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铝-空气电池阳极材料及其电解液的研究进展

金属-空气电池自进入人们的视野以来,由于其高能量密度和容量、平稳的放电特性、对负载和温度的依赖性低和较低的制造成本等特点,受到越来越多的关注。其中,锂-空气电池因具有极大的应用潜力而引起了学者们极大的研究兴趣;然而,锂-空气电池对周围环境十分敏感,容易造成爆炸,存在安全隐患;此外,锂离子电池的大规模生产和应用造成了原材料锂价格的大幅上涨。为了实现电池的商业化应用,选用来源广泛、经济实惠的电极材料成为必不可少的条件。铝是地壳中含量最多的金属元素,具有矿藏丰富、质量轻、无污染、安全、价格低廉和回收利用率高等优点,是一种潜在的储能材料。铝的理论质量比容量为2 980 mAh·g~(-1),仅次于锂(3 860 mAh·g~(-1)),其体积比容量(8.04 Ah·cm~(-3))约是锂的四倍(2.05 Ah·cm~(-3)),被认为是金属-空气电池最有吸引力的候选阳极材料,也是化石燃料最有吸引力的替代者之一。然而,铝在空气和水溶液中表面上自发形成的钝化膜会显著降低铝阳极材料的活性;在碱性溶液中,铝-空气电池存在的主要问题是铝阳极材料自腐蚀导致氢析出速率较高,库伦效率降低和含水电解液的流动性可能导致的多孔空气阴极中毛细管的渗透及泄漏。因此,近年来,学者们不断开展深入研究,探索出以下几种改善铝阳极的方法:通过向铝中添加合金元素Ga、In、Sn、Zn、Mg、Bi、Mn等来改变铝阳极材料的活性和减少析氢反应;对电解液添加剂进行研究,发现部分植物提取液作为电解液添加剂可以保持铝阳极活性,降低析氢腐蚀;开发离子液体、固态和凝胶电解液,一方面可以减小铝阳极自腐蚀,提高阳极利用率,另一方面可减小铝-空气电池体积,增加电池的灵活性。目前研究获得性能较好的碱性铝-空气电池的阳极材料有Al-Ga/In-Mg系列、Al-Ga/In-Mg-Sn系列、Al-Ga-In-Bi-Pb系列等合金,其中部分铝阳极合金已经实现了实际应用。近几年研究工作获得了羽扇豆提取物、茄属植物叶的提取物等绿色电解液添加剂,其可以保持铝阳极的电化学活性,降低腐蚀率。此外,研究发现,室温下低聚氟化氢离子液体作为电解液可以活化铝阳极,降低其腐蚀速率,一些便携式铝-空气电池采用固态或凝胶电解液已经在护理医疗设备、商用LED手表方面应用。本文主要从铝阳极材料、电解质和电解质添加剂三方面论述了其对铝-空气电池性能的影响,并简单阐述了铝-空气电池放电的基本原理、面临的挑战和最新研究进展及应用。首先,综述了铝与合金元素的合金化,以此减少铝的自腐蚀,提高电池性能;并介绍了通过一定的加工工艺来改善铝阳极电化学性能的方法。其次,探讨了水溶剂电解质和非水溶剂电解质在铝-空气电池中的应用。同时,也研究了电解质添加剂对铝-空气电池的电化学性能的影响。最后,进一步明确了空气电池未来的研究和发展方向。
BML-111下调c-Met抑制Hela细胞迁移和侵袭的研究

目的:探讨BML-111下调c-Met抑制Hela细胞迁移和侵袭的影响。方法:将Hela细胞分为3组:空白组、BML-111组;BML-111+Boc-2(c-Met特异性阻断剂)组,BML-111组与BML-111+Boc-2组分别转染100 μg/L的BML-111、100μg/L的BML-111和100 μg/L的Boc-2,采用MTT实验、细胞侵袭与转移实验观察细胞增殖、迁移和侵袭状况,采用Western blot实验分析NF-κB、c-Met、P53的蛋白表达状况。结果:BML-111的加入明显抑制Hela细胞的增殖、迁移和侵袭(P<0.05),而Boc-2的加入有利于抵抗BML-111的抑制作用(P<0.05)。BML-111的加入促进P53的表达,抑制NF-κB、c-Met的表达(P<0.05);而加入Boc-2处理后,NF-κB、c-Met、P53表达与BML-111组比较差异也有统计学意义(P<0.05)。结论:BML-111可以对Hela细胞迁移、增殖与侵袭进行有效抑制,其机制可能是通过下调NF-κB、c-Met的表达来实现的。
记忆性T细胞在肿瘤免疫治疗中的研究进展

记忆性T细胞根据其表型特征和功能不同可分为三个亚群即干细胞样T细胞(Tscm)、中心记忆性T细胞(Tcm)和效应记忆性T细胞(Tem)。其中Tscm和Tcm亚群在一些恶性肿瘤的应用中显示出较强的抗肿瘤效应和临床效果,具有了良好的应用前景。因此,研究记忆性T细胞的分化及其体外扩增培养方案等在肿瘤免疫治疗中具有重要意义。本文对记忆性T细胞亚群的表型特征及功能、分化的调控机制以及在临床肿瘤治疗中的应用进行了总结和展望。
microRNA在自身免疫及血管炎性疾病发病中的作用

microRNAs(miRNAs)是一类保守的非编码小分子RNA,可与mRNA分子3'非翻译区(UTR)结合,在转录后水平调节多种蛋白质的表达。尽管miRNAs只占人类基因组的3%,却调控大约90%的基因。本文主要阐述在部分自身免疫及系统性血管炎性疾病发病中miRNAs的研究进展。
日本血吸虫感染小鼠的髓源抑制细胞对T细胞的免疫抑制

目的:研究日本血吸虫感染小鼠模型中的髓源抑制细胞(MDSCs)的免疫抑制功能及对T细胞的作用机制。方法:构建日本血吸虫感染BALB/c小鼠模型,流式细胞术检测MDSCs动态比例变化,免疫磁珠分选小鼠骨髓中单核系MDSCs(CD11b~+Gr1~+Ly6G~-)和粒系MDSCs(CD11b~+Gr1~+Ly6G~+)亚群细胞,Write-Giemsa染色进行形态学鉴定;CFSE法检测单核系和粒系MDSCs亚群对CD4~+ T、CD8~+ T细胞增殖的抑制作用,Real-time PCR方法检测细胞因子IFN-γ、IL-4、IL-10、IL-13、TGF-β和精氨酸酶(ArgⅠ)、一氧化氮合酶2(NOS2)的表达。结果:血吸虫感染模型小鼠的MDSCs较对照组小鼠明显增多,以粒系MDSCs(CD11b~+Gr1~+Ly6G~+)亚群增多为主。两个亚群细胞均能降低CD4~+T、CD8~+T细胞的增殖活性,粒系亚群MDSCs的抑制作用更显著;Real-time PCR结果显示两个亚群细胞的细胞因子IL-4、IL-10、IL-13、TNF-α、IFN-γ以及ArgⅠ、NOS2的表达水平均不同程度升高。结论:血吸虫感染模型小鼠体内的MDSCs显著增高,单核系MDSCs(CD11b~+Gr1~+Ly6G~-)和粒系MDSCs(CD11b~+Gr1~+Ly6G~+)亚群均能抑制CD4~+T、CD8~+T细胞增殖,其作用机制可能与两亚群细胞均能上调相关细胞因子IL-4、IL-10、IL-13和ArgⅠ、NOS2的表达有关。
面向高功率电子散热的平板型环路热管研究

本文针对高功率电子器件散热和控温需求,开发了满足工业实际应用的液冷式和风冷式两种平板型高效环路热管。通过实验研究了环路热管的启动特性和在不同功率热载荷条件下的传热能力、控温水平和热阻大小。实验结果显示,两种环路热管的启动迅速,启动过程没有温度波动情况出现,两种环路热管的最大传热能力都超过600 W,此时热管的整体热阻低于0.05 ℃/W,控制加热面的温度低于100℃。
等离子弧焊接熔池相变过程的LBM模拟与验证

