武汉工程大学学报

铅锌尾矿中重金属铅的选择性浸出过程研究

2026年04月30 00:00

为了高效回收铅锌尾矿中的铅(Ⅱ），以柠檬酸钠为浸出剂，双氧水为氧化剂，研究了铅锌尾矿中重金属铅(Ⅱ）的选择性浸出过程，探讨了柠檬酸钠浓度、双氧水浓度、pH、固液比、浸出时间等因素对浸出率的影响机制。结果表明：当柠檬酸钠浓度为0.50 mol/L，双氧水浓度为0.02 mol/L，pH为7，固液比为1∶100 (g/mL)，浸出反应时间为360 min时，Pb2+的浸出率为90.1%，且Zn2+、Ca2+、Fe3+、Mg2+的浸出率分别为9.1%、57.6%、2.9%、1.7%，实现了Pb2+的高效浸出，同时抑制了Zn2+、Fe3+此类重金属的浸出率，为后续浸出液中Pb2+的选择性分离回收降低了难度。

磁性超交联聚合物的制备及其对四环素的吸附

2026年04月30 00:00

四环素的滥用所引起的过量排放严重威胁生态环境安全和人类健康。采用Friedel-Crafts烷基化反应制备得到了磁性超交联聚合物（Fe3O4@HCPs-PTES），并研究了其对四环素（TC）的吸附去除。系列表征表明，合成的Fe3O4@HCPs-PTES材料为结构松散，平均孔径和比表面积分别为2.9 nm和559 m2/g的多孔材料。吸附动力学和热力学研究发现，TC在Fe3O4@HCPs-PTES上的吸附符合双室一级动力学模型和Langmuir等温模型，其最大饱和吸附容量为493.7 mg/g，且该过程为自发、吸热过程；该吸附过程的作用力包括氢键、络合作用、π-π相互作用和孔隙填充。Fe3O4@HCPs-PTES材料具有良好的TC吸附能力、易于磁性回收以及可重复使用性，在废水处理方面应用前景广阔。

花岗岩中石英多次反浮选分离探索试验

2026年04月30 00:00

要：湖北某地磁选后花岗岩矿物的主要成分含量为：石英30.22%、钾长石28.59%、钠长石39.14%、其他矿物2.05%。采用十二胺与草酸混合液GDDA、油酸钠NaOL为捕收剂，航空煤油MY辅助下的分子自组装浮选体系，探讨了药剂与矿物作用后zeta电位的变化、矿物团聚情况，通过响应面优化得到最佳浮选条件。结果表明，煤油的选择团聚作用使得石英和长石得以有效分离，石英长石分离最佳条件为：在矿浆pH为3时，GDDA用量700 g/t、NaOL用量20 g/t、MY用量24 L/t，在该条件下长石和石英分离率可达85.18%。实际矿物经优化的一粗二精反浮选工艺处理后，可获得相对回收率92.26%，SiO2含量99.32%的石英精矿。

环糊精在制药技术中的应用

2026年04月30 00:00

一些候选药物水溶性差导致生物利用度低，成为新药研发的障碍。本综述首先描述了环糊精从天然产物中纯化和分离的过程，由于其安全性高被广泛用于制药工业。其次介绍了环糊精内部疏水外部亲水的独特结构，可以通过主客体相互作用与难溶性药物形成包合物，在不改变分子结构的情况下改善药物的稳定性、溶解度和生物利用度。然后，针对药物的不同属性，讨论了环糊精包合物的制备方法、适用范围及其优缺点。最后总结了环糊精在制药领域方面的最新应用案例，及其药代动力学和毒理学数据。

