Photovoltaic Study of Photoelectrochemical Biofuel Cells Sensitized by Porphyrin Derivatives with Different Substituents

Two porphyrin derivatives with different substituents were investigated as dyes for the titanium dioxide (TiO₂) film electrode to construct new two-compartment photoelectrochemical biofuel cells (PEBFCs). The two porphyrin derivatives were tetrakis(4-carboxyphenyl)porphyrin (TCPP) and meso-tetra(p-hydroxyphenyl)porphine (THPP). To determine how cell performance was affected by the dye with different substituents, we analyzed the photochemical and photoelectrochemical properties of the two dyes by physical characterization and photoelectrochemical experiments. The UV–Vis absorption spectra and X-ray photoelectron spectra indicated that the interactions between the dye and TiO₂ decreased in the order of TCPP > THPP, which was also in accord with the results of Fourier transform infrared. In addition, TCPP and THPP were calculated using the density functional theory and the time-dependent density functional theory, and the calculation result exhibited that the radiative lifetime decreased in the order of TCPP > THPP. Compared with THPP, TCPP with longer excited-state was expected to enhance the performance of a PEBFC. We measured and compared the incident photon-to-collected electron conversion efficiency and the light-to-electrical conversion efficiency (η) of the porphyrin-sensitized photoelectrochemical biofuel cell. The photovoltaic characteristics showed the TCPP was more effective compared to the THPP, which obviously showed that the experimental results were consistent with theoretical expectation. These results revealed that the kind of the substituent for the porphyrin influenced the photovoltaic properties of the PEBFC.     

三氯化铁分光光度法测定药物中亚甲基二膦酸

通过三氯化铁与亚甲基二膦酸形成络合物,采用分光光度法,建立了注射用亚锡亚甲基二膦酸盐冻干药盒中亚甲基二膦酸含量的测定方法。结果表明,亚甲基二膦酸质量浓度在0.02～0.08 g/L范围内与吸光度A呈良好线性关系,线性回归方程y=14.61x+0.029 7,线性相关系数r=0.999 1。加标回收率为98.8%～102.0%,相对标准偏差为0.97%(n=6)。该方法可用于快速准确地测定注射用亚锡亚甲基二膦酸盐冻干药盒中亚甲基二膦酸的含量。     

响应曲面法优化大肠菌群初发酵培养基

在标准LST培养基基础上,通过单因素实验、Box-Behnken响应曲面法优化大肠菌群初发酵培养基,探讨了乳糖、胰蛋白胨和酵母粉各因素对大肠菌群菌落总数的影响。确定适宜的培养基组成为乳糖0.5g/100mL,胰蛋白胨1.64g/100mL,酵母粉0.29g/100mL。在此条件下,大肠菌群菌落总数为1.025×107cfu/mL,经验证实际值为1.033×107cfu/mL,与理论值无明显差异。      

某耐候钢桥锈层稳定化处理技术的探索

文中对闪光焊接在铁塔用耐候钢上的应用展开研究,闪光焊接是通过焊接面的短路进行加热,加载顶锻变形过程界面上动态再结晶形成焊缝。焊接件经退火后,焊缝与热影响区均得到与基体相近的珠光体+铁素体组织,焊接试样与基体力学性能趋于一致。耐候钢闪光焊接无需引入其他焊料从而保证了焊缝与基体化学成分相同,并可通过热处理消除焊缝与基体之间组织差异,获得焊缝与基体力学性能的一致性。这对于无涂装输变电铁塔应用,闪光焊接一方面保证了焊接构件机械性能稳定性,另一方面避免了焊缝与基体之间因组织成分差异所带来的较大电位差,在自然环境下导致电化学腐蚀,从而满足耐候钢焊接构件免涂装服役性能要求。

     

基于改进EMD和LS-SVM的刀具磨损状态识别

针对经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)的端点效应、停止准则和虚假分量作了改进处理, 通过对仿真信号的对比验证证明了改进方法的可行性.采集切削加工中的声发射(acoustic emission, AE)信号并对AE信号运用改进EMD方法分解为若干个固有模态函数(intrinsic mode function, IMF)分量, 利用IMF分量和原始信号的相关系数作为判断依据, 剔除分解中产生的虚假分量, 然后提取IMF分量的归一化能量值并将其作为特征向量.将提取的特征向量分为2组:一组用于对最小二乘支持向量机(least squares support vector machine, LS-SVM)训练;另一组用于识别刀具磨损状态.实验结果表明该方法可有效地表征刀具的磨损状态.     

