武汉工程大学学报

水样中邻苯二酚和间苯二酚的辣根过氧化物酶比色试纸测定

2025年08月29 00:00

开发现场高效的检测水体中邻苯二酚和间苯二酚的平台具有重要意义。以纤维素的溶解再生成膜为基础，化学修饰后引入活性生物酶，制备成具有生物活性的纤维素膜基比色试纸，以探究其在水生环境中的有毒有害物质的及时检测。以纤维素膜为载体，高碘酸钠氧化法成功将纤维素结构C2、C3位的羟基氧化为醛基，得到氧化纤维素膜。通过席夫碱反应将辣根过氧化物酶成功固定在羧基化纤维素膜表面。通过扫描电镜展现了纤维素纯膜、氧化纤维素膜、载酶纤维素膜的表面形貌与特征。能谱扫描仪、红外光谱等表征分析了三种膜的表面元素构成和官能团类型。设计了一系列应用实验，包括实验条件的优化、标准溶液检测、检测时间的探究等，系统研究了纤维素膜基比色试纸对环境水样中邻苯二酚和间苯二酚的检测性能。实验证明本项工作制备的纤维素膜基比色试纸对邻苯二酚和间苯二酚的最低检测限分别为0.45、0.09?mmol/L，具有较好的稳定性、便利的及时检测性，在生物传感和环境监测领域具有广阔的应用前景。

Fe3+对草甘膦母液中磷化物的去除研究

2025年08月29 00:00

草甘膦母液中含有草甘膦、增甘膦、亚磷酸等磷化物，是典型的高盐、高化学需氧量（COD）、高磷废液，处理不善将对生态环境造成严重危害。采用化学沉淀法处理母液中含磷化合物，研究了Fe/P摩尔比、初始pH、反应时间对Fe3+的除磷效果影响，优化了除磷条件，探讨了去除机理。结果表明：单一体系中增甘膦、草甘膦和亚磷酸去除的最佳条件存在明显区别。对这3种磷化合物，最优的Fe/P摩尔比分别为0.8∶1.0、1.2∶1.0和1.0∶1.0，最佳沉淀pH分别为1.5，1.5和3.5，沉淀平衡时间分别为30、30和30 min，最大去除率分别为99.8%，99.7%和99.6%。对草甘膦母液中总磷去除结果表明在Fe/P摩尔比为1.0∶1.0，沉淀pH为1.5，沉淀平衡时间为30 min的条件下，总磷去除率可达99.8%，处理后母液中总磷低于排放标准。

乙醇-水混合溶剂半连续水解木质纤维素的研究

2025年08月29 00:00

以水为溶剂在超临界条件下水解木质纤维素制备可发酵糖的工艺因其环境友好、纤维素转化率高的优点近年来成为研究热点。但由于木质纤维素生物质结晶度高，超临界水解的温度、压力高，水解得到的还原糖在高温高压条件下容易降解，导致水解的还原糖收率普遍不高。在管式反应器中采用乙醇-水混合溶剂半连续水解杉木屑制备可发酵还原糖，对反应温度、压力、乙醇-水混合溶剂摩尔比进行了考察。发现乙醇的存在有利于降低反应条件，抑制还原糖的降解，但过高浓度的乙醇反而会降低还原糖的生成速率，产生负影响；温度的升高有利于加快反应速率，同时也加快了还原糖的降解速率。当290 ℃、15 MPa、乙醇-水混合溶剂摩尔比为1∶2的条件时，还原糖收率可达46.35%，比相同条件下在纯水中获得的水解还原糖收率高6%。