本文应用格子玻尔兹曼方法(LBM)建立了描述等离子弧焊接熔池内流动与传热的三维数理模型。采用组合式体热源模拟等离子弧的加热及穿孔效应。程序采用并行计算,极大地提高了计算效率。模拟得到的熔池形状与实验结果吻合良好,平均相对误差约为12%.研究结果表明,熔池中的流体由于受到马兰格尼力和电磁力的作用,形成了多组反向环流,并影响了熔池中的传热效率,促进了熔合线“凸起”的形成。最后对焊接的操作参数进行了讨论,焊接电流及焊接速度的选择对于焊接质量及能耗的影响至关重要,在本文工况下根据模拟结果给出了最优配置的预测。
基于阻抗特征煤体中瓦斯因素对水合动力学的影响

为研究不同瓦斯赋存条件下水合机理防治煤与瓦斯突出的基础规律,利用阻抗特性监测与高压瓦斯水合实验一体化装置,针对4种瓦斯气体分别在4种赋存压力(4 MPa, 5 MPa, 6 MPa, 7 MPa)条件下开展煤体中瓦斯水合实验,根据阻抗特征获取了瓦斯水合物形成诱导时间,计算了煤体中瓦斯水合物生长速率与饱和度。结果表明:煤体中瓦斯水合过程中上层位与中层位阻抗逐渐增大,下层位阻抗逐渐减小,瓦斯水合物主要分布于上层位与中层位煤体中;随初始压力变化瓦斯水合物形成诱导时间未呈现规律性变化,随着混合气中CH_4浓度的下降,诱导时间先减小后增大,实验范围内平均诱导时间为41 min,分布范围为18~74 min;随初始压力与瓦斯气体组分浓度的变化煤体中瓦斯水合物平均生长速率呈振荡变化趋势,平均生长速率均值为0.58 cm~3·min~(-1),最快为0.84 cm~3·min~(-1);煤体中瓦斯水合物的饱和度随初始压力与瓦斯中CH4浓度的增大呈逐渐升高的变化趋势,水合物饱和度范围为17.03%~57.03%.
微小RNA纳米递送体系的构建及其研究进展

微小RNA是一种短链的、调节性非编码RNA,约由21~25个核苷酸组成,广泛存在动物、植物及病原微生物中,具有在翻译水平调控基因表达的功能,是一类重要的基因表达调节器。目前,已在人类基因组中鉴定出1 000多个miRNA,超过30%的基因受到miRNA调节。miRNA广泛参与细胞生长、分化及凋亡过程。研究表明,生物体内miRNA表达水平与神经障碍、心血管疾病、癌症和病毒感染等疾病密切相关。因此, miRNA已被广泛用作多种疾病的早期诊断、预后评估以及治疗靶点。利用RNA干扰(RNA interference)技术调控生物体内miRNA的含量已经引起越来越多的关注,通过向细胞内递送miRNA或者“反义”核苷酸可以实现对目标miRNA表达水平的调控,从而实现对基因失调所引起的疾病的治疗。目前,基于miRNA的治疗方法在癌症、新发传染病和其他疾病中表现出极大的潜力。然而,核苷酸链自身的特性,如负电性、易降解,导致其很难跨越细胞膜进入细胞。因此,合理设计纳米递送载体,对提高治疗基因的运载和治疗效率具有重要的意义。目前,随着新型材料的深入研究,已经报道有多种材料可以作为基因载体并用于细胞内递送miRNA。例如脂质体胶囊,它是利用磷脂双分子层膜所形成的囊泡包裹药物分子而形成的制剂,具有良好的生物相容性和稳定性,可以通过细胞内吞作用进入细胞内,从而实现对基因的递送。此外,利用不同材料的物理、化学特性,多种形式的纳米体系,如聚合物纳米颗粒、有机和无机纳米颗粒等已被开发设计成功能性纳米载体,可实现基因药物的靶向递送和智能刺激释放。本文将讨论细胞内miRNA的功能以及调控miRNA含量的方法,归纳纳米体系在递送miRNA治疗基因方面的研究进展,分析纳米递送体系的设计思路、方法以及作用机制。此外,还将根据目前的研究进展,讨论基于miRNA的疗法在新兴领域中的发展方向,以期为制备新型智能的基因递送体系提供参考。
大功率自湿润流体热管传热性能研究

本文采用自湿润流体(质量分数0.2%的正庚醇溶液)研制了外径为16 mm的大功率热管,实验探究了在5°倾角下,大功率自湿润流体热管的传热性能及散热能力。实验表明质量分数0.2%的正庚醇溶液替代水作为工质可将热管传热极限提高到600 W以上,且在大功率范围内可以有效减小热管热阻;吸液芯会增长热管的启动时间,在小功率范围内可以增强热管散热能力,但在大功率范围内,反而降低热管散热能力;排空工艺对大功率自湿润流体热管的性能影响不大。
添加γ - 聚谷氨酸的浑水膜孔灌单点源自由入渗特性

为探究聚谷氨酸对浑水膜孔灌条件下土壤水分入渗运动和土壤改良方面的影响,基于室内浑水膜孔灌单点源自由入渗试验,研究了不同γ - PGA施量配比(0,0.1%,0.5%,1.0%)对水分入渗及持水能力的影响.研究结果表明,对于累积入渗量,与处理C相比,处理C1、处理C2、处理C3的累积入渗量分别减小了17.27%,30.91%和42.73%,稳定入渗率分别减小了17.28%, 35.79%和57.32%,但土壤饱和含水率分别增加了7.38%,35.27%和39.62%; Kostiakov公式中K值从0.132 8减小到0.070 7,α值从0.774 6增大到0.812 7; γ - PGA会阻碍垂直湿润锋运移,使得土壤水分保持在土壤根系吸水层,但对水平湿润锋的运移并没有阻碍作用,并且对土壤水分的水平运动有推进作用,0.5% γ - PGA施量效果最显著;另外,γ - PGA改变了土壤剖面水分分布,在浑水膜孔灌中,可将水分集中在土壤上层,提高灌溉水利用效率.
咸水灌溉对土壤水盐分布和小麦产量的影响

在石羊河流域中游开展田间灌溉试验,试验设置3种灌水量,灌溉定额分别为355,280, 205 mm(W1,W2和W3); 4种灌水矿化度0.7,3.0,5.0和7.0 g /L(S1,S2,S3和S4), 共12个处理,每个处理3组重复.研究结果表明:淡水灌溉条件下,土壤积盐率不超过15%,当灌水矿化度在3.0 g /L以上时,土壤剖面盐分积累峰值在20 ~ 40 cm层,灌溉水带入的盐分有40% ~ 80%积累在60 cm深度.当灌水矿化度为3.0 g /L时,盐分胁迫造成春小麦减产在10%以下;灌水矿化度为5.0 g /L和7.0 g /L时,春小麦减产严重,最高可达28%.相同灌水矿化度条件下,与充分灌溉(W1)相比,W2和W3分别减产10%和15%左右.拔节期—灌浆期是春小麦需水关键期,灌水要及时,3种灌水量均可以保证春小麦根区含水量维持在田间持水量的60% ~ 80%.因此,3.0 g /L的微咸水灌溉不会造成春小麦大幅减产,合理调控灌水时间,灌水量为205 ~ 355mm可以保证春小麦土壤含水量维持在适宜的水平.
白念珠菌细胞壁蛋白Csp37抗原表位预测

