基于能值分析的生态经济系统综合研究:以河南省为例

基于能值分析方法,对1990~2011年间河南省生态经济系统的能源和自然资源利用状况、投入与产出、环境承栽量和可持续发展指数等进行综合分析与评价。结果表明:1990~2011年河南省生态经济系统总能值输入呈递增趋势,从1990年的1.61×10~(23)sej增至2011年的7.46×10~(23)sej,其中不可更新资源能值投入由1.51×10~(23)sej增至6.91×10~(23)sej,占能值总投入中的比重约94%;人均能值和能值密度分别从1.86×10~(15)sej上升至7.94×10~(15)sej,0.97×10~(23)sej·m~(-2)上升至4.47×10~(12)sej-m~(-2);环境承栽量从14.27上升到66.85,能值投资率从0.004上升到0.08;可持续发展指数呈显著降低趋势,从19.30下降至0.19。从整体上说明河南省生态经济系统正处于不可持续性的消费型发展阶段。     

矿产资源领域国际科技发展趋势分析

矿产资源是人类赖以生存和发展的物质基础,对国民经济的发展有着举足轻重的作用.在分析社会经济发展对矿产资源科技的需求的基础上,从世界矿业大国的矿产资源科技计划入手,对矿产资源国际科技前沿领域和重点研究方向以及未来发展趋势等进行了分析、阐述,以期为我国制定矿产资源科技发展战略以及开展相关研究工作提供借鉴．     

石墨浆做背接触层的CdTe薄膜太阳电池的导纳谱表征

本文测试了掺杂石墨浆作背接触层的CdTe薄膜太阳电池的导纳谱,计算得到电池中存在的影响电池性能的缺陷能级及其俘获截面.掺杂石墨浆作背接触层的CdTe薄膜太阳电池中存在三个缺陷能级,其位置Et-Ev分别约为0.34,0.46和0.51eV,对应的俘获截面分别为2.23×10-16,2.41×10-14,4.38×10-13cm2.     

页岩气藏数值模拟方法评价及选择

复杂的裂缝网络给页岩气藏数值模拟研究带来巨大挑战.本文利用离散裂缝模型(DFM),分别建立微尺度模型和矿场尺度模型,研究了不同基质渗透率和裂缝开度对应条件下,不同类型裂缝对页岩气总产量的贡献率.研究结果表明:在量级约为(10–8~10–4)×10–3μm2的页岩气藏基质渗透率范围内,且存在SRV改造区的条件下,页岩气产量以SRV内人工裂缝的贡献为主,SRV内以及SRV外天然裂缝的贡献量相对较小.因此,综合考虑计算复杂度和计算精度,可通过构建基质-天然裂缝表观渗透率和连续介质模型的方法表征天然裂缝,采用离散介质模型中计算网格少、效率高的离散裂缝网络(DFN)模型表征人工裂缝.     

考虑压装和实测动应力的含缺陷空心车轴剩余寿命评估

实测获得时速385 km高速列车空心车轴的动应力后,基于线弹性断裂力学和塑性致裂纹闭合效应,采用20节点等参退化奇异单元逼近裂纹前缘,建立考虑车轮、齿轮与车轴的压装配合约束,分别在轴肩、轮-轴压装区、轮-齿过渡区或卸荷槽、齿-轴压装区和轴身等5个部位插入垂直于车轴中心线的半椭圆形裂纹,对含缺陷车轴进行损伤容限分析和剩余寿命评估.研究发现,对于深度为2 mm的单个半椭圆形表面裂纹,含缺陷轮-轴卸荷槽、轴肩、轮-轴压装区和齿-轴压装区的可运行总寿命分别约为7.9×10~4,58.7×10~4,372.5×10~4和823.9×10~4 km,由于轴身中部的裂纹尖端为典型的压缩应力状态,判定其不扩展.分析结果为我国更高速度级空心车轴安全设计与可靠服役提供了重要的理论依据和科学支撑.     