螯合态中微量元素肥料的制备及应用研究进展

2025年08月29 00:00

在实际生产中，植物正常所必需的中微量元素，如铁、锌、锰、铜、硼、钙、镁硅等，通常以无机盐形式被直接施入土壤中而容易被固定，导致其难以被植物吸收利用；而螯合态中微量元素肥料通过螯合剂与中微量元素形成稳定络合物，可增强元素在土壤中的活性与可吸收性，能显著提高利用率，对推动农业“高产、优质、绿色”发展及实现可持续农业具有重要意义。系统阐述了三类主流螯合剂制备螯合态肥料的研究现状：（1）天然大分子类，虽螯合性较弱，但富含活性物质且环境友好，可改善土壤理化性质并促进作物生长；（2）有机酸类，螯合稳定性适中且易降解，能提升作物抗逆性与果实品质，其中氨基酸螯合肥还可协同补充氮源；（3）化学合成类，螯合能力强，IDHA因生物降解性优异成为EDTA的绿色替代者，但EDTA存在环境残留风险。在实际应用中，天然大分子螯合率低，有机酸类受土壤pH影响显著，化学合成类部分产品成本高且环境风险突出，同时多元素协同螯合技术不成熟、施用条件苛刻。建议聚焦新型高效螯合剂研发，优化多元素协同螯合工艺；通过跨领域合作构建智能施肥系统，实现精准施用，以降低成本并减少环境影响。

基于丝素的抗菌纤维膜的制备及性能研究

2025年08月29 00:00

通过引入甲基丙烯酰化明胶（GelMA）和甲基丙烯酰化聚赖氨酸（PLMA）改善丝素（SF）纤维膜的亲水性和抗菌性。将GelMA引入SF，制备了GelMA/SF（GS）纤维膜，随后将PLMA作为抗菌组分引入GS纤维膜，制备了PLMA/GS（P/GS）纤维膜。核磁共振氢谱表征证实了GelMA和PLMA的成功合成；傅里叶变换红外光谱证实了所有的纤维膜中的SF在交联后发生了构象转变；扫描电子显微镜观察到所有纤维的形态均呈现扁平状；研究了GelMA和PLMA的引入对纤维膜拉伸性能、亲水性能和抗菌性能的影响。结果表明，PLMA质量分数5%的GS（5%P/GS）纤维膜综合性能最佳，其拉伸性能与SF纤维膜和GS纤维膜相差不大；与SF纤维膜相比，GS纤维膜的水接触角由85.5°降低至54.8°；与GS纤维膜相比，5%P/GS纤维膜的水接触角更低，为52.3°；5%P/GS纤维膜具备优异的抗菌性，并且PLMA不会从纤维膜中溶出损失。因此，5%P/GS纤维膜具有潜在的生物医用价值，尤其在伤口敷料方面。

铕金属有机框架材料的制备与荧光检测MnO4-的研究

2025年08月29 00:00

高锰酸钾（KMnO4）作为一种强氧化剂，其不当排放会对生态系统和人类健康造成严重威胁。本研究以5-(4-羧基苯氧基)间苯二甲酸（H3cpia）为有机配体，以稀土Eu3+为金属中心离子，采用水热合成法成功制备了铕基金属有机框架材料[Eu(cpia)(H2O)2]n·nH2O。该材料展现出优异的荧光性能，最大发射峰位于616 nm（5D0→7F2跃迁）。以该材料作为荧光探针，通过选择性、滴定和抗干扰实验发现，[Eu(cpia)(H2O)2]n·nH2O对MnO4-离子具有特异性识别能力，在0~100 μmol/L浓度范围内呈现良好的线性关系（R2=0.999），检测限低至0.142 μmol/L，猝灭常数高达8.96×103 L/mol。此外，该探针对常见共存离子（包括F-、CO32-、PO43-等）表现出良好的抗干扰能力。紫外-可见吸收光谱证实，MnO4-在300~400 nm处的宽吸收带与[Eu(cpia)(H2O)2]n·nH2O的激发光谱（200~400 nm）高度重叠，导致内滤效应的发生，这是荧光猝灭的主要原因。[Eu(cpia)(H2O)2]n·nH2O是一种高效、可靠的MnO4-荧光探针，有望应用在水环境监测领域。

