中南民族大学学报(自然科学版)

化学、材料与资源环境科学

  • Cu基催化剂电化学还原CO_2合成乙醇的研究进展

    吕昭锦;赵俊虎;程菲;张嘉文;吕康乐;张甜;

    用电化学还原法将二氧化碳(CO_2)转化为高能量密度的多碳化学品最近成为一个研究热点,在所有的电化学还原二氧化碳(ERCO_2)催化材料中,Cu基材料因为对中间体CO良好的吸附性能表现出较高的C_2产物选择性.为此首先介绍了ERCO_2反应机理以及常见的反应器类型;再总结了5种代表性的Cu基催化剂(单金属、氧化物衍生、金属有机框架、合金和非金属修饰)及其在ERCO_2选择性合成乙醇方面的最新进展;并阐述了Cu基高活性催化剂的设计策略,如缺陷工程、形貌控制、晶面工程以及他们之间的协同效应等;最后展望了高效ERCO_2催化剂制备乙醇所面临的挑战和今后的发展方向.

    2024年02期 v.43;No.159 145-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1171K]
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  • 天然矿物光催化对环境的影响

    虞梦雪;常世鑫;李覃;严翼;王之;吕康乐;

    半导体光催化是一种利用太阳能来驱动催化反应的技术,因其节能环保而广受关注.部分地表天然矿物具有合适的带隙结构和良好的光吸收能力,能够在环境中发生光催化反应,对环境造成影响.综述了天然矿物光催化反应对环境的影响,包括气相光催化(CO_2还原、固氮和硝酸盐转化)和液相光催化(有毒有机污染物降解和灭菌)中的研究进展,总结了天然矿物光催化材料的构建与改性(负载、表面改性和材料复合).探讨了天然矿物光催化材料目前的问题,并展望了其未来发展方向.

    2024年02期 v.43;No.159 156-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1215K]
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  • 功能化多孔碳的制备及其对芳烃的吸附

    肖杨;韩亚婷;熊鹤;

    液体石蜡油是重要的化工原料,但其芳香烃杂质会严重影响下游产品质量.以木质素磺酸钠为基体,ZnCl_2为活化剂,用后接枝法引入巯基官能团,再在管式炉中通入氮气进行高温碳化,制备了多孔碳材料(PSC)并研究了其对典型芳香族杂质的吸附.结果表明:不同处理条件(微波、超声波、蓝光)下,对液体石蜡中萘的吸附都产生显著影响,其中比表面积从1177.57 m~2·g~(-1)至1775.42 m~2·g~(-1)不等,最大吸附量达702.28 mg·g~(-1).同时,虽引入巯基的多孔碳材料(PSC-SH)与未引入巯基的多孔碳材料(PSC)的比表面积和孔容差距不大,但PSC-SH对萘的吸附量是PSC的2.07倍,是因巯基的引入使得样品的活性位点增加,增加了对萘的吸附量.

    2024年02期 v.43;No.159 166-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1322K]
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生命与药学科学

  • 川党参的化学成分及其与磷酸二酯酶4D2的分子对接研究

    刘新桥;胡贝;袁桥玉;宋炜;杨中正;吴娅;

    采用硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶以及反相高效液相色谱法等对川党参的乙酸乙酯和石油醚部位进行分离纯化,并通过~1H NMR和~(13)C NMR等波谱技术进行结构鉴定.利用Sybyl X 2.1.1软件,以Total score值为评价标准,评价川党参化学成分与磷酸二酯酶4D2(PDE4D2)的结合作用.利用Pymol和Discovery Studio 2017 R2 Client软件分析PDE4D2与化合物之间的相互作用力.结果从乙酸乙酯和石油醚部位分离出12个化合物,分别鉴定为mangnostellin D(1)、(7S,8S)-3-methoxy-3',7-epoxy-8,4'-oxyneoligna-4,9,9,'-triol(2)、isolariciresinol(3)、curcasinlignan B(4)、(4E,12Z)-threo-tetradeca-4,12-diene-8,10-diyne-1,6,7,14-tetraol(5)、(-)-(7R,8S,7'E)-3',4-dihydroxy-3-methoxy-8,4'-oxyneoligna-7'-ene-7,9,9'-triol(6)、tetradeca-4E,8E,12E-triene-10-yne-1,6,7-triol(7)、lobetyol(8)、1-α-linoleoylglycerol(9)、glycerol 1-(9,12,15-octadecatrienoate)(10)、3,5-二甲氧基-4-羟基-苯丙酮(11)、syringic acid ethyl ester(12);其中化合物1、4、10、11和12为首次从该植物中分离得到;分子对接结果表明化合物1、2、5和化合物6与PDE4D2有较好的结合活性.

