中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

1. Salammo型荧光化学传感器和配合物的合成成、表征及其在环境检测测与抗癌活性中的应用研究

[学位论文] 郭文婷兰州交通大学 2020年博士导师: 董文魁共320页

摘要 : 由于人类对自然资源的不合理开采以及对有毒物质的任意排放，导致环境中出现了大量的污染物，这些污染物很容易扩散至水体、土壤或者空气中，并且长期残留，具有“伪持久性”。更为严重的是这些污染物会通过食物链进入生物体。由于在生物体中的累积和... 展开由于人类对自然资源的不合理开采以及对有毒物质的任意排放，导致环境中出现了大量的污染物，这些污染物很容易扩散至水体、土壤或者空气中，并且长期残留，具有“伪持久性”。更为严重的是这些污染物会通过食物链进入生物体。由于在生物体中的累积和放大效应，这些污染物即使是在相当低的浓度，也会对人类健康构成威胁。研究已经证实了肿瘤和神经系统等重大疾病等均与环境中的污染物存在某种关联。因此，通过发展先进的检测方法来检测与监测环境污染物是明确污染源、研究污染物作用机理、预测污染进程、解决环境问题、改善环境条件、保护人体健康的前提。与其它分析方法相比，荧光分析法因具有灵敏度好、检测快速、准确度高和抗干扰能力强等优点，而成为分析检测和跟踪目标污染物最有效和常用的方法。Salamo型化合物因具有良好的稳定性，结构易于优化，制备过程可控以及与金属离子配位能力强等优点，在催化和传感领域表现出了潜在的应用前景。基于此，通过对Salamo型化合物的分子结构进行衍生化，得到了两种半Salamo型单肟配体，分别用这两种配体与铜离子配位从而组装成了相应的配合物及配位聚合物，同时研究了这些配合物在癌症治疗方面的应用。此外，制备了六种结构特异的Salamo型荧光化学传感器，致力于研究其在环境污染物分析检测和环境修复等方面的应用，量子化学理论计算结果与设计思路相一致。研究内容共分为以下六个部分：（1）首次报道了半Salamo型配体HL1的铜(II)配合物的单晶结构[Cu2(L1)2(μ-OAc)2]，研究发现铜(II)配合物是通过分子间的氢键相互作用自组装形成一个向内无限延伸的三维的超分子构型。模拟细胞微环境的实验证明了铜(II)配合物可以降低GSH水平，改善肿瘤微环境，且具有协同增强化学动力治疗(CDT)效果。细胞毒性研究表明铜(II)配合物可实现在极低浓度下对HeLa细胞的有效杀伤。（2）以半Salamo型配体HL2为前驱体，经Cu(II)催化作用其O-N键断裂形成的配体HL3与醋酸铜(II)反应得到铜(II)配位聚合物∞[Cu(L3)]。体外实验表明该铜(II)配位聚合物能被肿瘤微环境中的GSH分解和还原得到Cu(I)，Cu(I)与肿瘤细胞中过量表达的H2O2发生芬顿反应产生羟基自由基，从而提高了细胞内ROS水平，达到高效的CDT。本研究为开发Salamo型配位聚合物作为增强CDT的潜在抗癌药物提供了新的策略。（3）首次合成了不对称单Salamo型荧光探针G1，并用于高选择性检测硼酸盐和甲醛。其检测机理是G1与硼酸盐发生配位反应关闭了G1的激发态分子内质子转移（ESIPT）过程，从而达到了对硼酸盐比率检测。此外，G1可以用于检测和确定被污染的水体和土壤中硼酸盐的含量，从而在工业废水监测中有良好的应用前景。有趣的是G1和硼酸盐形成的复合物G2可以用于对HCHO污染物实现快速、高选择性和高灵敏度的检测。其检测机理是通过坎尼扎罗歧化反应诱导传感器G2分子结构内硼酸基脱去，触发“启动”Salamo型传感器荧光团。