环氧树脂/氧化铝导热材料的制备及性能研究

2025年08月29 00:00

为了解决电子设备散热问题，以环氧树脂（EP）为基体，以酚醛树脂（PF）为固化剂，以微米级氧化铝（Al2O3）为无机填料，通过高温固化制备含不同粒径及不同粒径复合的Al2O3填充量（Al2O3质量分数）为80%的EP/Al2O3复合材料。利用扫描电子显微镜表征其微观形貌，运用热重分析仪、导热系数仪、万能试验机和电压击穿试验仪进一步研究Al2O3对复合材料热学、力学和电学的影响。研究表明：EP/Al2O3为非完全脆性断裂。当20 μm的Al2O3与45 μm的Al2O3以1∶1的质量比进行级配时，20 μm的Al2O3不能很好地填充在45 μm的Al2O3的颗粒与颗粒之间的空隙，在提升复合材料综合性能方面，未能起到协同作用。Al2O3的加入降低了复合材料的热稳定性。当Al2O3粒径为20 μm时，复合材料的力学性能最佳，拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量分别为58.81 MPa、9.32 GPa、99.46 MPa和14.36 GPa，较EP复合材料分别提高了75%、861%、20%和571%；复合材料的电压击穿强度最高，为21.69 kV?mm-1，较EP复合材料提高了11%。当Al2O3粒径为45 μm时，复合材料的导热系数最高，为2.98 W?m-1?K-1。

茶树微生物资源研究进展

2025年08月29 00:00

茶树作为世界上最重要的经济作物之一，其品质依赖于微生物组的生态功能，微生物在茶树生长发育、抗病抗逆和品质提高等方面发挥着重要作用。随着微生物组学技术的发展，茶树相关微生物资源的研究日益受到关注。本文系统综述了茶树微生物资源的研究进展，阐述了全球茶树资源的生态分布特征；茶树叶际、内生和根际三大生境的微生物群落组成与功能特异性；以及茶树生防菌在茶树病虫害绿色防控中的应用，旨在为茶树微生物资源深入挖掘和开发利用提供参考。未来的研究应着力于解析微生物组与茶树互作的分子机制；加强建立茶树优良功能菌种的筛选、评价和应用体系；推进茶树微生物资源的产业化应用；开发基于微生物组调控的栽培模式，推动茶树微生物研究进入新的发展阶段，为茶产业的高质量发展提供新的科技支撑。

无锡市某医院大肠杆菌耐药情况分析

2025年08月29 00:00

为了研究我国无锡地区大肠杆菌的耐药现状，采用最小抑菌浓度法进行药敏实验，对来源于无锡市某医院检验科的75株大肠杆菌进行氨苄西林、环丙沙星、诺氟沙星、四环素等8种抗生素耐药率检测，并研究其耐药进化和耐药稳定性。结果显示三重及以上抗生素耐药的菌株达73.3%，对氨苄西林、环丙沙星、诺氟沙星、四环素、复方新诺明、头孢噻吩的耐药率分别为92%、60%、53.3%、45.3%、49.3%、52%，对卡那霉素和氯霉素耐药率为12%和13.3%。大肠杆菌在抗生素长时间的胁迫下自身的耐药性普遍提高，且这种耐药性的变化可以被遗传。研究结果可为医生提供参考，以避免抗生素滥用，有利于推动抗生素的减少使用和综合管理。

海底地震动过程的降维建模

2025年08月29 00:00

基于KIK强震台网的1 325条实测海底强震记录，运用参数识别方法验证了Clough-Penzien谱对于海底地震动的适用性，并结合降维方法，实现海底地震动的降维建模。首先，基于最佳平方逼近理论，以实测平均功率谱为目标值识别Clough-Penzien谱的场地参数，将获得的具有场地参数的Clough-Penzien谱与实测功率谱进行对比，验证了传统Clough-Penzien谱仍适用于海底地震动过程；其次，识别演变功率谱参数并确定演变功率谱参数的最优概率模型；最后，基于随机过程的谱表示-降维模拟方法，用4个基本随机变量精细化模拟海底地震动过程。算例结果表明，海底地震动过程的降维模拟方法仅需生成较少样本，便可达到较高的模拟精度，且该方法具有可重现性。此外，生成的代表性样本集具有概率完备性，可与概率密度演化理论结合，从而为海洋工程的抗震可靠性分析提供有效途径。

