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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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    低温热解磷酸改性花生壳生物炭的制备及对水中Cr(Ⅵ)的去除

    赵啟超白红娟韩群英孙竹梅...
    503-512页
    查看更多>>摘要：以花生壳为原料,利用H3PO4为活化剂,低温热解制备了改性生物炭,并对其去除水中Cr(Ⅵ)的效果及机理进行了探究.研究了溶液pH、生物炭投加量、反应时间及初始质量浓度对去除效果的影响,借助 SEM、BET、XPS、FTIR表征了其结构和组成,并探讨了去除机理.结果表明,低温热解与高温热解制备的改性生物炭对Cr(Ⅵ)的去除效果无显著性差异,且低温热解节能环保.低温热解磷酸改性生物炭(PBC350)去除Cr(Ⅵ)的最适条件为Cr(Ⅵ)的初始质量浓度为100 mg/L,50 mL溶液中投加量为0.10 g,pH=2,反应时间8 h,在最适条件下,Cr(Ⅵ)的去除率达到99.0%,约为未改性生物炭(BC350)的 1.5倍.表征结果表明,PBC350表面形成了致密的、蜂窝状的孔隙结构,比表面积为17.75 m2/g,比BC350的比表面积提升了近20倍,同时,XPS和FTIR结果显示,PBC350成功掺杂了磷元素,引入大量含磷(P-O)官能团,能提供电子参与Cr(Ⅵ)还原,提高了Cr(Ⅵ)的去除率.本研究为低温热解磷酸改性生物炭在废水重金属治理中的应用提供了理论基础.

    花生壳生物炭六价铬Cr(Ⅵ)磷酸改性低温热解

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    新型三嗪基Gemini表面活性剂的合成与表面活性研究

    王德华原梦颖卢烨驰耿涛...
    513-521页
    查看更多>>摘要：本文以三聚氯氰、十二胺、乙二胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、溴乙烷为原料,合成了3种不同连接基长度的三嗪基Gemini表面活性剂C12-m-C12(m=2,4,6).通过FT-IR、1H NMR、ESI-MS对其结构进行了表征.利用表面张力法、稳态荧光法、动态光散射法测定了所合成的三嗪基Gemini表面活性剂的表面活性.表面张力测试结果表明,随着连接基亚甲基数从2增加到6,C12-m-C12的临界胶束浓度(CMC)从0.013 mmol/L增加到0.050 mmol/L;动态光散射法测试结果表明,C12-m-C12的粒径随着连接基长度的增加而增加;稳态荧光法研究结果表明,随着连接基长度的增加,表面活性剂越容易形成较大的胶束,C12-2-C12,C12-4-C12,C12-6-C12在水溶液中的临界胶束聚集数分别为105,76和68.

    三嗪基Gemini表面活性剂连接基临界胶束浓度胶束尺寸及分布胶束聚集数

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    贝莱斯芽孢杆菌2L-1对两种芝麻病害的生防作用及机理研究

    刘颖刘清浩赵新贝刘红彦...
    522-530页
    查看更多>>摘要：本文采用含毒介质法测定了贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)2L-1的发酵上清液对植物病原真菌的抑菌活性,通过盆栽试验测定了菌株2L-1对芝麻茎点枯病及芝麻棒孢叶斑病的防治效果,及其对4种作物的促生作用.为明确菌株2L-1的生防作用及机理,对其拮抗过程中的酶活性及促生相关特性进行了检测,对菌株2L-1进行了全基因组测序和次级代谢产物基因簇预测.结果表明,在含毒介质法中,发酵上清液的10倍稀释液对芝麻茎点枯病菌和芝麻棒孢叶斑病菌的抑制率分别为91.51%和83.78%.该菌株可分泌纤维素酶、蛋白酶和木聚糖酶,具备溶磷和产生铁载体的特性,皿内未检测到葡聚糖酶和几丁质酶活性.在盆栽试验中,当该菌株先于菜豆壳球孢(Macrophomina phaseolina)接种芝麻幼苗时的防治效果为45.37%,而当菜豆壳球孢先于该菌株接种芝麻幼苗时的防治效果为29.71%;当该菌株先于山扁豆生棒孢(Corynespora cassiicola)接种芝麻幼苗时的防治效果为25.82%,而当山扁豆生棒孢先于该菌株接种芝麻幼苗时的防治效果为33.64%.菌株2L-1的1×108 cfu/mL菌悬液对供试作物的株高、鲜重和干重都有显著的促生作用,其中供试作物的株高增加26.52%～36.26%,地上部分鲜重增加71.43%～113.64%,干重增加50.00%～128.57%.在该菌株基因组中预测到12个次级代谢产物基因簇.由此可见,菌株2L-1在芝麻防病和促生中具备应用潜力.

