河北工业科技

研究与开发

  • 银/聚酰亚胺复合光催化剂的制备与性能

    王德桐;张琪;朱学旺;王德松;

    为了拓宽聚酰亚胺(PI)基光催化剂的应用范围,并提高催化性能,将纳米银(AgNPs)与PI复合,成功制备了Ag/PI复合光催化剂。通过原位热处理法和离子交换法制备Ag/PI光催化剂,以对硝基苯酚(4-NP)的还原为模型反应,考察其光催化性能。采用FT-IR,XRD,TEM,Mapping, XPS,UV-Vis DRS,PL和EIS等手段分析了Ag/PI光催化剂的结构、组成和光电性质。结果表明,Ag的掺杂大大提高了PI的光吸收能力、光响应范围和光生电子-空穴对的分离效率,Ag/PI光催化剂对4-NP还原反应有较高的催化活性,催化效率远远高于Ag与其他物质复合的催化体系。当采用离子交换法,Ag质量分数为0.5%时,Ag/PI光催化剂的光催化性能最好。Ag/PI光催化剂具有良好的稳定性和可重复使用性。研究提供了一种简便制备PI基高效复合光催化剂的方法。

    2022年03期 v.39;No.193 181-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 894K]
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  • 成核剂改性聚丙烯并制备输液瓶研究

    史兰香;林士婷;张之奎;刘斯婕;张宝华;

    为了提高β晶型聚丙烯在共混物中的含量,改善聚丙烯的机械性能、热力学性能和光学性能,实现聚丙烯专用化和功能化,对成核剂种类进行了筛选,并分别考察了成核剂、成核剂用量配比对聚丙烯性能的影响,成核剂及其用量对聚丙烯晶型的影响。结果表明,最佳成核剂为联二萘酚磷酸化合物(BPA)/聚苯磺酸树脂支载的联二萘酚磷酸化合物(PBPA)(质量比为1∶1),其用量为0.3%(质量分数)时,改性聚丙烯的雾度为15.0%,弯曲强度为44.3 MPa,弯曲模量为1.37 GPa,拉伸强度为40.7 MPa,冲击强度达34.0 kJ/m~2;用改性聚丙烯制备的输液瓶灌装盐酸氨溴索葡萄糖注射液,不影响药液质量;改性聚丙烯输液瓶的透明度增加,方便了药液不溶物的检测;改性聚丙烯输液瓶的低温抗裂性增强,解决了冬天运输注射液输液瓶易破裂的问题。相较聚丙烯原料,改性聚丙烯的各项指标均大幅提高,可用于制备多种高性能聚丙烯制品。

    2022年03期 v.39;No.193 191-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 269K]
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  • 基于像素级估计的视频显著性检测

    李春华;郝娜娜;刘玉坤;白玉华;

    为了减少背景噪声干扰,准确地从复杂视频中提取显著目标,提出一种具有时空一致性的视频显著区域检测算法。将视频帧划分为超像素,以超像素为基本单元提取光流特征,在时空一致性原则指导下动态融合颜色、边界信息和光流特征,获取视频显著图。在此基础上,借助视频帧的细节和区域特征对视频显著图进行细化增强。实验结果表明,算法的准确率—召回率曲线在复杂图像数据库中高于传统经典算法,具有足够高的鲁棒性,能够减少相机运动和背景运动以及突变情况对跟踪检测的影响。所提方法能够在各种运动模式下和外观复杂场景中较为完整地提取显著目标,可作为预处理技术,改善目标跟踪、行为检测、视频压缩等的性能。

    2022年03期 v.39;No.193 197-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 538K]
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  • 基于Stacking模型融合的店铺销量预测

    王鹏;曹丽惠;阮冬茹;

    为了实现企业产品销量预估,提高生产供应的准确性与效率,提出了基于Stacking模型的融合算法进行销量预测。算法设计了两层堆叠的模型结构,初级学习器采用随机森林、支持向量回归、差分整合移动平均自回归、轻量级梯度提升机器和门控循环单元5种单模型,将分类与回归树作为次级学习器构成Stacking融合模型,并对数据进行了预测。预测结果显示,使用Stacking模型融合后得到了较好的预测结果,比单模型中效果最好的模型的均方根误差更小,平均绝对误差更小,决定系数值更大,表明Stacking融合模型的预测准确率更高。所设计模型可用于对企业店铺的产品销量进行预测,帮助企业更好地安排生产、营销活动,为减少库存、缩短生产销售周期提供数据支持,对企业生产决策有一定的参考价值。

