中南民族大学学报(自然科学版)

化学、材料与资源环境科学

  • 多羟基双(季铵)离子液体在温和条件下高效催化剂固定CO_2(英文)

    白宇鹲;杨海健;

    制备了一系列多羟基双(季铵)离子液体(ILs1-7)作为化学固定二氧化碳(CO_2)的双功能催化剂.这些离子液体化合物是高效的催化剂,可通过CO_2与环氧烷或氮丙啶之间在没有助催化剂、金属和溶剂的情况下,环加成反应合成环状碳酸酯和唑烷酮,具有良好的产率和高选择性.由于羟基和卤素阴离子的协同作用,环加成反应在高压和室温下都能顺利进行.5位和4位取代唑烷酮的选择性可以通过改变反应条件调节.最后,根据文献和实验结果,提出了CO_2与环氧烷和氮丙啶的活化机理.

    2025年01期 v.44;No.164 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1063K]
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  • 碳布负载多孔CdS纳米棒光催化剂的制备及其高效Cr(Ⅵ)还原光催化活性(英文)

    李恒超;王文广;吴梁鹏;简思源;龙诗敏;郭禹希;

    利用可见光响应光催化剂去除废水中重金属离子的技术已受到广泛关注.然而,开发具有高光催化活性和易回收利用的光催化材料仍然是一个挑战.以AgVO_3纳米线为模板,采用两步水热法制备了易回收的碳布负载多孔CdS纳米棒光催化剂.结果表明:在可见光照射下,碳布负载多孔CdS纳米棒对Cr(Ⅵ)表现出增强的光催化还原活性,其表观速率常数是直接在碳布上负载的CdS纳米球的1.65倍.此外,碳布负载多孔CdS纳米棒易于分离和重复使用,这为开发高效和可循环利用的光催化剂并应用于处理废水提供了新的思路.

    2025年01期 v.44;No.164 9-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1385K]
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  • ZSM-5分子筛的制备及其催化降解有机胺废水的条件优化

    徐国皓;牟悦;王朝兵;李语炎;张盈盈;刁明薇;

    为了处理高浓度有机胺废水,分别用NaOH、Na_2CO_3和CH_3COONa溶液对ZSM-5分子筛进行碱处理,采用XRD、N_2吸附、ICP-AES和SEM对样品进行表征,考察了NaOH、Na_2CO_3和CH_3COONa对ZSM-5分子筛物化性质的影响.将不同碱溶液处理前后的ZSM-5负载Fe,进行高浓度有机胺废水的氧化降解.结果表明:与常规碱NaOH和Na_2CO_3相比,CH_3COONa溶液可以有效地引入介孔结构,并且CH_3COONa对ZSM-5分子筛的形貌和结构影响较小,成孔速率及深度更加容易控制.当CH_3COONa溶液浓度为4.0 mol·L~(-1)时,化学需氧量(COD_(Cr))去除率最高可达86.4%.在此基础上,运用均匀设计法对有机胺废水催化降解的条件进行进一步优化,确定了最佳的有机胺废水处理条件:催化剂用量为40 g·L~(-1),反应温度为95℃,反应时间为150 min,溶液初始pH为5,H_2O_2用量为120 mL·L~(-1),此条件下COD_(Cr)去除率高达99.6%.

    2025年01期 v.44;No.164 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 957K]
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生命与药学科学

  • 连作年限对辣椒不同生育期土壤养分、酶活性及微生物数量的影响

    邓廷飞;柳小兰;王道平;颜秋晓;管正策;杨小生;

    目的:研究不同连作年限对辣椒不同生育期土壤养分、酶活性、微生物量以及整体的变化趋势的影响.方法:以连作1年(1 a)、连作3年(3 a)和连作5年(5 a)的辣椒各生育期土壤为研究对象,对土壤理化指标(土壤pH、电导率、有机质、全氮、全磷和速效钾),酶活性(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶)以及微生物量(细菌、放线菌和真菌)进行测定.结果:不同连作年限中,6个土壤养分指标含量在辣椒3个生育时期中有66.67%呈现出3 a最大,有55.56%呈现出1 a最小,且除速效钾外,其余5个指标含量均在3 a的开花期达到最大值.在辣椒3个生育时期中,4个土壤酶活性指标含量有75%呈现出3 a最大,而5 a为最小,占比高达91.67%;3个土壤微生物量指标呈现出5 a最大,而3 a为最小,占比均为44.44%.总之,随着连作年限的延长,土壤pH、电导率、全氮、全磷、过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、放线菌以及土壤B/F值先增加后降低,真菌先降低后增加,有机质和酸性磷酸酶逐年下降,速效钾和细菌逐年上升.结论:短期连作能够为辣椒生长提供良好的土壤养分环境,但连作超过一定年限后会导致土壤养分失衡,土壤酶活性降低,土壤微生物群落由“细菌型”向“真菌型”转变,进而导致土壤质量下降.

