及特尔菲法、层次分析法确定指标权重时主观性过强的问题,本研究将正态云模型与熵权法引入半干旱区农业开发土地资源生态安全评价,并以位于半干旱区的孙家滩国家农业科技园为例,对农业开发前后的土地资源生态安全做定性测度.结果表明:从规划基期年2013年至规划目标年2020年,孙家滩土地资源生态安全综合指数将从1.9762上升至2.1376,生态安全等级将维持在中等.研究表明,正态云模型与熵权法有效地降低了偶然误差,提高了土地资源生态安全评价的准确性.该研究可为半干旱区农业开发土地资源生态安全评价及农业开发规划的编制修改提供一定的借鉴与参考.
回流指数在空气质量变化研究中的应用

将回流指数引入珠三角污染气象条件的研究中,尝试使用回流指数判别形成区域大气污染的机理.运用中尺度数值模式WRF得到珠三角精细化的回流指数时空分布,同时与边界层外场观测试验结果进行比对从而验证模式对边界层内风场的模拟效果.最后,分别对干湿季冷高压影响下的污染过程进行分析,湿季选取2013年4月13—16日的珠三角重污染过程,干季选取同年12月8—10日的污染过程.结果表明:在本研究的两次过程中,使用回流指数R_(critical) = 0.6作为阈值能较好地区分局地污染物回流堆积与上风向污染物输送两种因素在冷高压型污染过程中何者占主导,当区域中回流指数普遍低于0.6则是污染物局地回流堆积作用更明显,若普遍高于0.6则是受上风向污染物的输送影响更明显;在局地回流堆积为主要形成机理的污染过程中,地面污染物浓度与边界层整体回流系数呈反方向变化关系,地面污染物浓度峰值对应边界层回流系数谷值;在污染物输送为主要形成因素的污染过程中,边界层中低层回流系数达到峰值时代表该区域此时受上风向风场输送作用最显著,地面污染物浓度同时达到峰值.
基于响应面分析法的微波-过氧化氢-碱预处理污泥水解酸化优化研究

为进一步优化微波-过氧化氢-碱(MW-H_2O_2-OH)预处理污泥的水解酸化操作参数,在前期单因素试验研究的基础上,采用3因素3水平的响应面分析法,建立了水解温度、水解酸化时间和蛋白酶投加量分别对总VFA浓度和SCOD浓度影响的回归模型,并进行了碳源组成及其可利用性的评估.结果表明,模型极显著,拟合度、可信度和精确度高,数据合理,试验误差小.通过对回归模型的求解及综合考虑,得到优化的工艺条件为水解温度53.13 ℃、水解酸化时间4 d、蛋白酶投加量30.14 mg·g~(-1)(蛋白酶/总固体浓度(TS),下同).验证结果表明,总VFA浓度和SCOD浓度的相对误差均在3%以内,说明该模型能很好地优化微波-过氧化氢-碱预处理后污泥的水解酸化操作条件和预测总VFA浓度和SCOD浓度.在碳源组成方面,优化工艺条件下SCOD占TCOD(混合液总COD)的44.56%,总VFA、溶解性蛋白质、溶解性糖类分别占SCOD的66.42%、19.34%和6.89%,碳源以总VFA为主,其中,VFA以乙酸(35.11%) 、异戊酸(20.14%) 、正丁酸(19.94%) 、丙酸(16.90%)为主.三维荧光光谱的分析结果表明,污泥上清液中以溶解性微生物产物类酪氨酸和类色氨酸为主.优化组的污泥上清液作为碳源时的反硝化速率(0.184 g·g~(-1)·d~(-1),以每g VSS每天反硝化的NO_3~--N量(g)计,下同)远远高于未优化组(0.065 g·g~(-1)·d~(-1)),碳源可利用性介于甲醇和乙酸钠之间,碳源可利用性较好.
沙颍河流域典型癌病高发区土壤硝态氮对地下水和蔬菜硝酸盐积累的影响

