武汉工程大学学报

不同晶型调控剂对磷石膏制备α-半水石膏结晶生长的影响及其机理研究

2026年08月30 00:00

针对磷石膏资源化利用中面临的“增量-提质”双重困境，以制备高性能α-半水石膏（α-HH）为目标，系统探究了无机盐、有机酸、大分子聚合物及表面活性剂四类晶型调控剂对α-HH晶体形貌的调控作用及其机理。研究结果表明，不同类别添加剂对α-HH的结晶习性影响显著且各异；其中，有机酸类添加剂（如丁二酸、柠檬酸）能有效抑制晶体轴向生长，使α-HH长径比由空白样的20分别显著降低至6和4；相反，镁离子（无机盐类）和油酸钠（表面活性剂类）则分别促进晶体沿c轴优先生长，使长径比增大至60和40。

病毒介导的磷循环机制、生态效应及研究前沿

2026年08月30 00:00

磷（P）是生态系统中重要的限制性营养元素，其循环过程主要受微生物驱动。长期以来，病毒在磷循环中的生态作用一直被低估。病毒不仅能够通过裂解宿主细胞释放有机磷和无机磷加速磷的再循环，还可通过携带辅助代谢基因（AMGs）重编程宿主磷获取与代谢过程，主动调控磷循环。同时，病毒通过自上而下的调控作用影响微生物群落结构与功能，进一步改变不同功能类群在磷循环中的生态贡献。本文从“裂解释放—宿主代谢调控—群落重塑—生态耦合”四个维度梳理病毒介导磷循环的作用机制，重点解析病毒在磷限制环境中的适应策略，及其与碳、氮循环之间的耦合关系。已有研究主要集中于水生生态系统，而土壤等陆地生态系统中病毒介导磷循环的研究相对薄弱，尤其缺乏病毒相关功能基因表达及其生态效应的直接证据。未来需结合多组学、稳定同位素示踪及生态模型等技术手段，多尺度解析病毒在生态系统养分循环中的功能与生态意义。

离子交换树脂对磷矿浸出液中Ca2+/Mg2+的吸附性能研究

2026年08月30 00:00

在湿法磷酸生产过程中，大量杂质金属离子会随着磷矿的分解迁移至酸解液中，严重影响磷酸纯度及下游产品质量，采用离子交换树脂深度去除磷矿酸浸液中的金属杂质离子。结果表明：PM901树脂对Ca2+、Mg2+具有优异的吸附性能，其最大吸附量分别为66.24和38.30 mg/g，吸附符合Langmuir模型，为单层吸附。PM901树脂能快速捕获Ca2+、Mg2+，吸附过程可在60 min之内完成，且吸附几乎不受pH值影响，经5次循环利用后仍能维持其原有的吸附性能。机理分析表明，PM901树脂对Ca2+、Mg2+的吸附机理为化学吸附和离子交换。

基于过氧乙酸的电化学高级氧化过程的研究进展：活化机理、电极材料与挑战

2026年08月30 00:00

过氧乙酸（PAA）作为一种具有不对称结构的绿色氧化剂，因其高氧化还原电位及低毒副产物特性，在高级氧化技术（AOPs）领域展现出巨大潜力。电化学活化PAA（EC/PAA）技术结合了电化学的高效性与PAA的强氧化性，成为降解难降解有机污染物的前沿方向。EC/PAA技术降解污染物的过程涉及自由基与非自由基路径的竞争与协同，降解效率受电极材料的导电性、催化活性和稳定性影响。本文系统综述了EC/PAA体系的理论基础、活化机理（自由基与非自由基路径）、关键电极材料（碳质材料、金属氧化物、生物电化学系统），重点剖析了活性物种（OH?、R-O?、高价金属物种等）的生成机制与污染物降解的选择性关联，并探讨了pH、电流密度及共存物质对反应效率的影响。最后，针对当前研究中机理量化不足、材料稳定性差及实际应用场景局限等问题，提出未来应借助先进原位表征（如拉曼光谱、同步辐射）量化R-O·生成动力学和补充非自由基路径，开发低成本、长寿命、无金属泄漏的绿色电极，并推进真实工业废水应用潜力的研究。

