武汉工程大学学报

阿托吉泮的合成研究进展

2026年08月05 00:00

阿托吉泮是一种降钙素基因相关肽受体拮抗剂，也是全球首个用于预防性治疗成人偏头痛的口服药物。阿托吉泮由氨基哌啶酮衍生物（2）和羧酸化合物（3）两个关键手性中间体经缩合反应制备。根据起始原料和合成工艺的不同分别综述了这2个中间体的合成路线。已报道的合成路线均是以手性拆分的方法来分别得到2和3，其中中间体2的5种合成路线中，较优的路线Ⅴ以手性拆分试剂进行拆分，中间体3的3种合成路线中，较优的路线III虽原料廉价易得，反应收率较高，但多次使用格氏反应对设备和操作条件要求较高。中间体2和3的不对称合成方法和合成工艺研究，以及阿托吉泮连续流合成工艺研究将是提高该药物合成工艺的安全性和收率的重要研究方向。

基于不同工艺的高凝原油脱水技术实验研究

2026年08月05 00:00

为了研究不同脱水工艺对高凝原油的处理效果，以巴彦油田高凝原油为研究对象，对自然沉降脱水、热化学脱水、电化学脱水、高频脉冲脱水、超声波脱水及微波脱水等脱水工艺效果进行实验研究，通过实验数据可得，BC-018K破乳剂对巴彦原油脱水效果最佳，最佳加药量为120 mg/L。在60 ℃温度和加药量120 mg/L条件下，针对含水率≤20%的巴彦原油，应用热化学沉降脱水至合格时间为2 h；应用电场强度≥1 000 V/cm的电化学脱水工艺时，脱水合格时间为20 min；应用频率为2.5 kHz、脉宽比为80的高频脉冲脱水工艺时，脱水合格时间为40 min；应用频率20 kHz、功率60 W、超声作用时间30 s的超声波脱水工艺时，脱水合格时间为1 h；微波脱水与热化学沉降脱水效果相当；脱水效果由好到差的顺序为电化学脱水，高频脉冲脱水，超声波脱水，热化学沉降脱水和微波脱水，自然沉降；针对巴彦油田的高凝原油，应优先选用电化学脱水工艺。

三热源热布朗热变换器的生态学性能优化

2026年08月05 00:00

基于?分析的生态学函数，研究了三热源热布朗热变换器循环的生态学性能。导出了生态学函数的解析式，并研究了循环在最大生态学函数目标下的供热率和供热系数特性。通过与供热率目标下的性能进行比较，说明了生态学函数作为优化目标时三热源热布朗热变换器的性能优势。结果表明：通过调整势垒高度和外力，可使三热源热布朗热变换器工作在最大生态学函数目标下。当以生态学函数代替供热率作为优化目标时，三热源热布朗热变换器可以以牺牲较小的供热率为代价，换取供热系数的较大提升。

改性异佛尔酮二胺固化剂的制备与固化性能研究

2026年08月05 00:00

环氧树脂是一种应用广泛的热固性树脂，固化剂在环氧树脂体系占很大的比重。以环氧树脂对固化剂异佛尔酮二胺（IPDA）进行改性，通过不同的配比得到不同性能的改性固化剂。再以不同性能的改性固化剂分别与环氧树脂反应，制得不同的固化样品。运用Gelprof 518树脂行为分析仪对固化过程进行评价分析，对固化样品评价分析，改性固化剂的性能相较于未改性固化剂都有所提高，但性能存在不同，改性IPDA比例为m（NPEL-128）∶m（IPDA）∶m（benzyl alcohol）=9∶46∶45时，反应活性最强。此研究揭示了不同比例固化剂对环氧树脂固化的影响，为工业过程中固化剂改性提供了思路。