在作物生长期、收获期和收获后采集土壤、地下水和蔬菜样品,探讨癌病高发区土壤硝态氮对地下水和蔬菜硝酸盐积累的影响,以及由此引发的健康风险.结果表明,氮肥施用和灌溉是造成沿岸土壤、地下水和蔬菜硝酸盐积累的主要原因.受到河流氮污染影响,灌溉用水中氨氮和硝态氮经过灌溉-蒸发和淋溶过程的反复交替,向土壤和地下水迁移,引起土壤、地下水和蔬菜硝酸盐的积累.紧邻沙颍河的癌病高发村庄,土壤、地下水以及蔬菜硝态氮积累均明显高于全区平均水平.土壤在作物生长期和收获后分别达到149.01 mg·kg~(-1)和31.70 mg·kg~(-1),其中多年菜地土壤硝态氮积累最为突出,分别达到276.44和68.26 mg·kg~(-1).作物生长期地下水硝态氮平均含量达38.32 mg·L~(-1),超标近3倍,叶菜类蔬菜硝酸盐平均含量高达3269.04 mg·kg~(-1),超出允许含量1倍以上.癌病高发村庄居民存在突出的饮水和蔬菜硝酸盐暴露健康风险.
铁锰复合氧化物包覆海砂的吸附除磷研究

利用铁锰复合氧化物包覆海砂制备了一种用于污水除磷的新型颗粒状吸附剂,并对其表面特性与磷吸附行为进行了研究.扫描电镜(SEM)分析结果表明,包覆后海砂颗粒表面凹凸不平且多孔,BET比表面积由0.06增至2.52 m~2·g~(-1).磷吸附实验结果表明,包覆后海砂对磷的吸附能力显著提高,最大吸附容量为1.01~ 1.23 mg·g~(-1),优于多数文献报道的负载改性砂颗粒吸附剂;吸附动力学更符合准二级动力学方程,推测磷在包覆海砂表面发生了化学吸附;溶液pH对磷吸附有一定影响,离子强度则影响不大;共存阴离子对磷吸附影响的大小顺序为SiO_3~(2-) > CO_3~(2-) > F~- > SO_4~(2-) >Cl~-.
基于格林函数理论的波场预测和鬼波压制方法

作为一种特殊的噪声,鬼波对一次波的波形及频带宽度产生极大的影响,鬼波压制是提高海上地震资料分辨率及保真度的重要因素.以格林公式为基础,详细论述了基于格林函数理论的鬼波压制方法,在不需要地下介质信息的条件下,进行地震数据驱动鬼波压制,并根据“Double Dirichlet”(双狄利克雷)边界条件,预测压力波场和垂直速度波场.建立了基于格林函数理论鬼波压制的处理流程,数值模拟和实际资料处理结果表明,基于格林函数理论鬼波压制方法在很好地去除鬼波的同时极大地拓宽了地震资料的频带,尤其提升了低频端能量,有利于后续资料的处理解释.
固相微萃取模拟生物法用于养殖底泥多环芳烃污染监测的研究

本研究以养殖底泥中多环芳烃(PAHs)为研究对象,采用以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为材料测定孔隙水中PAHs自由溶解态浓度(C_(free))的固相微萃取技术,以重要海水经济底栖生物菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为参照生物,建立了PDMS中PAHs浓度与菲律宾蛤仔脂肪标化及底泥有机碳标化的PAHs浓度间的定量关系模型,进一步证明了基于固相微萃取的模拟生物法用于养殖区域中多环芳烃监测的可能性.结果表明,孔隙水中自由溶解态PAHs浓度(C_(free))显著低于孔隙水中总PAHs浓度(C_(water)),且随着环数增加,两者间的差异越大,说明C_(water)忽视了生物有效性,从而会高估孔隙水中PAHs的环境风险,因此,C_(free)能更好地反映底泥孔隙水中PAHs的暴露水平;菲律宾蛤仔对PAHs的富集系数(BAF)及PDMS-水分配系数(K_(PDMS))均与辛醇-水分配系数(K_(ow))呈显著线性相关,且两者斜率相近,说明菲律宾蛤仔摄取PAHs的主要途径与PDMS相似,且PDMS中PAHs的浓度与生物体内PAHs的残留浓度和底泥有机碳标化的PAHs浓度间均呈现显著相关,说明当底泥孔隙水中和PDMS膜之间达到平衡时,固相微萃取模拟生物法可以用于计算底栖生物和沉积物中有机污染物,具有应用于养殖区域中多环芳烃监测的潜力,但有机污染物在生物体内转化和底泥性质对相关关系和监测应用的影响有待进一步研究.
基于泊松小波径向基函数融合多源数据的局部重力场建模

