水泥生料品质激光在线检测设备研制

水泥质量的优劣直接影响到建筑工程的安全,使用品质合格的水泥材料是保证工程结构质量的必要前提,因此快速检测水泥生料成份对于及时指导调整原料配比和保障水泥产品品质具有重要意义。传统的生料检测需要经过取样、制样、化验等环节,检测结果严重滞后于生产。我们通过产学研协同攻关,研制了一套基于激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)技术的水泥生料品质在线检测设备,该设备由LIBS光学检测系统和气动取送样系统两部分组成,实现了对水泥生产线上水泥生料品质的实时连续测量,避免了传统的取制样环节,从而大大缩短了化验时间,所测水泥生料成分的实时数据能够及时指导调整水泥原料的配比,保证水泥质量的合格。我们利用该LIBS水泥品质在线检测设备对水泥生产线上生料中的主成分Al₂O₃,CaO,Fe₂O₃,MgO和SiO₂进行了定量分析,利用全谱归一化和支持向量机(support vector machine,SVM)对水泥生料建立定标模型,对水泥生料中Al₂O₃,CaO,Fe₂O₃,MgO和SiO₂测量的最大误差分别是0.34%,0.35%,0.07%,0.14%和0.55%。现场实验结果表明,本水泥生料品质激光在线检测设备的测量结果与传统化验法的结果相吻合,测量精度与X射线荧光光谱法(XRF)相接近,从而证实了LIBS可以作为水泥在线检测的一种有前景的方法。     

锐钛矿型氧化物XO2（X=Ti,Sn,Zr,Ir）表面氧化性对NH3气体光学气敏传感特性的影响

摘要 金属氧化物气敏传感材料一直是当今的热门研究课题,锐钛矿相金属氧化物XO2（X=Ti,Sn,Zr,Ir）是具有传感特性的常见材料。光学气敏效应是指气体分子吸附在气敏传感材料上,与表面氧空位发生氧化还原反应,由于光学性质发生改变而检测出气体的成分和浓度,因此,氧化还原反应的强弱是反应传感性能的核心原因。本文采用密度泛函理论(DFT)体系下广义梯度近似(GGA)第一性原理平面波超软赝势方法,分析和计算了含氧空位的锐钛矿相XO2（X=Ti,Sn,Zr,Ir）表面特性。通过以NH3为目标分子,研究分子表面吸附引起的氧化还原反应的机理,分析不相同的氧化物表面的几何结构、吸附能、态密度、差分电荷密度、电荷布居、电荷转移、光学性质等。研究发现：目标分子稳定吸附在氧化物表面后改变材料光学性质。SnO2表面对分子的吸附能最大,IrO2表面与分子的吸附距离最小。NH3分子与表面间存在电荷转移,其转移电子数目大小为:IrO2＞TiO2＞ZrO2＞SnO2,氧化物表面氧化性的大小为:IrO2氧空位＞TiO2氧空位＞ZrO2氧空位＞SnO2氧空位;比较吸收谱和反射谱发生变化最为明显的是TiO2表面。结论,在可见光范围内,波长在400~530nm时,SnO2表面光学气敏传感效应更好。而在530~760nm范围TiO2表面光学气敏传感效应更好。     

广防己挥发油的GC-MS指纹图谱研究

防己药材主要分粉防己和木防己两类,木防己包括广防己和汉中防己。广防己为马兜铃科植物广防己AristolochiafangchiY.C.WuexL.D.Chou.etS.M.Hwang的干燥根,习称"木防己"、"水防己",主产于广东、广西,具有祛风止痛、清热利水之功效。广防己主要成分为为生物碱及挥发油,己有报道的生物碱主要有:木防己碱、异木防己碱、木兰花碱、木防己胺、大防己宾碱、甲门尼萨任碱。挥发油成分未见报道,本文采用气相色谱-质谱(GC-MS)测定广防已挥发油成分,建立能够反映出定性、定量信息的GC-MS指纹谱图。结果表明:挥发油中主要含有β-古芸烯     

花生过敏原Ara h1的热变性及其与还原糖相互作用的研究

运用圆二色光谱(CD)和荧光光谱以及ELISA方法对花生蛋白Ara h1的热变性及其与还原糖的相互作用,以及过敏原性的变化进行了系统研究。实验表明,温度高于85℃时,Ara h1蛋白的二级结构才发生显著变化,表现为α螺旋结构的相对含量减少,β折叠及无规卷曲等结构的相对含量增加,其过敏原性也相应降低;木糖、果糖能与Ara h1蛋白进行相互作用进而有效稳定其蛋白结构,并显著降低其过敏原性。研究结果对食物过敏原致敏机理的深入研究,以及花生食品的合理加工具有重要的理论指导意义。     

考虑微结构特征的陶瓷材料含损伤本构模型

为了研究不同微结构陶瓷材料的冲击破坏特征,以从微结构角度出发、描述陶瓷材料非弹性变形和断裂行为的Deshpande-Evan模型为基础构建本构模型,计算了无约束条件下材料的应力状态。为了验证改进模型的有效性,将VUMAT子程序编程方法将与ABAQUS有限元软件相结合,并将其应用于典型陶瓷材料（YAG透明陶瓷）冲击破坏过程的分析模拟。采用改进模型分析应变率、应力三轴度、晶粒尺寸及初始缺陷分布密度对YAG透明陶瓷动态力学行为和损伤演化机制的影响规律。结果表明：随着晶粒尺寸和裂纹分布密度的增加,YAG透明陶瓷破坏程度随之加剧,完全损伤区域面积也随之增加,晶粒尺寸对YAG透明陶瓷宏观破坏特征的影响程度要大于裂纹分布密度;YAG透明陶瓷失效强度以及断裂应变随着晶粒尺寸以及初始缺陷分布密度的增大而减小;随着应变率不断增加,YAG透明陶瓷在不同晶粒尺寸以及初始缺陷分布密度下的峰值应力和断裂应变均随之增加;裂纹扩展速度会随着晶粒尺寸的增加呈现出先增加而后平缓的趋势,裂纹扩展速度与初始缺陷分布密度系数成线性关系。改进模型可以描述YAG透明陶瓷微结构对其宏观破坏特征的影响,为进一步分析微结构对陶瓷材料宏观...     