    2025年01期 v.44;No.164 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K]
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  • 小鼠S100A9蛋白在枯草芽孢杆菌中的表达及生物学活性分析

    李婷 ;李甜甜 ;丁明玲 ;彭勇波 ;

    钙结合蛋白S100A9与细胞炎症应答及肿瘤生长等密切相关,但对其生物学功能还不十分清楚.本研究构建了小鼠S100A9基因的枯草芽孢杆菌诱导表达载体,以期获得具有生物活性的S100A9蛋白并探讨其功能.采用无缝克隆将小鼠S100A9基因编码区序列克隆至pHT43载体的Pgrac启动子区,并将重组载体pHT43-S100A9转化至芽孢杆菌WB800N菌株,经IPTG诱导S100A9蛋白表达.通过LPS诱导的RAW264.7细胞炎症模型检测了重组蛋白S100A9对炎症应答的调控作用. Western Blot证实了S100A9重组蛋白分泌表达,且在0.2 mmol/L的IPTG、30℃的发酵条件下其表达水平最佳. ELISA检测表明S100A9重组蛋白分泌表达量达到了15.47 ng/mL.分别利用含有1.54、3.09、6.59 ng/mL三种不同浓度S100A9重组蛋白的发酵液上清作用于LPS诱导的RAW264.7细胞,与空载组比较,1.54 ng/mL的S100A9重组蛋白能显著抑制LPS诱导的RAW264.7细胞促炎因子TNF-α及IL-6等的表达(P<0.05).

    2025年01期 v.44;No.164 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K]
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  • 四神丸对溃疡性结肠炎大鼠的调控作用

    郭敏;金子爱;潘新;

    为了探讨四神丸对溃疡性结肠炎(UC)的作用机制,在硫酸葡聚糖钠盐(DSS)诱导的UC大鼠模型基础上,研究了四神丸对UC大鼠体重变化率、血便稀便、结肠长度的影响,以及对白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、Bcl2-Associated X的蛋白质(BCL2-Associated X,Bax)、血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)和超氧化物歧化酶(SOD)的调节作用.结果:与正常组相比,模型组大鼠出现严重的稀便、血便、体重减轻和结肠缩短(P<0.01)情况,其余给药组的症状有所改善;与正常组比较,模型组大鼠血清中IL-6、TNF-α、Bax、VEGF含量显著升高,EGF、Bcl-2表达含量降低;同时伴随着GSH含量、SOD活力的下降及MDA含量的上升(P<0.01).各给药组对DSS大鼠的上述指标均呈趋向于正常组水平调节.结论:四神丸可以通过降低炎症因子(IL-6和TNF-α)、调节凋亡相关因子(上调Bcl-2和下调Bax)、调控生长因子(上调EGF和下调VEGF)、改善氧化应激损伤(降低MDA、提升GSH含量和SOD活力)来发挥对UC大鼠的治疗作用.

    2025年01期 v.44;No.164 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1156K]
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物理与电子信息科学

  • 局部特征增强的磁共振图像Transformer重构

    熊承义;陈文旗;高志荣;马帅;李帆;

    研究了一种基于多头自注意力与卷积特征融合的磁共振图像Transformer重构方法 .采用U型网络结构,通过学习图像的多尺度特征以提升重构性能.采用深度分离卷积与多头自注意力融合的Swin Transformer结构,改善网络的特征学习能力.在CC359-Brain数据集下基于多种采样模式进行仿真实验,结果证明了该方法在提升磁共振图像重构质量与降低系统复杂度方面的有效性.