融合多源数据的高精度、高分辨率的局部重力场建模是物理大地测量学的前沿和热点问题.本文研究了基于径向基函数融合多源数据的局部重力场建模方法,利用Monte-Carlo方差分量估计实现了不同类型的观测数据的合理定权,引入了最小标准差法确定基函数的适宜网络,分析了地形因素对于基函数网络确定及局部重力场建模精度的影响.以泊松小波基函数为构造基函数,结合残差地形模型,融合实测的陆地重力异常、船载重力异常及航空重力扰动数据构建了局部区域陆海统一的似大地水准面模型.研究结果表明:引入残差地形模型平滑了地形质量引入的高频扰动信号,简化了基函数的网络设计;并提高了重力似大地水准面的精度,平原地区其精度提高了4 mm,地形起伏较大的山区其精度提高了约5 cm.总体而言,基于“三步法”构建的局部重力似大地水准面在荷兰、比利时及德国相关区域,其精度分别达到1.12 cm、2.80 cm以及2.92 cm.
太阳高能粒子(SEP)传播数值模拟中的太阳风背景场研究

太阳高能粒子(SEP)事件是一类重要的空间天气灾害性事件,如能准确预报SEP事件,人们便可以采取必要的防护措施,保障卫星、星载设备以及航天员的安全,尽可能地降低经济损失.因此,其数值预报研究在空间天气预报研究中占有很重要的地位.SEP事件中的高能粒子在不同的时间尺度内被耀斑过程或者CME驱动的激波加速,并且在被扰动后的行星际太阳风中传输,这些过程都紧紧依赖于太阳风背景场.因此获取更加接近物理真实的太阳风背景场是模拟SEP事件的重要部分,也是提高SEP物理模式的关键因素之一.我们目前的工作基于张明等发展的SEP在行星际空间传播的模型,尝试将Parker太阳风速度解及WIND飞船观测的磁场实时数据融入模型中,研究不同的太阳风速度以及真实磁场分布对SEP在行星际空间中传播的影响.通过求解聚焦传输方程,我们的模拟结果表明:(1)快太阳风条件下,绝热冷却效应项发挥了更大的作用,使粒子能量衰减的更快,而慢太阳风对粒子的通量变化没有显著影响;(2)加入观测的磁场数据时,粒子的全向通量剖面发生了比较明显的变化,具体表现在:通量峰值推迟到达、出现多峰结构、各向异性也发生一些改变.分析表明真实磁场的极性对粒子在行星际空间中传播有着重要的影响.
负温下炭黑/树脂复合材料温度敏感特性

对纳米炭黑填充的树脂基导电复合材料负温下的温度响应进行了试验研究。试验发现,该导电复合材料在负温下具有正温度系数(PTC)特性,电阻值随温度的降低而降低,随温度的升高而升高。炭黑含量对其温度敏感性的影响是明显的,35%配方的温度灵敏度最好,随着炭黑含量增大,灵敏度逐渐降低。分析认为,树脂基材料的热胀冷缩是导致该复合材料热敏性的主要原因;炭黑含量越高,材料内部的导电网络越稳定,温度变化对电阻的影响越小。
甲苯二异氰酸酯与乙二胺沉淀聚合一步法制备聚脲多孔材料及其表征

以甲苯二异氰酸酯和乙二胺为单体,通过沉淀聚合一步到位制备了富含胺基的聚脲多孔材料. 探讨了反应时间、溶剂种类及混合溶剂配比对聚脲多孔材料性能的影响. 通过BET和压汞法对聚脲多孔材料的孔结构进行了表征,用扫描电子显微镜表征了材料的形貌,用X-射线衍射仪测试了材料的结晶性能. 结果表明,聚合反应进行48 h后多孔材料的胺基含量不再变化,所得聚脲为典型多孔材料且部分结晶. 与丙酮相比,以乙腈作反应介质制备的聚脲的比表面积和孔体积较大,孔径分布较宽. 以乙腈和丙酮混合溶剂作反应介质,通过改变混合溶剂的配比可以改变材料的孔结构.
基于Cosserat弹性杆理论的柔性线缆物理建模方法