    2024年02期 v.43;No.159 175-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 853K]
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  • 控水方式对2种簕杜鹃开花及生理特征的影响

    林瑞君;罗炘武;谢锐星;蓝翠钰;宫彦章;雷江丽;

    以1.5年生的水红簕杜鹃(Bougainvillea buttiana'Miss Manila')和小叶紫簕杜鹃(Bougainvillea glabra'Sao Paulo')盆栽苗为试材,采用不同的控水方式(间隔控水和持续控水)研究2种簕杜鹃的开花情况和植物内源激素变化情况,以期为调控簕杜鹃花期提供技术参考.结果表明,间隔控水有利于水红簕杜鹃GA_3、ABA的升高、IAA的下降以及形成较小的ABA/GA_3峰值、较大的ABA/IAA峰值,并提高可溶性糖含量,促进植株开花,提高成花数量.小叶紫簕杜鹃采用间隔控水可促进GA_3、IAA、ABA的升高以及形成较大的ABA/GA_3峰值、较小的ABA/IAA峰值,并提高可溶性糖含量,促进植株开花并延长花期.可见,2种簕杜鹃的花期调控应采用间隔控水方式有较好的效果.

    2024年02期 v.43;No.159 181-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K]
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  • 中成药投料规范性问题分析及质量风险防控策略

    严倩茹;邬伟魁;宋伟;

    近年来,中成药质量总体向好.但是,由于部分品种的质量标准不够完善,未按标准工艺投料亦可生产出符合规定的产品.中成药质量风险具有客观性,生产环节是全生命周期监管的关键点.为确保中成药质量可控性、使用安全性、治疗有效性,基于投料规范性监测中成药的质量风险迫在眉睫.结合工作实践经验和文献报道,分析了中成药投料规范性问题、探讨了风险管理的挑战与策略,旨在提高中成药生产投料规范性,防控质量风险,促进中成药产业高质量发展.

    2024年02期 v.43;No.159 189-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 871K]
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  • 基于数据挖掘的藏医泻治方配伍规律及用药特点分析

    扎西卓玛;才旦拉毛;嘎登尼玛;贡保东知;嘎务;

    为藏医泻治方临床合理用药及新药研发提供理论依据,搜集《藏医经典文献集成》中关于历代藏医泻治方的古籍文献;共收集到92本有关藏医泻治方的古籍文献及356首藏医泻治方,应用SPPS Modeler 18软件分析法等方法,对其进行整理及分析,结果发现356首藏医泻治方中使用频次最高的前10的药物依次为白狼毒、长蝝诃子、巴豆、大果大戟、硇砂、大黄、漆树脂、荜拔、斑蝥、甘青大戟.其次,应用Apriori算法的关联规则分析法,将支持度设置为5%,置信度15%条件下发现94条藏医泻治方常用药对;其中白狼毒-长蝝诃子、白狼毒-巴豆、长蝝诃子-巴豆、白狼毒-大果大戟等是藏医泻治方2399条药对中最为常用的药物组合. 356首藏医泻治方剂中使用频次最高的药物及组方关联最强的核心药对都以白狼毒、长蝝诃子、巴豆、大果大戟、硇砂等毒性较强的药物为主,而藏医临床上针对这些毒性药物具有非常严格的入药条件,必须经过专业的藏医炮制工艺技术,才能入药服用;同时,提高自身临床经验,确保泻治药物质量,搞清泻治药物炮制原理,掌握泻治疗法的具体操作方法是藏医泻治疗法临床合理应用的前提和所需条件.

    2024年02期 v.43;No.159 194-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K]
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物理与电子信息科学

  • 基于时间的关键字路网路径规划

    卢航;李艳红;黄金亮;

    为了便于道路网距离的计算、对象文本信息和时间信息的组织和快速获取,改进G-Tree,在索引结构上增加时间戳和倒排序列相关信息,称包含时间戳和倒排序列相关信息的G-Tree为IGT-Tree.并基于构建的IGT-Tree设计了两种推荐算法:一种是基于时间的目标点查询算法,另一种是在目标点查询算法基础上的路径推荐算法.最后,在基于时间的关键字路网通过实验对比G-Tree的算法验证了所提算法的高效性.

