期刊简介
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期刊名称： 石河子大学学报（自然科学版） |
Na_2CO3催化煤焦加氢气化性能研究
陈云兵;刘富贵;刘帅;承小杰;张建树;本研究采用加压固定床反应器，系统考察了碱金属Na对伊犁褐煤焦、淖毛湖次烟煤焦和呼图壁烟煤焦加氢气化的催化作用，重点探究了温度、压力、Na负载量和煤种对气化反应性能的影响。通过XRD、SEM和拉曼光谱对气化残渣进行表征分析，结果表明：提高温度、压力和Na负载量均能显著提高气化反应速率。Na对不同煤焦均表现出优异的催化性能，300 min的甲烷收率可达90%以上。然而，煤中Si、Al等矿物质会显著降低Na的催化活性。XRD表明，Na在800℃时失活最为严重，且随着碳的转化，高活性的Na_2CO3会与煤焦中的Si、Al等矿物质反应生成低活性的钠霞石(NaAlSiO4)、偏硅酸钠(Na_2SiO3)和原硅酸钠(Na_4SiO4)。SEM和拉曼表征说明，Na_2CO3能够刻蚀煤焦表面，增加煤焦的活性位点数量并降低其石墨化程度。
混凝土试块智能抗压检测机器人系统设计与试验
沈鹏程;周阳;白建飞;陈雨闲;张世瑜;楚永焱;周树斌;混凝土试件抗压性能检测是工程质量关键指标，针对当前人工检测存在劳动强度大、安全风险高、效率低、难适配大规模检测等问题。研究团队构建混凝土试块搬运、抗压检测及废料收集全流程自动化体系，设计智能抗压检测机器人系统：研发夹取-搬运与防护-清理一体式执行器，实现试块稳定抓取与台面清理；设计废料辅助清理装置收集废弃试块；基于Delphi软件开发工具开发专属控制系统及人机交互界面。在实验室试验，设置机械臂20%、50%、80%三种试验运行速率梯度，结果显示系统相应速率下运行稳定性分别达到97.0%、95.0%、91.0%,机器人系统能稳定抓取试块、自动清理废料，同时对比人工操作效率提升了41.9%,验证了系统控制精度、运行稳定性和高效性，为混凝土试块抗压智能化检测提供技术支撑，助力建筑检测行业智能化发展。
湿式离合器的接合特性及摩擦片研究分析
何红斌;吴疆;李伊晴;孟祥超;赵伟;倪向东;针对离合器摩擦片数量的增加可以显著提高离合器传递扭矩的能力和接合过程的效率，而过多的摩擦片可能导致接合时间增长、系统复杂度增加及影响动态稳定性的问题，为提升离合器接合过程的稳定性，根据动力学原理建立采棉机变速箱湿式离合器模型，对湿式离合器摩擦扭矩、滑摩功、冲击度的接合特性进行仿真与分析，然后选用摩擦扭矩、接合时间、滑摩功、冲击度为评价指标，对比分析当离合器摩擦片数量分别为3、4、5时各指标的变化特性，并对仿真数据进行对数归一化处理，再利用熵权法确定以上指标的权重分别为24.1%、26.2%、24.9%、24.8%,并计算不同摩擦片数量的综合得分。结果表明：摩擦片数量为5时，综合得分最高为0.76;适当的摩擦片数量可提高接合效率、传递扭矩的能力，减缓冲击。研究结果可为采棉机变速箱离合器接合特性分析及离合器摩擦片的数量选择提供参考。
高寒地区砾类盐渍化冻土冻结温度及盐冻胀特性
胡超;刘宏凯;杜猛;张莎莎;吴浩南;曹俱源;针对高寒地区粗颗粒氯盐渍土的盐冻胀特征，以新疆西南部高海拔地区某地砾类氯盐渍土为研究对象，利用高低温试验箱，研究了含盐量、含水率和冻融循环次数对土体冻结温度及盐冻胀变形影响的规律，并在此基础上利用Matlab对试验数据进行了敏感因素分析，结果表明：在一定含水率工况下，随着氯化钠含量的增加，盐渍化富冰冻土的冻结温度逐渐降低，但氯化钠含量超过9.5%后趋于稳定；冻胀变形随含盐量变化呈非线性特征，氯化钠含量在0～4.5%时变形较小，4.5%～13.5%时变形增大，超过13.5%后再次减小；当初始含水率由多冰工况增至富冰工况时，不同氯化钠含量(0.5%、4.5%、13.5%)土体的冻结温度均升高；在冻融循环作用下，氯化钠含量0.4%和1.1%的饱冰及含土冰层试样，冻结温度随冻融循环次数逐渐降低，砾类盐渍化冻土的盐冻胀变形以融沉为主，且含水率与含盐量越高，融沉变形越大；氯盐含量是影响盐渍化冻土冻结温度的主导因素，含盐量呈现显著的非线性负效应，冻融循环表现为线性负效应，含水率影响相对较弱。研究成果可为高寒盐渍化冻土地区地基温度分区提供参考数据。