锰氧化物/N-掺杂碳复合材料的制备及
电化学性能研究

2026年08月05 00:00

为了得到一种高功率密度、高比电容和长循环寿命的电极材料，通过苯胺（An）气体与高锰酸钾（KMnO4）水溶液之间的气-液界面反应合成了二氧化锰/聚苯胺（MnO2@PANI）纳米复合材料，然后将制得的MnO2@PANI纳米复合材料置于管式炉中，在氩气保护下，高温700 ℃的条件恒温煅烧2 h，得到锰氧化物/碳（MnOx@C）的复合材料。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、比表面积及孔径分析仪、傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪对产品进行了成分、结构和微观形态的分析。电化学测试结果显示，MnOx@C具有更高的电压范围（-1~1 V），较为优异的比电容（215 F/g，1 A/g），较为理想的倍率性能（当电流密度从1 A/g增加到10 A/g时，比电容保持率为56%），并且具有较长的循环寿命（在5 A/g电流密度下经过5 000次充放电循环后，比电容仍保持96.2%）。证实通过引入碳材料的方法可以有效地改善锰基超级电容器电极材料的比电容、倍率性能和循环稳定性。

CEOs/HNTs/PBAT复合薄膜的制备及其性能研究

2026年08月05 00:00

为了延长食品的货架期和减少白色污染，利用埃洛石纳米管（HNTs）负载肉桂精油（CEOs）得到CEOs/HNTs纳米粒子。将其添加到聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）树脂中，进行熔融共混挤出，制备出具有抗菌效果的复合薄膜。热重分析表明HNTs对CEOs的初始负载率约为10%；场发射扫描电子显微镜显示HNTs长度为500~1 500 nm，直径为50~100 nm，CEOs/HNTs纳米粒子均匀地分散在PBAT薄膜中。与PBAT薄膜相比，CEOs/HNTs/PBAT复合薄膜的力学性能得到提高，透光和透水等物理性能在一定程度上得到改善。对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效果可以达到93%和97%。同时在对草莓的保鲜试验中，取得了很好的保鲜效果。

铜离子掺杂聚乙烯亚胺/碳纳米管
热电薄膜的制备与表征

2026年08月05 00:00

以单壁碳纳米管（SWCNT）为基体，掺入适量的Cu2+或[Cu(NH3)4]2+和聚乙烯亚胺（PEI），通过溶液共混和真空抽滤方法制备得到Cu2+-PEI/SWCNT和[Cu(NH3)4]2+-PEI/SWCNT复合薄膜。通过扫描电子显微镜法、X射线能谱仪、红外光谱、拉曼光谱和热电仪器表征了复合薄膜的结构与性能。研究结果表明：适量Cu2+和PEI掺杂SWCNT时，优化了SWCNT的载流子浓度和迁移率，提升了体系的电导率，最大电导率为1 101.3 S·cm-1，功率因子最高达到93.4 μW·m-1·K-2。掺杂[Cu(NH3)4]2+和PEI时，提升了SWCNT的载流子迁移率，显著提升了体系的塞贝克系数，最大塞贝克系数为45.0 μV·K-1，功率因子最高达到72.3 μW·m-1·K-2。虽然Cu2+和[Cu(NH3)4]2+提升SWCNT热电性能的机理不同，但功率因子都高于PEI/SWCNT（55.7 μW·m-1·K-2）。

气悬浮技术制备铝酸钙玻璃及其性能研究

2026年08月05 00:00

铝酸钙玻璃是以Al2O3和CaO为主要成分的红外光学玻璃，但因为其具有很强的析晶倾向，导致玻璃形成能力差，在一定程度上影响了该材料在红外成像制导系统、红外激光等光学领域的应用。通过添加微量网络形成体SiO2，可以提高玻璃的形成能力。本研究利用设备简便、可操作性强、对实验环境的要求较低和便于观察的气悬浮技术快速制备大量(1-x)CaAlO3-xSiO2玻璃微珠，选用4N7级SiO2制备不同SiO2摩尔分数的CaAlO3-SiO2玻璃，对其热学稳定性、晶相结构、微观结构、力学性能以及光学特性进行测试。实验结果表明：在SiO2摩尔分数为10%，即CAS-2（90%CaAlO3-10%SiO2）时，热稳定参数ΔT（ΔT=Tc-Tg，Tc为玻璃的析晶温度，Tg为玻璃的玻璃化转变温度）最大（ΔT=435 K），玻璃形成能力最强，热稳定性最好。热处理后的CAS-2样品仍为玻璃相，证明了热处理未改变其晶相结构。CAS-2的平均维氏硬度值为639，力学性能相对较好。对样品进行的折射、透射和红外透射性能的光学测试结果也证实了该样品的光学特性良好。