pH响应性羧甲基化纤维素微球原位生长UiO-66及用于双氯芬酸钠的控释

2026年04月30 00:00

首先通过氯乙酸钠与纤维素微球（CM）进行醚化反应制备羧甲基化纤维素微球（CMC-M），然后以CMC-M为生物聚合物骨架原位生长锆基金属有机骨架（UiO-66），成功制备了锆基金属有机框架/羧甲基化纤维素复合微球（UiO-66@CMC-M），并以双氯芬酸钠（DCF）为模型药物研究了其药物负载和控释能力。通过扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和热重分析等表征证实了UiO-66晶体围绕CMC-M骨架的成功复合，且CMC-M上的羧基可能与UiO-66的Zr4+节点发生配位键合。药物负载实验表明DCF的负载主要受物理和化学吸附共同控制，且为单层吸附。体外释放研究证实了DCF@UiO-66@CMC-M的pH响应性控释能力。在模拟胃酸条件（pH=1.2）下，DCF在70 h累计释放约24%，而在模拟肠道条件（pH=7.4）下，70 h累计释放约80%。释放动力学拟合结果显示，药物释放遵循Korsmeyer-Peppas模型，且释放机制符合Fickian扩散。细胞毒性实验进一步证实了UiO-66@CMC-M具有良好的生物相容性和极低的细胞毒性。本研究为设计一种DCF的新型控释载体提供了理论依据。

机械力-化学作用协同诱导无水石膏晶格畸变及性能研究

2026年04月30 00:00

无水石膏（CSA）作为一种资源丰富的固体废弃物，在工程建筑、家居装修及石膏砌块等领域具有广阔的应用前景，但其早期抗压强度发展缓慢及耐水性较差限制了其实际应用。通过机械力球磨及掺入硫酸钠、硫酸铝与生石灰化合物协同激发的方式对CSA进行改性，成功制备CSA基复合胶凝材料。利用扫描电子显微镜和X射线衍射表征CSA基复合胶凝材料的微观形貌及物相组成。研究表明：改性后CSA基胶凝材料的晶体形貌由原先破碎的块状转变为规整的短柱状结构。同时，其1 d与28 d抗压强度最高分别可达10.51、21.09 MPa，28 d软化系数达到0.88。机械力球磨与化学作用协同可有效诱导CSA发生晶格畸变，进而促进其水化进程，显著增强抗压强度并改善其耐水性能。

蔗渣灰对水泥混凝土性能影响的研究进展

2026年04月30 00:00

蔗渣焚烧发电后产生的蔗渣灰（SCBA）是蔗糖产业链的最终废弃物，常被用作甘蔗种植园的肥料。然而，SCBA作为肥料不仅难以提供矿物质营养，还存在污染土壤和水源的隐患。为降低SCBA对环境的负面影响，建筑材料领域的学者将其应用于水泥基复合材料中，相关试验研究已显示出积极的成果。系统综述了SCBA应用于水泥混凝土的国内外文献资料，详细归纳了SCBA分别作为胶凝材料和填充材料时，对水泥混凝土的物理性质（如流动性、凝固时间等）、力学性能（如抗压强度、抗拉强度等）以及耐久性能（如抗渗性、抗氯性等）产生的影响。同时，深入讨论了SCBA提升水泥混凝土宏观性能的关联机制，其根本原因在于SCBA中无定形SiO2所诱发的二次水化反应。最后，总结SCBA在水泥混凝土领域的研究成果，并展望未来的研究方向，以期为SCBA在混凝土中的进一步研究和规模化应用提供理论依据，以促进农业废弃物的高值利用，推动绿色混凝土技术的发展。

泥炭沉积磷脂脂肪酸（PLFAs）对温度的响应

2026年04月30 00:00

近年来，极端干旱事件频发，威胁陆地生态系统尤其是泥炭生态系统的碳汇功能。极端干旱发生过程中温度是最主要的控制因素，温度升高会导致湿地泥炭功能失衡，进而影响泥炭土壤微生物群落结构，但对微生物的干旱胁迫缺乏足够的了解。对神农架大九湖泥炭土壤开展不同温度梯度的培养实验，研究了5、15、25、35 ℃下泥炭土壤微生物磷脂脂肪酸（PLFAs）变化特征，同时讨论了各类环境因子与PLFAs的相关关系。结果显示在不同温度培养下的泥炭土壤样品中放线菌（54.66~162.97 nmol/g）、革兰氏阳性菌（35.49~206.19 nmol/g）、革兰氏阴性菌（51.73~513.87 nmol/g）的PLFAs含量变化范围较大。在不同的培养温度下，革兰氏阴性菌是优势菌群，且其含量与温度呈正相关关系。在25 ℃下，PLFAs的总含量随着培养时间的增加呈下降趋势，而15 ℃下PLFAs的总含量随着培养时间的增加呈上升趋势，25 ℃下的PLFAs的总含量高于5、15、35 ℃下的PLFAs的总含量，表明25 ℃是泥炭沉积微生物生长的最适温度。冗余分析发现总有机碳（TOC）与各类PLFAs含量都有显著负相关性，说明TOC变化特征是控制泥炭不同温度下PLFAs分布的主要因素。综上，温度调控泥炭微生物生物量和群落结构的变化，对深入认识长江中游泥炭湿地土壤碳循环过程及其对全球气候变化的响应提供了科学依据。

