丰水梨套网无损在线检测方法研究

表面损伤和可溶性固形物是丰水梨品质的重要指标,为降低丰水梨的在线分选伤果率,探索丰水梨可溶性固形物套网分选的可行性。在运动速度5个·s-1、积分时间80 ms的条件下,采集350~1 150 nm范围内的丰水梨套网前后的近红外漫透射光谱。对比分析了丰水梨套网前后的光谱特征差异,套网检测的光谱有效信息降低。为提高套网检测光谱的有效信息,利用多项式拟合的方法剥离网套光谱。并采用丰水梨套网前后、多项式拟合剥离网套光谱后的光谱建立可溶性固形物在线检测模型。对所建立的模型进行对比分析,其中采用二次多项式拟合剥离后的光谱建模效果最佳,建模集均方根误差为0.328°Brix,相关系数为0.95,最终实现了丰水梨可溶性固形物的套网在线检测。采用未参与建模的36个样品进行在线分选准确性评价,分选准确性为94.4%。试验结果表明,研究可为含水量高、易碰伤、易擦伤的水果提供在线分选策略及理论依据。     

单晶硅片负极界面形貌的原位AFM探测

利用原子力显微镜原位研究单晶硅片负极在首次充放电循环中的界面形貌变化。硅负极表面固体电解质界面(SEI)膜的形成过程为：初始SEI膜从1.5 V开始形成,在1.25–1.0 V之间生长快速,0.6 V左右生长缓慢。初始SEI膜具有层状结构的特征,表层薄膜较软,下层呈颗粒状,机械稳定性较好。在锂化电位下,硅负极表面的单晶结构逐渐变得颗粒化,发生不可逆的结构变化。经过首个充放电循环后,硅负极表面被厚度不均一的SEI膜所覆盖,SEI膜的厚度大约为10–40 nm。     

新型四硫富瓦烯-三苯胺类光敏染料理论研究

在简单结构的D-π-A三苯胺光敏染料(YD1)中引入不同数量的四硫富瓦烯(TTF)单元作为次级电子给体以增强有机光敏染料的给电子能力,设计了两个结构分别为D-D-π-A (YD2)以及2D-D-π-A (YD3)的光敏染料分子,并且采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)分别模拟计算了纯光敏剂分子及其吸附二氧化钛团簇后的几何构型、电子结构以及光物理性能。采用周期性密度泛函理论模拟计算光敏染料分子在二氧化钛(101)面吸附的表面形貌以及态密度(DOS)。计算结果表明,TTF单元的引入不仅可以有效减少光敏染料分子的团聚,还可以提升其吸收性能。此外,光吸收效率(LHE)、电子注入驱动力(ΔG^inject)以及DOS的计算结果显示,YD2和YD3理论上可以呈现出比YD1更高的短路电流密度(J_sc)以及开路电压(V_oc)。因此,通过本文的理论研究表明,TTF单元可以作为有机光敏染料中的次级电子给体来改善光敏染料的性能。     

Pb2+促进乙醇氧化C―C键断裂的在线电化学透射红外光谱研究

近些年来,直接乙醇燃料电池(DEFC)凭借其能量密度高、绿色环保、毒性低等诸多优点受到了广泛关注,相关的机理研究重点关注的是如何高效地催化乙醇C―C键的断裂。本文通过建立电化学在线透射红外方法,对碱性体系下Pb²⁺对Pt催化乙醇氧化反应(EOR)的影响进行了研究。结果发现,在不同温度、催化剂载量和电势条件下,Pb2+的加入都有利于Pt催化EOR活性的提高,同时能够提高乙醇氧化电流的稳定性。我们利用电化学在线透射红外光谱(ETIRS)方法对Pt催化EOR的反应产物进行了检测,发现Pb²⁺存在时产物碳酸根的电流效率明显高于Pb²⁺不存在时的结果,这一结果说明了Pb²⁺存在下Pt催化EOR中C―C键断裂比例的提高可能是反应活性提高的重要原因。     