    2025年01期 v.44;No.164 50-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K]
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  • 基于脑肌电信号融合的下肢动作识别

    周慧;李鹏飞;周松波;

    为识别踝背屈、踝跖屈两类下肢动作,采集了5名受试者的脑电信号和肌电信号.挑选9通道脑电信号和2通道肌电信号进行预处理及特征提取,脑电信号计算事件相关去同步化(Event Related Desynchronization, ERD)特征,肌电信号计算平均绝对值(Mean Absolute Value, MAV)和斜率符号变换次数(Slope Sign Changes, SSC)特征,特征单独或组合后送入XGBoost(Extreme Gradient Boosting)和支持向量机(Support Vector Machine, SVM)分类器,对不同特征、分类器的识别效果进行比较,结果显示基于XGBoost分类器的脑肌电信号融合识别模式效果最优.

    2025年01期 v.44;No.164 58-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1163K]
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  • 基于BERT的多特征融合中文命名实体识别

    孙璐冰;康怡琳;王俊;朱容波;

    针对中文命名实体识别往往需要引入外部知识获取深层语义信息,以及基于RNN结构的模型对空间特征提取效果不佳等问题,提出了基于BERT的多特征融合中文命名实体识别模型.通过BERT模型获取输入文本序列的深层次语义信息,利用MHSA模块和IDCNN模块增强特征提取能力.前者利用相对位置编码和多头自注意力机制来捕获输入序列的隐藏特征,使模型能够考虑到字符间的距离方向信息;后者则可以对空间特征建模,获得输入序列的全局信息.通过将两个模块的输出特征进行连接,增强模型性能.实验结果表明:模型在MSRA、Resume和Weibo三个公共数据集上的F1值分别达到了95.12%、95.45%和66.14%,优于其它最新模型,验证了模型在中文命名实体识别上的有效性.

    2025年01期 v.44;No.164 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 770K]
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  • 基于异构图网络的文物安防动态风险评估

    石鸿凌;彭芯茹;江小平;丁昊;李成华;

    依赖于专家知识的传统风险评估方法通常为静态评估,无法满足不可移动文物多变风险的识别与评估需求.提出了一种基于语义路径编码异构图网络的文物安防动态风险评估方法,通过构建文物安防知识图谱,规范化存储风险相关的影响因素,然后采用语义路径编码对安防知识图谱中的实体特征进行聚合,帮助网络提取更准确的实体知识表示,提高了风险等级分类的准确率.此方法在多个国家重点文物保护单位中进行了测试,风险等级分类的准确率为94.74%,和专家评估的结果基本吻合,对文物的风险管控和安防管理具有一定的指导和参考价值.

    2025年01期 v.44;No.164 75-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1115K]
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  • 基于全局相关性网络的文物安防复合感知数据融合分析

    项俊;农高峰;李旭锋;

    传感器感知技术在文物安防领域得到了广泛应用.然而,由于文物安防场景的复杂性,基于单一线索感知的装备监测误报率较高,制约了要地保护的智能化应用推广.提出了一种装备复合感知数据融合分析方法,设计基于自注意力机制的全局相关性神经网络,对要地多传感器异常事件的联动触发规律进行时空域建模,实现多传感器数据的联合优化和互补,提升系统状态监测精度.在三星堆祭祀坑示范地测试结果表明:融合了多种传感器数据的成套复合装备误报率从原来的10.24%下降为1.10%,验证了所提方法的有效性.

    2025年01期 v.44;No.164 85-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1087K]
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  • 基于交叉融合自注意力的点云语义分割

    舒军;王帅;杨莉;陈宇;

    针对目前点云语义分割算法通常采用简单的串联三维原始坐标信息方式建模几何信息,导致建模不完整问题.提出了交叉融合自注意力网络,在该网络的编码层中设计了交叉融合自注意力机制模块,通过交互学习坐标和特征信息,提高局部细粒度特征描述能力,使得几何信息建模更加完整.同时为了更好地结合浅层与高层特征,提出了一种层级特征融合模块,通过自适应地连接网络不同层,实现不同层的特征整合.在S3DIS、Semantic3D和SemanticKITTI数据集上实验表明:该算法优于RandLA-Net等先进算法.