用于奶油色素定量分析的注意力残差
网络设计与验证

2026年08月05 00:00

针对样品温度变化问题，由于近红外光谱对温度等物理条件变化十分敏感，以奶油中的靛蓝色素作为光谱定量分析数据，提出了一种变温注意力残差网络解决方案。变温注意力残差网络融合温度以及光谱特征，其主干结构使用并发空间和通道挤压和激励注意力机制对残差块处理后的特征进行整合增强。随后采用最大池化和随机丢弃层进行特征降维和模型正则化。将去掉注意力模块的网络与六种深度学习常用的回归分析网络对比，验证其在领域的高适用性。将变温注意力残差网络与6种网络中最佳模型的3种优化形式对比，验证其高性能。最后对模型调优，训练和测试损失差缩小至0.000 5，决定系数和相对分析误差达到了最佳值0.929 3和3.703 1，表明该模型能在实践中对变温条件下的光谱定量分析。

乙酸铵助浸风化壳淋积型稀土矿过程研究

2026年08月05 00:00

针对目前风化壳淋积型稀土矿浸出过程中稀土浸出率低、中重稀土浸出效果差、稀土浸出液中杂质铝含量高以及浸取过程中黏土矿物膨胀率高等系列问题，采用0.20 mol/L硫酸铵为浸取剂，乙酸铵为助浸剂，探究乙酸铵对稀土浸出过程及黏土矿物膨胀性能的协同作用。结果表明：乙酸铵最佳助浸浓度为0.04 mol/L，此时稀土浸出率提高了4.81%，杂质铝的浸出率减小了48.66%，稀土总浓度提高了45.18 μg/g，其中轻稀土浓度减小了27.26 μg/g，中重稀土增加了72.44 μg/g，表明乙酸铵强化了中重稀土的浸出。同时，乙酸铵浓度为0.04 mol/L时黏土矿物膨胀率为2.951%，相对硫酸铵作为单一浸取剂时膨胀率降低了1.298%。随乙酸铵助浸剂浓度的变化，稀土浸出率与Zeta电位变化成正比，黏土矿物膨胀率与Zeta电位变化呈反比，当乙酸铵浓度为0.04 mol/L时，黏土矿物表面Zeta电位为-18.26 mV。对于淋浸尾矿，添加乙酸铵后的尾矿则有较好的防膨性能，膨胀率仅为2.054%。本研究对风化壳淋积型稀土矿的稀土原地高效浸出提供了一定的有益指导。

面向边缘设备的轻量级OpenPose姿态检测模型研究

2026年08月05 00:00

为了在低算力的边缘设备上使人体行为识别网络兼顾实时性和识别效果，提出了一种改进的轻量级OpenPose姿态检测模型。使用移动网络替换原主干特征提取网络，在特征提取网络的浅层使用倒置残差结构，减少浅层网络的运算量，在网络深层引入卷积块注意力模块，调整深层特征信息的权重，并将浅层网络特征与深层网络特征融合后送入卷积网络进行骨骼关键点的拼接，有效融合浅层和深层的特征信息。在COCO数据集上的验证结果表明：改进模型与原模型相比，正确关键点百分比提升了2.8%，平均精度提升了2.0%。使用改进后的模型作为预训练模型在行为数据集上标记骨骼关键点用作分类训练，将完成分类训练的模型部署在边缘设备上，在边缘设备运行速度略微降低的情况下，通过改进后的模型进行人体行为识别的准确率达到96.4%，有效实现在边缘设备上的姿态检测和人体行为识别。