基于氰基噻唑端基的近红外电子受体构建高效有机太阳能电池

2026年08月30 00:00

近红外光子的有效利用，对于提高有机太阳能电池（OSCs）的短路电流密度及整体光伏性能至关重要。设计并合成了一种强吸电子噻唑端基2-（4-（4-氰基-2-氟苯基）噻唑-2（3H）-亚基）丙二腈（FTCN），通过将其引入Y系列受体骨架，成功构筑了一种近红外电子受体（Y6-2FCN）。氰基取代的噻唑端基诱导产生强的分子内电荷转移效应（ICT），使Y6-2FCN的光学带隙达到1.23 eV，表现出优异的近红外光吸收能力。此外，FTCN分子通过四步简单反应获得，且每步收率均高于80%，展现出良好的低成本特性。同时，具有强缺电子能力的FTCN使得Y6-2FCN表现出较深的最低未占据分子轨道（LUMO）能级（-4.28 ?eV），结合其强的近红外吸收，与宽带隙聚合物给体D18共混后，制备的OSCs器件实现了5.06%的能量转换效率，其中开路电压为0.726? V，短路电流密度为18.55 ?mA/cm 2，填充因子为37.59%。该研究为开发兼具超窄带隙、低成本和高性能的有机光伏受体材料提供了一种可行的分子设计策略。

Cr3+掺杂UiO-66金属有机框架吸附分离CO2混合体系

2026年08月30 00:00

UiO-66具有优异的稳定性与结构可调性，因此通过调控孔径可有效提升其吸附容量。本文采用一锅水热法合成了Cr-UiO-66材料，系统研究了Cr的掺杂量（摩尔分数为0.01和0.05）对气体吸附性能的影响。测定了CO2、CH4和N2纯组分在273、298、308 K下0~2 MPa压力范围内的吸附等温线，并对0.01Cr-UiO-66进行了10个吸附循环的测试。结果表明Cr的引入为气体吸附提供了更多的吸附位点，在298 K和0.1 MPa下，Cr(NO3)3改性的复合材料的CO2吸附量可达2.27 mmol/g，与UiO-66（1.73 mmol/g）相比提高了31.2%。此外，采用多种吸附模型对实验数据进行了拟合。结果表明：在低压条件下，压力对吸附的影响较小；而在高压条件下，Langmuir-Freundlich模型的拟合度最佳，Langmuir模型和双位点Langmuir模型的拟合偏差则随压力升高而逐渐增大。基于理想吸附溶液理论计算了CO2/CH4与CO2/N2混合体系的吸附选择性，Cr-UiO-66对CO2/CH4与CO2/N2的选择性最高分别可达10.8和52.4。因此，Cr掺杂可以有效提高UiO-66对CO2的吸附分离性能。

替卡格雷关键中间体合成工艺研究

2026年08月30 00:00

为优化替卡格雷的关键中间体2-[[(3AR,4S,6R,6AS)-6-氨基四氢-2,2-二甲基-4H-环戊并-1,3-二恶茂-4-基]氧基]-乙醇(2R,3R)-2,3-二羟基丁二酸盐的合成工艺，选择了一条以D-核糖为起始原料的合成路线，通过优化反应条件以及后处理方案，达到降低合成成本，简化操作流程的目的，提升工艺工业应用价值。相较于传统工艺，本工艺采用硫酸铜去除吡啶，使第二步反应收率从文献报道的68%提升至80%；同时采用一锅法的开环/缩合/分子内环加成序列反应合成关键中间体7，减少了后处理的步骤，三步反应总收率达到41%；对第8步反应溶剂进行了筛选，将该步收率提升至90%；在第9步反应中加入相转移催化剂四丁基溴化铵，使此步反应收率由60%提升至99%。经工艺优化，该合成路线整体收率可达41%。

糖精钠中甲苯磺酰胺的液液萃取-气相色谱测定

2026年08月30 00:00

优化并建立液液萃取-气相色谱法测定糖精钠中的邻、对甲苯磺酰胺的残留量的检测方法。通过用水溶解糖精钠，加乙酸乙酯萃取其中的邻、对甲苯磺酰胺；并采用DB-17色谱柱进行气相色谱检测，100 ℃保持2 min，以10 ℃/min速率升至260 ℃，保持12 min。结果表明：邻甲苯磺酰胺在质量浓度4.04~40.37 μg/mL内，峰面积与浓度呈良好线性关系，平均回收率为104.9%，相对标准偏差为3.2%（n=12），检测限为0.807 μg/mL。对甲苯磺酰胺在4.06~40.61 μg/mL质量浓度内，峰面积与浓度呈良好线性关系，平均回收率为89.3%，相对标准偏差为1.5%（n=12），检测限为0.812 μg/mL。3个批次的糖精钠样品中邻、对甲苯磺酰胺含量均低于限度，符合药典相关要求。本方法优化了前处理工艺，操作简便，灵敏度与准确性高，无环境污染，可用于糖精钠中甲苯磺酰胺残留量检测。