目的预测白念珠菌细胞壁蛋白Csp37的抗原表位,分析其作为疫苗靶点的免疫原性。方法采用生物信息学方法对Csp37蛋白的抗原表位进行预测,利用ProtParam网络服务器分析蛋白基本理化性质,SignaIP 3.0预测信号肽,TMHMM软件预测跨膜区,GOR4在线分析蛋白二级结构,DNAStar预测分析亲水性、可塑性、表面可及性和氨基酸抗原指数,使用在线工具ABCPred预测B细胞抗原表位,Syfpeithi预测T细胞抗原表位。最后,综合分析B细胞和T细胞共有抗原表位。结果预测白念珠菌细胞壁蛋白Csp37的B细胞表位9个和T细胞表位8个,以及共有的优势抗原表位5个,共同优势区域为:45-48,76-78,153-158,222-225,303-305位氨基酸。结论白念珠菌细胞壁蛋白Csp37含有丰富的抗原表位,具有诱导细胞免疫应答和体液免疫应答的潜能,可以作为疫苗研究的新靶点。
喜马拉雅前渊和孟加拉湾盆地形成演化

通过区域地质、地球物理、板块重建及地球动力学背景综合研究,揭示了喜马拉雅前渊和孟加拉湾盆地形成演化及动力学背景。喜马拉雅前渊与孟加拉湾盆地被西隆(Shillong)高原分隔。喜马拉雅前渊位于西隆高原北侧,主要以拉萨地块前白垩系为基底,晚白垩世-早始新世为新特提斯洋向洋内岛弧、拉萨板块俯冲形成的弧前和弧后盆地;中始新世-中新世早期,新特提斯洋逐渐俯冲消亡,印度板块与拉萨地块的陆陆碰撞逐渐加剧,形成前陆盆地;中新世中期以来,随着印度板块与欧亚板块陆陆碰撞的加剧,喜马拉雅前陆盆地隆升、剥蚀,只保留了前陆盆地的前渊。孟加拉湾(Bengal)盆地位于西隆高原南侧,其西北部以印度板块的前寒武系为基底,石炭-二叠纪为裂谷盆地,三叠纪为剥蚀区,侏罗纪-早白垩世以火山作用为主,晚白垩世-早始新世为被动大陆边缘盆地,中始新世以来随着印度板块向拉萨板块俯冲加剧,印度洋板块向缅甸大陆俯冲,孟加拉湾盆地演化为陆缘碎屑供应逐渐增强的残留洋盆。孟加拉湾东南部的基底为前古近系洋壳,始新世以来形成巨厚的残留洋盆充填序列。
南黄海盆地油气勘探现状及存在问题

南黄海盆地是下扬子地块向海洋的延伸,区内发育巨厚的中、古生界海相地层,但目前针对海相地层的油气勘探程度还相对较低。研究区前新生代残留盆地油气勘探涉及的科学问题非常多,难度也非常大。通过大量的文献调研,对目前南黄海盆地目前的油气勘探现状进行了详细总结,在此基础上提出了目前该区油气勘探亟待解决的一些关键问题,为今后南黄海盆地中、古生代油气勘探做出方向性探索。
车用燃料电池系统耐久性研究

燃料电池的耐久性是燃料电池汽车的关键技术问题,车用燃料电池寿命需要达到5000小时以上才能满足汽车应用要求.作者基于车用燃料电池失效模式的研究,通过优化系统设计和改进系统控制策略等,开发出长寿命的HySYS-30车用燃料电池系统,并采用车用动态工况,对所开发的燃料电池系统进行了6000小时以上的耐久性测试,6000小时的性能衰减率仅为8.1%.
河流相储层研究方法对油田开发的影响---以渤海海域BZ油田储层A研究为例

河道砂体是渤海湾海域主力储层类型,储层分布和连通性的刻画对油藏管理和挖潜有重要的指导作用。从渤海BZ油田动态资料入手,发现主力储层A的先前地质认识无法解释生产井的动态差异,通过进一步开展精细等时地层对比,识别出储层A发育三期叠置河道,具有两套油水系统;采用等时地层切片方法,进一步证实储层A具有非均质性,发育两种典型的河道砂体叠置关系:“孤立型”和“桥接型”。综合应用精细地层对比、地层切片技术和动态资料,能够获取储层展布和连通性、油水分布规律的新认识,为河流相储层开发提供可靠的地质依据,有效地指导油藏生产和井网方案的调整。
第5代移动通信系统的设计与标准化进展

通过对第5代移动通信系统(5G)需求指标、国际标准化组织工作计划的介绍以及基于3GPP R15的5G新空口物理层关键技术、空口协议栈过程、接入网架构与接口设计、基于服务化架构的核心网关键技术,描述了一个较为完整的5G系统设计和标准化进展情况,使读者能够对5G技术整体设计思路、方案和特点有一个清晰认识,并对5G标准化内容有较为充分地了解.
面向5G的定位技术研究综述

连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠是第5代移动通信系统(5G)四大主要技术场景.移动台的位置信息不仅是新业务的需求,更能有效应对5G新业务在流量密度、连接数量、超低时延、高可靠性、高移动性上面临的挑战.针对面向5G的定位技术研究展开综述,并对定位技术涉及的主要方向进行了分析;从5G主要技术场景的需求分析入手,介绍了现有定位技术面向5G需求的研究进展;通过对定位技术的分类,归纳总结了有助于定位的5G技术;分析了5G移动台定位面临的挑战,给出了未来的研究方向.
Palladium Adatoms on Gold Nanoparticles as Electrocatalysts for Ethanol Electro-Oxidation in Alkaline Solutions

Palladium(Pd)is a good catalyst for ethanol electro-oxidation in alkaline solutions.The activity of Pd is further improved in this study by modifying the gold(Au)nanoparticles with Pd adatoms using a simple spontaneous deposition process.The Pd overlayer on the Au core(Au@Pd)is un-uniform with some Au atoms exposed to the electrolyte.The activity of Au@Pd/C toward ethanol oxidation reaction(EOR)is much higher than that of Pd/C in an alkaline solution.The peak current density of Au@Pd/C is 4.6 times higher than that of Pd/C with a 100 mV lower onset potential.The enhanced activity may be due to the electronic effect from the Au core,and the bifunctional reaction mechanism.
低铂膜电极结构优化途径

膜电极是质子交换膜燃料电池的核心组件,长期以来,在衣院士的指导下,我国高度重视膜电极技术的开发.目前,燃料电池的研发和产业化进入了一个新的时代,对膜电极提出来更高的要求,特别是在降低铂载量方面,提出了0.125 mg·W~(-1)的挑战性指标.本文从活化极化、欧姆极化和传质极化三个方面分析了低铂载量情况下电池性能下降的原因,提出应重点关注催化剂在燃料电池工作区间(0.6 V ~ 0.8 V)的催化活性,并讨论了用电荷传输阻抗作为催化剂活性指示符的合理性.从优化潜力来说,传质极化优化>活化极化优化>欧姆极化优化.催化层结构优化是实现低铂目标的关键,重点是解决离子聚合物(ionomer)传递质子和阻碍气体的矛盾.
空气中SO_2对直接甲醇燃料电池性能影响

直接甲醇燃料电池(DMFC)通常采用空气中氧气作为氧化剂,但空气中硫化物、氮化物等污染物会对电池性能造成影响.本文采用恒流放电曲线、极化曲线、循环伏安扫描(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等方法,研究SO_2对DMFC电池性能影响,分析其毒化作用机制.研究表明,SO_2毒化导致催化剂电化学活性面积(ECSA)减小,氧还原反应(ORR)电荷转移电阻增大,从而造成DMFC电池开路电压和工作电压加速衰减,峰值功率密度减小.进一步探究了三种恢复策略,空气吹扫与I-V变载操作都只能实现电池性能的部分恢复,CV扫描可完全恢复电池性能.
Facile Synthesis of Pt-Cu Alloy Nanodendrites as High-Performance Electrocatalysts for Oxygen Reduction Reaction

