芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2对模拟地下水中U(Ⅵ)的还原行为研究

在厌氧条件下研究了西南地区一种典型土壤微生物芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2对模拟地下水中U(Ⅵ)的还原行为，重点考察了时间、无机阴离子、腐殖酸（HA）及富里酸（FA）对还原的影响，并利用TEM、EDS、SAED和XPS对还原后的样品进行了表征。结果表明：在pH=7.0、c_NaHCO3=5 mmol/L和T=303 K条件下，Bacillus sp.dwc-2对U(Ⅵ)的还原率随时间的增加而增加，24 h内最大还原率为12.2%，此后则随时间的增加逐渐降低；HA和FA对U(Ⅵ)的微生物还原行为有一定影响，其中HA和FA浓度为25 mg/L时，U(Ⅵ)的还原在24 h最明显，其还原率分别为14.2%和16.2%，但随着HA和FA浓度的继续增加，因在U(Ⅵ)离子与HA、FA形成的配合物表面形成致密的腐殖层，抑制了电子的转移，阻止了U(Ⅵ)的还原。此外，研究表明HCO₃^-也会抑制U(Ⅵ)的还原。TEM-SAED和XPS分析证实了还原过程中U(Ⅳ)的存在。上述结果可为真实环境中微生物还原U(Ⅵ)提供基础数据和参考。     

日本新型二次电池工业发展及其与中国的比较

在新型二次电池产业的发展中,氢镍电池市场不断萎缩,锂离子电池市场正处于黄金时代。通过对日本和中国新型二次电池产业发展历程分析,我国主要针对低端市场,高端市场为日本占据,并从日本发展经验中提出了可供我国锂离子电动车电池发展的借鉴之处。     

基于信号增强的缓慢泄漏检测方法

目前管道泄漏检测方法可有效检测突发泄漏，对于缓慢泄漏则存在检测灵敏度低、定位不准确等问题。基于此，提出了一种基于信号增强的缓慢泄漏检测方法。通过信号压缩（抽取及移位）克服缓慢泄漏压力信号下降平缓的缺点；根据声波信号具有波形尖锐突出、对突发泄漏敏感的优点，通过建立以压力为输入、虚拟声波为输出的声波信号变送器模型，将压力信号转换为声波信号，克服了泄漏压力信号容易被淹没在管道压力波动及背景噪声中的缺点，实现了缓慢泄漏信号的增强；利用临近插值方法重构虚拟声波信号，基于延时互相关分析实现了缓慢泄漏的准确定位。实验结果表明，该方法具有显著的信号增强效果和定位精度，实现了缓慢泄漏的准确检测。     

极限工况下的管网“互联互通”改进方案

在全国天然气管道“主干互联、区域成网”(以下简称“互联互通”)基础格局逐渐形成的背景下,天然气管网规模日益扩大、管道分支和气源增加,并且分布不集中、输送方向可变,使得输气方案更加灵活,可以更好地解决某些地域的供气紧张问题;但受现有站场和设备的限制,暂不能满足某些多线组合极限工况,使得“互联互通”的初衷难以全部实现。为了使得现有的各输气干线在实现“互联互通”之后可以满足更多的多线组合工况,在分析“互联互通”背景下M管网工况变化的基础上,研发了可以进行水力仿真和压气站方案制订的计算软件,并对3种极限工况下的不同输气量情况进行了可行性试算,进而基于试算结果提出了相应的管网改进建议。研究结果表明:(1)经验证,软件计算误差满足要求;(2)在M管道某处增设压气站或在某些输气站场配置压缩机组;(3) M管网改进调整后,可以完成大部分的多线组合极限工况,真正实现“互联互通”的输气方案。结论认为,该研究成果有助于推进全国天然气管网早日实现“互联互通”。     

烟道流量计量标准装置

为了解决我国烟道流量计的量值溯源问题,中国计量科学研究院建立了烟道流量计量标准装置。装置使用可溯源至标准转盘的激光多普勒测速仪作为原级标准器,采用激光多普勒流速剖面扫描和超声流量计波动修正的方式测量标准流量,经校准的8声道超声流量计为工作级标准表,具备了908~104840m3/h的测量能力,扩展不确定度为0.62%(k=2),可对最大口径为1m的流量计进行校准。装置下游测试段包括圆形管段和矩形管段,能够开展烟道流量计测量性能的研究。     

On the modeling of bending responses of graphene-reinforced higher order annular plate via two-dimensional continuum mechanics approach

This research presents bending responses of FG-GPLRC plates based upon higher order shear deformation theory (HSDT) for various sets of boundary conditions. The rule of the mixture and modified Halpin–Tsai model are engaged to provide the effective material constant of the composite layers. By employing Hamilton’s principle, the governing equations of the structure are derived and solved with the aid of the differential quadrature method (DQM). Afterward, a parametric study is done to present the effects of three kinds of FG patterns, weight fraction of the GPLs, radius ratio, and thickness to inner radius ratio on the bending characteristics of the FG-GPLRC disk. Numerical results reveal that in the initial value of the \(Zt/h\), using more GPLs for reinforcing the structure provides an increase in the normal stresses but this matter is inverse for the higher value of the \(Zt/h\). The results show that considering the smaller radius ratio is a reason for boosting the shear stresses of the structure for each \(Zt/h\). Another consequence is that for the negative value of \(Zt/h\), it is true that by increasing \(h/{R}_{i}\) , the normal stresses increases but if there is positive value for \(Zt/h\), the radial and circumferential stresses fall down by having an increase in the \(h/{R}_{i}\).