针对虚拟环境中线缆敷设过程仿真的线缆建模问题,提出一种基于Cosserat弹性杆理论的柔性线缆物理建模方法。该方法在线缆离散模型的基础上根据Cosserat弹性杆理论导出线缆的总体势能,并通过优化算法得到线缆总体势能最小时的线缆形态,即线缆的平衡状态。模型考虑到线缆的柔性和连续性,能够模拟线缆的弯曲和扭转变形;通过对线缆进行离散表达,实现了对线缆总体势能的数值求解;引入罚函数将求解线缆总体势能最小值问题转化为非线性无约束优化问题;非线性无约束优化问题的求解采用信赖域方法,提高了求解的稳定性。设计并开发了虚拟环境中的线缆敷设过程仿真原型系统,并进行实例验证,证明该方法的可行性。
建筑垃圾复合粉体材料对混凝土抗冻性能的影响

借助DSC-TG、扫描电镜和压汞实验,并结合混凝土宏观性能实验,研究了建筑垃圾复合粉体材料对C30混凝土力学强度及抗冻性能的影响机理。结果表明:建筑垃圾复合粉体材料掺量为30%时,C30混凝土强度及抗冻性能最优;中低盐溶液浓度时,试件更容易发生盐冻腐蚀破坏。建筑垃圾复合粉体材料由于其填充效应及火山灰效应减少了取向性较强的Ca(OH)_2含量,生成性能较优、微观结构较为致密的低碱度水化硅酸钙凝胶,使得混凝土内部较为致密,孔结构和孔级配趋向合理,宏观上表现为混凝土强度及抗冻性能的提高。
混凝土腐蚀监测用参比电极制作及电化学性能研究

参比电极对监测混凝土中钢筋的电位至关重要。使用凝胶作为电极内部电解质、水泥浆作为渗透层,制成Ag/AgCl凝胶参比电极。在混凝土模拟液中测试了电极电位的稳定性、电极的温度系数以及氯离子含量对电位的影响,通过动电位和恒电流极化测试了电极的抗极化性能,并在混凝土中进一步研究了电极电位的时变特性。结果表明,电极电位有良好的稳定性和可靠性,电极温度系数较小,氯离子含量对电极电位的影响可以忽略,电极抗极化性能优良。研制的电极可用于实时监测混凝土内部钢筋的腐蚀电位,为钢筋混凝土构件寿命预测提供参考。
量子点敏化太阳能电池TiO_2光阳极研究进展

不同结构的TiO_2光阳极对量子点敏化太阳能电池(QDSCs)性能有着重要影响,通过构筑不同纳米结构的TiO_2光阳极,能够有效提升电池性能。介绍了QDSCs的结构和基本原理,重点综述了不同结构的TiO_2光阳极,如零维(0-D)纳米结构、1-D纳米结构、2-D纳米结构及其它复合纳米结构在QDSCs中的应用现状和发展趋势,同时讨论了不同结构TiO_2光阳极的优缺点。最后,指出了可能提升QDSCs效率的有效途径。
Ge/ZnS一维光子晶体的设计、制备及低红外发射率性能

通过从理论上分析介质层厚度、不同介质材料的折射率差及周期数对一维光子晶体红外发射率的影响规律,设计得到了可实现8~14μm波段低红外发射率性能的Ge/ZnS一维光子晶体。随后采用光学镀膜技术在石英基片上通过交替沉积Ge层和ZnS层的方法制得所设计的一维光子晶体,并采用扫描电镜(SEM)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)分别对其微结构及光谱发射率进行了系统研究。结果表明,所制备一维光子晶体在8~14μm波段具有低红外发射率性能,其平均发射率可低至0.195。采用Ge、ZnS等无机半导体材料,通过合理的一维光子晶体设计同样可以获得低至0.2以下的红外发射率。
双组分无溶剂环氧膨胀型防火涂料在城轨车辆上的应用

介绍了双组分无溶剂环氧膨胀型防火涂料在城轨车辆上的应用。该涂料解决了常用防火涂料与涂层体系配套性差的问题,且减少了涂层结构,缩短了工时,经济性和环保性更好。相关试验证明了其涂膜具有很好的防火和机械性能,未来应用将更广泛。
用于植入式器件的电源技术研究进展

随着科技的进步,植入式电子设备在智能穿戴、医疗及军事上得到广泛应用。目前,植入式电子设备的发展主要面临的瓶颈问题是能源供给技术,对用于植入式电子设备的几种主要电源技术,如锂电池、燃料电池和无线供电等相关技术的发展现状和研究进展进行了综述,对植入式电源技术的实际应用存在的问题进行了分析,并对其应用前景做出展望。
纳米ATO/PVB透明隔热涂料制备与性能研究