微生物来源青霉素酰化酶固定化载体构建研究进展

2026年08月30 00:00

青霉素酰化酶（PGA）是6-氨基青霉烷酸及半合成β-内酰胺类抗生素绿色制造中的关键生物催化剂。围绕“结构特征—载体构建—固定化策略—性能评价—工业适配”的逻辑，梳理近年有机高分子、无机/磁性纳米材料、金属有机骨架（MOFs）及天然传统载体研究文献,系统综述微生物源青霉素酰化酶固定化载体的构建相关研究进展。研究表明：亲水高分子载体有利于维持酶分子表面水化层；磁性纳米载体便于快速催化剂回收；MOFs在孔道限域和微环境调控方面具有潜力；连续流和固定床评价正在成为连接材料设计与工业应用的重要方向。当前研究仍存在载体成本偏高、传质限制、酶分子取向调控和长期运行稳定性不足等问题。后续研究需聚焦低成本载体、酶定向固定化、层级孔结构和连续化反应器的协同设计，推动固定化PGA催化剂在β-内酰胺类抗生素绿色制造中的规模化应用。

高硅质胶磷矿矿浆浮选调浆搅拌槽优化研究

2026年08月30 00:00

以晋宁地区某高硅质胶磷矿为对象，提高浮选回收率为目标，针对四直叶整体开启涡轮式和四斜叶整体开启涡轮式两种常用搅拌器，结合计算流体力学与闭环浮选实验，对调浆搅拌槽进行了参数优化，并对放大设计进行了初步探讨。在不同搅拌器直径及搅拌转速下，完成闭环浮选试验，分析精矿回收率。实验结果表明，四直叶整体开启涡轮式搅拌器相较于四斜叶整体开启涡轮式搅拌器有更好的强化搅拌效果，且直径为0.4倍槽径的四直叶整体开启涡轮式搅拌器在2 400?r/min下，精矿回收率达到峰值90.63%。对两种开启涡轮式搅拌器的调浆搅拌过程进行数值模拟，分析了流场特性及流体剪切速率分布，模拟与闭环实验结果基本一致。适当增加搅拌强度，进而增大剪切速率，有利于提高浮选指标，但过强搅拌产生的强剪切作用会破坏颗粒聚团，导致浮选指标下降。与四斜叶整体开启涡轮式搅拌器相比，四直叶整体开启涡轮式搅拌器通常产生更强的径向流和强剪切速率，不仅有利于微细颗粒的分散，同时为微细颗粒和药剂的结合提供了足够的能量。依据单位体积功恒定的放大准则，基于剪切絮凝的工作机理，可将全槽平均剪切速率作为数值模拟放大的设计指标。结合闭环实验和数值模拟结果，当全槽平均剪切速率为110 s-1左右时，可达到较好的浮选效果。

磷石膏无害化处理工艺中多变量智能控制方法

2026年08月30 00:00

针对磷石膏无害化处理工艺中的多变量闭环控制系统过程复杂且高度耦合的问题，提出一种融合模糊控制与深度确定性策略梯度（DDPG）算法的智能控制方法。首先构建了包含pH值、含水率与流量3项关键参数的多输入多输出（MIMO）控制模型，并设计模糊控制器用于实现基础控制逻辑。其次，引入DDPG智能体对模糊控制器的输出增益系数进行动态调节，构建“模糊规则+自适应增益优化”的复合控制结构。仿真结果表明，该方法在调节速度、稳定性与鲁棒性方面优于传统控制，pH调节时间缩短至2.5 s，含水率稳态误差降至0.02，系统收敛更快且信号更平滑，为磷石膏资源化处理过程中智能控制技术的应用提供了有效路径。

基于激光扫描的铜精料库存盘点技术研究

2026年08月30 00:00

面向大型铜精料库存盘点自动化与智能化提升的需求，设计和搭建了一套基于国产二维激光扫描仪的盘库系统，并研究了一种数据校正算法。本系统通过坐标变换、点云配准、点云滤波等方法对原始点云作预处理，采用Delaunay三角剖分法进行三维重建，得到散料堆的三维模型，利用投影法对三维模型进行体积计算，再结合散料的密度得到堆体的质量。针对盘库系统在采集数据过程中由于行车平台在行走时的振动所导致的点云偏移问题，提出了一种振动补偿算法。结果表明，经过补偿后的系统体积测量精度优于补偿前，达到99.7%，相较于进口同步定位与地图构建（SLAM）移动三维扫描设备，大型室内散料仓储的场景下，此盘库系统凭借“低成本+高精度+高效率”的优势，在提供场景适配性技术支撑的同时，显著增强了其在工业现场高频次、非接触式盘点的可靠性和精度，为大型散料堆库存智能化管理提供了切实可行的技术方案。