新疆寒旱区大学图书馆室外热舒适研究——以石河子大学图书馆为例
刘正;李洁;付宗驰;谢洪凯;随着全球变暖和城镇化进程加快，城市生态问题日益凸显，居民热舒适水平普遍偏低，并且高校图书馆作为高频使用的公共空间，其外部热环境亟需关注，因此，以石河子大学图书馆为研究对象，通过典型气象条件下的微气候实测(夏季/冬季)与热舒适问卷调查，结合统计学分析，揭示景观特征对热环境的作用机制及其季节分异规律，提出基于季节性差异的热环境优化策略。结果表明：下垫面属性与天空可视因子(SVF)对冬夏两季热环境均具有显著调控效应。冬夏两季，生理等效温度(PET)与气温(Ta)、太阳辐射(G)均呈正相关，与相对湿度(RH)呈负相关；夏季PET与风速(Va)无显著相关性，而冬季则与风速负相关。夏季热中性PET区间为21.24～25.09℃,热舒适PET区间为19.00～24.40℃,而冬季热中性PET区间为13.03～14.13℃,热舒适PET区间为13.00～18.63℃。从绿化系统、下垫面类型、水体及景观设施四个方面提出系统性优化策略，且模拟验证结果表明优化策略可有效提升大学校园室外热舒适性。
聚苯乙烯纳米塑料口服暴露与小鼠肝肾损伤的相关性评估：芒果苷干预的初步观察
昌德炜;施汶宁;徐淼;吕建国;孙燕玲;目的 评估聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs)口服暴露与小鼠肝肾损伤的相关性,并初步评估芒果苷(MGF)的干预趋势。方法 60只BALB/c小鼠随机分为6组:Saline组、0.1 mg·kg-1·d-1 NPs组、1 mg·kg-1·d-1 NPs组、10 mg·kg-1·d-1NPs组、100 mg·kg-1·d-1 NPs组和100 mg·kg-1·d-1 NPs+120 mg·kg-1·d-1 MGF组,每组10只。所有组别灌胃体积均为10μL·g-1,相应给药剂量通过“10μL·g-1×PS-NPs/MGF浓度”换算获得。观察并记录各组小鼠的体重变化以及肝、肾脏器系数的变化;酶联免疫吸附测定法(Elisa)检测血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(AKP)、血尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)和尿酸(UA)水平;苏木素-伊红(HE)染色观察肝、肾组织病理变化;过碘酸-雪夫(PAS)染色观察肝、肾组织糖原变化;荧光探针法检测肝、肾组织活性氧(ROS)水平,微板法检测谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)和8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)水平。数据分析采用单因素ANOVA(one-way ANOVA)及Tukey事后检验,设定双侧α=0.05。结果 与Saline组比较,各PS-NPs暴露组小鼠的体重下降,肝、肾脏器系数增加;血清肝、肾功能指标(ALT、AST、AKP、BUN、SCr、UA)均呈上升趋势;肝组织出现肝小叶结构紊乱、肝血窦扩张及肝细胞肿胀;肾组织表现为肾小球体积增大、肾小管上皮细胞变薄、排列松散及管腔扩张;肝、肾PAS染色显示紫红色颗粒物随PS-NPs剂量递增而增多;肝、肾组织ROS、MDA和8-OHdG水平升高,GSH水平下降。100 mg·kg-1·d-1NPs+120 mg·kg-1·d-1 MGF组上述指标均较100 mg·kg·d-1 NPs组呈现改善趋势。结论 PS-NPs口服暴露与肝肾损伤及氧化应激升高相关,MGF显示潜在缓解。因材料表征与分子通路未完善,因果关系待后续验证。
miR-192对猪子宫内膜上皮细胞生物学功能的调控作用