低温保护剂微液滴在液氮表面冷冻过程中的结晶度及其影响因素分析

借助非等温结晶动力学理论模型,较为系统地研究了低温保护剂微液滴在液氮表面冷冻过程中的温度和结晶度分布.研究结果表明,微液滴在经历相变温区时,呈现出表面区域结晶度最高,中间次之,中心区域最低的变化规律;且浓度越高,温度和结晶度分布越不均匀,如50%甘油微滴表面区域与中心区域温差为8K,但前者的结晶度大约是后者的41倍,而对于微水滴,两个区域的温差为1.10K,结晶度则相差6倍;微液滴体积对低浓度溶液的最终结晶度没有影响,只是延长了其冻结相变持续时间,如2和8μL20%甘油的相变时间分别约为14.48和19.82s;而对于高浓度溶液,没有明显的冻结相变温区,但呈现出体积越大,结晶度越高的变化规律,如2和8μL50%甘油的结晶度分别约为0.29×10~(-6)和0.80×10~(-6);随着低温保护剂浓度的增大,其相变温度会明显降低(水为273K,20%甘油为250K,50%甘油为225K,Vs55为158K),其最终结晶度也会显著降低,如20%和50%甘油溶液的最终结晶度分别为1和5.61×10~(-7),而Vs55仅有5.70×10~(-16).     

低温保护剂微液滴在液氮表面的Leidenfrost效应及分析

借助红外摄像和图像分析技术,并结合非等温结晶动力学模型理论分析,系统研究了微量低温保护剂溶液在液氮表面的Leidenfrost效应及其影响因素.研究结果表明:微水滴的相变温度最高(约273K),最大结晶度变化率达到3×10~(-2),最大运动速度值为100~130mm/s,但其Leidenfrost时间最短;随着低温保护剂浓度的增大,其相变温度降低(20%和50%甘油分别约为250和225K),结晶变化率显著减小(20%和50%甘油分别约为1.4×10~(-3)和7×10~(-7)),其最大运动速度值也会降低(20%和50%甘油分别为90~120和85~105mm/s),且Leidenfrost时间会随着浓度增大而增长;Vs55的相变温度最低(约158K),结晶度变化率最小(约2.8×10~(-16)),最大运动速度值降低到75~95mm/s,且其Leidenfrost时间最长(约是水的2~3倍);微液滴体积越大,其Leidengfrost时间越长,但对低浓度溶液(水和20%甘油)最大运动速度的影响不大,而对于高浓度溶液(50%甘油和Vs55)则是呈现出"体积越大,速度越快"的变化趋势.这些结论对于微液滴玻璃化保存生物样本方案的优化设计具有重要的指导意义.     

建筑业的可持续发展战略

建筑业（包括所有的土建工程）是我国的支柱产业。统计资料表明世界建筑业消耗的资源能源占其总量的４０％。要实现可持续发展的战略措施，必须象重视农业、环保一样重视建筑业。关键是提高质量延长其使用寿命，特别是国民经济有重大影响的混凝土工程，诸如大坝、机场、隧道、桥梁等延长寿命达百年以上，将节约大量资源能源和资金。建筑业对资源的综合利用，特别是利用工业废渣，是最有效处理量最大的领域。生产价廉最高的建筑材料对     

阿卡波糖对胰α-淀粉酶的抑制动力学研究

为探究以马铃薯淀粉为底物时阿卡波糖对胰α-淀粉酶(来自猪胰)的抑制动力学,采用3,5-二硝基水杨酸显色法及双倒数作图法(Lineweaver-Burk法),体外模拟人体生理环境,建立胰α-淀粉酶最佳反应体系。结果显示,阿卡波糖在体外对胰α-淀粉酶活性具有明显的抑制作用,且作用效果随阿卡波糖浓度升高而增强,其半抑制浓度IC_(50)=5.975×10~(-6)mol/L,即3.854×10~(-3)mg/mL。通过双倒数作图法得知,胰α-淀粉酶的Km=12.309 mmol/L,阿卡波糖对胰α-淀粉酶的抑制类型为非竞争性与竞争性抑制混合型。本研究证实了以马铃薯淀粉为底物测定阿卡波糖对胰α-淀粉酶的抑制作用更为灵敏,为其它抑制剂以马铃薯淀粉为底物时抑制胰α-淀粉酶活性的研究提供了比较依据;且证实了阿卡波糖对胰α-淀粉酶有较强的抑制作用,可为临床治疗2型糖尿病时减少阿卡波糖的副作用提供一定的参考。     

浮升力因子和流动加速因子改进及其在超临界流体混合对流传热中的应用

重点对浮升力效应和流动加速效应引起的超临界二氧化碳强迫对流传热强化、传热恶化现象进行了综合研究.理论分析了浮升力效应和流动加速效应影响超临界二氧化碳强迫对流传热的机理,并对已有表征浮升力效应和流动加速效应强度的无量纲因子Bu和Ac进行了改进.与已有研究不同,本文在改进Bu过程中使用了更合理的运动边界层和热边界层厚度之间的关系式,在改进Ac过程中使用了与二氧化碳物性变化规律符合更好的van der Waals方程.理论估计了Bu和Ac的临界值分别为1.3×10~(-5)和3.3×10~(-6),并得到了实验数据验证.与已有浮升力因子和流动加速因子相比,经改进后的浮升力因子和流动加速因子及临界值可以更好地解释超临界二氧化碳拟临界区复杂的强迫对流传热现象.基于改进后的浮升力因子Bu和流动加速因子Ac建立的传热关联式有90.1%的预测值与实验测量值偏差在±30%以内.     