激光多普勒测振仪中光学天线的优化设计与测试

2026年08月05 00:00

传统的激光测振仪多使用氦氖激光器，不满足人眼安全条件，在户外容易受到太阳光干扰。其使用的光学天线大多数仅能工作于氦氖激光器的辐射波段，同时存在结构复杂、成本较高、收集效率低、工作距离较短等不足。为了解决以上问题，基于近红外波段透镜组的扩束和聚焦原理，以Zemax作为设计工具，以点列图和波前图为主要分析手段，设计并制作了一款可工作于1 550 nm的三片式收发一体光学天线，结构简单，成本低。分析结果显示：在0.3~15.0 m的工作距离范围内均可获得直径小于2 mm的聚焦光斑；测试结果显示其最大收集效率可达到51.6%。同时，将该光学天线应用于自主设计搭建的激光多普勒测振仪中，实现了不同工作距离下的振动测量，有效扩展了激光测振仪的应用范围和应用场景，在机械、航空、建筑、医学、农学等领域有很大的应用潜力。

基于联邦分割学习的输电线路异物检测算法

2026年08月05 00:00

异物入侵是导致输电线路故障的主要原因之一，但现有输电线路异物检测方法未能充分利用终端设备的计算能力，造成资源浪费与隐私数据泄露等问题。针对上述问题，提出了一种基于联邦分割学习的检测算法（FSLDA）。该算法结合联邦学习和分割学习，提高输电线路异物检测效率和终端设备数据安全性。FSLDA通过构建可分割的小型神经网络，将计算负载分散至不同设备，减轻终端设备的运算压力，同时确保训练数据的隐私安全得到有效保障。实验结果表明：与经典联邦学习相比，FSLDA在保持预测精度的同时，终端设备的训练时间和能源消耗分别减少了10%和20%。由此可知，FSLDA在提升输电线路异物检测效率和可靠性方面具备有效性，并有助于优化系统总体性能和保障终端数据隐私安全。

适配水下电源的氢燃料电池系统设计研究

2026年08月05 00:00

针对水下密闭高压的特殊环境，设计出适配水下电源的2 kW氢燃料电池系统，其包括氢气供给系统、氧气供给系统、冷却循环系统、加湿系统和废气回收系统。利用MATLAB/Simulink建立氢燃料电池仿真模型，对各系统的参数进行计算，并分析温度、气体压强、膜含水量对氢燃料电池性能的影响。结果表明：燃料电池系统正常运行所需要的最小氢气体积流量为24.7 L/min，最小氧气体积流量为11.9 L/min，最小氢气加湿量的质量流量为3.6 g/min，最小氧气加湿量的质量流量为1.75 g/min，最小冷却水体积流量为3.152 L/min。温度在313~353 K范围变化时，输出电压随着温度升高而增大；气体压强在0.10~0.25 MPa范围变化时，输出电压随气体压强增大而增大；膜含水量在7~22范围变化时，输出电压随膜含水量增大而增大。所建模型可以真实反应氢燃料电池的工作特性。

岩溶地区隧道围岩临界防突厚度数值分析

2026年08月05 00:00

依托某隧道工程，基于岩溶地区地质特征建立了岩溶隧道围岩结构概化数值模型，分析充水溶洞位于隧道不同位置、各工况下岩溶隧道防突层破坏过程及规律，提出了不同位置下围岩临界防突层厚度。研究结果表明：岩溶的发育规模、岩层厚度、溶洞位置和岩溶水压均为突水灾害发生的主要影响因素；溶洞位于拱腰时，塑性区最大变形发生在岩溶隧道防突岩层中心，从位移、应力和孔隙水压变化规律可知，溶洞位于隧道拱腰时，对隧道围岩稳定性影响较大；由数值模拟结果可知，各工况下未发生塑性贯通区的位置及临界防突层厚度。研究成果可为岩溶区隧道建设及工程施工中的突涌突水灾害预测提供科学依据。