基于Bayesian Network列控系统超速故障的分析

列控系统非常复杂,在对其进行故障分析时,自身的特质决定了用传统的故障树在对其进行故障分析时会产生局限性;为此文中引入了贝叶斯网络技术,充分利用其推理算法成熟、理论基础非常完备、学习能力非常强的优势,将事件树中各环节的故障树用贝叶斯网络进行描述;利用贝叶斯网络工具箱(BNT)对列车超速故障进行因果和诊断推理分析,通过数值计算结果得出所在不同场景下故障发生的主要原因,并提出减少故障发生概率相应的措施。     

边缘冲击（EOI）作用下透明陶瓷破坏特性研究

相较于传统透明材料,相同面密度下透明陶瓷具有更优异的抗冲击性能,使其成为极具应用前景的透明装甲防护材料。研究透明陶瓷在冲击下的破坏响应及损伤演化规律,对透明陶瓷装甲的结构设计及防护能力的提高起到至关重要的作用。为了比较传统透明材料与典型透明陶瓷材料在冲击过程中的破坏特性差异,利用9 mm弹道枪发射平台进行了浮法玻璃、YAG透明陶瓷及镁铝尖晶石透明陶瓷3种透明材料的边缘冲击试验,破片发射速度为200~300 m/s。通过高速摄影捕捉破片的撞击过程,分析了粉碎区及主裂纹扩展距离随时间的变化规律。结果表明,3种材料在不同速度破片的冲击作用下,粉碎区面积与材料强度呈负相关性。对同种材料,在200~300 m/s速度范围内,破片撞击速度对主裂纹的扩展速度没有影响。同时比较了玻璃与透明陶瓷在宏观尺度上的损伤演化特征差异:玻璃在粉碎区两侧产生三角形的次裂纹区域,陶瓷材料则会产生细长的次裂纹簇,并会产生较明显的裂纹“分叉”现象。利用扫描电子显微镜对回收到的陶瓷碎片进行观测,并分析了2种透明陶瓷材料在细观尺度破坏特征的异同。2种透明陶瓷的径向裂纹断面上会出现从沿晶断裂到穿晶断裂的过渡变化,而环向断裂面上几乎都是沿晶和穿晶混合断裂。2种透明陶瓷中,仅YAG透明陶瓷在沿晶断裂时会出现晶体“剥落”现象。     

橙酮类DRAK2抑制剂的3D-QSAR及分子对接研究

本文对橙酮类DRAK2抑制剂的化学结构与生物活性之间的关系进行研究。采用三维定量构效关系（3D-QSAR）中的比较分子力场分析（CoMFA）和比较分子相似性指数分析（CoMSIA）方法针对59个DRAK2抑制剂建立3D-QSAR模型,阐明了抑制剂化学结构与其生物活性之间的关系。所构建的CoMFA模型交叉验证系数（q²）为0.625,非交叉验证系数（r²）为0.811,标准偏差（S）为0.365,Fisher检验值（F）为59.971;所构建的CoMSIA模型q²为0.62,r²为0.846,S为0.333,F值为56.453。内部和外部验证参数表明,生成的3D-QSAR模型均具有良好的预测能力和显著的统计学可靠性。分子对接实验与等势图的一致性,进一步表明本次分子模拟是可靠的。本研究对发现新型的潜在的更高活性的橙酮类DRAK2抑制剂具有指导意义。     

超声提取/超高效液相色谱-串联质谱法测定土壤中乙酰甲胺磷与甲胺磷的研究

建立了超声提取/超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱(UPLC-MS/MS)快速测定土壤中乙酰甲胺磷和甲胺磷的方法。10. 0 g土壤样品采用20. 0 m L甲醇超声萃取30 min,取上清液过0. 22μm滤膜后进行UPLC-MS/MS分析,外标法定量。结果表明:乙酰甲胺磷和甲胺磷在0. 002～20. 0μg/L质量浓度范围内线性良好(r~2 0. 999),方法检出限分别为0. 004 9μg/kg和0. 003 4μg/kg。在0. 400、4. 00、40. 00μg/kg加标水平下,土壤样品中乙酰甲胺磷和甲胺磷的平均回收率分别为83. 0%～91. 5%和88. 0%～94. 8%,相对标准偏差(RSD,n=6)分别为2. 3%～4. 8%和1. 8%～4. 2%。该方法前处理简单快捷、灵敏度高、定性定量准确,可用于土壤样品中乙酰甲胺磷和甲胺磷含量的快速检测。     

一种地表水中痕量苯胺在线监测技术

介绍了一种在线过滤,浓缩和紫外光谱测定地表水中痕量苯胺的技术.试验结果显示,Aquapod SPE 250测定实际地表水样中苯胺的方法检出限和定量限分别为0.23μg/L和0.75μg/L;配备9个1.9898.9 μg/L不同浓度苯胺标准溶液分别平行测定6次,计算得到测定均值与理论值的相对偏差范围在-12.20％和3.49％之间,相对标准偏差为1.72％-5.26％,且测定均值与理论值的线性关系较好（R2=0.9990,p＜0.001）,表明该技术用于苯胺的在线监测,准确度和精密度较好,满足在线监测预警的需要.