以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为成膜物质,纳米氧化锡锑(ATO)为颜填料,乙醇为溶剂,借助超声波分散技术制备了纳米ATO/PVB透明隔热涂料并涂覆于玻璃表面。讨论了ATO添加量和涂膜厚度对涂膜的透光性和隔热性的影响。结果表明:当颜基比为1∶8,膜厚为75 ~ 100 μm时,涂膜的透光隔热性能最好,可见光透过率可达87.04%,红外光阻隔率66.12%,平衡温差5 ~ 8 °C,好于某市售汽车隔热膜。其耐水性、铅笔硬度和附着力等综合性能也较好。
碱性尿素电解池镍基阳极催化剂研究进展

综述了近几年碱性尿素电解池镍基阳极催化剂的研究进展,包括普通镍、镍基合金以及纳米结构的镍催化剂;分析了碱性尿素电解池各个阳极催化剂材料的特点,阐述了镍基催化剂作为尿素电解池阳极材料在未来的发展和研究方向。
新型消光固化剂HC69的合成及性能

用价格低廉的偏苯三酸酐代替部分价格较贵的均苯四甲酸二酐,加上适量2–苯基咪唑啉,合成了一种环氧树脂用新型消光固化剂HC69。考察了主要原料用量对产品收率及漆膜光泽的影响,得到优化配方为:偏苯三酸酐76 g,均苯四甲酸二酐126 g, 2–苯基咪唑啉172 g,水600 g。使用红外光谱仪表征了产物。该消光固化剂几乎达到了市售消光剂B68的性能,可替代或与之混合使用,但成本更低。
基于内反射角度传感器的信号检测电路设计

目前小角度测量技术的准确度及精度已随着科技发展及各项技术发明得到了很大的提升,尤其是光学小角度测量技术中的内反射角度测量法,秉承了光学测量精度高的优点,对信号的抗干扰性要求更高。针对全内反射测角中的光强检测方法,设计了信号调制解调系统及稳功率驱动保护电路,提高了测量光的抗干扰性及测量的准确度,并对处理电路进行了分析和仿真,为高精度小角度在线测量提供了可靠的信号处理方法。
基于PIC单片机和UC3902的并联均流电源设计

输出稳定性和均流精度是衡量并联均流电源性能的两个重要指标,针对提高均流电源稳定性和均流精度问题,设计了以PIC单片机和UC3902均流芯片为控制核心的并联均流电源。利用PIC单片机实时检测输出电压,依据测量值与设定值的偏差调节PWM的占空比,使输出电压稳定;采用UC3902均流芯片实现最大电流自动均流,从均流芯片通过电流补偿跟踪主均流芯片电流。通过改变电源负载,进行了并联电源性能的实验测试。测试结果表明,该方法电源输出电压稳定性达97%左右,均流精度最大可提高到98%以上。
基于最小化多变量的独立变桨距控制研究

针对大型风力机桨叶承受载荷不均匀的问题,在研究传统的统一变桨距控制策略的基础上,提出了一种基于最小化多变量的优化独立变桨距控制策略。以将风力机桨叶桨距角与发电机转速为控制变量,同时实现多变量最小化,再结合独立变桨距控制,利用bladed软件对该控制策略进行仿真。通过仿真结果验证可知,在风力发电机组获得最大功率情况下,相比传统的变桨距控制策略,该控制策略具有很好的鲁棒性和更好的减载效果,弥补了统一变桨距控制的不足,完全符合大型风力发电机组对桨叶载荷控制的目的。
电流双环控制的LCL单相并网逆变器逆变研究

详细分析了LCL型单相并网逆变器的结构,针对LCL型单相并网逆变器易发生谐振的问题,研究采用以电容电流为内环、并网电流为外环的双电流环控制策略。设计LCL滤波器和电流双环控制参数并利用SISOTOOL工具整定。通过SIMULINK搭建仿真模型,分析结果表明LCL型单相并网逆变器系统在采用该电流双环控制策略可有效抑制系统振荡,降低并网电流谐波含量和提高系统稳定性。
基于单端反激式LED驱动电源的设计

