紊流脉动对生物膜理化性质的影响

在实际紊流中同时存在时均流速和脉动流速,为仅研究紊流脉动流速对生物膜理化性质的影响,设计时均流速为零、仅存在脉动流速的振动格栅生物膜反应器;采用粒子图像测速(PIV)技术测定反应器在5个格栅振动频率下的二维紊流流速场,并计算载片处的有效紊流强度;针对不同的紊流脉动速度,对振动格栅反应器中生物膜的生物量、厚度、密度和其胞外聚合物(EPS)的组成成分进行测定与分析。结果表明:改变紊流脉动流速会使生物膜的理化性质发生变化,随着紊流脉动流速的增大,生物膜生物量和厚度先增加后减小,且均在有效紊流强度为1.92 cm/s时达到最大值;生物膜密度和EPS中蛋白质、多糖的质量分数却随紊流脉动流速的增大而增大,且蛋白质和多糖在紧密结合型EPS(TB-EPS)中的质量分数多于在松散结合型EPS(LB-EPS)中,而无论在LB-EPS、TB-EPS还是总-EPS中蛋白质的质量分数均多于多糖。研究成果可为生物膜反应器的设计与运行优化提供理论参考。     

基于SFM方法的不同倾角桥墩绕流局部冲刷特性试验

桥墩绕流冲刷是水流、泥沙和桥墩三者相互作用的结果,桥墩周围复杂的水沙运动关系是造成桥梁水毁的重要原因。定量分析桥墩冲刷地形特征规律及其与水流之间的相互作用关系,是深入研究桥墩绕流水沙作用机理及实际工程应用的重要突破口。本文开展两种坡降条件下不同倾角均匀沙动床桥墩绕流冲刷试验,并沿下游方向设置四个模型倾角0°、5°、10°、15°。使用粒子图像测速系统（Particle Image Velocimetry,PIV）测量桥墩绕流二维流场,并基于运动摄像恢复结构技术（Structure From Motion,SFM）实现冲刷地形三维重构,在此基础上分析床面冲刷三维地形结构和绕流流场特征,以构建紊流结构与冲刷地形相互耦合作用关系。结果表明：（1）SFM方法可实现冲刷地形三维结构重构,冲刷试验平衡时,模型前方和两侧冲刷坑较深,后方冲刷坑出现凸起,沿水流方向倾斜顺延上升至床面。（2）冲刷坑尺寸、面积和体积均随水流强度增大而增大,随倾角增大而减小。不同截面处冲刷坑面积、体积随坑深呈开口向上抛物线趋势增大。（3）桥墩模型对后方流向流速扰动范围随倾角增大而减小,对展向流速影响范围随倾角增大而增大。（4）随模型倾角增加,旋转强度与剪切应力影响范围均减小。剪切应力下切较易形成桥墩周围较深冲刷坑,而位于桥墩两侧大尺度流向涡向下游延伸,将促使桥墩后侧方浅长凹槽形成。     

基于非参数乘法回归模型的农业景观步甲空间分布模拟

农业生产引起的景观变化是导致生物多样性丧失的重要原因,为评估农业景观结构变化对物种多样性的影响,探索农业景观物种空间模拟的方法,研究应用非参数乘法回归(NPMR)模型结合田间步甲取样数据,分析了步甲群落多样性、主要物种存在/不存在与取样点周围边长为200 m景观内景观结构之间的关系,建立研究区物种-景观分布预测模型,结合地理信息系统(GIS)技术建立研究区群落/物种空间分布预测图。结果表明:在群落水平上,景观结构对步甲群落多样性的影响不显著; 在物种水平上,黄斑青步甲(Chlaenius micans)、淡鞘婪步甲(Harpalus pallidipennis)受斑块密度的影响显著(p<0.05),黄斑青步甲、后斑青步甲(Chlaenius posticalis)和单齿婪步甲(Harpalus simplicide)受半自然生境类型数的影响显著(p<0.05),单齿蝼步甲(Scarites terricola)受半自然生境比例的影响显著(p<0.05),而蠋步甲(Dolichus halensis)受景观结构的影响较为复杂。通过模型预测,输出研究区域6个主要物种的空间分布模拟图,进一步分析发现在研究区域内,对景观结构较为敏感的6个步甲物种主要分布在农田与半自然生境相接的狭长地带。因此,利用非参数乘法回归模型可以很好地模拟步甲物种对农田景观结构的响应及其在景观中的空间分布变化。200 m×200 m尺度下,尽管步甲群落多样性不受景观结构的显著影响,但是存在部分步甲物种对景观结构响应显著,但不同物种对景观结构的响应不同。增加农田地块间半自然生境,并合理改善景观配置异质性将有利于对景观结构变化敏感步甲物种的维持。     