    2025年01期 v.44;No.164 96-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1457K]
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  • 基于FCC-Deeplabv3+的城市地下管道缺陷语义分割方法

    田淙文;李波;蓝雯飞;潘禹欣;姚为;

    城市地下管道图像缺陷具有种类多、背景复杂、噪声多、缺陷尺度变化大等特点,导致目前城市地下管道缺陷分割算法精度不够高.本研究提出了一种基于Deeplabv3+的改进分割模型FCC-Deeplabv3+,并将该模型首次应用到城市地下管道缺陷分割.结合十字交叉注意力机制,使模型在预测时获取更丰富的上下文信息;提出了改进的解码器上采样策略,引入多尺度信息,减少中间层信息的丢失;使用基于增强的对比学习策略监督模型,提升了模型分割能力.此外,针对目前城市地下管道缺陷分割领域没有公开数据集的情况,基于Sewer-ML公开数据集,进行数据标注工作,构建了包含900张用于缺陷分割任务的数据集.通过实验验证了提出的缺陷分割模型的有效性及实时性,对比原始Deeplabv3+模型,mIoU提升了3.73%,mPA也提升了1.67%,并且相比其他基于深度学习的语义分割算法,也具有一定优势.

    2025年01期 v.44;No.164 107-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1368K]
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数学与统计学科学

  • 有向Poisson网络模型的渐近性理论

    罗敬;秦兆伦;

    研究了有向Poisson网络模型极大似然估计量的渐近性理论.考虑当网络顶点的个数趋于无穷大时,推导出有向Poisson网络模型极大似然估计量线性组合的中心极限定理.此外,通过数值模拟对理论结果进行了验证,期望能够为有向加权网络模型的统计推断提供坚实的理论基础.

    2025年01期 v.44;No.164 118-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 861K]
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  • 多维贫困视角下返贫风险识别及预测研究

    张劲松;丁同根;马林茂;

    后扶贫时代,从多维度精准识别并预测已脱贫人口的返贫风险是巩固脱贫攻坚成果与乡村振兴有效衔接的必要举措.基于中国家庭追踪调查(CFPS)2012—2018年的数据构建了多维贫困指标,通过A-F双临界值法对农村多维贫困及返贫情况进行测度,通过指标加总和分解讨论了不同指标对于多维贫困的贡献度.在此基础上,利用VMD和BiLSTM模型建立返贫风险预测模型.结果表明:中国农村的多维返贫问题基本集中于二维或三维返贫,社会发展能力维度对多维返贫指数的贡献率最高,贡献率为43.12%,其次是健康和教育维度.返贫风险预测方面,BiLSTM的预测总体准确率为88.9%,对有返贫风险的个体其预测准确性仅有87.6%.AOA-VMD-BiLSTM模型对测试集的整体的预测准确性达到99.81%,其中对存在多维返贫风险的个体预测准确性是99.6%,无风险个体的预测准确性达到100%,说明该模型可以准确并稳定预测多维贫困群体和地区的潜在返贫风险,为贫困治理工作提供更加准确的数据支撑.

    2025年01期 v.44;No.164 126-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1038K]
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  • 非线性双时间尺度系统非周期事件触发间歇控制

    周旻;王维峰;

    通过奇异摄动理论将非线性双时间尺度系统分解为快、慢子系统,采用非周期事件触发间歇控制方法研究其输入状态稳定性.首先,针对快、慢子系统分别设计事件触发条件并给出相应的稳定性判据条件,再根据这些条件设计事件触发间歇控制器;然后,利用Lyapunov函数方法证明在非周期间歇控制器下系统是输入状态稳定;最后,通过数值仿真实验验证了理论结果的正确性.

    2025年01期 v.44;No.164 138-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 780K]
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  • 《中南民族大学学报(自然科学版)》征稿函

    本刊编辑部;

    <正>《中南民族大学学报(自然科学版)》(双月刊)(CN42-1705/N;ISSN 1672-4321)是由国家民委主管、中南民族大学主办的全国性自然科学综合类学术期刊。本刊以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,坚持“发表自然科学各相应基础学科的研究成果;刊登为经济建设服务,特别是为民族地区经济建设服务并取得显著效益的论文”的办刊宗旨,本着“为学科建设服务,为师资队伍建设服务,促进学术交流”的办刊目的,开设有“化学、材料与资源环境科学”“生命与医药科学”“物理与电子信息科学”“数学与统计学科学”等栏目,涵盖理、工、农、医等各学科。

    2025年01期 v.44;No.164 146页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K]
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