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期刊信息/Journal information
中北大学学报（自然科学版）
中北大学
中北大学学报（自然科学版）

中北大学

靳祯

双月刊

1673-3193

xbzr@nuc.edu.cn

0351-3925798

030051

太原13号信箱

中北大学学报（自然科学版）/Journal Journal of North University of China北大核心CSTPCD
查看更多>>本学报是自然科学类学术期刊，充分反映我校生要研究成果，促进学术交流，已被EI、CA、SA、PЖ、中国科学引文数据库等收录。
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    基于近红外漫射光谱的离体血氧测量技术研究

    刘培俊李为龙张睿芝高国雅...
    348-356页
    查看更多>>摘要：基于近红外漫射光谱技术(Near-Infrared Diffuse Optical Spectroscopy,NIRS)和修正的比尔朗伯定律(Modified Beer-Lambert Law,MBLL)提出了一种适用于离体血液的新型氧含量测量方法,同时开发了血氧实时监测系统以实现体外循环血氧参数的连续监测.NIRS利用脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白对两种波长近红外光吸收率的差异来计算组织的吸收和散射系数,朗伯-比尔定律是表征光强衰减与光子传输路径关系的数学表达式,将二者结合可估算血红蛋白的吸收系数;与传统的测量方式不同,本文所提出的透射式测量方法,通过双波长(660～904 nm)光源探头交替切换可获取多参数的光学信号,信号实时上传至采集界面(LabVIEW),经过对数化处理,并结合创新的血氧算法得到血液吸收系数、血氧饱和度与光信号的线性模型.为了验证本文研究方案的可行性,开展了液态仿体实验和离体血溶液实验,以滴入溶液墨水体积(仿体实验)和酵母溶液体积(血溶液实验)为变量,通过调控溶液浓度改变光密度变化幅度,证实二者均与光密度(DO)具有良好的线性关系(r2>0.95,p<0.01).本研究所提出的新型血氧测量方法和血氧实时监测系统适合于离体血液的血氧测量,数据准确可靠、重复稳定性好.

    近红外漫射光谱技术修正的比尔朗伯定律体外循环血氧饱和度

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    基于FeS2及其复合材料的钠离子电池负极材料的研究进展

    呼延璟董小瑞张志文郭子禾...
    357-371页
    查看更多>>摘要：二硫化亚铁(FeS2)具有高理论比容量、高电导率、价格低廉以及环境友好的优势,被视为是一种非常具有发展前景的钠离子电池负极材料.然而,FeS2作为钠离子电池负极材料在其充放电过程中体积变化较大,反应动力学较迟缓,进而展现为电化学性能不佳,这严重制约了其在钠离子电池中的大规模应用.因此,总结FeS2材料在钠离子电池循环过程中的反应机理,归纳既有研究对FeS2负极材料瓶颈问题的解决方式,探讨了未来提升FeS2负极材料性能可行的工作方向,对设计高容量的钠离子电池至关重要.本文首先阐述了FeS2负极材料的结构特性与储钠机制;其次,根据FeS2的反应机制及物理特性,总结了FeS2作为钠离子电池负极材料的瓶颈问题;然后,从FeS2的结构调控、FeS2/碳基复合材料、FeS2/高分子化合物复合材料及FeS2/金属化合物复合材料四个方面归纳了近年来既有研究瓶颈问题的解决方案;最后,基于上述分析,从强化电解质特性、调控电极结构、降低材料成本、改变电极基底及优化电池工作环境的角度提出未来提升FeS2负极材料钠离子电池性能的可行性工作方向.

    FeS2钠离子电池负极材料储钠机理改性策略

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    FeCo2O4催化TKX-50的分解特性及其热动力学分析

    翟安琪赵海霞张军梅郭璟昊...
    372-382页
    查看更多>>摘要：为研究双金属氧化剂作为燃烧催化剂在推进剂方面的应用,基于水热法制备了双金属氧化剂FeCo2O4,并采用扫描电子显微镜(SEM)、N2吸脱附测试(BET)、X射线衍射分析(XRD)和X射线光电子能谱分析(XPS)对催化剂的理化性质进行了表征.通过同步热分析仪(TG-DSC)研究了该氧化剂对5,5'-联四唑-1,1'-二氧二羟胺(TKX-50)的催化分解特性及热分解反应动力学参数的影响.结果表明,双金属氧化剂FeCo2O4 的加入明显促进了TKX-50 的热分解行为,随着双金属氧化剂含量的增加,升温速率为10.0℃·min-1时,复合材料的两个放热峰峰值温度都呈现减小的趋势,最大分别减少了34.0℃和49.7℃.添加双金属氧化剂还会降低复合体系的表观活化能与活化焓值,TKX-50热力学特征参数的降低,证实了双金属氧化剂燃烧催化剂的潜质.