Coating multiwalled carbon nanotubes with gold nanoparticles derived from gold salt precursors

Derived gold nanoparticles supported on carbon nanotubes were generated via local reduction of AuCl₄⁻ ions, which are ion-paired with 3-aminopropyltriethoxysilane that are chemically attached to carbon nanotubes. The controllable loading of gold nanoparticles on carbon nanotubes can be tuned by regenerative ion exchange and subsequent reduction. This method is not limited to gold, however, it may be used to assemble a variety of other metal nanoparticles on surfaces of the modified carbon nanotubes. Transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and X-ray diffraction are all used to characterize the as-prepared gold nanoparticle coated carbon nanotube hybrids. The hybrids show characteristic plasmon absorption of gold nanoparticles in the UV-visible spectrum and very good electrochemical properties. The results imply that these nanohybrids may have a good application potential in catalysis, sensor, and fuel cells.     

超小绒面硅基太阳能电池电学性能的数学模拟分析

在充分考虑纳米柱结构太阳能电池的几何特性与低反射率特性的基础上,建立了硅基纳米柱太阳能电池的数学模型,分析了电池单元纳米柱的长度、硅衬底缺陷密度以及表面空穴的复合速率对纳米柱太阳能电池的开路电压、短路电流以及转换效率的影响。结果表明：在纳米柱电池设计制作过程中,低反射率仅是高性能电池的关键因素之一;电池纳米柱的最佳长度...     

各参数对AZ91D镁合金微弧氧化膜层质量影响的研究

使用自行研制的微弧氧化电源,研究分析了电解液成分、电参数及氧化时间等因素对AZ91D镁合金氧化膜层质量的影响.研究表明:电解液成分决定着膜层的成分与性能,铝酸盐体系电解液中形成的氧化膜层耐蚀性、耐磨性和硬度明显不如硅酸盐体系电解液;带放电回路的脉冲电源要明显地优于其它电源;电压、电流密度、脉冲宽度、氧化时间、频率和占空...     

利用油藏工程综合分析方法研究剩余油分布规律——以QL油田为例

QL油田自1995年全面投入注水开发至今已进入高含水期开发阶段,随着开采程度的不断加深,地下油水关系日趋复杂,给油田稳产和挖潜带来的难度越来越大,为了实现"稳油控水"的开发战略,深入开展高含水期剩余油分布规律研究显得尤为重要.文章采用油藏工程综合分析法对QL油田剩余油分布进行了深入研究,最终以油水分布图的形式在平面上展示出地下油水运动结果及剩余油分布范围,为油田二次开发、调整挖潜提供了重要依据.     

化工专业认识实习教学环节的改革研究与探索

认识实习是化学专业教学计划中一个重要的实践性教学环节.本文结合我校近几年来认识实习的具体情况,针对以往认识实习过程中存在的不足,按照高素质创新型人才培养目标的要求,在全体动员,做好实习准备工作、实习基地建设、实习教学方法与教学手段等方面做了相应的探讨.     

分子筛催化剂积炭失活行为探讨

反应过程中生成的重质副产物积炭堵塞孔道是造成酸性分子筛催化剂失活的主要因素.影响积炭的因素有催化剂的孔道结构、酸性以及操作条件.对分子筛催化剂积炭失活机理、积炭表征技术、影响因素和抑制措施进行了综述,并介绍了一种积炭分离方法,对分子筛催化剂积炭研究的发展趋势进行了分析.     

分光光度法测定赤泥中水溶性硫酸根的含量

氧化铝冶炼排出的固体粉状废弃物（赤泥）中含有硫酸根离子,用铬酸钡分光光度法测定赤泥中的水溶性硫酸根,在波长420nm处,硫酸根在0～0．12mg／mL范围内与铬酸根吸光度呈线性关系,加标回收率在98％～106％。该法可用于测定赤泥中水溶性硫酸根含量。