热性惊厥儿童血液IL-6、IL-10和MMP-9表达的研究

目的 热性惊厥是儿童痫性发作最常见的形式.炎性细胞因子可能导致热性惊厥的发展.本研究探讨白介素-6(IL-6)、白介素-10(IL-100和金属蛋白酶-9(MMP-9)等炎性细胞因子在小儿热性惊厥中是否被激活以及其表达与原发性癫痫中的不同.方法 回顾性研究自2010年12月到2012年11月入院的相关病人资料.分热性惊厥组(N=43)、高热对照组(N=40)、原发性癫痫组(N=32)及正常儿童组(N=15).在惊厥发生的24h内收集病人血液.酶联免疫吸附试验(ELISA)进行IL-6、IL-10和MMP-9等细胞因子水平测定.结果 IL-6、IL-10和MMP-9在热性惊厥组的表达均高于原发性癫痫组(p＜0.05)和正常组(p＜0.05).IL-6与MMP-9在热性惊厥组的表达高于高热对照组,IL-10的表达在热性惊厥组与高热对照组之间无明显差异(P＞0.05).结论 IL-6、IL-10和MMP-9在热性惊厥儿童表达明显升高;炎性因子可能参与热性惊厥的病理过程,且其参与机制可能不同于其在原发性癫痫病理过程中的作用.     

我国近期激光前沿若干重要进展评述

结合2012年10月20~21日在北京召开的以"激光前沿"为主题的科学与技术前沿论坛讨论的问题,在概述国际激光发展现状和前沿趋势的基础上,重点评述了我国国内激光领域涉及基础、应用科研以及产业发展的若干前沿进展.以此为基础,对我国激光技术和产业发展,尤其是在激光技术与国民经济密切相关的应用及产业领域提出了多方面的相关发展建议.     

CMOS VLSI电路无时延平均功耗和有时延平均

从理论上阐述了无时延平均功耗和有时延平均功耗之间的单调递增关系, 用计算速度快的无时延理想电路功耗作为计算速度慢的有时延实际电路功耗的评估标准, 并给出了它在电路平均功耗快速估计、最大功耗快速估计和电路测试功耗快速优化三个领域中的应用. 提出了一种先用无时延功耗对较长的输入向量对序列进行快速压缩、再用压缩序列快速模拟出平均功耗(或最大功耗)的新方法. 与直接用未压缩序列进行模拟的传统方法相比, 实验结果表明: 对于平均功耗快速估计, 在保证估计精度(误差小于3.5%)的前提下, 将模拟速度提高了6~10倍; 对于最大功耗快速估计, 在保证估计精度(误差小于5%)的前提下, 将模拟速度提高了6~8倍. 在测试功耗快速优化领域, 与测试功耗直接优化法和现有的Hamming距离优化法相比, 无时延功耗优化法的优化效率最高, 它可以用较少的时间(缩短为 16.84%), 取得较好的优化效果(测试功耗降低35.11%).     

我国盐湖卤水蒸发利用研究进展

我国是一个多盐湖国家,盐湖中蕴藏着极其丰富的矿产资源,是我国无机盐资源宝库.本文简要归纳总结了我国新疆、青海、西藏和内蒙古四大盐湖区盐湖卤水蒸发利用研究现状,并对我国盐湖资源开发利用面临的问题进行了简单讨论,指出了未来的发展趋势     

难加工材料场辅助超精密加工研究

场辅助超精密加工(field-assisted ultra-precision machining, FAUM)是一种先进的制造技术.基于传统的超精密加工技术,通过引入激光、超声振动和磁场等能场进行创新,实现了难加工材料纳米级甚至亚纳米级高精度制造.本文具体阐述了场辅助技术在切削、磨削和铣削等超精密制造领域应用的研究.通过分析加工表面质量、加工效率、切削力和刀具磨损等实验结果,与传统超精密加工技术对比,场辅助超精密制造技术具有明显优势.总结FAUM目前存在的不足及未来面临的挑战,为进一步发展多能场复合辅助超精密制造技术奠定基础.     