2014-2024年间长江中下游水质变化及影响因素分析

2026年04月30 00:00

为掌握长江中下游干流近十年水质变化趋势，选取CODMn、NH3-N和总磷（TP）作为评价因子，采用单因子评价法，分析2014-2024年间长江中下游干流21个监测断面的水质时空变化特征。结果表明：（1）近十年来，CODMn、NH3-N和TP含量总体呈现下降趋势。其中，CODMn和NH3-N达到地表水Ⅰ类水质标准的比例较前五年分别提高了20.1%和20.6%，大多数断面的TP稳定达到地表水Ⅱ类水质标准。（2）CODMn和TP的年均值在长江中游的降幅显著高于下游，而NH3-N的下降趋势则相反。（3）统计分析显示水质改善与污水处理能力提升密切相关，但农村污水处理能力仍显不足。因此，加强乡村污水治理体系建设，有效控制农业面源及渔业污染，是巩固和扩大水质改善成效的关键。在制定水污染防治政策时，应统筹区域经济发展和环境保护，推动实施更具针对性的治理措施。

面向刀路计算的参数曲面几何自适应网格生成算法

2026年04月30 00:00

针对数控加工中复杂参数曲面刀路计算效率低下的问题，提出了一种参数曲面几何自适应网格生成算法。该算法基于参数曲线的几何特性，构建了差异化离散策略：针对直线和圆弧，采用等距和等角度策略对参数曲线进行离散；针对 NURBS 曲线，提出了一种基于弦高差与角度差双精度指标的动态步长调整方法，通过精确控制离散点的分布密度，确保了曲率变化敏感区域的几何精度。在曲面网格生成阶段，结合映射法与Delaunay三角化法生成曲面网格，并采用均匀缩放优化方法改善三角形单元的形状与质量。为满足数控加工对网格几何精度的更高要求，进一步提出基于三角形三边中点和重心的自适应加密策略，通过局部网格细化增强高曲率区域的解析能力。实验结果表明，该算法在保证几何逼近精度的同时，使曲面网格生成效率相比某商用软件平均提升约3%，且网格顶点数和三角面片数分别减少约4.57%和5.60%。该结果验证了本文算法在网格规模和计算效率方面均表现出优异的性能，为复杂曲面加工的刀路计算提供了高效的网格预处理方法，具有重要的理论意义和工程应用价值。

热声回热器研究进展

2026年04月30 00:00

热声回热器作为热声装置的核心部件，其研究对于推动热声技术的发展具有重要意义。本文整理了近年来热声回热器的研究进展。首先，从结构设计的角度出发，对板叠式、丝网式、蜂窝陶瓷和分层结构回热器的设计与优化进行了分析比较，深入剖析了不同结构回热器的性能特点、适用场景与瓶颈问题。其次，总结归纳了有关回热器的声场、流场特性以及频率特性，列举了基于传输矩阵、热声软件模拟和特征时间优化等方法的优化策略，评估了其适用性与局限性。再次，结合典型热声系统案例，探讨了不同类型回热器在热声发动机、制冷机及高频微型系统等实际应用中的表现与优化路径。最后，展望了3D打印技术及声学超构材料等应用于热声回热器中的可行性，提出了多学科融合、多目标优化、实验与仿真协同的研究方向，以期为热声回热器的进一步研究提供有益的参考和指导。

