基于气相色谱-质谱联用技术的高通量细胞表型分析方法

研究开发了一种基于96孔板培养和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术的高通量细胞表型分析方法。该方法分别以48种物质作为唯一能源对大肠杆菌进行培养,利用GC-MS研究野生型和yfcC基因改造大肠杆菌对各物质的分解代谢情况,实现高通量的细胞表型分析。结果显示,野生型和yfcC基因过表达大肠杆菌对14种物质的代谢能力有显著差异,yfcC基因过表达大肠杆菌对甘氨酸和柠檬酸的代谢能力明显强于野生型大肠杆菌,而对其他物质的代谢能力较弱,我们推测可能是由于yfcC基因促进乙醛酸代谢,导致yfcC过表达菌株对甘氨酸的代谢能力较强;野生型和yfcC基因敲除大肠杆菌间分解有显著差异的共16种物质,其中yfcC基因敲除大肠杆菌对丙氨酸、乳糖、肌醇和柠檬酸的代谢能力较强。该方法简单、高效,可以为未知基因功能研究提供更多代谢功能相关的参考数据。     

吹扫捕集-气相色谱/质谱联用测定土壤中挥发性石油烃

建立了吹扫捕集-气相色谱/质谱联用测定土壤中挥发性石油烃的分析方法。实验优选出了NaHSO_4作为样品的保存试剂,优化了吹扫-捕集条件和气相色谱质谱条件;GC条件:色谱柱60 m×0.32 mm×1.8μm RTX-502.2,进样口温度190℃,分流比20:1,程序升温;MS条件:EI源,离子源温度200℃,接口温度220℃,扫描范围40~350 amu/s。方法的线性范围为0.20~300 ng/g,相关系数均在0.995以上,检出限为0.03~0.38 ng/g。方法标准添加样品回收率为90.3%~108%;RSD为1.8%~8.8%。该方法适合于土壤样品中挥发性石油烃的分析检测。     

含氮氧自由基的Gd,Tb,Dy配合物的合成、结构及磁性

合成了一个新颖的氮氧自由基配体,并用该配体合成了3例未见文献报道的氮氧自由基-稀土三自旋单核配合物Ln(hfac)₃(NIT-Ph-4-OCHCH₃CH₃)₂(Ln=Gd(1), Tb(2), Dy(3); hfac=六氟乙酰丙酮; NIT-Ph-4-OCHCH₃CH₃=4,4,5,5-四甲基-2-(4'-异丙氧基苯基)-咪唑啉-3-氧化-1-氧基自由基)。单晶结构分析表明配合物1、2、3拥有相似的自由基-稀土-自由基单核结构。对配合物的磁性测试结果表明自由基与稀土之间存在着铁磁相互作用。自由基与自由基之间存在着反铁磁相互作用。     

激光晶体提拉生长模糊PID控制系统

本文设计了基于ARM Cortex-M3核、针对上称重法激光晶体的生长的控制方案硬件平台,运用模糊PID自适应控制算法对称重信号进行模糊处理确定晶体生长瞬间所需的温度场,根据生长模型在理论上进行了仿真,并实际运用到TDL-J50型激光单晶炉设备,实现了激光晶体的瞬时生长速率的精确而平稳的自动控制.     

波动方程的精细逐步积分法

应用现有的波动方程求解方法解决工程实际问题尚存在一定的局限性。本文在结构动力方程精细逐步积分的基础上,提出了波动方程初边值问题的精细逐步积分法,并分别给出了不同边界条件下的精细逐步积分格式。此数值方法虽然是显式积分方法,却是无条件稳定的。分别用精细逐步积分法和其它已有的方法对两个算例进行了计算,一个是有解析解的例子,该例验证了此方法的准确性,另一个例子是求解由波动方程及初始条件和边界条件组成的有杆抽油系统预测模型,此例验证了精细逐步积分法的高效性。     