热压烧结Ti_3AIC_2材料在空气中的恒温氧化行为

研究了热压烧结的Ti3AlC2(含有2.8%(质量分数)的TiC)在900~1300℃空气中的恒温氧化行为.结果表明,该材料具有良好的抗高温氧化性能,其氧化行为遵循抛物线规律.随着温度升高,氧化抛物线速率常数kp从900℃的1.39×10?10增大到1300℃的5.56×10?9kg2·m?4·s?1,计算得到的氧化活化能为136.45kJ/mol.在900~1100℃时,氧化产物为α-Al2O3和TiO2;当温度达到1200℃时,TiO2开始部分地转变为Al2TiO5;氧化温度升高到1300℃,Ti在氧化层中完全以Al2TiO5的形式存在.氧化过程由Al3 和Ti4 的向外扩散和O2?的向内扩散控制.Al3 和Ti4 的快速向外扩散在基体与氧化层界面处导致大量的缺陷的形成.     

HRP在L-半胱氨酸自组膜上的固定化及其对H2O2的催化还原作用

在金盘电极表面制备L-半胱氨酸(L-Cys)自组装单分子膜,通过调节溶液的酸度使辣根过氧化物酶(HRP)带有正电荷,利用控制电位的方法在L-Cys自组装单分子膜上组装HRP,制备出辣根过氧化物酶/L-半胱氨酸/金电极(HRP/L-Cys/Au),进而研究金表面上固定化HRP的电化学表征方法以及对H2O2的催化还原作用。结果表明,该固定方法能很好地保持酶的催化活性,能有效催化H2O2分解,所制备的HRP/L-Cys/Au电极在2.2×10-5~2.2×10-2mol/L范围内,还原峰电流与H2O2的浓度呈良好线性关系,相关系数为0.996,对H2O2的检测下限为2.2×10-5mol/L,本文为生物分子的固定化提供了一种较好的方法,对生物传感器的研究具有重要意义。     

江西生态经济系统的能值分析及其指标动态研究

能值(emergy)作为价值的一种测度方法,被用于评价维持包括人类经济活动在内的生物圈的能量与资源的流动。本文运用能值理论与方法,对江西省1995~2000年的净能值产出率、环境负荷率、可持续发展指数等指标及其变化趋势进行分析,并与其它国家和地区的有关指标进行比较研究。分析结果为(1)1995~2000年江西的净能值产出率变化曲线呈先下降后上升趋势,大小在2·63~2·93之间,表明江西是一个资源输出型的生态经济区域;(2)可持续发展指数变化曲线与净能值产出率变化曲线的趋势一致,也呈先下降后上升趋势,大小在1·05~1·21之间,表明江西经济有较大的发展潜力;(3)环境负荷率的变化曲线呈上升趋势,这与江西经济发展过程中对资源的利用和进口资源及劳务能值量增加有关。     

基于文献计量的氮化镓照明材料研究态势分析

采用文献计量方法对SCIE文献数据库中1990~2016年与氮化镓(GaN)照明材料相关的科研产出进行分析,得到国内外在该领域的研究现状及趋势。通过对GaN照明材料领域科研活动基本特征的分析发现,发达国家在该领域的整体科研实力明显强于发展中国家,美国在多项统计指标中均占据主导地位。利用VOSviewer软件对文献内容进行深入挖掘,得到目前国内外在该领域的研究热点、主要产出国家/地区及机构的合作网络,以及该领域主要论文的引文情况。最后,通过对论文数、总被引数、h-index因子、ESI高被引论文数、高产机构和期刊等6项指标值进行标准化计算,对比了我国与领先国家/地区在GaN照明领域的科研综合竞争力,并分析了我国在该领域的科研特点,提出相关发展建议。     

钢的氢致沿晶断裂理论

氢通过应力诱导扩散富集在晶界降低沿晶裂纹形核表面能;与此同时通过氢促进局部塑性变形使应变局部化,从而降低塑性变形功.由此可导出氢致沿晶断裂规一化门槛值(K_(IH)/K_(IC))~2=1-0.162×10~(-3))β_HCσ(H)G_H/(2r_S-r_b-0.16×10~(-3).∑β_iC_iG_i),其中β_H和β_i是氢和其他元素在晶界的富集系数,Cσ(H)是应力诱导扩散富集的氢浓度,C_i是钢中各元素平均浓度,G_H和G_i是氢和其他元素的沿晶断裂功参数,r_s是Fe的表面能,r_b是Fe的晶界能.对油管钢,实验测出K_(IH)/K_(IC)=0.26.根据实验测出的β_i值,按上式所算出的K_(IH)/K_(IC)=0.23,这与实验值基本一致.