     

喷淋液滴在空气环境下的运动特性

本文以喷淋液滴在空气环境下运动特性为工程背景，建立单个液滴在常温、常压空气环境中的动量方程，分析液滴沉降特性、追赶特性及运动轨迹行为。计算结果表明，不同喷淋液滴初始条件下，短时间内存在重力大于曳力和重力小于曳力两种情况，但最终减速液滴均会达到受力平衡状态；液滴离开喷淋头后，垂向位移均迅速增大，液滴粒径越大、初始速度越大，垂向位移增长的速率也越大，达到相同位移的用时越短；液滴尺寸、初始速度相差越大，液滴追赶所用的时间越短，追赶位移越小，液滴尺寸、初始速度越接近，液滴追赶所用的时间越长，追赶位移越大；液滴初始速度越大、初始直径越大、喷射角度越大，横向速度消失越慢，达到的横向位移越大，喷射液滴覆盖的面积也越大。计算结果有助于优化工程实际中喷淋系统的设计与布置。     

Achieving Rich and Active Alkaline Hydrogen Evolution Heterostructures via Interface Engineering on 2D 1T‐MoS2 Quantum Sheets

Large‐scale production of hydrogen from water‐alkali electrolyzers is impeded by the sluggish kinetics of hydrogen evolution reaction (HER) electrocatalysts. The hybridization of an acid‐active HER catalyst with a cocatalyst at the nanoscale helps boost HER kinetics in alkaline media. Here, it is demonstrated that 1T–MoS₂ nanosheet edges (instead of basal planes) decorated by metal hydroxides form highly active ${\text{edge}}_{{\text{1T‐MoS}}_{\text{2}}}$/ ${\text{edge}}_{\text{Ni}{(\text{OH})}_{\text{2}}}$ heterostructures, which significantly enhance HER performance in alkaline media. Featured with rich ${\text{edge}}_{{\text{1T‐MoS}}_{\text{2}}}$/ ${\text{edge}}_{\text{Ni}{(\text{OH})}_{\text{2}}}$ sites, the fabricated 1T–MoS₂ QS/Ni(OH)₂ hybrid (quantum sized 1T–MoS₂ sheets decorated with Ni(OH)₂ via interface engineering) only requires overpotentials of 57 and 112 mV to drive HER current densities of 10 and 100 mA cm^?2, respectively, and has a low Tafel slope of 30 mV dec^?1 in 1 m KOH. So far, this is the best performance for MoS₂‐based electrocatalysts and the 1T–MoS₂ QS/Ni(OH)₂ hybrid is among the best‐performing non‐Pt alkaline HER electrocatalysts known. The HER process is durable for 100 h at current densities up to 500 mA cm^?2. This work not only provides an active, cost‐effective, and robust alkaline HER electrocatalyst, but also demonstrates a design strategy for preparing high‐performance catalysts based on edge‐rich 2D quantum sheets for other catalytic reactions.     

一种家用手持式红外偏振光治疗仪的设计与实现

红外偏振光治疗仪是一种将红外技术与电子技术应用到医学领域的康复理疗设备,主要用于软组织损伤和慢性疼痛的康复治疗,已在医院得到了推广使用。然而,现有医院使用的台式治疗仪由于体积大、售价高等特点,不方便居家使用。为了开发体积小、售价低、家庭可用的红外偏振光治疗仪,满足家用市场的潜在需求,本文提出了一种新的便携手持式红外偏振光治疗仪,并开发了该智能控制系统。本文首先介绍了一种新的家用手持式治疗仪应具备的特点和关键技术指标,在此基础上设计了手持式治疗仪的硬件总体方案和软件架构,简要介绍了该治疗仪的一些关键技术,最终实现了治疗仪样机的研制。为了验证该样机的性能,本文通过大量的测试,结果表明,研制的手持式红外偏振光治疗仪在关键参数指标上达到了医院同类产品的水平,能够很好地满足家用的需求,具有良好的市场前景。     

基于深度学习的秀丽隐杆线虫显微图像分割方法

利用计算机实现自动、准确的秀丽隐杆线虫(C.elegans)的各项形态学参数分析,至关重要的是从显微图像上分割出线虫体态,但由于显微镜下的图像噪声较多,线虫边缘像素与周围环境相似,而且线虫的体态具有鞭毛和其他附着物需要分离,多方面因素导致设计一个鲁棒性的C.elegans分割算法仍然面临着挑战。针对这些问题,提出了一种基于深度学习的线虫分割方法,通过训练掩模区域卷积神经网络(Mask R-CNN)学习线虫形态特征实现自动分割。首先,通过改进多级特征池化将高级语义特征与低级边缘特征融合,结合大幅度软最大损失(LMSL)损失算法改进损失计算;然后,改进非极大值抑制;最后,引入全连接融合分支等方法对分割结果进行进一步优化。实验结果表明,相比原始的Mask R-CNN,该方法平均精确率(AP)提升了4.3个百分点,平均交并比(mIOU)提升了4个百分点。表明所提出的深度学习分割方法能够有效提高分割准确率,在显微图像中更加精确地分割出线虫体。