基于语义分割网络的点云焊缝识别研究

2026年04月30 00:00

复杂构件的免示教焊接虽具有自动化程度高、人工成本低的优点，但其成功应用高度依赖于适应性与鲁棒性俱佳的焊缝识别方法。现有的大多数方法在工件繁多或环境恶劣的工况下，识别成功率普遍较低。本文提出一种基于语义分割网络的点云焊缝识别方法。该方法由相机采集工件的灰度图像和三维点云，根据灰度图像，采用DeepLabv3-ResNet50语义分割网络训练焊缝平面提取模型。在模型部署阶段，利用训练得到的焊缝平面提取模型计算焊缝相邻平面的像素坐标，基于像素坐标反向投射回三维点云中，经过平面求交算法计算出三维点云中的焊缝线段。最后通过坐标转换，得到焊缝线段在机器人坐标系下的位置。实验结果表明：生成的轨迹与人工示教轨迹平均偏差为0.208 mm，识别精度为95.3%。相比于传统的点云曲率采样方法和八叉树点云采样方法，本文提出的方法在面对具有多平面工件和强曝光环境中对焊缝的提取具有更高的鲁棒性，且能适配不同环境的焊缝识别。

基于轨迹优化的焊接机器人多领域耦合仿真

2026年04月30 00:00

针对焊接机器人单系统建模存在的结果与实际偏差显著、局部优化有限等不足，本文提出一种基于灰狼优化算法（GWO）的焊接机器人轨迹优化与多领域耦合建模方法。首先，基于Modelica语言构建多领域耦合模型，该模型整合了机械、电气及控制系统，并通过连接器和转换器实现各系统间的能量流与信息的双向交互。其次，将轨迹优化模块嵌入多领域耦合模型，构建高保真虚拟环境，以精准模拟焊接机器人的实际运行状态，从而为轨迹优化算法提供高精度测试平台。最后，采用GWO进行仿真实验。实验结果表明：直线轨迹和曲线轨迹的运行时间分别减少71.60%和26.25%，验证了该方法的有效性。相比传统焊接机器人的单系统建模，本文所提出的方法具有高仿真精度、强大的系统优化能力。

重塑断层泥的力学行为实验

2026年04月30 00:00

探究断层泥力学效应是研究断裂带工程效应的基础，以羊鼻山铁钨矿（北区）断裂带断层泥为对象，通过X射线衍射分析矿物组成，将断层泥初步分为两类，分别开展不同细粒含量配比、含水率条件下的试样直剪实验，并对试验结果进行多变量方差分析以及相关性分析。结果表明：含水率对断层泥黏聚力（c）、内摩擦角（φ）影响非常显著，含水率和细粒含量的共同作用对c、φ有显著影响，细粒含量和含水率水平的改变对φ产生的影响大于对c的影响；对黏聚力的影响程度从大到小依次为含水率、岩性、细粒含量；在含水率为5%~10%时，对内摩擦角影响程度从大到小依次为含水率、岩性、细粒含量；在含水率为10%~15%时，对内摩擦角影响程度从大到小依次为细粒含量、岩性、含水率；基于多元非线性回归理论，建立了多因素与断层泥c、φ的多元非线性回归模型，并对其验证发现，c、φ的多元非线性回归模型判定系数较高，回归显著，且预测值与实际值之间线性关系明显，确定了模型的可靠性。

不同粒径布敦岩改性沥青的低温性能研究

2026年04月30 00:00

为了研究不同粒径布敦岩沥青(BRA)和BRA灰分对改性沥青低温性能的影响，以5种不同粒径的BRA及BRA灰分作为研究对象，通过沥青物理性能试验、流变性能试验、四组分试验，以及沥青混合料低温弯曲小梁试验、半圆弯曲试验对比研究了不同粒径的BRA对沥青及沥青混合料低温性能的影响规律。结果表明：BRA和BRA灰分的粒径越大，改性沥青胶浆及沥青混合料的低温性能越差。当粒径相同时，BRA改性沥青中沥青质含量高于BRA灰分改性胶浆，且前者低温性能较后者更差。兼顾其低温性能和经济性，推荐BRA的最佳粒径为16.8 μm。