多传感器集成的智慧大棚物联网监测系统的设计及应用

2025年08月29 00:00

为降低农业生产成本，提高农业种植效率，解决传统大棚环境实时数据采集难，导致决策主观性强等问题，设计一套智慧大棚物联网监测系统。该系统以多传感器和摄像头集成技术为核心，利用微控制器STM32控制多传感器和摄像头对现场植物的生长状态和环境参数进行实时、精准监控，同时将采集得到的多元数据传送至本地显示设备和云平台，实现现场查看和远程APP监测同步进行，并融合农作物生长模型，实现大数据分析和智能预警。此外，该系统采用太阳能电池和无线网络，使其无需依赖外部电力供应和网络连接。经过实地测试与验证，该系统表现出良好的运行稳定性、实时性和准确性，可以给农户决策生产提供科学化、精细化和针对性的数据和分析指导，智能预警，最大限度地提高农作物的质量及产量，为智慧农业的发展提供有力支持。

融合多领域建模与强化学习的进给系统设计与分析

2025年08月29 00:00

针对滚珠丝杠进给系统的多领域耦合特性，以及系统综合设计与性能优化难点，提出了一种融合多领域建模与强化学习的进给系统设计与分析方法。通过深入的数学分析，基于Modelica语言实现了系统各部分的精准建模，并将子模型进行无缝集成，构建了一个全面反映该系统多领域耦合特性的综合模型。实验结果表明，该模型预测的跟踪误差与实验数据之间的最大偏差不超过6.8 μm，模型精准性良好。在此精准模型基础上，提出了一种基于强化学习的控制参数整定方法。该方法利用自学习机制，以系统控制性能为优化目标，通过大批量虚拟仿真，能够自主发掘出最优控制参数组合。本研究为滚珠丝杠进给系统的综合设计和分析提供了一种新的视角。

基于级联被动补偿模块的微波频率信号传递方法

2025年08月29 00:00

针对长距离光纤链路微波频率传递过程中出现的补偿带宽限制、结构复杂和成本高等问题，提出了一种基于级联被动补偿模块实现长距离微波频率信号传递的方法。通过光往返传递提取光纤链路相位噪声，利用级联被动补偿模块得到相位噪声预补偿信号，对经过预补偿的微波频率信号进行级联传递，最终实现微波频率信号的长距离传递。在(100+100) km两级级联光纤链路中，传输6.4 GHz微波频率信号的仿真结果表明，采样时间为1和1 000 s时，信号的频率传输稳定度分别为1.35×10-14和1.24×10-17。该结果比直接传递的频率传输稳定度提高了3.9倍。多级级联被动补偿的理论计算结果表明，相邻级联间频率传输稳定度呈现[N+1/N]倍的关系，其中N为级联的总级数。本文提出的级联被动补偿模块具有结构简单、补偿速度快和鲁棒性等特点，可以在光纤链路中多级添加，为长距离微波频率信号传递提供了便利和理论指导。