Structures and compositions have significant effects on the catalytic properties of nanomaterials.Herein,a facile etching-based method was employed to synthesize Pt-Cu nanodendrites(NDs)with uniform and homogeneous alloy structures for enhancing oxygen reduction reaction(ORR).The formation of dendritic morphology was ascribed to the etching effect caused by the oxidative etchants of the Br-/O2 pair.The atomic ratio of Pt/Cu in Pt-Cu NDs could be easily tuned by altering the ratio of the Pt/Cu precursors,without deteriorating the dendritic morphology.The most active carbon-supported Pt1Cu1 NDs(Pt1Cu1 NDs/C)exhibited the area-specific activity of 1.17 mA·cm~(-2)@0.9 V(vs.RHE),which is ~5.32 times relative to that of commercial Pt/C.Moreover,Pt1Cu1 NDs/C also possessed a remarkable electrochemical durability,preserving its superior ORR catalytic activity even after 12000 potential cycles during the accelerated degradation test.Such excellent catalytic activity and electrochemical durability of Pt1Cu1 NDs/C toward ORR were resulted from the combined electronic and structural effects,which are imparted by the Pt-Cu alloy structure and the dendritic morphology.
低温质子交换膜燃料电池自增湿膜电极研究进展

具有自增湿能力的低温质子交换膜燃料电池膜电极是实现自增湿燃料电池的重要途经,对于燃料电池的商业化具有十分重要的意义,它不仅可以大幅度减小燃料电池系统的体积,提升燃料电池系统的输出功率密度,还可以有效降低燃料电池的制造成本.目前,低温质子交换膜燃料电池自增湿膜电极的研究主要是集中在构建具有自增湿能力的质子交换膜、自增湿催化层和复合自增湿层三个方面.本文主要从这三个方面系统介绍近年来国内外低温质子交换膜燃料电池自增湿膜电极方面的研究进展和发展趋势.
燃料电池膜电极衰减机制及其抗老化策略

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高能量效率和高能量密度、低温快速启动、结构紧凑、无污染、低噪声等优点,在氢能汽车、固定式电站、水下潜艇和通讯电源等方面具有广泛的应用前景.目前影响燃料电池商用化的主要问题是成本和寿命,特别是在工况下急剧的启停、干湿、温度等变化,以及随之带来的机械及电化学老化,严重影响了燃料电池核心部件膜电极的耐久性和稳定性,导致燃料电池寿命大幅度下降.动态负载下燃料电池的寿命较短,距离燃料电池汽车商业化目标寿命仍有较大距离.因此,开发快速有效的膜电极加速老化测试程序,研究膜电极的耐久性,揭示燃料电池失效机理,寻找解决措施,对提高燃料电池使用寿命,推动燃料电池技术商业化,实现国民经济可持续发展具有重大意义.本文通过对比研究膜电极老化测试,从催化材料、质子交换膜以及启停控制策略应用等方面,分析电极、质子交换膜等关键材料的衰减物化机理,从材料科学领域深入探讨提升关键材料耐久性的方法及机理.为燃料电池的各部件制备与设计完善评价体系,推进燃料电池商用化发展.
静电纺丝制备质子交换膜燃料电池催化剂层综述

质子交换膜燃料电池催化剂层在成本、耐久性以及性能上的局限是制约燃料电池汽车商业化的瓶颈.已有文献证明静电纺丝技术制备的纳米纤维催化剂层能提高催化剂利用率、增加三相界面和三相通道以及提高耐久性.作者结合所在课题组的工作综述了静电纺丝技术制备质子交换膜燃料电池催化剂层的研究进展.首先,介绍了质子交换膜燃料电池催化剂层的发展历程,并从制备方式和结构两个方面对其进行分类和总结;接下来,从静电纺丝纳米纤维催化剂层的制备、物理特性表征、电化学性能分析及耐久性表征等方面进行了总结;最后,从三相界面、三相通道以及量产适用性的视点比较了三种结构的催化剂层,介绍了质子交换膜燃料电池催化剂层的发展趋势,并梳理了静电纺丝法制备质子交换膜燃料电池催化剂层领域待研的问题.
归脾汤加减治疗慢性紧张性头痛临床疗效及影响因素的Logistic回归分析

目的:观察归脾汤加减治疗慢性紧张性头痛临床疗效并分析影响疗效的主要因素。方法:收集归脾汤加减治疗265例慢性紧张性头痛患者的临床资料,包括年龄、性别、病程、家族史、文化程度、吸烟、饮酒、体质量指数、头痛程度、HAMD评分、睡眠障碍等,在治疗结束后2个月根据头痛综合评分量表进行疗效判定,并对临床疗效和影响临床疗效的因素行统计分析。结果:治疗结束后2个月时,265例慢性紧张性头痛患者中痊愈87例(32.8%), 显效132例(49.8%), 有效32例(12.0%), 无效14例(5.4%), 临床总有效率82.6%,经多因素Logistic回归分析得出,病程(OR = 3.743,95% CI: 2.138 ~ 4.205) 、体质量指数(OR = 1.454,95%CI: 0.818 ~ 3.626) 、头痛程度(OR = 1.827,95% CI: 0.646 ~ 2.848) 、HAMD评分(OR = 2.421,95% CI: 1.032 ~ 4.212) 、睡眠障碍(OR = 1.994,95%CI: 1.582 ~ 3.410)是影响临床疗效的主要因素。结论:归脾汤加减能够有效缓解患者临床症状,对临床疗效较差或病程缠绵的患者,可从“久痛入络”“痰湿论治”“情志失调”等方面进行药物加减,进一步提高临床疗效。
UPLC法测定参附注射液5种人参皂苷及药动学研究

目的:开发一种UPLC法以定量检测参附注射液中人参皂苷Rg1、Re、Rb1、Rc、Rd以及评价5种人参皂苷在正常和心衰大鼠体内的药动学差异。方法:蛋白沉淀法处理血浆后,采用ZORBAX Eclipse Plus C18 column(4.6 × 150 mm,5 μm)色谱柱分析;流动相为乙腈-水,梯度洗脱,流速为0.5 mL·min~(-1)。结果: 5种人参皂苷分别在一定浓度范围内线性关系良好,样品专属性、准确度、精密度、回收率、基质效应和稳定性均符合要求。给药后与正常组比较,心衰组大鼠5种人参皂苷的Cmax均升高,AUClast均明显增加,MRTlast均明显延长,差异有统计学意义。结论:该研究首次建立了一种简便、灵敏的UPLC法,用于同时定量检测参附注射液中的5种人参皂苷成分,并成功用于评价其在2组大鼠体内的药动学差异。
基于分布式学习研究中医隐性知识显性化转移的创新路径及方法

中医隐性知识特征源于传统文化的多中心分布式存在。本文基于分布式认知与学习的视角,解释中医隐性知识的分布式学习特征,进一步深入分析中医隐性知识显性化转移的制约因素,即思想的无限与表达工具有限的矛盾;知识转移主体的文化信念和表达能力强弱;知识接受者对隐性知识的理解和领悟能力差异;临床实践者的诊疗经验与创新能力大小,从而探讨在信息化时代如何运用现代大数据挖掘技术、智能化知识库技术以及云知识系统,创新隐性知识显性化的路径和方法,旨在有效发现中医隐性知识的文化根源并精准促进中医隐性知识的显性化,在健康中国建设中促进全社会传承传播与共享传统中医药健康知识与文化。
经络与淋巴系统关系的研究概况