目标微动参数估计的曲线跟踪算法

对于包含多散射点的微动部件来说,其微动参数估计等价于多分量非平稳信号的瞬时频率估计.针对此问题,提出一种基于曲线跟踪算法的目标微动参数估计方法.该算法首先在时频域通过最近邻数据关联算法分离各分量信号的时频曲线,然后,采用扩展Kalman滤波器对各时频曲线进行平滑滤波,并基于平滑后的时频曲线估计目标微动参数.基于电磁计算数据的仿真结果验证了该算法的有效性.     

修正二面角散射模型的改进四分量分解

提出了一种面向极化合成孔径雷达数据的改进四分量分解方法.针对极化分解中体散射过高估计问题,改进极化分解使用分布二面角散射模型替代四分量分解原相干偶次散射模型,并引入归一化圆相关系数以实现分解.将改进极化分解运用到奥伯法芬霍芬(Oberpfaffenhofen)地区的实验合成孔径雷达(Experimental Synthetic Aperture Radar,ESAR)的全极化机载L波段数据和北京地区的先进陆地观测卫星L波段相控阵合成孔径雷达(the Phased Array Lband SAR sensor of Advanced Land Observing Satellite,ALOS PALSAR)的全极化星载数据,通过负功率像素、地物散射分量的对比,以及分解结果和光学图像的比对三个方面说明了改进极化分解的有效性.改进极化分解能够有效降低体散射分量,减少负功率像素个数,以及正确获得45°建筑的散射机制.     

基于灰色理论的foF2短期预报方法

将灰色理论应用于电离层foF2的短期预报中,基于灰色距离信息熵确定样本序列最佳灰色预报长度,构建基于残差修正的预报模型,并利用中国地区多个观测站的观测数据进行检验.研究表明:平均灰色距离信息熵的计算结果反映了太阳自转的周期性影响;高纬度地区预报方法的精度高于低纬度地区,且在太阳活动较为剧烈的季节,预报方法的误差相对较大;提前1 d预报结果的平均相对残差在1 MHz以内,平均精度在90%以上.为今后电离层短期预报提供了一种新思路.     

黄原胶的流变性及与魔芋胶等的协效性研究

研究前期筛选获得一株多糖胶质高产菌Xanthomonas axonopodis所产的黄原胶FJAT-10151-DTJZ的品质,为该黄原胶的开发应用提供基础数据及参考。通过分析浓度、剪切速率、p H、加热温度、时间、冻融处理等对FJAT-10151-DTJZ粘度的影响研究其流变性,并研究其与结冷胶、黄原胶、凝胶多糖、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、魔芋胶、果胶和壳聚糖8种胶的协效性。实验结果表明,FJAT-10151-DTJZ溶液的粘度随浓度的升高而升高,且为非牛顿流体;当FJAT-10151-DTJZ的浓度为1%时,其粘度为343 m Pa·s;p H、冻融对FJAT-10151-DTJZ的粘度影响不大;FJAT-10151-DTJZ的最佳加热温度为75℃;粘度随加热时间先增大后减小,当加热温度为75℃,加热时间为150 min,1%浓度的FJAT-10151-DTJZ溶液的粘度为808 m Pa·s。FJAT-10151-DTJZ只与魔芋胶有强烈的协同增效作用,与壳聚糖、结冷胶、黄原胶、凝胶多糖、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、果胶无协效性。      

高产信号分子AI-2乳酸菌的筛选及鉴定

通过V.harveyi BB170生物学方法检测分离自内蒙古锡盟地区的8株乳酸菌产生群体感应信号分子AI-2的情况,筛选出高产信号分子AI-2的菌株进行分子生物学鉴定,并探究信号分子AI-2变化规律。结果表明:8株乳酸菌均能够分泌具有活性的信号分子AI-2,其中,菌株2-1产信号分子AI-2的能力显著优于其他7株乳酸菌（p<0.05）;高产AI-2的乳酸菌菌株2-1经鉴定为发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）;随着2-1菌体的生长信号分子AI-2的浓度也随之增大,并且信号分子AI-2浓度在稳定期初期达到最大值。