王强;许衡;李清春;鲁慧文;高若男;何凡;黄涛;目的 miRNAs是一种内源性非编码RNA,广泛参与多种生理过程的转录后基因调控,包括胚胎附植和发育过程。目前关于miR-192的研究主要集中于癌症方面,在动物繁殖上的研究鲜有报道。基于课题组前期研究的基础,推测miR-192可能是猪胚胎附植的潜在调控因子。方法 本研究使用miR-192 mimics、mimics-NC、inhibitor和inhibitor-NC转染猪子宫内膜上皮细胞(pEECs),通过伤口愈合试验、qRT-PCR和Western blot检测miR-192对pEECs增殖、凋亡、迁移及相关标志基因和胚胎附植相关因子的影响。结果 过表达miR-192促进抑癌因子cyclindependent kinase inhibitor 1A(P21)和tumor protein p53(P53)基因mRNA的表达并抑制pEECs的增殖;过表达miR-192促进凋亡基因cysteine-dependent aspartate-directed protease-3(Caspase-3)基因mRNA和蛋白的表达;过表达miR-192促进matrix metalloproteinase 2(MMP2)和matrix metalloproteinase 9(MMP9)基因mRNA的表达和细胞迁移;过表达miR-192不同程度地促进胚胎附植相关因子transforming growth factor-beta(TGF-β)、leukemia inhibitory factor(LIF)、epidermal growth factor receptor(EGFR)和integrin beta 3(ITGB3)基因mRNA的表达;抑制miR-192表达结果则相反。结论 miR-192抑制pEECs的增殖,促进其凋亡、迁移过程并有利于胚胎附植相关因子TGF-β、LIF、EGFR和ITGB3的表达。
不同磷添加对西藏色季拉山高寒草地土壤养分及酶活性的影响
崔志攀;张西哲;张绍兵;韩艳英;吴正;仝令臣;叶彦辉;近年来大气磷输入上升使高寒草地的磷素动态与生态功能面临不确定性,但土壤理化性质与酶活性对不同磷输入水平的响应机制仍不清楚。本研究在西藏色季拉山高寒草地开展2年田间梯度施磷试验,设定4种梯度处理(0、50、75、100 kg·hm-2/年),用P0、P50、P75、P100表示,测定0～10 cm土层的土壤理化性质、微生物量(MBC、MBN)、碳氮循环和氧化降解相关酶(纤维素酶、淀粉酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶、脲酶、多酚氧化酶、过氧化物酶)并进行相关性和聚类分析。结果表明:施用酸性磷酸肥普遍降低pH值(1.6%～2.5%),土壤有机碳(SOC)无显著变化,而易氧化有机碳(ROC)在P50与P75分别提高77.2%与47.9%。硝态氮在3种施磷下显著升高,P50增幅达1 219.3%。P100显著提高全磷(TP)与有效磷(AP)含量(TP:22.9%,AP:147.9%)。MBC与MBN在所有施磷下均显著下降(MBC:52.6%～64.9%,MBN:29.1%～49.1%)。酶活性方面:P50显著提升蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶与脲酶(74.0%、21.7%、55.3%);P75、P100显著提高过氧化物酶(61.8%、55.5%);P100使纤维素酶上升117.3%,而淀粉酶在3种处理下均升高(P50处理下最大为90.0%)。相关性与聚类显示氧化酶与pH、交换性阳离子协同响应,水解酶与ROC、速效养分紧密耦合,微生物量碳氮与多数酶簇分离。P50缓解磷限制并放大氮循环与水解酶活性;P75呈边际效益递减;诱发酸化与微生物量碳氮下降,群落代谢偏向氧化酶分泌,存在“磷诱导碳释放”风险。综上所述,高寒草地对外源磷输入呈非线性与阈值响应,本研究为未来磷富集下高寒草地土壤的健康与管理提供了重要的科学依据。
银杏叶提取液提高纳米零价铁活化过硫酸钠去除抗生素抗性基因效果及作用研究