经络的实质一直是经络学的研究重点和热点,迄今为止仍未取得突破性进展。但经过科研工作者多年孜孜不倦的探索,使得经络之谜渐渐拨开云雾。笔者在查阅近30年经络实质相关研究文献中发现,各家学说虽多次提及淋巴管系,但大多一笔带过并未给予太多重视,关于经络与淋巴管系相关性的研究少之甚少。因此笔者整理国内外关于经络与淋巴管系研究文献,从经络循行路线与淋巴管系解剖走向的相关性、穴位处淋巴管解剖结构、针刺对淋巴管系影响等3个方面的研究进行总结及适当补充,认为淋巴管系是构筑经络实质不可或缺的部分,淋巴管系学说的提出为经络与淋巴管系之间关系的深层次研究提供了相关的理论依据以及开拓了新思路,丰富了经络实质的内涵。
《疮疡经验全书》作者及成书考

《疮疡经验全书》旧题著者为窦汉卿,但系伪托其名,故该书历来被认为是伪书。本文从该书早期版本的序文、跋文、文中夹注所透露出的作者、成书过程、时间节点等诸多细节着手,并结合《锡山窦氏宗谱》中的宗族传承关系进行分析,认为此书系窦梦麟以家传善本及父亲窦楠的试效方为基础,在其友人的协助下校勘、增补而成。同时对序文及夹注中提及时间节点的分析认为,该书的辑著至晚于嘉靖四十三年(1564)开始,至早于隆庆三年(1569)完成。通过对该书作者及成书过程的考辨,以期为更深入地探讨该书的学术价值提供参考。
针刺八髎穴超前镇痛用于清宫术的思路与实践

清宫术引发的疼痛是难以忍受的,如何减轻甚或避免这种疼痛是临床医师亟待解决的一项课题.现有的西药麻醉方式因其自身局限性及副作用在临床应用中受到较大限制,而针刺超前镇痛效果确切,效应时间长,已有医家将其运用于清宫术中取得良好效果,但取穴及操作方法各不相同,缺乏规范性及手术特异性,不利于临床推广.基于此,笔者以“超前镇痛”理论为指导,查阅经典文献,结合八髎穴独特的神经解剖特点,针对清宫术疼痛的发生机理,提出针刺八髎穴超前镇痛用于清宫术的思路,并付诸于实践取得较好疗效.
吴承艳治疗湿疹经验

从疾病的认识、辨证、用药论治三方面介绍吴承艳教授治疗湿疹的临证经验,认为风、寒、湿是湿疹的诱发因素,痰、热是该病的基本病理因素,辨证不仅在于辨风、湿、热之孰轻孰重,还在于辨体质而扶正、辨三焦而祛邪;治法以疏风、清热、祛湿、养血、脱敏为主,因人施治,分期论治,早期湿疹多用防风通圣散加减,中期血分有热宜清营汤加减,湿重于热宜三妙汤加减;慢性期则多用六味地黄丸加减;强调内外合治,重视平素调护是治疗湿疹之关键.文末举验案一则,以供思路借鉴.
丁香骨痛方外敷联合阿片类药物治疗骨转移癌痛阴证的临床研究

探究丁香骨痛方外敷联合阿片类药物治疗骨转移癌痛阴证的临床疗效.方法:选取2015年7月至2017年2月北京中医药大学东方医院肿瘤科住院的骨转移癌痛阴证患者80例,采用随机、双盲、安慰剂平行对照的临床研究方法分为治疗组和对照组各40例.治疗组患者采用丁香骨痛方穴位贴敷+ 阿片类药物治疗,对照组采用安慰剂+ 阿片类药物治疗,疗程均为7 d,观察治疗前后2组患者的止痛疗效、生活质量、阿片类药物不良反应、血浆ET-1浓度等.结果:中重度骨转移癌痛患者在阿片类药物治疗基础上,加用丁香骨痛方穴位贴敷可进一步减轻疼痛,降低血浆ET-1浓度,缓解患者便秘症状,改善患者的生活质量.
掌擦法运动生物力学与热效应研究

目的:探讨掌擦法运动生物力学特征与热效应之间的关系,拟定掌擦法的操作参数规范.方法:应用三维运动解析系统和推拿手法测试系统同步采集受试者的手法操作数据.受试者为掌擦法专家3名,根据受试者临床实践中用力的轻重分为轻、中、重三型进行采集,测试采样结束后运用自行开发的软件进行数据处理,分析掌擦法的三维力、周期和频率.结果:掌擦法随着垂向力的增大、频率的增快,测力仪表面温度差值也增大,表面温度的升高在一定范围之内.掌擦法的操作参数为垂向力前擦范围5.256 ~ 70.235 N,回擦范围3.903 ~ 42.169 N,频率1.27 ~ 1.81 Hz,即76 ~ 109次/min.结论:掌擦法有一定的施力范围和频率范围,掌擦法不是表面温度很高甚至使皮肤发烫的一种手法.
苓桂术甘汤与过敏性鼻炎方证相关的临床研究

目的:通过临床调查探讨苓桂术甘汤与过敏性鼻炎的方证相关.方法:形成“过敏性鼻炎痰饮证调查问卷”,根据问卷对150例过敏性鼻炎患者进行证候信息采集分析;用苓桂术甘汤治疗过敏性鼻炎患者40例10 d,观察用药前后症状、体征评分的变化.结果: 150例过敏性鼻炎患者全身痰饮证和鼻部痰饮证的出现频率都超过30%,40例患者用苓桂术甘汤治疗有效率达到95%;用药前后的症状、体征评分比较差异有统计学意义.结论:痰饮证证候在过敏性鼻炎患者中出现的频率较高,苓桂术甘汤治疗过敏性鼻炎有效.苓桂术甘汤是治疗痰饮证的代表方,苓桂术甘汤与过敏性鼻炎有一定的方证相关关系.
四十臂井径成像与动调式陀螺测斜组合测井

针对油田套损套变预防和治理配套的多臂井径成像测井以及复查老井井眼轨迹配套的高精度动调式陀螺测斜仪器的单项测井项目应用存在的问题,研发形成具有方位辅助的多臂井径组合测井技术。利用动调式陀螺测斜仪挠性陀螺、框架陀螺和3个加速度计测量井身倾斜角、倾斜方位角和多臂井径各测量臂的方向角;四十臂井径成像测井仪通过各测量臂与套管内表面接触,测量套管内壁变化。该组合测井可采集井筒套变套损位置、程度和方位,且具有较高的测试精度,为研究套损预防、地应力分析,加强套损井监测与动态管理提供有效的技术手段。
变质岩储层优势岩性测井解释

储层优势岩性评价是变质岩油气藏勘探的基础。通过对××油田变质岩储层典型井的岩心观察,以地质认识为指导,利用岩心、常规及高分辨率成像测井数据,系统总结变质岩岩性测井响应特征及有效性识别方法。总结4种类型的变质岩岩性测井响应特征,利用孔隙度测井系列结合成像对变质岩岩性进行有效识别,提出了基于成像的变质岩岩性测井多图版识别方法。进一步通过成像结合核磁共振进行变质岩储层裂缝识别及有效性分析,建立该地区变质岩优势岩性相。生产应用中评价多口井资料,取得较精确的变质岩岩性及储层有效性评价效果。
基于随机森林算法的冬小麦提取研究

全球气候变化对粮食安全和农业可持续发展造成威胁,冬小麦作为全球重要粮食作物之一,其快速和准确的信息提取对保障区域粮食稳定具有重要意义。采用在农作物识别和提取领域具有明显优势的随机森林算法,结合典型冬小麦种植区光谱特征、纹理特征和主成分特征实现了30m空间分辨率遥感影像下的冬小麦地块的特征选择和快速提取,并分析了不同特征空间组合方式下的提取效果。研究表明:在“光谱特征”、“光谱特征+纹理特征”、“光谱特征+纹理特征+主成分特征”3种特征空间组合下,第3种组合方式下的冬小麦提取效果最佳,总体精度可达到84.85%,分别高于前两种方式8.08%和6.88%。因此,利用随机森林算法结合多源特征信息,可以有效实现特定农作物如冬小麦的快速提取,并为区域作物进一步应用研究提供有效数据支撑。
基于面向对象多端元混解模型的植被覆盖度反演及其时空分布研究