    2022年03期 v.39;No.193 204-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 594K]
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编审园地

  • 向本期载文的审稿专家致谢

    本刊编辑部;

    <正>本期《河北工业科技》共发表论文11篇。这些论文的发表是与有关专家的认真审读、细查资料、推敲分析、中肯评价分不开的。对此,本刊编辑部特向这些专家表示敬意,对他们的辛勤劳动表示感谢。

    2022年03期 v.39;No.193 190页 [查看摘要][在线阅读][下载 47K]
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应用技术

  • 前交叉韧带个性化康复支具的数字化设计

    张永弟;贾康;孙宝钰;杨光;董威;冯岩;

    为了帮助膝关节前交叉韧带损伤或断裂患者快速康复,设计了一款个性化康复支具。首先,采用膝关节CT及MRI图像,使用Mimics, 3-matic等软件构建了前交叉韧带正常和断裂情况下的三维膝关节模型。其次,利用Ansys软件分析了膝关节屈曲0°,30°,60°,90°时,在固定外载荷作用下内、外侧副韧带和后交叉韧带的应力变化情况。最后,根据最新循证医学证据和临床经验,应用正、逆向建模技术设计了一款针对前交叉韧带损伤的膝关节康复支具,并通过虚拟穿戴支具分析了膝关节组织的受力情况。结果表明:前交叉韧带断裂会显著增加膝关节内、外侧副韧带和后交叉韧带的应力和股骨相对于胫骨的位移。所设计的支具能有效减少膝关节因前交叉韧带断裂而产生的过度位移和其他韧带的应力,对患者康复具有积极的促进作用。

    2022年03期 v.39;No.193 210-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 2014K]
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  • 新型彩钢瓦屋顶除雪机设计

    牛虎利;郑帅杰;赵自更;张嘉钰;

    为了解决由积雪引起的彩钢瓦屋顶坍塌现象,设计一种新型彩钢瓦屋顶除雪机。提出了推移式除雪和隔热保温的总体设计方案,制定了除雪和隔热保温工艺路线,对除雪机进行了结构设计、样机测试和控制设计等。使用UG软件对除雪机进行三维建模;采用ANSYS Workbench对零件进行有限元分析,检验设计的合理性;采用西门子S-200 SMART PLC作为核心控制器,完成控制原理图设计,及驱动装置、人机交互设备和各类传感器选型。结果表明,所设计的除雪机可以实现彩钢瓦屋顶的自动除雪,与人工相比效率高、安全性高、操作方便,并无除雪不均的问题出现。除雪机的设计改变了传统人工除雪方式,其结构可靠、容易操作、效率较高,可为其他斜屋顶的自动除雪提供一种新的解决方案。

    2022年03期 v.39;No.193 218-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 899K]
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  • 盾构侧穿水库土石坝引起的变形特性分析

    余杰;李怡玮;程钰博;郦纲;孙阳;

    为研究隧道工程侧穿水坝的安全性问题,结合宁句城际轨道侧穿汤泉水库工程背景,利用有限元软件分析了盾构机掘进过程中隧道周围土体和土石坝变形规律,并研究了不同水库水位条件对隧道施工产生的坝顶位移影响。结果表明,施工期间盾构机周围土体竖向位移呈“W”型分布,地表隆起和沉降值均符合规范限值要求;从土石坝的变形情况来看,坝体竖向位移远大于水平位移,且主要集中在土石坝的背水面,随着掘进位置与坝体距离的缩小,坝体最大竖向位移位置不断向坝顶方向上移且在坝体更深处产生影响;为保证结构安全,盾构施工应选择水库水位相对较低且稳定的时期。研究结果可为隧道盾构开挖时有较高变形控制要求的建筑物结构安全评估和工程施工提供参考。

    2022年03期 v.39;No.193 224-229页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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污染防治专栏

  • 基于One-Class SVM的青鳉鱼异常行为识别方法

    罗毅;王伟;刘勇;姜杰;刘翠棉;赵乐;李歆琰;李治国;廖日红;王艳;王新春;饶凯锋;