    2024年02期 v.43;No.159 201-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 1103K]
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  • 基于改进Yolo v8s-seg的船舶旋转角度检测方法

    丁秀清;周斌;胡波;

    水上收费站的智能控制船闸开关系统为了能够自动识别船闸内外船舶的动向,需要精准检测航道内船舶的旋转角度.传统的目标检测算法存在着精度有限、实时性差等问题.针对以上问题,在Yolo v8s-seg模型的基础上通过添加CA注意力机制,提出了检测船舶旋转角度的模型Yolo v8s-seg-boat.模型采用实例分割算法提取船舶的轮廓点,并据此判断船舶重心,最终计算出船舶的旋转角度.实验结果表明:该模型在水上收费站拍摄的船舶数据集上分割评价指标mAP相比于Yolo v8s-seg提升了1.8%,分割精确率达到了97.6%,获取的船舶旋转角度与实际角度误差小于Yolo v8s-seg模型.

    2024年02期 v.43;No.159 209-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1127K]
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  • 基于边缘计算的融合多因素的个性化推荐算法

    金焕章;朱容波;刘浩;陈慧敏;

    针对传统推荐算法使用单一上下文信息不能有效地解决信息过载、数据稀疏、冷启动的问题,提出了一种基于边缘计算的融合多因素的个性化推荐算法F-SVD和新的用户相似度计算方法 F-PEARSON(改进后的PEARSON相关系数).在边缘服务器处理个性化用户数据以分散云服务器的压力,目前大多采用的集中式处理方式无法在爆炸性式增长的数据下提供准确的推荐,在云服务器融合多因素挖掘用户之间的潜在关系,从而构建预测F-SVD算法.实验结果表明:在公开数据集MovieLens上,与传统算法相比,所提出的算法在RMSE和MAE上的误差更小,精确度提升了2.2%.

    2024年02期 v.43;No.159 217-225页 [查看摘要][在线阅读][下载 1083K]
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  • 高导热储热材料对高功率密度永磁电机温升的影响

    王晓光;倪子轩;陈鑫;刘凌云;汪兴;

    如何降低电机温升是电机设计中一个至关重要的问题.将绝缘漆与高导热材料、储热材料、固化材料通过一定工艺制备成高导热储热材料,填充在样机绕组端部与外壳的间隙处,并对其进行了温度场分析与温升实验.结果表明:利用储热材料吸收热量的特性与高导热材料的高导热率可有效降低电机温升10.2℃,电机功率提高了9.8%,高导热储热材料能有效提高电机的性能.

    2024年02期 v.43;No.159 226-231页 [查看摘要][在线阅读][下载 1104K]
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  • 移动场景下基于深度学习的图像辅助毫米波波束预测方案

    李中捷;韦金迎;熊吉源;高伟;

    针对移动环境下毫米波大规模MIMO通信系统下行链路的快速波束预测问题,提出了一种基于深度学习的图像辅助波束预测方案.该方案将基站采集的RGB图像上传至MEC服务器,通过Faster RCNN目标检测模型与DNN神经网络结合,预测通信环境中用户图像与毫米波下行链路波束向量的高维非线性关系.仿真结果表明:该方案预测下行链路波束向量的可达速率接近理论最优,在模型复杂度和高天线数低信噪比情况下的性能等方面均优于基线算法.

    2024年02期 v.43;No.159 232-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 1136K]
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  • 基于奖励积分机制的高效拜占庭容错算法DIG-PBFT

    吴言;蓝雯飞;王俊;张潇;谢元艾;向鑫;

    实用拜占庭容错共识算法(PBFT)作为联盟链中最常见的共识算法,可以在恶意节点少于三分之一的情况下,保证系统的正确性.然而,PBFT算法在建立信任与共识过程中存在高时延、低吞吐量、主节点选取安全性、恶意节点未处理等问题.为了解决这些问题,引入奖励积分机制来对共识节点进行分组并设定候选节点集,提出了一种高效快速的拜占庭容错算法(DIG-PBFT).在共识过程中,DIG-PBFT通过动态地调整实际参与共识的节点,增加了安全性更高节点的参与度.仿真实验结果表明:与PBFT算法及其同类工作相比,DIG-PBFT算法的吞吐量更大、时延更低,且安全性更高.

    2024年02期 v.43;No.159 238-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 988K]
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  • 新能源发电接入下储能系统双层优化模型

    陈建国;郑拓;郝俊毅;董幼林;胡经伟;苏义鑫;

    针对风力发电、光伏发电等可再生分布式电源接入电网带来的网损增加、电能质量降低等问题,提出了一种风光接入下储能系统的双层优化模型.综合考虑储能规划和运行两个方面的耦合效应,上层模型考虑储能规划,以储能配置的位置和容量为决策变量,以储能系统规划成本为目标函数,下层考虑储能系统运行时电网的经济性和稳定性,以储能系统每一时刻(时间刻度为1 h)的出力为决策变量,以电网脆弱性、有功网损、购电成本为目标函数.采用改进鲸鱼算法与YALMIP+CPLEX联合方法在MATLAB中进行求解,选取改进后的IEEE33节点系统进行仿真验证,结果验证了所提模型的合理性,对比不同的场景与结果得到储能的最优配置方案与运行策略.