近年来湿地的植被退化一直是全球关注的问题,对湿地植被覆盖度进行反演并研究其时空分布特征显得尤为重要。而为了解决植被反演中存在的混合像元问题,提出了基于面向对象的多端元光谱混合分析方法。以扎龙湿地保护区为研究对象,中高分辨率Landsat影像为数据源,从时间尺度和植被覆盖度等级变化层面,研究湿地植被时空变化特征。面向对象多端元混解模型,有效地减少了计算量和混合像元的端元变化,且反演值与检验值相关性较高,均方根误差较小,优于传统多端元混解模型方法,提高了植被覆盖度反演精度。扎龙湿地多年植被覆盖度整体呈现退化趋势, 2001~2017年的平均变化速率高于1985~2000年,对于提高全球气候变化情景下植被转移预测精度具有重要理论意义。
防治大米镉污染的生物及农作技术研究进展

从分析中国大米镉污染的严峻程度和地域分布现状着手,综述采用生物技术及杂交技术和基因工程技术改变水稻的性状进而降低大米中镉的富集,微生物吸附和发酵等技术降低大米镉含量的方法;还从农作技术方面介绍添加不同肥料以降低土壤镉含量的方法。指出利用基因工程直接进行转基因和靶基因的敲除与敲低的方法虽然精准高效,但在食品安全方面尚存在争议。而通过筛选低镉富集品种,杂交技术和微生物转化镉大米则为防治大米镉污染提供了有效的生物技术途径,在土壤中添加不同的肥料降低土壤镉含量的方法的农作技术,对于当前的农业生产来说是成本低且行之有效的方法。
采后伽师瓜和86-1甜瓜果实抗链格孢菌侵染研究

以伽师瓜和86-1甜瓜为试材,通过损伤接种链格孢菌的方法,从甜瓜果实病斑直径、病程相关蛋白活性及保护酶活性三方面比较了二者之间的差异。结果表明,伽师瓜的病斑直径小于86-1甜瓜的,果皮病斑直径小于果肉。整个贮藏期间,接种链格孢菌后伽师瓜和86-1 2种甜瓜的病程相关蛋白活性和保护酶活性得到提高,在抵御链格孢菌侵染的过程中起到了重要作用。尤其在侵染中后期作用显著,且伽师瓜接种果皮和果肉活性均高于86-1甜瓜。
不同晚熟柑橘中酚类物质的含量检测及分析

采用超高效液相色谱(ultra-performance liquid chromatography, UPLC)对9种晚熟柑橘(沃柑、春见、大雅柑、不知火、默科特、红肉脐橙、伦晚脐橙、红翠2号和塔罗科血橙)中的主要酚类物质(13种类黄酮和7种酚酸)进行测定,分析比较不同品种柑橘果皮、果肉和果汁(柑橘原汁)中酚类物质种类和含量的差异。结果表明:9个柑橘品种的果皮、果肉、果汁中,类黄酮均以橙皮苷为主,酚酸以阿魏酸为主,且果皮中多甲氧基黄酮含量丰富。在9个柑橘品种果汁中,春见的橙皮苷、咖啡酸含量最高。果肉中,沃柑中阿魏酸、咖啡酸、芥子酸含量最高,塔罗科血橙的橙皮苷、对香豆酸含量最高。果皮中,默科特的芸香柚皮苷、川皮苷、阿魏酸含量最高。杂柑果皮中咖啡酸、阿魏酸及川皮苷含量高于橙类。晚熟柑橘含有丰富的酚类物质,并呈现显著的多样性。
特高压自耦变压器直流偏磁无功损耗算法研究

针对我国自主研发的特高压自耦变压器,依据变压器直流偏磁下磁链与励磁电流的非线性曲线,建立了偏磁电流与无功损耗间关系的数学模型。利用厂家所提供的U-I曲线与铭牌参数,在PSCAD平台中建立仿真模型,通过对比仿真模型与厂家提供的U-I曲线,证明仿真模型能准确地模拟特高压自耦变压器的饱和特性。仿真结果表明,特高压自耦变压器单相无功损耗与单相直流偏磁电流近似呈线性关系,与理论分析的结论一致,流经三相自耦变压器绕组的偏磁电流与其引起无功损耗间的比例系数为2.3。
低压直流微网中固态断路器缓冲电路和续流电路的交互影响分析与混合参数设计

当低压直流微网母线发生故障时,位于直流母线末端的固态断路器便会发挥其隔离故障区域的作用。与此同时,连接在固态断路器和母线之间的续流路径起到故障能量吸收和故障电流衰减的作用。然而在故障发生期间,与固态断路器并联的缓冲电路所起到的过电压抑制作用会影响续流路径故障能量吸收的效果,同时续流路径的阻值也相应会影响缓冲电路的过电压抑制能力。因此,着重分析了二者之间的交互影响,并设计了实现过电压抑制与故障清除时间满足约束条件的混合参数设计方案,以±200V直流为例进行了仿真验证与初步的实验,证明了设计的可行性。
全桥型模块化多电平变流器低冲击电流可控充电策略研究

模块化多电平变流器(MMC)具有模块化程度高,交流输出电压谐波小,控制灵活等优点。全桥型MMC可以通过闭锁来阻断直流故障电流,具有良好的故障穿越能力。并且单个的全桥型MMC模块可以输出正、负和零三种电平,桥臂具有输出负电压的能力,具有较高的直流电压利用率。由于MMC子模块含有储能电容,启动前必须先对子模块电容充电,否则系统无法平稳安全解锁。通过分析全桥型MMC交流侧充电过程,指出了由不控充电到模块解锁后可控充电产生电流冲击的原因。在此基础上提出全桥型MMC低冲击电流可控充电策略,可使子模块电压在解锁后平滑地上升到额定值。实验验证了提出的控制策略的可行性和有效性。
二次升压式逆变器工作特性的研究

针对传统单级升压式逆变器升压能力低、电容应力大的问题,提出了一种二次升压式逆变器拓扑结构。分析了不同导通模式下电路的工作方式、升压系数和临界电感,建立了升压网络的小信号模型,通过系统零极点分布讨论了参数变化对电路动态响应和纹波的影响。仿真和实验证明这种二次升压式逆变器在CCM下升压系数与非直通比的二次方成反比,具有升压系数高、可靠性高和输入电流连续的优点,适用于光伏、风力发电等输入电压低、电压变化范围大的场合。
基于风热环境优化的“山·城共构”城市设计初探——以广州白云新城为例

随着当前对城市生态环境的日益重视,基于城市风热环境优化的规划研究实践逐步受到重视和推广。鉴于目前国内外针对城市山前地区的城市设计尚未形成完善的基于风热环境优化的方法,为改善山前地区的风热环境品质,研究将“风热”要素引入常规城市设计的技术方法,提出建立“山·城共构”的风、热优化总体思路,重点构建“风热”与“视觉”耦合的校验模式,并创建“宏观层-空间层-导控层”的方法体系,为气候要素在城市设计中的应用提供技术平台;最后以广州市白云新城多个阶段的城市设计为例,综合采用CFD模拟技术,重点用实验论证“风热”与“视觉”的不同耦合模式的校验方法,探索建立在量化、实证基础上山前地区风热环境优化的城市设计方法。
基于变参数PI控制的双馈风电机组频率控制策略

双馈风电机组(DFIG)在减载运行模式下,当系统频率发生跌落时,通过虚拟惯性控制向系统提供短时的功率支撑减缓频率跌落,但随后DFIG转子转速需要恢复,此过程因消耗有功功率可能会引起频率的二次跌落,影响系统的频率稳定性。针对该问题,首先研究单台风机参与调频情况下,采用基于变参数PI控制的转速恢复环节,延缓转速恢复时间,即减缓从电网中的有功吸收,减小系统频率波动,避免DFIG直接退出时引起系统频率的二次跌落。多机情况下,若风电场各风速区间机组数量均匀分布,提出基于变参数PI控制的延时恢复策略,缓解系统频率的骤跌;若风电场各风速区间机组数量分布不均匀,进一步提出了优化分组策略,避免不均匀风电场采用延时转速恢复时仍可能出现的频率骤跌。
社区认同、环境情感结构与城市形态发生学机制研究——基于上海曹杨新村的测量与评价