LED的快速发展,使得LED驱动电源的设计成为LED关注热点。由于LED的物理特性,决定了驱动电源应满足使LED正常发光的各种要求。设计了一款无IC控制的单端反激式LED驱动电源,主要介绍了反激式变压器的设计计算。该驱动电源电路结构简单,可驱动30颗LED灯珠,经测试效率可达88%,纹波电流仅为1.07%,可作为室内外照明应用。
配电网供电可靠性的分布式电源选址与定容

在配电网故障恢复过程中常出现因电压越限、线路过载等需进行切负荷操作,降低了配电网的供电可靠性。分布式电源(DG)的接入会影响配电网的供电可靠性,但是其影响性质和程度均取决于其接入位置与容量。分析了DG接入对配电网可靠性、电压及网损的影响,并提出了一种DG选址与定容方法:随机生成事故集,以配电网故障平均停电量最小为目标函数,以线路不过载、电压不越限等配电网稳定运行要求为约束条件,利用和声算法搜索最优方案。算例分析表明本方法能提供合理的DG位置与容量方案。
储能系统参与LFC的策略优化与容量配置

由于爬坡率和响应时间的限制,常规机组提供负荷频率控制(LFC)的能力有限。选择具有快速精确功率跟踪能力的飞轮储能系统作为LFC的辅助调节手段,利用概率统计方法对LFC的需求进行定量分析,考虑飞轮储能系统和常规机组实际出力、设备投资成本与运行维护成本,提出了可维持飞轮储能系统荷电状态(SOC)在指定范围及减少常规机组出力调整的控制策略,在此基础上,构建飞轮储能系统参与LFC的容量优化配置模型,以经济性和调节效果为优化目标,寻求控制策略下飞轮储能系统容量、常规机组调节容量与控制策略参数的最优配置。仿真结果表明该方法能全面评估不同配置方案下的经济性与技术性。
高精度太阳能跟踪控制系统的设计

针对目前太阳跟踪控制系统的抗干扰性能较差,无法实现自动的、实时跟踪控制等一系列问题,提出了一种基于FPGA的太阳能复合跟踪控制系统。该系统充分融合了视日运动跟踪和光电跟踪控制系统的优点,使用FPGA作为跟踪系统的主控器,在光照条件满足光电传感器要求的情况下采用光电跟踪,否则采用视日运动跟踪。实现了对太阳的高精度、全天候的跟踪控制,并最大限度地免除人为干预。实验结果表明,该跟踪控制系统可达到很好的跟踪效果,具有很大的实用价值。
新滤波型整流变压器节能机理分析与损耗计算

通过对新滤波型整流变压器工作原理进行分析,研究其节能降耗机理。使用ANSYS有限元分析软件建立了整流变压器的场路耦合三维模型。结合实际测量,将新滤波型整流变压器滤波方式与无滤波方式、传统网侧滤波方式进行对比分析,结果验证了新滤波型整流变压器具有良好降耗作用。
直流储能型准Z源光伏并网逆变器

针对光伏并网发电系统因输入波动所引发的功率不平衡问题,提出一种具有连续电流输入的储能型准Z源逆变器解决方案。详细推导了小信号激励下该逆变器的数学模型,采用母线电压控制和网侧电流控制的并网策略,构建了一套储能电池功率与电流双闭环控制的充放电管理方法,以实现对光伏电池输出功率波动的抑制。与此同时,在MATLAB/Simulink环境下搭建了直流储能型准Z源光伏并网系统的全套仿真模型及相关工况仿真研究,系统良好的静、动态仿真结果显示,所提出的设计方案与控制方法能够有效解决并网型光伏系统的功率不平衡问题。
平抑光伏功率波动的混合储能系统控制方法

光伏发电系统在并网出力时,混合储能系统的控制是平抑功率波动的关键技术。为实现系统稳定运行的同时优化储能器件的工作状态,提出了两种不同的控制方法。在分布式控制中,混储系统根据直流母线电压的变化量进行工作状态的切换,实现控制的自主协调;在集中式控制中,为混储系统制定了能量管理规则,功率协调单元按照平抑功率的分配策略对蓄电池和超级电容器的充放电进行优化控制。仿真结果表明,集中式控制的功率协调方法能够更好地发挥两种储能器件特性的优势,保证光伏系统可靠运行的同时,稳定直流母线电压。
手机快速充电系统设计