    芝麻茎点枯病芝麻棒孢叶斑病贝莱斯芽孢杆菌生防作用促生作用

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    基于迁移学习的肌电信号手势识别方法研究

    游昌欣韩晶常皓任兵...
    531-538页
    查看更多>>摘要：在利用肌电信号进行手势识别的过程中,受行为习惯、肌肉组织以及佩戴方式不同等影响,往往存在手势训练时间长、数据量大、识别准确度低、实时性差等难题.为此,本文运用迁移学习理论对LSTM算法模型进行改进,选取不同状态的手势组成源任务,以训练好的LSTM网络作为源网络模型,对设定的6种手势完成两种迁移策略与非迁移策略下的手势识别对比实验.结果表明:采用预训练方式的迁移学习策略识别效果优于固定值方式的迁移策略.当采用预训练迁移策略的方式改进LSTM手势识别算法时,其训练时间仅为使用LSTM识别算法所需训练时间的1/16,当每个动作仅重复20次时,准确率就可以达到80.2%,比仅使用源网络中的LSTM手势识别方法平均高出22%.因此,采用迁移学习方法在减轻训练量的同时,也可以提高手势识别的准确率.

    肌电传感技术迁移学习神经网络无人系统手势识别

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    激光超声时频参数对裂纹试件的温度检测

    何力郭华玲郑宾刘辉...
    539-549页
    查看更多>>摘要：为了实现对高温工作环境下含表面裂纹试件的温度测量,提出了利用激光超声瑞利波的时、频参数实现表面裂纹试件温度测量的新思路.采用稳态解作为瞬态初始值的温度加载方法,建立了293.15～743.15 K温度范围内结构钢的表面裂纹试件模型,分析了激光超声瑞利波与表面裂纹的相互作用.在时域上,利用瑞利反射、透射波的归一化峰值来定义反射率、透射率这两个时域参数,得出反射率和透射率都与温度成线性增长关系,反射率和透射率随温度的变化率分别为1.45×10-3 dB·K-1和2.3×10-3 dB·K-1;在频域上,提出了瑞利波的小波时频分析(TFA)分布下超声能量强度的特征极值点关系法,得出在特征频率为2.4 MHz时,能量强度的特征极值随温度的线性增长率为2.56×10-4 dB·K-1;实验分析证明了仿真结果的可行性.时、频域的研究结果结合实验分析表明,利用时、频参数与温度的线性关系和变化率,可实现表面含裂纹的试件的温度测量表征.

    激光超声时频参数稳态解温度检测小波TFA分布能量强度

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    碳纤维复合材料层合板的动态力学性能及失效机制

    林作泓高玉波卢涛
    550-556页
    查看更多>>摘要：为了进一步明确碳纤维增强复合材料(CFRP)在冲击加载下的动态力学行为,采用电子万能试验机和霍普金森压杆(SHPB)试验装置,研究了铺层方式为[-45°/90°/45°/0°]的CFRP在厚度和面内方向的静/动态力学性能.结果表明,CFRP复合材料主要发生脆性破坏,在不同方向纤维铺层之间相互纠缠,有效支撑基体,可避免材料发生瞬间坍塌失效.受微裂纹扩展和加载速率关系的影响,复合材料呈现出明显的正相关应变率效应,虽然加入了不同铺层纤维,但材料失效破坏仍主要由基体决定.沿厚度方向加载,裂纹主要以沿45°角扩展的剪切破坏为主,断面在剪应力作用下出现了大量纤维的拔出和断裂.沿面内加载方向,纤维间的粘结层发生脆性断裂,与加载方向一致的纤维发生了屈曲失稳,裂纹穿透纤维层导致脱层.

    碳纤维增强复合材料层合板力学性能失效机理应变率效应

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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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    改进沙猫群优化算法的2D-OTSU多阈值图像分割

    陈昳潘广贞
    前插1,411-419页
    查看更多>>摘要：针对传统多级阈值图像分割方法精度低、收敛速度慢的问题,提出一种改进的沙猫群优化算法(Improved Sand Cat Swarm Optimization,ISCSO)用于全局优化,并应用于2D-OTSU多阈值图像分割任务.通过使用Henon混沌映射和反向折射机制初始化种群,使得种群的分布更加均匀,提高搜索的起始状态,从而增加算法的全局搜索能力;采用非线性灵敏度更新公式来平衡搜索多样性和收敛精度;引入可变螺旋搜索策略改进位置更新算法,以确保算法具有较好的搜索多样性和跳出局部最优解的能力.选取6张测试图像对ISCSO算法进行2D-OTSU多阈值图像分割实验,采用峰值信噪比(PSNR)、特征相似性指数(FSIM)和结构相似性指数(SSIM)对实验结果进行评价.实验结果表明,基于ISCSO算法的2D-OSTU多阈值图像分割方法在图像分割任务中85.2%的结果优于对比算法,具有较强的搜索精度和收敛速度,这证明了ISCSO算法在图像分割领域的有效性和潜力.

    沙猫群优化算法多阈值图像分割2D-OTSU群智能优化算法

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