段婉君;抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)可以编码在细菌染色体或质粒中触发其生化防御机制,这种机制使细菌能够在相应的抗生素存在下生存,对公众健康构成威胁。本研究分别使用车前草和银杏叶作为原料,通过液相还原法合成车前草改性型纳米零价铁(nanoscale zero valent iron modified by Plantago asiatica L., P-nZVI)和银杏叶改性型nZVI(nZVI modified by Ginkgo biloba L. leaf, G-nZVI),利用qPCR技术研究改性纳米零价铁活化过硫酸钠(sodium persulfate, PS)对河流水中细菌16S rRNA基因和ARGs的去除情况。结果显示,相较于nZVI+PS和P-nZVI+PS体系,G-nZVI对PS表现出优异的活化作用,反应30 min后,细菌16S rRNA基因丰度由1.56×106 copies·μL-1降至8.85×102 copies·μL-1,并实现最高的ARGs去除效率。代谢组学分析发现,黄酮类化合物、二萜类化合物(C20)和氰苷等可能是有效修饰nZVI的活性化合物。KEGG功能通路表明,下调代谢产物可能通过改变分子间作用力、增加颗粒分散度、发挥抗氧化保护能力,实现G-nZVI+PS对细菌16S rRNA基因和aac(6′)-Ib更高的去除率。G-nZVI的特征官能团表征及改性效应相关潜在生物标志物和改性途径研究,为过硫酸盐技术高效治理ARGs废水污染提供参考。
单组份碱活化矿渣基地聚物砂浆的力学性能和微观表征:粉煤灰和水泥的协同效应
王明茹;唐艳娟;夏多田;为了制备出高性能的单组份碱活化矿渣基地聚物砂浆,探究粉煤灰和水泥在矿渣基地聚物砂浆中的协同效应,以及优化其力学性能和揭示其微观机理,在固体碳酸钠混合硅灰活化的矿渣基地聚物体系中,通过单掺和混掺粉煤灰和水泥设计了16个配合比进行力学性能测试,将最优的配合比结合微观手段分析其微观形貌和反应产物。结果表明:10%粉煤灰和10%普通硅酸盐水泥的掺入可显著提升砂浆的力学性能,在7 d时其抗折强度和抗压强度分别达到了5.92和44.01 MPa,相较于100%矿渣制备的地聚物分别提高了75.67%和79.78%。微观结构分析发现,粉煤灰和水泥的协同作用显著增强了地聚合反应速率,而C-(A)-S-H与N-A-S-H凝胶间的桥接作用抑制了微裂纹的形成和扩展,使得基体结构高度致密。研究结果为矿渣体系凝胶材料在实际工程中的应用提供了理论依据。
基于网格无关性与时间独立性的数值模拟可靠性的验证方法
冯静安;唐小琦;王卫兵;应锐;张亭;数值模拟的可靠性验证是判断数值模拟可信度的重要方面。本文以水力旋流器一般研究中的纯水相仿真和多相流仿真为例,对数值模拟中的可靠性验证方法进行研究,探究Gambit下网格模型划分、网格质量检验方法、Fluent仿真方法、仿真中的边界条件设置方法、相关参数计算方法,并以此为基础对数值模拟可靠性验证中的网格无关性与时间独立性检验方法进行研究,分析了网格数量与时间步长对水力旋流器压力、速度、流量模拟结果的影响特性,探讨了网格数量与时间步长的确定方法。研究结果表明:以60 mm水力旋流器为例,网格数量不应低于15万;流量的计算较压力、速度的计算对时间步长具有更高的要求,一般精度要求下,计算压力、速度,时间步长不宜低于0.005 s,对于流量计算及压力、速度的高精度计算,时间步长不宜低于0.0001 s。
我国玉米机械粒收质量影响因素及粒收技术的发展方向
李少昆;籽粒田间机械直接收获是我国玉米机械收获和实现全程机械化的关键环节,是今后我国玉米生产转变方式的方向。本文对国内外玉米机械粒收技术相关研究进行总结和分析认为:(1)破碎率偏高是当前我国玉米机械粒收存在的主要质量问题;(2)收获时籽粒水分含量是影响玉米机械粒收质量、安全贮藏和经济效益的关键因素,已经成为一个重要的经济性状;(3)玉米机械粒收技术的推广受品种遗传因素、生态气象因素与栽培措施、收获机械及其作业质量、收获时期、烘干收储等多因素影响,不同产区各种因素影响的程度不同;(4)筛选早熟、适合机械粒收品种,研发推广破碎率和损失率低的收获机械,选择最佳收获期收获,建立烘干存贮设施,构建配套收储模式,是未来我国玉米机械粒收技术发展的重点。由此本文构建了玉米机械粒收栽培新理念:通过选用早熟、脱水快的品种,以生育期换水分,实现籽粒田间直接收获、降低烘干成本,提高效益;通过增密种植,以密度换产量,降低熟期缩短对产量的影响;将增密种植、高质量群体调控为核心的高产栽培与以机械粒收技术为核心的全程机械化生产技术相融合,实现玉米高产高效协同发展,提高玉米生产竞争力。
叶面积测定方法的比较研究