    2024年02期 v.43;No.159 245-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K]
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  • 晶闸管和IGBT混合的三相电机两相变频控制策略

    谢仕宏;梁荣茂;梁力;

    现有三相交直交变频电路中大多使用IGBT作为电力电子器件,为了进一步降低低压大容量变频器设备成本,减少IGBT的使用,提出了一种晶闸管和IGBT混合的三相电机两相变频电路结构及四开关八电压矢量直接转矩控制策略.首先分析了利用IGBT辅助晶闸管关断的三相电机两相变频电路结构,并分析了不同开关状态下的瞬时电路工作原理,给出三相四开关拓扑下的八电压矢量生成方法;其次提出四开关八矢量异步电机直接转矩控制策略,并给出扇区划分、电压矢量选择和电压矢量伏秒生成原理;最后通过仿真实验验证所提策略的正确性和可行性.仿真结果验证了上述电路结构和控制方法的有效性.

    2024年02期 v.43;No.159 252-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
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  • 命名数据网络中的二分缓存方案

    张俊敏;金继欢;侯睿;

    为了解决命名数据网络(Named Data Networking,NDN)中存在的数据冗余,缓存数据内容多样性差以及数据内容请求时延高的问题,提出了一种二分缓存方案.该方案将首次请求的数据内容缓存在中心路由器中,将再次被请求的相同数据内容缓存在内容请求者的邻接路由器中,过滤了请求热度不高的数据内容,增加了数据内容被就近请求的概率,降低了数据内容的请求时延.同时该方案将被替换的数据包缓存至上游路由器,使路由器中重复的数据内容逐渐推向内容生产者,减少了数据冗余的同时增加了路由器缓存的数据内容的多样性.仿真结果显示该算法能降低数据内容的平均请求时延,减少服务器负载,有效提升缓存命中率.

    2024年02期 v.43;No.159 260-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K]
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  • 命名数据网络中基于分级的数据缓存方法

    侯睿;沙莫;金继欢;

    针对NDN固有数据缓存机制存在数据内容多样性低、频繁替换等问题,提出了一种数据分级缓存方法 .该方法将传输路径上的路由器进行等级划分,根据数据内容热度,将其缓存在相应等级的路由器中,以减少用户获取数据内容的时间.实验结果表明:该方法能够有效提高缓存命中率,减少平均路由跳数,降低平均请求时延.

    2024年02期 v.43;No.159 266-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 1063K]
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  • 基于轻量级UNet的复杂背景字符语义分割网络

    顾天君 ;孙阳光 ;林虎 ;

    针对传统复杂背景字符分割算法的不足,提出了一种基于轻量级UNet的复杂背景字符语义分割网络.网络结构基于UNet,在特征提取模块中,将传统卷积变为深度可分离卷积,减少了网络特征提取模块的参数量以及计算量,并引入残差学习模块解决网络退化问题.在自制数据集以及H-DIBCO2018公开数据集上展开实验,并与FCN8s、AttationUNet和UNet进行比较.实验结果表明:所提出的网络可同时兼顾计算效率与分割精度,具有实用性.

    2024年02期 v.43;No.159 273-279页 [查看摘要][在线阅读][下载 1075K]
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数学与统计学科学

  • 大数据试验区建设助推经济绿色发展的机制与实现路径

    高玉婷;李波;

    数字经济是推动经济结构转型、实现经济绿色发展的全新动能.综合运用EBM模型、双重差分模型等,以国家级大数据综合试验区设立为准自然实验,基于中国271个地级及以上城市面板数据,实证检验了大数据试验区建设对经济绿色发展的影响.研究结果表明:(1)大数据试验区的建设显著促进了经济绿色发展,经过一系列稳健性检验后依旧显著;(2)机制检验发现,地区创新水平与产业协同集聚在主回归中发挥中介效应;(3)异质性分析表明,大数据试验区建设对经济绿色发展的助推作用在地理区位、人力资本水平、城镇化水平不同的地区影响效果不同.通过分析得出了大数据试验区建设助推经济绿色发展的作用机制,提出了完善西部地区数字基础设施的建设、加大科研资金投入等对策建议,以期对当前研究有一定借鉴意义.

    2024年02期 v.43;No.159 280-288页 [查看摘要][在线阅读][下载 966K]
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