基于局部特征变换器的多尺度自适应特征图像匹配算法

2026年08月30 00:00

针对图像匹配神经网络提取的关键点特征，存在因视角变化导致匹配点对减少而匹配失败的问题，提出了一种基于局部特征变换器(LoFTR)的多尺度自适应特征图像匹配算法。通过改变提取的关键点特征组成结构，增强关键点的特征描述，强化对应点的相似性，从而优化特征匹配的效果。首先对残差网络（ResNet）和特征金字塔（FPN）输出的原始特征使用多尺度环形卷积（MRC）对齐关键点特征主方向；其次，设计自适应权重融合（AFW）计算环形卷积特征与具有全局位置信息特征的权重，按照权重进行融合，保留环形卷积特征的局部信息与全局特征位置信息的有效主成分；最后，引入边缘化样本一致性（MAGSAC++）算法，对匹配点对进一步筛选，减少噪声影响。在数据集Megadepth和Hpatches上验证所提算法，准确率达到87.62%，相较于LoFTR算法提升了1.78%，在阈值为5°、10°、20°条件下姿态估计误差的精确率-召回率曲线下面积（AUPRC）值均有提升，分别提高了0.8、1.2、1.3，结果证明本文算法有效提高了匹配点数量以及匹配质量，对猪只体长、体宽等参数测量的精度均有提升，为猪只养殖等生产活动提供更精确的测量。

“三低一高”优化配合比混凝土的单轴受压裂纹演变

2026年08月30 00:00

针对无砟轨道道床板混凝土开裂问题，以襄荆高铁中国铁路轨道系统（CRTS） Ⅰ型双块式无砟轨道工程为背景，基于“三低一高”（低胶凝材料用量、低用水量、低坍落度、高含气量）原则提出了一种混凝土优化配合比，其核心在于降低水胶比和用水量、控制胶凝材料用量、提高含气量并引入内养护剂。分别对该优化配合比与工程常用配合比混凝土试件开展单轴受压试验，并结合数字图像相关（DIC）技术与扫描电子显微镜（SEM）进行多尺度表征，对比分析试件的裂纹演变规律。结果表明，优化配合比试件的峰后应力-应变曲线下降更为平缓，终止应变处的单位体积总能量较工程常用配合比试件提高45.1%，峰后脆性改善指数由0.606 0提高至0.924 6，增幅为52.6%，脆性破坏特征明显减弱。DIC分析显示其高应变区出现更晚且分布更分散，裂纹扩展与连通过程更为缓和，有效降低了峰后的局部化程度。SEM观测则表明其基体致密性明显改善，疏松水化产物及初始微裂缝大幅减少。通过宏观力学响应、裂纹局部化演变和微观结构层次协同作用，基于“三低一高”原则设计的优化配合比可改善混凝土的抗裂能力。

在役钢筋混凝土框架结构加固后的抗震性能分析

2026年08月30 00:00

针对部分在役钢筋混凝土（RC）框架结构因抗震设计标准更新及材料性能退化而难以满足现行抗震要求的问题，提出一种基于随机函数表达的非平稳人工地震动模拟方法。首先，在传统Monte Carlo模拟基础上引入随机正交函数，仅采用一个基本随机变量即可生成满足工程精度要求的非平稳人工地震动样本，且其反应谱与规范反应谱吻合良好。随后，以四川宝兴地区一栋10层在役RC框架结构为工程背景，分别采用剪力墙和3种屈曲约束支撑（BRB）形式进行抗震加固，并基于周期比和最大层间位移角评价不同加固方案的抗震性能。结果表明：该方法具有样本需求少、计算效率高和可重现性好的特点；不同加固方案均能提高结构抗震性能，其中人字型BRB在降低周期比、控制层间位移角和减弱扭转效应方面效果最佳，综合抗震性能优于其余两种BRB形式；相比剪力墙加固，BRB无需湿作业，更具工程应用优势。研究结果可为在役RC框架结构抗震加固设计提供参考。