    为了更准确地解析青鳉鱼在突发污染环境中的行为变化趋势,提出了一种基于One-Class SVM模型的青鳉鱼异常行为识别方法。以青鳉鱼的生理及行为特征作为观测指标,将采集到的暴露在不同类型和浓度特征污染物下的青鳉鱼行为强度信号作为经验数据,利用直方图统计和主成分分析(PCA)对行为强度数据进行降维,实现行为特征提取,基于One-Class SVM构建模型,并以五水合硫酸铜和三氯酚作为特征污染物进行暴露实验对算法进行验证。结果表明,One-Class SVM模型可以准确地识别正常行为和污染物暴露时发生的异常行为;对于有机污染物最快可在10 min内完成预警,重金属污染物可在1 h内完成预警,并且污染物浓度越高,模型的识别效果越好。识别方法可对水源突发性水质污染进行更有效的监测和预警,也可为水污染应急决策提供技术支撑。

    2022年03期 v.39;No.193 230-236页 [查看摘要][在线阅读][下载 1072K]
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  • 农村户用分体式地源热泵系统运行特性分析及应用——以邯郸地区某示范项目为例

    祁佳雯;王景刚;朱国宁;罗景辉;

    为了解决京津冀地区农村冬季采暖存在的环境污染问题,以邯郸地区示范项目典型农宅为例,提出了一种新型的分体式地源热泵系统。首先,利用TRNSYS软件建立分体式地源热泵系统模型,模拟分析了系统的长期运行特性;再通过费用年值法和污染物排放量计算,对比分析该地区常见的4种采暖方式的经济性和环境效益;最后选出最合理的运行系统。结果表明:1)分体式地源热泵系统运行高效且稳定,运行期间系统COP达3.5以上,热泵机组COP达4.0以上;2)在间歇运行方式下,土壤平均温度一年的降幅为0.8%,十年的降幅为3.6%;3)在4种采暖方式综合对比下,分体式地源热泵系统运行费用较低且环保性较好。分体式地源热泵系统的运行性能研究为户用分体式地源热泵系统在京津冀地区典型农宅的应用推广提供了参考借鉴。

    2022年03期 v.39;No.193 237-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 826K]
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  • 基于废渣粉末的再生水泥基材料性能试验研究

    白卫峰;亢勇;吕亚军;杨龙宾;郭晓宁;朱晨辉;

    为探讨混凝土搅拌站废渣的再生利用问题,对搅拌站清洗废渣进行处理,得到粒径为75μm以下的废渣粉末(WSP),将WSP按照不同比例对胶凝材料中的水泥进行部分替换,制备成WSP混凝土。测试了其坍落度、抗压强度及孔隙结构,进行了热重、生态和经济性分析,并根据性价比给出了替换率的建议值。结果表明:1)采用WSP替换水泥不会增加混凝土孔隙结构中有害孔和多害孔的比例;2)WSP替换率为3%~20%时,所制备的混凝土具有较好的流动性,7,28 d抗压强度的平均值分别为45,54 MPa;替换率超过12%时,抗压强度呈现出一定的减小趋势;3)当替换率为8%,12%,16%,20%时,WSP混凝土的成本及生态指标数据均较普通混凝土有所下降;建议WSP最佳替换率为12%左右。研究结果为搅拌站清洗废渣的再生处理和资源化利用提供了试验依据。

    2022年03期 v.39;No.193 245-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 599K]
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药物研发专栏

  • 万古霉素高产菌株选育及发酵配方优化

    王会会;程启东;戴梦;赵建强;任风芝;葛鹍鹏;张志江;

    为了提高东方拟无枝酸菌产万古霉素的发酵单位,降低生产成本,采用紫外诱变、常压室温等离子体诱变对东方拟无枝酸菌出发菌株V19-02进行诱变处理,通过筛选链霉素抗性突变菌株,选育高产菌株;通过对发酵培养基中碳源和氮源进行筛选,选取葡萄糖、淀粉、低温豆粉、酵母粉4个因素进行均匀设计。结果表明,获得的高产菌株V19-1-07摇瓶发酵单位提高33.7%,且具有良好的传代稳定性;优化后的培养基配比质量分数为葡萄糖8.0%、淀粉1.0%、低温豆粉1.0%、酵母粉4.0%、氯化钠1.0%、磷酸二氢钾0.1%;小试结果证明,优化配方可使50 L罐发酵单位平均达到14 110μg/mL,比原始配方提高了28.9%。因此,研究获得的高产菌株V19-1-07可应用于万古霉素工业化发酵生产,以帮助企业降低成本,进一步提高竞争力。

    2022年03期 v.39;No.193 253-260页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K]
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