水体透射光谱结合主成分分析(PCA )改进化学需氧量(COD)含量估算研究

化学需氧量（Chemical Oxygen Demand,COD）是水体有机污染的一项重要指标,化学需氧量越高,表示水污染程度越严重。 为了解决传统的COD测量方法耗时较长,不利于快速、实时地获取水体中COD的信息等问题。本文提出了基于透射光谱测量结合主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)改进水体COD含量估算模型。具体的,采集100组COD水体光谱信息,分别使用3种不同的高光谱数据预处理方法对光谱数据进行预处理,分析不同预处理方法对模型精度的影响,并基于不同的预处理方法分别建立高斯过程回归模型(Gaussian Process Regression, GPR)和BP神经网络模型,分析不同预处理方法对模型精度的影响;并对各模型结合PCA数据降维方法进行模型的改进,通过比较模型的精度选择最优模型进行水体COD含量的检测。结果显示,相比于原始光谱数据建立的GPR模型和BP神经网络模型,数据预处理后的模型精度明显提升;且结合PCA对预处理后的数据进一步降维处理后,模型精度得到了进一步的提升。其中,基于标准正态变量变换特征结合PCA改进BP神经网络模型基于PCA改进的BP神经网络模型R^2高达0.9940,均方根误差RMSE为0.022540。证明了基于PCA改进的BP神经网络数据降维方法对预处理后的光谱数据进行降维处理,有利于去除光谱中的冗余信息,提取特征信息,可以实现高光谱检测方法可以实现COD含量估算模型的优化,从而为传统COD测量方法存在的问题提出了一种新的解决思路。     

动能歧视(KED)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定贵州沉积型稀土矿中16种稀土元素

贵州沉积型稀土矿主要含有高岭土-锐钛矿石等矿物,存在高含量Si、Al、Fe、Ti、Zr等难溶基体元素,采用高压密闭微波消解法处理难以将其完全溶解,易使测定结果偏低,需再次消解或进一步电热板敞开酸溶处理,方法耗时长,不利于大批量样品检测需求。同时电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)在测定稀土元素时存在基体效应和质谱干扰,影响了检测数据的准确性。本文采用过氧化钠熔融分解样品,熔融物冷却后引入三乙醇胺溶液,在碱性溶液中,大量基体元素与三乙醇胺形成稳定配合物,并与大量溶剂钠盐存于溶液中,稀土元素与Ca、Mg、Sr、Ba等留存于沉淀,经过滤,实现稀土元素与大量基体元素分离,随后沉淀用(1+1)硝酸复溶,并以103Rh和185Re为在线注入内标协同降低基体干扰;启用动能歧视(KED)模式以降低测定过程中潜在的质谱干扰。实验结果表明:高压密闭微波消解法消解液浑浊有残渣,溶矿耗时长,测试结果偏低,碱溶法酸化后溶液清亮透明,稀土元素测定值准确性高;经条件试验,采用10%三乙醇胺溶液提取能较大降低基体干扰;启用KED模式可降低测定过程中的质谱干扰,且准确度优于STD模式;碱溶法方法检出限为0.008μg/g~0.049μg/g,测定下限为0.034μg/g~0.195μg/g,相对标准偏差RSD在0.78%～10.2%之间,相对误差RE在0.0225%~13.5%之间。经实际样品验证,碱熔法较适用于贵州沉积性稀土矿中16种稀土元素的测定。     

全自动高温水解-离子色谱法测定氧化镧铈中氟、氯

为探究稀土氧化物中氟(F)和氯(Cl)元素含量的快速检测方法,通过全自动高温水解仪对氧化镧铈样品进行前处理,并利用氢氧根体系离子色谱仪检测吸收液中F-、Cl-离子的含量,建立了基于全自动高温水解-离子色谱法测定氧化镧铈中的F、Cl元素含量的快速检测方法,该方法有效避免了传统前处理方法过程复杂、分析时间慢、极易受人为干扰的问题。称取0.3g氧化镧铈样品,在氧气流量为300 mL/min,1100 ℃高温下水解燃烧20 min,吸收定容为体积20mL的吸收液,以NAOH(15mmol/L)作为淋洗液,经色谱柱分离,测得F-与Cl-在质量浓度为1.00 mg/L-15.00 mg/L范围内,质量浓度与离子色谱峰面积呈线性关系,相关系数均为0.9999。检出限分别为0.003mg/L和0.12mg/L。全自动高温水解仪联用离子色谱仪检测系统对氧化镧铈中F-的平均加标回收率测定结果为98.4%,标准偏差RSD为0.94%;对Cl-的加标回收率测定结果为97.8%,RSD为2.86%。说明该方法较高准确度及精密度,测试结果准确可靠满足企业和检测机构的测试需求,为稀土氧化中氟、氯元素含量的研究及相关产品的开发提供了理论基础。     

张量积型Said-Ball曲面的预处理渐近迭代逼近法

为加快张量积型Said-Ball曲面渐近迭代逼近法的收敛速度,探讨了张量积型Said-Ball曲面渐近迭代逼近法的预处理技术。首先利用对角补偿约化技术构造了预处理子,然后结合矩阵Kronecker积性质,采取预处理渐近迭代逼近法求解张量积型Said-Ball曲面。为进一步降低计算量并提高算法的稳定性,利用广义极小残差法求解预处理方程,得到预处理渐近迭代逼近法的非精确求解方法。分析了预处理渐近迭代逼近法及非精确求解方法的收敛性。最后用数值实例说明预处理子能大大减小迭代矩阵的谱半径,令预处理技术及其非精确求解方法的计算效率明显提高。此外,由于对角补偿预处理子能改善配置矩阵的谱分布,因此也可用于对广义极小残差法的预处理,以改善其收敛性。     