    双金属氧化物TKX-50TG-DSC热动力学参数热分解

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    CO和H2协同非催化还原NO反应特性研究

    谢亚宁曹国强贾广信胡东海...
    383-390页
    查看更多>>摘要：研究氮氧化物(NOx)的非催化还原反应行为对控制其排放具有重大意义.在反应温度为800～1 400℃、气氛条件为VCO∶VH2=3∶1～1∶3的体积比、还原气体的体积比为VNO∶VCO+H2=1∶1～1∶6、停留时间为2.7～7.2 s条件下,在高温固定床反应器中考察了氮氧化物非催化还原反应行为,并使用Chemkin软件进行了动力学模拟.研究表明,在800～1 400℃温度范围内,NO还原率随着温度的升高而提高,尤其在1 300～1 400℃提升率更为明显;增加还原气体的用量,有利于提高NO还原率;延长还原气的停留时间,亦可提升NO的还原率;通过对照CO和H2各自还原NO反应可知,H2较CO的还原能力更强.在混合气体中增加H2浓度有助于提高NO还原率.通过对动力学计算中单独CO、H2气氛以及CO和H2混合气氛还原效果的比较,发现CO和H2具有协同还原NO的效果,混合气氛可提升NO的还原率约6%.通过对NO还原过程的基元反应进行动力学分析确定了CO和H2的还原NO的反应路径.结果证明H2的还原能力比CO更强的原因在于其参与所有基元反应的速率均高.经过进一步路径分析可知,CO和H2协同还原NO的关键反应步骤在于HONO中间产物的生成.

    氮氧化物固定床反应器非催化还原协同效应

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    玉米黄色素微胶囊在风味发酵乳中的应用

    杨俊燕季海霞高莉石英...
    391-401页
    查看更多>>摘要：本文使用超声辅助麦芽糊精(Malto Dextrin,MD)制备玉米黄色素(Maize Yellow Pigment,MYP)微胶囊,以提高MYP的溶解度和稳定性,对其进行了结构表征、理化测定和性能测定,并将其应用于风味发酵乳.扫描电镜和傅里叶变换红外结果证实了微胶囊的形成,粒径和电位结果证明了微胶囊为纳米级且稳定,热重结果表明微胶囊提高了MYP的热稳定性;最优条件下微胶囊中的包埋率为33.51%;微胶囊的溶解度、稳定性明显提高,微胶囊的抗氧化活性随着MYP的增加而增强,微胶囊生物利用度明显提高(P<0.01);样品组与对照组酸奶相比,分析的理化指标未显示显著差异(p>0.05).本文研究表明所制备的MYP微胶囊可以增强MYP的溶解性、稳定性和缓释性,可以用作酸奶中的着色剂和抗氧化剂.

    玉米黄色素微囊化风味发酵乳理化性质

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    高温热处理对花岗岩巴西劈裂裂纹萌生与破坏特征的影响

    杨哲懿武晋文邱永锋宋高莹...
    402-410页
    查看更多>>摘要：为研究高温对劈裂裂纹产生、扩展和贯通过程的影响,对25～1 000℃热处理后的花岗岩开展巴西劈裂实验,采用数字图像相关技术(Digital Imagine Correlation,DIC)跟踪分析了试样在劈裂过程中的主应变场演化.研究结果表明:1)随着热处理温度升高,花岗岩劈裂破坏后宏观断口处弯曲程度加剧,破坏模式由拉伸破坏变为拉剪混合破坏.2)不同高温劈裂条件下,花岗岩总体经历了弹性-塑性-破坏阶段.25℃时,试样发生脆性破坏,塑性变形和破坏阶段极短;100～500℃时,主应变在塑性阶段内明显累积,破坏阶段很短,仍为脆性断裂;600～1 000℃时,破坏阶段明显,失效模式转变为延性破坏.3)随着温度升高,花岗岩延性逐渐增大,端部效应减弱,弹塑性过渡点PE-F相应的荷载水平线性降低.

    花岗岩高温巴西劈裂数字图像相关技术裂纹萌生

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    基于改进SMOTE算法和Ensemble模型的学习结果预测方法

    王晓勇胡胜利
    前插1,257-264页
    查看更多>>摘要：为解决不同领域的数据分类和预测任务中单个机器学习算法适用性较差的问题,以及缓解数据集严重不平衡对预测性能的影响,提出了基于合成少数类过采样(SMOTE)和Ensemble集成模型的数据分类方法.传统SMOTE算法通过对少数类样本进行插值来生成新的合成样本,合成样本中存在噪声和样本间相似性较高的问题.为此,提出了改进的SMOTE算法,通过距离计算移除噪声样本和易混淆样本,得到高区分度的纯净合成样本.然后,利用Ensemble方法调整样本和分类器权重,并组成分类效果更好的强分类器.在公开在线学习数据集Kalboard360上的实验结果表明,使用极限随机树(ERT)分类器时,结合改进SMOTE和Ensemble模型后实现了97.9%的预测准确度,比单个ERT分类器提升了5.5%,证明所提改进SMOTE算法能够生成高质量的均衡化数据,且集成学习模型的性能显著优于单个机器学习算法.

    机器学习神经网络数据挖掘集成学习数据均衡化学习结果预测

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    《中北大学学报(自然科学版)》征稿简则

    封3页
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