硅烷化玻璃骨料对沥青混合料水稳定性的影响

2026年08月05 00:00

由废弃碎玻璃（WGC）所制备的玻璃沥青混合料容易发生水损破坏。采用预制1 mol/L的NaOH溶液对WGC进行浸润表面化学处理，并利用预先配制好的氨丙基三乙氧基硅烷（AMEO）偶联剂水解溶液对其进行化学修饰，通过扫描电子显微镜法、X射线荧光光谱术、傅里叶变换红外光谱术和粒度分析，评价化学修饰对WGC微观结构、化学成分、分子结构与粒径分布的影响，同时通过冻融劈裂与浸水马歇尔试验检测，研究化学修饰后的玻璃骨料对沥青混合料水稳定性的影响。结果表明：NaOH溶液对WGC亲水性与表面粗糙度的提升具有显著效果，同时能促进AMEO对WGC的有机化修饰效果。相较于WGC，NaOH/WGC会使沥青混合料出现浸水松散与间接拉伸强度比低的现象，导致无法检测浸水残留稳定度且间接拉伸强度比仅为30.3%，而AMEO对NaOH/WGC进行化学修饰后，浸水残留稳定度恢复至96.7%，间接拉伸强度比达76.7%，表明WGC的表面修饰作用具有显著提高玻璃沥青混合料抗水损害的能力。

大尺寸矩形截面竖向曲线顶管顶进力估算：
基于整体位移控制有限单元模型

2026年08月05 00:00

针对大尺寸矩形截面竖向曲线顶管顶进力估算，建立整体位移控制有限单元分析模型，得出顶进力与顶进距离之间的拟合关系。与分段位移控制有限单元分析模型相比，无需进行顶进力、侧阻力和端阻力的叠加，区段与区段之间的力学联系自然存在，同时考虑了管节转动对顶进力的影响，计算过程更加简便，计算精度更高。计算结果表明：相同条件下，整体位移控制有限单元分析模型估算得到的顶管顶进力大于分段位移控制有限单元分析模型，当侧摩擦系数为0.20、0.38时，整个拟合区段，前者顶进力均大于后者；当侧摩擦系数为0.30时，中前区段（顶进距离≤30 m）前者顶进力大于后者，中后区段（顶进距离>30 m）前者顶进力小于后者。说明管节转动角度对顶进力的影响不可忽略，且整体位移控制有限单元法对曲线顶管顶进力估算效果较好。对于一定尺寸和埋深的竖向曲线顶管，影响大尺寸竖向曲线顶管顶进力的主要因素为顶管与围岩之间的注浆压力大小、分布范围、竖向曲线顶管管节在轴向转折处的转动角度。

武汉工程大学学报

阿托吉泮的合成研究进展

基于不同工艺的高凝原油脱水技术实验研究

三热源热布朗热变换器的生态学性能优化

改性异佛尔酮二胺固化剂的制备与固化性能研究

锰氧化物/N-掺杂碳复合材料的制备及电化学性能研究

CEOs/HNTs/PBAT复合薄膜的制备及其性能研究

铜离子掺杂聚乙烯亚胺/碳纳米管热电薄膜的制备与表征

气悬浮技术制备铝酸钙玻璃及其性能研究

用于奶油色素定量分析的注意力残差网络设计与验证

乙酸铵助浸风化壳淋积型稀土矿过程研究

面向边缘设备的轻量级OpenPose姿态检测模型研究

激光多普勒测振仪中光学天线的优化设计与测试

基于联邦分割学习的输电线路异物检测算法

适配水下电源的氢燃料电池系统设计研究

岩溶地区隧道围岩临界防突厚度数值分析

硅烷化玻璃骨料对沥青混合料水稳定性的影响

大尺寸矩形截面竖向曲线顶管顶进力估算：基于整体位移控制有限单元模型

锰氧化物/N-掺杂碳复合材料的制备及
电化学性能研究

铜离子掺杂聚乙烯亚胺/碳纳米管
热电薄膜的制备与表征

用于奶油色素定量分析的注意力残差
网络设计与验证

大尺寸矩形截面竖向曲线顶管顶进力估算：
基于整体位移控制有限单元模型