设计了一种基于单片机STC89C52的手机快速充电系统,详细介绍了此快速充电系统的硬件设计方法和软件设计流程。使用这种快速充电系统,充电速度比普通的USB充电快50%以上,能提高智能手机的续航能力。同时,本快速充电系统做了兼容设计,可兼容普通充电功能。
基于TCP协议的蓄电池组监测系统研究

蓄电池组是各种直流系统的重要组成部分。它的可靠运行,对于整个用电系统的安全性具有重要的意义。从介绍蓄电池监控系统的基本原理入手,利用单片机及传感器来实现对蓄电池组单体电压、电池组电压、充放电流及温度等数据进行实时采集,从而构建了一个运行良好的蓄电池组监测系统。为了提高该监测系统的远程监控能力,设计利用以太网技术构建了远程通信方式,并对其相应的TCP协议进行了改进。
一种新颖的单相光伏并网发电系统控制策略

针对两级式单相光伏并网发电系统,提出一种新颖的系统控制策略。在传统的双环控制策略基础上加入功率跟踪环节,提高逆变器输出电流对前级功率输入变化时的响应速度;采用BP神经网络自整定PI控制器实现电流闭环的跟踪控制,提高系统动态性能,改善功率突变时逆变器的电流波形,提高系统运行效率。利用MATLAB/simulink对提出的控制策略进行仿真研究,结果表明该系统能可靠稳定地向电网传输电能。最后在2 kW实验样机上进行实验验证,结果证明控制策略和仿真结果的正确性。
封闭母线接头温度场反演

作为电力传输设备,封闭母线接头处的发热温升和散热问题是影响其工作稳定性的重要因素。结合导热、对流、辐射三种热能传递的基本方式建立封闭母线接头的温度场数学模型。然后,针对其难以直接测量内部温度场的现状,采用共轭梯度法对封闭母线接头的热源进行了反演,从而得到其内部温度场,并讨论了待反演参数的初始猜测值及测量误差对反演结果的影响。结果表明:反演结果对初始值有一定的依赖性;在一定的测量误差范围内,共轭梯度法仍能够得到较满意的结果。
用高纯V_2O_5制备钒电池电解液的工艺研究

以高纯V_2O_5为原料,用SO_2还原法制备VOSO_4、锌-氨法制备V_2(SO_4)_3,分别作为钒电池正、负极电解液的活性物质。对电解液的制备工艺进行了研究,同时对SO_2还原V_2O_5的反应机理进行了研究,计算了制备VOSO_4的反应焓变和吉布斯自由能变化,并对制备的电解液进行了电化学性能测试。结果表明:该法生产工艺简单,生产效率高,电解液浓度可任意调配;在电流密度为5.0 mA/cm~2时,电池的电流效率、电压效率、能量效率分别为94.5%、91.2%和90.1%,满足钒电池电解液的性能要求。
固体氧化物燃料电池阳极的微观建模

为了更准确地预测和优化固体氧化物燃料电池阳极性能,建立了阳极的微观模型,其中质量传递过程采用Dusty-gas模型(DGM),模型中有考虑和不考虑压力梯度两种情况,得出了阳极中总压力、燃料组分的摩尔分数及电子和离子电流密度分布。结果表明:从阳极表面开始,随着距离的增加,总压力随着增大,存在的压力梯度对组分的摩尔分数、电子和离子电流密度分布具有显著影响。
基于STM32的半导体温差发电装置的研制

半导体温差发电装置是一种通过半导体热电器件把热能转换为电能的电源装置。根据半导体温差发电装置的组成结构,分别对内部模块、半导体热电器件、发电装置整体结构进行了研究、设计和试制,并应用相关理论计算分析了半导体热电器件的发电特性;对半导体热电器件进行了测试且研究了半导体热电器件的开路电压、短路电流、输出功率等一系列输出特性,总结出了热电器件发电性能的规律。
质子交换膜燃料电池寄生功率影响实验研究

对自制的阴极开放式自增湿型质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统对外输出功率、平均工作温度及阴极风扇系统寄生功率影响开展了实验研究。实验结果表明:阴极风扇系统寄生功率与PEMFC系统对外输出功率之间存在紧密的关系。当阴极风扇系统寄生功率逐渐增大,PEMFC系统的平均工作温度呈逐渐下降趋势,而输出性能则逐渐上升。 PEMFC系统输出性能的极值点不等于其平均工作温度的极值点,二者之间并非呈现单纯的线性关系,且存在最佳工作温度。