Visible Light-Driven Alkyne-Grafted Ethylene-Bridged Azobenzene Chromophores for Photothermal Utilization

Molecular photoswitches are considered to be important candidates in the field of solar energy storage due to their sensitive and reversible bidirectional optical response. Nevertheless, it is still a daunting challenge to design a molecular photoswitch to improve the low solar spectrum utilization and quantum yields while achieving charging and discharging of heat without solvent assistance. Herein, a series of visible-light-driven ethylene-bridged azobenzene (b-Azo) chromophores with different alkyne substituents which can undergo isomerization reactions promoted in both directions by visible light are reported. Their visible light responsiveness improves their solar spectrum utilization while also having high quantum yields. In addition, as the compounds are liquids, there is no need to dissolve the compounds in order to exploit this switching. The photoisomerization of b-Azo can be adjusted by alkyne-related substituents, and hexyne-substituted b-Azo is able to store and release photothermal energy with a high density of 106.1 J·g⁻¹, and can achieve a temperature increase of 1.8 °C at a low temperature of −1 °C.     

地铁沿线建筑内噪声多维度感受影响机制

随着城市铁路系统的快速发展,铁路沿线建筑内人群对地铁运行产生噪声的抱怨逐渐增多,为控制室内地铁噪声对人群所产生的负面影响,有必要对地铁噪声产生的多维度负面情绪进行评估。采集了79名受试者对建筑内地铁噪声的多维度负面感受(压抑感,不舒适度和不满意度),基于偏最小二乘法分析了主客观影响因素对多维度负面感受的作用机制,并比较了多维度负面感受在反映地铁噪声影响上的差异。结果表明,多维度负面感受主要取决于主观响度和声学参数,活动干扰度、地铁噪声的敏感度、厌烦度和适应性的影响明显更弱;3个多维度负面感受中,相比于压抑感,不舒适度和不满意度受主观响度的影响轻微更显著,在相同的主观响度感受下,不满意度等级最高。 该文可以为地铁沿线建筑物内噪声负面感受的评价和改善提供参考。     

声波团聚净化尿素造粒塔尾气实验研究*

尿素造粒塔大多采用水洗工艺处理尾气粉尘,存在较为严重的细颗粒粉尘溢出和水汽拖尾问题,因此深入探究声波团聚技术在造粒塔尾气处理方面的应用。通过实验研究了声波与喷雾对除尘效率的影响,发现声波单独作用时在3500 Hz达到最佳除尘效率,为74.49%,协同喷雾时2600 Hz即可实现相近的除尘效率,为73.83%。进一步探究其中机理,采用以粒径测试为依据的团聚效率作为评价指标,结果显示,2600 Hz声波与喷雾单独作用时团聚效率分别为30.37%和28.82%,协同作用时团聚效率大幅提升至57.95%。该研究可为后续造粒塔工程改造提供理论与数据支持。     

蝙蝠喉部发声组织建模及发声机理*

建立蝙蝠发声组织模型对超声机理研究及在智能设备的应用具有重要意义。根据蝙蝠喉部发声组织结构特点,通过有限元方法构建了蝙蝠的3种不同发声组织模型,分析了尺寸、材料力学参数、组织结构和张力4个因素对发声组织特征频率的影响。结果表明,如果用人类声带,按比例缩小构建蝙蝠喉部组织模型,蝙蝠无法发出超声波。构建组织结构含甲状软骨和声带的半鼓状模型和只含声带的条状模型,两种模型的特征频率相近且在合理的参数域内均无法达到超声范围。而含膜条状模型的特征频率可以通过张力进行超声频率的调节,这与文献的实验结果一致。因此,可基于含膜条状模型对蝙蝠喉管发声组织进行建模及其发声机理研究。     

Facile Synthesis of Tricyclic 1,2,4-Oxadiazolines-Fused Tetrahydro-Isoquinolines from Oxime Chlorides with 3,4-Dihydroisoquinoline Imines

A mild and efficient strategy for the synthesis of tricyclic 1,2,4-oxadiazolines-fused tetrahydro-isoquinolines derivatives via [3 + 2] cycloaddition reaction is reported. The reactions provided the functionalized tricyclic 1,2,4-oxadiazolines in high yields (up to 96%). This protocol is simple and easy to handle. Moreover, a gram-scale experiment further highlights the synthetic utility. The chemical structure of the product was determined by X-ray single-crystal structure analysis. A possible mechanism for this transformation is proposed to explain the reaction process.     

晶格畸变检测仪研究碳化硅晶片中位错缺陷分布

利用晶格畸变检测仪研究了SiC晶片位错分布情况,通过对熔融KOH腐蚀后的SiC晶片进行全片或局部扫描,从而得到完整SiC晶片或局部区域的位错分布.与LEXT OLS40003D激光共聚焦显微镜扫描腐蚀图进行比较,晶格畸变检测仪扫描腐蚀图可以将晶片上位错腐蚀坑信息完全呈现出来,且根据腐蚀坑呈现的颜色及尺寸大小,可以分辨出...