从居民主体的环境感知评价角度,运用结构关系方程模型法(SEM)构建社区认同概念框架,并以随机等距选取的上海曹杨新村973户居民作为研究对象,研究“社区认同”形成过程中居住环境因素与社区居民主体感知的相互建构对社区城市形态的形成、影响、适应(或调整)的互动机制。通过对假设模型进行拟合和检验,模型显示为可接受,分析结果表明,城市居住环境以及在场进行的居民感知对社区认同均有着正向的影响作用,它们之间也存在着正向的相关关系,但已经转变为潜在结构。社会分层的群组分析则表明,不同社会分层社区认同、环境情感结构的作用机制存在结构差异,从而在城市居住社区形成多元差异化的社会更新、城市更新的底层内源的发生学动力。结论不但丰富了城市居住社区主客体互动的理论认知,对城市形态和城市形态发生学也有重要意义。
政策工具视角下中国耕地生态管护政策文本量化研究

研究目的:梳理20世纪90年代以来中国耕地生态管护政策文本,探讨其政策工具的类型及影响领域,为耕地生态管护政策的优化提供支持。研究方法:运用政策文本量化分析法,构建基于政策工具和影响领域的分析框架,通过编码统计,分析中国耕地生态管护相关政策。研究结果:(1)2014年以来,耕地生态管护相关政策数量集中式增长,但政策类别和等级结构并不合理;(2)能力建设工具及象征和劝诫工具运用过多,激励工具、权威工具和系统变革工具需要加强;(3)社会和环境领域的政策工具数量远低于经济领域,亟待加强供给和调整优化。研究结论:耕地生态管护政策应在增加数量的同时,应更加注重政策类别、等级、工具和影响领域的优化,以提高政策质量。
老年食管癌的放射治疗研究进展

随着社会老龄化现象加剧,老年食管癌发病率逐年升高,已成为临床常见疾病。由于老年患者生理机能减退,往往有较多的合并症,因此对患者进行全面评估后需谨慎选择治疗方案和治疗强度,目前以放射治疗为主的综合治疗是重要手段。本文以老年食管癌治疗为中心,从手术、放射治疗、联合化疗以及其他治疗手段的进展等方面进行综述。
变周期采样系统的采样区间依赖稳定性分析新方法

研究了变周期采样系统的采样区间依赖稳定性问题.采用类Lyapunov泛函方法研究采样系统的稳定性与采样区间的关系,该类Lyapunov泛函不强求正定也不要求连续.通过增加状态与状态导数的交叉项推广了类Lyapunov泛函,然后用新的不等式处理该类Lyapunov泛函的导数,基于类Lyapunov泛函方法导出了采样区间依赖稳定性新结果,然后,在凸多胞型不确定采样系统中推广该结果,得到了鲁棒采样渐近稳定性新准则.最后,用3个仿真例子说明了文章结果比现有的某些结果保守性小.
羟考酮对大鼠肠缺血再灌注损伤的影响及自噬在其中的作用

目的评价羟考酮对大鼠肠缺血再灌注损伤的影响及自噬在其中的作用。方法健康成年雄性SD大鼠24只,6~9周龄,体重180~220 g,采用随机数字表法分为4组(n=6):假手术组(S组)、肠缺血再灌注组(I/R组)、羟考酮组(O组)和羟考酮+自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤组(O+3-MA组)。采用夹闭肠系膜上动脉1 h再灌注2 h的方法制备肠缺血再灌注损伤模型。O组和O+3-MA组于缺血前15 min时尾静脉注射羟考酮0.5 mg/kg。O+3-MA组于缺血前10 min腹腔注射3-MA 30 mg/kg。于缺血前即刻胃内灌注异硫氰酸荧光素标记的右旋糖酐(FITC-dextran)。再灌注2 h时心尖穿刺采集血样,测定血清FITC-dextran浓度;于再灌注2 h时心尖穿刺采集血样,ELISA法测定血清TNF-α、IL-1β浓度;取小肠组织,观察病理学变化并行Chiu评分;Western blot法测定紧密连接蛋白occludin、自噬相关蛋白Beclin-1和微管相关蛋白1轻链3(LC3)的表达,并计算LC3Ⅱ与LC3Ⅰ表达比值(LC3Ⅱ/Ⅰ比值)。结果与S组比较,I/R组Chiu评分、血清FITC-dextran、TNF-α和IL-1β浓度、LC3Ⅱ/Ⅰ比值升高,Beclin-1表达上调,occludin表达下调(P<0.05);与I/R组比较,O组Chiu评分、血清FITC-dextran、TNF-α和IL-1β浓度降低,LC3Ⅱ/Ⅰ比值升高,occludin和Beclin-1表达上调(P<0.05),O+3-MA组上述指标差异无统计学意义(P>0.05);与O组比较,O+3-MA组Chiu评分、血清FITC-dextran、TNF-α和IL-1β浓度升高,LC3Ⅱ/Ⅰ比值降低,occludin和Beclin-1表达下调(P<0.05)。结论羟考酮可减轻大鼠肠缺血再灌注损伤,其机制可能与增强肠组织自噬水平有关。
气液两相介质抑制管道甲烷爆炸协同增效作用

瓦斯抽采管道一旦泄漏或受到外部火源波及,极有可能引发爆炸事故。基于自行搭建的惰性气体-超细水雾惰化抑制可燃气体爆炸试验系统,研究了气液两相介质抑制9.5%甲烷/空气预混气爆炸的影响因素和协同作用规律,并分析了其抑爆协同增效的原因,提出气液两相介质抑爆存在相间耦合作用。实验结果表明:在CO_2, N_2, He和Ar四种惰性气体与超细水雾的共同作用下,气液两相介质对9.5%甲烷/空气预混气爆炸超压、火焰传播速度和最大火焰温度的抑制均表现出明显的协同增效作用。当4种惰性气体稀释体积分数达到14%、细水雾通入量8.4 mL(质量浓度694.4 g /m~3)后,均能对9.5%甲烷/空气爆炸产生良好的抑制效果;控制参数继续增加,抑爆增效作用的增长幅度缩小;其中CO_2与超细水雾下的协同抑爆效果最好,N_2次之,He,Ar与超细水雾的协同抑爆水平相差不大,为清洁、高效惰化细水雾抑爆技术的应用提供了技术指导。
多源驱动的采煤机短程截割传动系统固有特性分析

针对传统采煤机截割传动系统存在传动链过长、可靠性差、突变工况调速性能差的特点,在提出的多源驱动的采煤机短程截割传动系统的基础上,采用集中参数法建立了系统平移-扭转-轴向耦合动力学模型,进行了系统固有特性分析。结果表明,耦合轮系和行星轮系耦合时重根频率不变,单根频率发生变化;单根振动模式变得更为复杂,重根振动模式与原来保持一致;模态能分布与构件形变振动状态一致;耦合轮系支撑刚度和构件质量对系统高阶固有频率影响较大,行星轮系支撑刚度对系统低阶固有频率影响较大;而啮合刚度均对高阶固有频率影响较大。对系统激励频率和固有频率对比分析,发现系统低速运行时可能发生共振。研究结果可为避免系统出现共振现象和实现动态特性优化提供理论依据。
寺河矿东五盘2011ZX_CC_01井井喷原因