常山酮中间体的合成工艺改进

以2-乙酰呋喃为起始原料,经扩环、甲基化、去质子化、亲核加成、缩酮化、Rh/C催化氢化及水解等反应合成了常山酮中间体--1-(3-甲氧基哌啶-2-基)丙酮,总收率40.2%,其结构经¹H NMR和ESI-MS确证。     

拉开档次法稳定性分析及改进

采用随机模拟仿真的方法分别从增添异常对象和极端样本两个方面对拉开档次法的稳定性进行了分析,给出了相关结论。在此基础上,基于“因子分析”提出了拉开档次法的改进方法,算例部分的分析表明该方法因兼顾了同类数据之间的内部差异,能够削弱“异常值”对原始数据的干扰作用,从而进一步提升了方法的稳定性。最后,指出拉开档次法适用于评价指标数目较少的评价问题,而基于“因子分析”的改进方法则适合于数据数目较多且指标有相关关系的评价问题。     

自然灾害风险下区域应急储备设施选址可靠性研究

自然灾害发生时,为了保证区域应急储备系统的服务不被中断,考虑设施被破坏数目的发生概率并提供备份库存,以加强应急储备系统的可靠性。模型采用非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行求解,产生一组选址决策方案。以四川省八大城市的人口及运输距离为输入数据的仿真结果表明,与一般模型比较,本文考虑可靠性的选址模型能更好抵御自然灾害造成的中断影响,并且能获得更优的应急响应满意度、多重覆盖或总成本的单目标值。因此,在地震等灾害的破坏风险下,该模型可成为应急储备设施可靠选址的有效工具。     

基于神经网络的叶绿素含量精细测量建模方法研究

活体植物叶片叶绿素含量SPAD值易受叶片厚度、水分等影响,提出了基于多参数神经网络建模的叶绿素含量精细反演方法。通过测量叶片在中心波长分别为650,940和1 450 nm光照射下的透过率,获得叶片的SPAD值和水分指数WI(water index),同时用数字螺旋测微仪测量相应的叶片厚度并用分光光度法测得其叶绿素含量。利用建模集样本分别建立SPAD值与实测叶绿素含量之间的单参数模型和基于BP神经网络的WI、厚度及SPAD值与实测叶绿素含量之间的非线性模型。利用这两种模型分别计算获得验证集样本的叶绿素含量预测值,对预测值和实测值进行了相关分析和相对误差的分析。实验以340个三种不同植物叶片为样本,用以上方法进行了分析。结果表明,利用BP神经网络建模后,每种植物样本的叶绿素含量预测精度都有不同程度的提高,尤其对于叶片厚度值较大的样本,效果更为明显。数据显示所有混合样本平均相对误差绝对值由单参数模型的7.55%降低到5.22%,实测值与预测值的拟合决定系数由0.83提高到0.93。验证了利用多参数BP神经网络模型可以有效地提高活体植物叶绿素含量预测精度的可行性。     

荧光共振能量转移探针检测药物中单磷酸腺苷的方法研究

小牛血清去蛋白药物能够促进缺氧细胞对氧与葡萄糖的摄取和利用,改善外周及脑部的血液循环障碍和营养失调,促进烧伤创伤愈合,调节中枢神经系统等诸多药理药效。单磷酸腺苷（AMP）为该药物的活性成份之一,构建了以β-环糊精（β-CD）修饰的硫化锌量子点为能量供体, 3-羟基黄酮为能量受体的能量共振转移荧光探针。研究发现AMP能够引起该探针在526 nm处的荧光发射峰强度的猝灭,并且AMP的浓度与探针的荧光强度的Stern-Volmer曲线呈现良好的线性关系,线性相关系数为0.996, 该探针能够应用于药品中AMP的检测。     

真空场注入4SMES光场广义电场的4m+2次和压缩

根据量子力学中态的线性叠加原理,构造了由多模真空态、多模相干态、多模相干态的相反态和多模虚相干态的线性叠加所组成的真空场注入四态叠加多模纠缠态(即4SMES)光场.利用多模压缩态理论研究了上述光场中广义电场分量的等幂次高次和压缩特性.结果发现:真空场注入4SMES光场是一种典型的四态叠加多模非经典光场;在一定条件下,该光场的广义电场分量可呈现出周期性变化的广义非线性等幂4m+2次和压缩效应.