铜胁迫下玉米污染特征波段提取与程度监测

我国农田重金属污染形势不容乐观。土壤中的重金属被作物根系吸收后会影响作物正常的生长发育,降低农产品质量,进而通过食物链进入人体,危害人体健康。高光谱遥感为实时动态高效监测作物重金属污染提供了可能。设置不同浓度Cu2+胁迫梯度的玉米盆栽实验,并采集苗期、拔节期和穗期玉米老、中、新叶片光谱数据,测定不同生长时期叶片叶绿素含量、叶片Cu2+含量。基于所获取的光谱数据、叶绿素含量和叶片Cu2+含量,结合相关分析法、最佳指数法(OIF)和偏最小二乘法(PLS)构建OIF-PLS法提取含有Cu2+污染信息的特征波段。首先依据苗期、拔节期和穗期叶片叶绿素含量及穗期叶片Cu2+含量与相应叶片光谱的相关系数初步筛选特征波段;然后,从中选取三个波段计算最佳指数因子,并以该三个波段为自变量,对玉米叶片Cu2+含量进行偏最小二乘回归分析,计算均方根误差;最后根据最佳指数因子最大、均方根误差最小的原则选取最佳特征波段。基于OIF-PLS法所选取的特征波段构造植被指数OIFPLSI监测重金属铜污染,并与常规的红边归一化植被指数(NDVI 705)、改进红边比值植被指数(mSR 705)、红边植被胁迫指数(RVSI)和光化学指数(PRI)监测结果做比较,验证OIFPLSI的有效性和优越性。另外利用在相同的实验方法下获取的不同年份的数据对OIFPLSI进行检验,验证OIFPLSI的适用性和稳定性。实验结果表明,基于OIF-PLS法提取的特征波段(542,701和712 nm)比基于OIF法提取的特征波段(602,711和712 nm)能更好地反映Cu2+污染信息;植被指数OIFPLSI与叶片Cu2+含量显著正相关,相关性优于NDVI 705,mSR 705,RVSI和PRI;OIFPLSI与叶片叶绿素含量显著负相关,与土壤中Cu2+含量显著正相关;不同生长时期OIFPLSI与土壤中Cu2+含量的相关性高低依次为拔节期、穗期、苗期。基于不同年份数据验证结果表明,OIFPLSI与叶片Cu2+含量显著正相关,OIFPLSI具有较强的稳定性。基于OIF-PLS法所提取的特征波段构建的OIFPLSI能够较好地诊断分析玉米叶片铜污染水平,可为作物重金属污染监测提供一定的技术参考。     

高效Mo-Ni5P4双功能电催化剂的制备及其电解水性能研究

电催化制氢通过析氢反应(HER)和析氧反应(OER)同时产生氢气(H₂)和氧气(O₂),是一种高效且环境友好的产氢方式。但现阶段商业化的高效催化剂价格昂贵且储量较少,限制了电解水技术的大规模应用。因此,开发低成本、高稳定和环境友好的高效电催化剂,特别是基于非贵金属材料的磷化物电催化剂,成为近期研究热点。本研究通过水热和相对较低的磷化温度成功制备出了具有镂空纳米花结构的Mo掺杂Ni₅P₄催化剂。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Mo-Ni₅P₄催化剂进行了表征,并研究了Mo-Ni₅P₄材料的电化学性能。研究发现,所合成的催化剂凭借掺杂对电子结构的改变,以及多孔纳米片的大表面积优势,提高了HER水解离步骤的速率。在碱性电解液中,Mo负载下的Ni₅P₄仅需116 mV的析氢过电位就可实现10 mA·cm^-2的电...     

Ultra-Thin Silicon Carbon Nitride Film: a Promising Protective Coating for Read/Write Heads in Magnetic Storage Devices

Ultra-thin amorphous Si C-N films, down to 2nm, have been synthesized by MW-ECR plasma enhanced unbalanced magnetron sputtering. The friction coefficient of the film is only 0.11, determined in dry friction tests against the GCr15 ball at a load of 400mN for 20min. The films exhibit good protection against corrosion when they are immersed in a more severe corrosion environment of 0. 1 mol/L oxalic acid for 12 h compared to the usual conditions （0.05 mol/L, 4min） used in current computer industries. These good properties can be attributed to the smooth, dense and pore free structure of the film. These indicate that the Si-C-N film synthesized by the present technique may be a promising protective coating for read/write heads and other magnetic storage devices.     

基于PWM整流器双闭环控制的超导电磁储能功率调节器的研究

本文基于电压型超导电磁储能系统(Superconducting Magnet Energy Storage,简称SMES)的基本结构和工作原理,结合脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,简称PWM)整流器的应用,建立了三相电压型PWM整流器控制的超导电磁储能系统的数学模型.设计了具有前馈解耦控制的PWM整流器双闭环控制系统,并运用Mat-lab/Simulink仿真分析软件对基于PWM整流器的超导电磁储能双闭环控制系统进行了仿真研究.仿真结果表明PWM整流器双闭环控制策略应用于SMES电压型SMES功率控制器比直接电流控制等传统的控制策略反应速度更快,向电网注入谐波电流更小,有利于提高了电网的稳定性.