水冷质子交换膜燃料电池热管理研究

2025年08月29 00:00

为提高质子交换膜燃料电池内部温度的均匀性，并实现对冷却系统模型的精准控制，设计了一种Y型树状分形冷却流道。利用Fluent软件对带有冷却流道的单电池进行数值模拟，分析了冷却水温度及流量对质子交换膜表面温度分布和单电池极化曲线的影响。同时，利用Simulink搭建PID控制器和自抗扰控制器（ADRC）模型，分别对电堆温度进行控制，并对比分析了二者控制效果的优劣。结果表明：当冷却水质量流量为1 g/s时，333 K的冷却水比298 K的冷却水对燃料电池的冷却效果更佳，质子交换膜表面温差更小，温度分布也更均匀；当冷却水温度为室温298 K、质量流量为1.5 g/s时，达到最大电流密度0.440 3 A/cm2；当冷却水预热至343 K、质量流量为6 g/s时，达到最大电流密度0.476 8 A/cm2；ADRC的控制效果优于PID控制器，当负载电流3次阶跃变化时，ADRC调节电堆温度的超调量比PID控制器分别减小了62.5%，56.2%和46.6%，调节时间分别减小了10.32，18.46和24.18 s。

CEEMDAN-改进小波阈值联合去噪算法在地表沉降预测中的应用

2025年08月29 00:00

对监测数据进行去噪处理有利于后期地表沉降预测，但目前广泛采用的自适应噪声完备集合经验模态分解（CEEMDAN）-小波阈值联合去噪算法中，软阈值函数存在的恒定偏差和硬阈值函数存在的不连续性等问题会严重影响去噪效果。提出一种改进阈值函数，形成CEEMDAN-改进小波阈值联合去噪算法，提高了去噪效果和预测精度。先对监测数据进行CEEMDAN分解，再用改进小波阈值去噪算法对分解得到的高频分量进行去噪，最后将去噪后的高频分量与低频分量重构得到去噪数据。仿真信号去噪实验表明，与原算法相比，CEEMDAN-改进小波阈值联合去噪信号的信噪比提高了2.84%、均方根误差降低了7.14%；工程实例研究表明，使用CEEMDAN-改进小波阈值联合去噪数据得到的沉降预测结果较原算法的最大绝对误差和均方根误差分别降低了4.23%和10.53%。

露天矿排土场边坡稳定性分析与滑坡防治

2025年08月29 00:00

露天矿排土场的边坡安全是矿山日常生产的保障。以某露天矿排土场为研究对象，选取了4处典型剖面，采用数值模拟的方法，计算了自然工况和降雨工况下4处剖面边坡的稳定性，计算结果：表明降雨工况下4处边坡安全系数均降低了约40%，且降雨时一处剖面边坡已经处于不稳定状态。从孔隙水压力、土体自重的角度分析了降雨对边坡的影响，决定对该处边坡采取锚杆支护和截排水设施结合的治理措施，并对加固后的边坡进行数值模拟，计算得到自然工况下边坡的安全系数从1.22提升到了2.03，提升了约66%；降雨工况下边坡的最小安全系数从0.83提升到了1.37，相比于未采取治理措施升高了约60%，无论是自然工况还是降雨工况下，边坡的安全性均显著提高。

腹板拼装偏差对波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥力学性能的影响

2025年08月29 00:00

为研究腹板拼装偏差对波形钢腹板箱梁桥力学性能的影响，以一座三跨波形钢腹板预应力混凝土（PC）组合连续箱梁桥为例，仿真模拟悬臂浇筑施工过程及成桥状态，分析波形钢腹板搭接角度偏差、内外侧腹板间距及高度偏差对结构变形、应力及稳定性的影响规律。研究结果表明：内外侧腹板间距偏差相较于其他两种拼装偏差，对波形钢腹板受力性能影响更加明显。在最大悬臂阶段，主梁变形对内外侧腹板间距偏差最为敏感，内外侧腹板间距偏差-15 mm时，主梁变形最大变化量为0.89 mm；其次为腹板搭接角度，对腹板高度的敏感性很小，内外侧腹板高度偏差-15 mm时，主梁变形最大变化量仅为0.20 mm。在成桥阶段，主梁变形对内外侧腹板间距偏差最敏感，搭接角度次之，对内外侧高度偏差的敏感性最小。内外侧腹板间距偏差对腹板剪应力的影响比较显著，腹板搭接角度偏差和内外侧腹板高度偏差的影响相对较小。3种拼装偏差对主梁顶底板应力和桥梁结构的稳定性的影响均较小。