柏军华,王克如,初振东,陈兵,李少昆本文在准确性、精确性、仪器设备要求水平、成本高低等方面比较了8种有代表性的叶面积测定方法,分析并指出各种方法的优缺点,为在不同测定条件和实验目的要求下选择不同的叶面积测定方法提供依据。
有机肥对土壤理化性质和红富士苹果果实品质的影响
路克国,朱树华,张连忠通过不同有机肥对苹果园土壤理化性质和果实品质影响的试验研究,结果表明:生物有机肥可以改善土壤理化性状,增强土壤肥力,提高果实品质。施用生物有机肥后,土壤容重较对照降低12.5％,毛管孔隙度增加9.8％,速效磷、速效钾、全氮、全磷和有机质含量分别比对照高出47.8％、77.1％、35.7％、65.0％、75.8％,优果率(80％)是对照(4O％)的2倍。
基于网格无关性与时间独立性的数值模拟可靠性的验证方法
冯静安;唐小琦;王卫兵;应锐;张亭;数值模拟的可靠性验证是判断数值模拟可信度的重要方面。本文以水力旋流器一般研究中的纯水相仿真和多相流仿真为例,对数值模拟中的可靠性验证方法进行研究,探究Gambit下网格模型划分、网格质量检验方法、Fluent仿真方法、仿真中的边界条件设置方法、相关参数计算方法,并以此为基础对数值模拟可靠性验证中的网格无关性与时间独立性检验方法进行研究,分析了网格数量与时间步长对水力旋流器压力、速度、流量模拟结果的影响特性,探讨了网格数量与时间步长的确定方法。研究结果表明:以60 mm水力旋流器为例,网格数量不应低于15万;流量的计算较压力、速度的计算对时间步长具有更高的要求,一般精度要求下,计算压力、速度,时间步长不宜低于0.005 s,对于流量计算及压力、速度的高精度计算,时间步长不宜低于0.0001 s。
B样条曲线生成原理及实现
王增波;彭仁忠;宫兆刚;为了进一步推广B样条曲线在各领域的应用,本文从B样条曲线的概念和定义出发,按节点矢量中节点的分布情况把B样条曲线划分成均匀B样条曲线、准均匀B样条曲线、分段贝齐尔曲线、一般非均匀B样条曲线4种类型,分别对它们的特点和实现方法进行了详细阐述,最后给出了一个完整的各种B样条曲线生成代码和运行结果,并进行了详细的对比分析。对于在几何造型和其它方面的应用具有一定的实际价值。
叶面积测定方法的比较研究
柏军华,王克如,初振东,陈兵,李少昆本文在准确性、精确性、仪器设备要求水平、成本高低等方面比较了8种有代表性的叶面积测定方法,分析并指出各种方法的优缺点,为在不同测定条件和实验目的要求下选择不同的叶面积测定方法提供依据。
Arrhenius公式与活化能
周遗品，赵永金，张延金本文阐述了Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ公式的应用及其适用范围，对活化能的概念及其意义进行了讨论。在此基础上提出了反应物分子活化能的概念，指出反应物分子的活化能与反应的活化能是两个不同的概念，并对二者的意义、关系和温度时它们的影响做了初步论述。
基于Self-Attention和TextCNN-BiLSTM的中文评论文本情感分析模型
龙宇;李秋生;目前关于中文评论文本的情感分类方法大都无法充分捕捉到句子的全局语义信息,同时也在长距离的语义连接或者情感转折理解上具有局限性,因而导致情感分析的准确度不高。针对这个问题,本文提出一种融合SelfAttention和TextCNN-BiLSTM的文本情感分析方法。该方法首先采用文本卷积神经网络(TextCNN)来提取局部特征,并利用双向长短期记忆网络(BiLSTM)来捕捉序列信息,从而综合考虑了全局和局部信息,在特征融合阶段,再采用自注意力机制来动态地融合不同层次的特征表示,对不同尺度特征进行加权,从而提高重要特征的响应。实验结果表明,所提出的模型在家电商品中文评论语料和谭松波酒店评论语料数据集上的准确率分别达到93.79%和90.05%,相较于基准模型分别提高0.69%～3.59%和4.44%～11.70%,优于传统的基于卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)、BiLSTM或CNN-BiLSTM等的情感分析模型。
期刊信息
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