寺河东五盘2011ZX_CC_01井在正常钻进至奥陶灰岩时发生井喷,与其相邻12 m的2011ZX_CC_01(W1)井在正常钻进至K2灰岩时发生井喷。为查明井喷发生的原因,从井喷导水通道、水源、以及动力源3个方面展开研究。以地震资料为基础,利用三维地震精细解释技术,对可能存在的导水通道进行分析;利用多属性神经网络反演对矿区的富水性进行研究,分析井喷水的主要来源;利用地质分析方法和叠前同时反演技术,对井喷区的地应力和瓦斯压力进行研究,分析井喷的主要动力来源。研究结果表明:井喷区K2灰岩和奥陶系峰峰组灰岩富水性较好;井喷区处于小西凹背斜轴部和“山字形”构造的平分线上,地应力和瓦斯压力也大,具备井喷发生所需要的动力源;另外井喷区发育有一陷落柱,2011ZX_CC_01井和2011ZX_CC_01(W1)井位于陷落柱之内,由于陷落柱的影响,使得K2灰岩于奥陶系峰峰组灰岩之间水力联系密切,最终导致2011ZX_CC_ 01和2011ZX_CC_01(W1)发生井喷。
采动应力路径下深部煤体扰动特征

为研究采动条件下工作面前方煤体应力变化规律与扰动破坏特征,以平煤十二矿己15 - 31030工作面为研究对象,通过现场原位实验与三维数值模拟研究,给出了不同应力状态下的扰动强度判别指标,以煤体主应力为中间量,将采动应力与工作面前方煤体破坏特征联系起来,得到了采动应力演化规律及采动应力路径下煤体变形特征。原位单轴实验表明工作面前方煤体采动应力不是单纯的增加,而是经历了原岩应力、缓慢上升、急剧升高、突然卸荷4个状态,而三维数值实验得出侧压力系数大小与扰动状态具有一定的相关性。根据已有的应力路径,数值再现了单向、三向采动应力状态下煤样的变形规律和塑性分布状态。
深部矿井冲击地压、瓦斯突出复合灾害发生机理

为了探索深部矿井冲击地压、瓦斯突出复合灾害机理,为复合灾害的有效监测与防治提供理论基础,通过试验研究和理论研究相结合的研究方法,研究了瓦斯对煤岩体力学性质和冲击倾向性的影响,建立了圆形巷道冲击地压、瓦斯突出复合灾害模型并进行了解析分析,探讨了冲击地压和煤与瓦斯突出的诱导转化机理。结果表明:随着瓦斯压力的增大,煤岩体强度降低,弹性模量减小,峰值应变减小,冲击倾向性降低;煤岩体应力存在一个临界值,当煤岩体应力超过临界煤岩体应力时,系统失稳发生冲击地压、瓦斯突出复合灾害;冲击地压、瓦斯突出复合灾害的临界煤岩体应力随瓦斯压力的增加而减小,随煤岩体强度的增大而增大,随冲击倾向性的增大呈现先减小后增大的趋势;冲击地压诱导瓦斯突出多发生在煤岩体中存在含气封闭断层等储气构造或煤层底板含有高弹性模量岩层(夹层)等情况,瓦斯突出诱导冲击地压多发生在软硬煤相间、相互包裹的煤层或突出过程中破碎煤岩体的抛出形成较大的空顶面积等情况。
基于大范围岩层控制技术的大倾角煤层区段煤柱失稳机理

为了实现大范围岩层控制技术,提高大倾角煤层长壁工作面“R-S-F”系统稳定性,在分析区段采空区围岩失稳机制的基础上,建立区段间围岩失稳模型,研究了区段煤柱的应力分布规律和失稳破坏准则,确定了区段煤柱的合理尺寸。结果表明:大倾角煤层区段围岩联通运移可总结为“挤压-弯垮”与“压垮-倾倒”两种模式。而要实现大范围岩层控制技术,应使区段采空区围岩以“压垮-倾倒”模式进行失稳联通。覆岩结构以“梁-拱组合梁”形式存在时,区段煤柱强度决定了区段采空区的联通运移模式,以“双拱连续梁”形式存在时,区段煤柱尺寸决定了“压垮-倾倒”联通运移模式的矿压显现特征及变形破坏后的采空区三维空间形态。因而大范围岩层控制技术的关键在于区段煤柱的设计。结合区段煤柱自身强度及失稳破坏准则,确定其宽度k须在满足k>kZH条件的同时尽量满足k
急倾斜特厚煤层巷道非对称变形机理

针对急倾斜特厚煤层回采巷道出现的非对称变形破坏,采用现场实测、力学建模计算及数值模拟揭示了急倾斜煤层巷道开挖后非对称变形破坏机理,分析了巷道开挖后应力场及塑性区分布特征,提出了可缩性U型钢与非对称性预应力锚杆(索)支护的全新支护加固方案。研究表明: ①巷道非对称破坏表现为坚硬岩层侧帮部沿层理下沉、滑移、内扩,煤体侧帮部挤出帮臌;坚硬岩层侧顶部下沉量大于煤体侧,巷道中轴线偏向煤体侧; ②巷道发生非对称的变形机理为:在非均布载荷的作用下,巷道两侧肩角支座反力的倾角及大小发生变化,坚硬岩层侧支座反力大于煤体侧,倾角为煤体侧大于坚硬岩层侧,坚硬岩层侧帮部在小角度大应力作用下沿层理滑移、下沉、内扩,煤体侧帮部在近乎垂直角度作用力下使帮部煤体挤出帮臌; ③巷道从坚硬岩层侧向煤体侧弯矩一直增大,剪力呈现为先增大后减小再增大的趋势,且在二次增大时方向改变,方向改变处即为巷道轴线向煤体侧的偏移位置,轴力呈现为抛物线形式的先减小后增大,在非均布载荷作用下的巷道最优合理断面即为“非对称三铰斜拱”; ④提出可缩性U型钢与非对称性预应力锚杆(索)支护,重点加强巷道煤体侧帮部及坚硬岩层侧顶部支护。
锚杆静-动力学特性及其冲击适用性

利用自主研制的静-动加载试验系统开展了等强与非等强螺纹钢锚杆的静力拉伸实验及有无预应力加载的动力冲击实验。结果表明:在静荷载作用下等强与非等强螺纹钢锚杆都经历了“线弹性变形—屈服平台—强化阶段—径缩破坏”的4个阶段;冲击加载时锚杆的屈服阶段可划分为瞬态屈服与稳态屈服,瞬态屈服的峰值载荷明显高于稳态屈服载荷,且相同直径条件下与静力加载相比锚杆屈服伸长量减小;当冲击能量低于9 kJ时,锚杆杆体能承受多次冲击扰动,且冲击后能够保证足够的杆体强度,但当冲击能量高于9 kJ时,锚杆抗冲吸能性能显著下降,低能量冲击时非等强螺纹钢锚杆的抵抗能力明显优于等强螺纹钢锚杆;无论从锚杆的动态轴力-位移曲线还是从锚杆的峰值载荷与伸长量上看,预应力对冲击载荷下锚杆的动力响应特征无明显影响,但进行防冲支护时,有必要提高预应力加载水平。
不同照度下煤矸图像灰度及纹理特征提取的实验研究

研究煤和矸石在不同照度下的响应特性,设计了差异照度煤矸图像采集系统,进行了煤矸图像采集实验,建立了煤矸灰度子图像数据库,对数据库中的子图像的灰度、纹理特征进行了提取,通过定义归一化特征差异指数以及基于支持向量机(SVM)对实验数据进行了分析与讨论。结果表明:在同一照度下,煤和矸石在灰度及纹理特征上存在差异,且随着照度的改变,煤和矸石的特征也发生变化,同时两者的变化规律存在显著差异。基于不同特征的SVM分类器的识别正确率不同,照度的变化也会对分类器的识别正确率产生影响;当考虑照度因素后,分类器的识别正确率最大增加了13.31%,此外基于多特征多照度融合的SVM分类器性能较好,识别正确率为98.39%。