传感器G2在空气和水中能稳定存在，在检测甲醛的同时，将有毒性的甲醛进一步转化为毒性低的化合物。实验证明传感器G2可以用于冷冻食品和水体中甲醛污染物分析。此部分的研究工作也证明：设计的不对称单Salamo型荧光化学传感器可将污染物转化达到消除污染的目的，在环境修复中具有很大的应用前景。（4）首次将单激发双发射半Salamo型传感器G3用于H+的高灵敏检测,其检测范围是pH=2~11。传感器G3检测机理是基于不同pH环境下分子呈现不同的互变异构体构型，从而抑制或开启ESIPT过程，并在生理pH环境中可实现比率传感。此外，发光Salamo型萘基传感器G3分子结构中含有Cu2+离子配位的N2O2配位空腔，可实现高选择性、高灵敏度识别Cu2+离子，其检测限为2.4×10-12mol/L。同时，该传感器G3可实现对实际水样（自来水和黄河水）中Cu2+离子的检测。为提高传感器的应用便捷性，通过制备负载传感器G3的试纸，可方便、快捷和准确地应用于实际水样中Cu2+离子的检测。此外，传感器G3对于Cu2+的识别过程可以应用于防伪领域中，这将大大拓展传感器G3的应用潜力。（5）首次开发出半Salamo型荧光传感器G4用来特异性识别精氨酸（Arg）和谷胱甘肽（GSH），其中Arg使传感器的荧光增强，而GSH使传感器的荧光猝灭。传感器G4也是第一个在含水体系中可以对Arg进行荧光检测的Salamo型荧光小分子传感器。研究发现传感器G4中不同的取代基对分子识别起着重要作用。经实验及量子化学理论计算证实了传感器G4和精氨酸形成了1:1的复合物，可以用于食品及药品中Arg的测定。传感器G4在结构中存在两个潜在活性位点，可以区分GSH与Cys/Hcy，从而建立了一种生物硫醇鉴别新策略。利用三种硫醇结构上的细微差别以及传感器G4中两个特异性结合的活性位点，消除了Cys与Hcy存在时对GSH的干扰，这为3种生物硫醇的荧光区分识别提供了可能。同时该方法具有快速、简便和经济的优点，且传感器G4细胞毒性较小，可进一步拓展应用到生理环境检测。此部分研究工作也证明：设计的新型半Salamo型荧光传感器G4在灵敏性和选择性方面有着明显的优势，有望用于疾病的早期诊断。（6）合成了Salamo型荧光传感器G5，利用其结构中Schiff碱(亚胺)键的断裂和生成分别实现了对ClO-和SCN-高灵敏和快速识别。传感器基于分子内电荷转移(ICT)作为信号机制，通过改变电子的推-拉能力，分别实现了对ClO-和SCN-的比率荧光响应。经实验验证该传感器能在实际水样（自来水和黄河水）中很好地实现对目标物ClO-和SCN-的比率检测。基于ClO-和SCN-之间的氧化还原反应，传感器G5在检测环境体系中污染离子的同时，还可以通过化学反应降解水中的污染物而不对环境产生影响。与其它类型的传感器相比，单Salamo型荧光传感器G5具有合成简便、选择性好、灵敏度高、操作简便易行、响应时间快和可重复利用等优点。收起

关键词 : Salamo型化合物合成工艺荧光化学传感器环境检测

2. 尼日利亚三个油田区土壤微生物群落对石油污染的响应及其降解研究

[学位论文] MACDONALD OGORM MAFIANA 兰州交通大学 2021年博士导师: 李师翁共272页

摘要 : 石油泄漏污染土壤、地下水、植被和河流的事故在全球范围内频发。尼日利亚的石油勘探始于1958年，是非洲最大的天然气储量和石油生产国，全球第六大石油出口国，每天的石油产量超过250万桶。在尼日利亚的尼日尔三角洲地区，石油储存和运输中的泄露事故... 展开石油泄漏污染土壤、地下水、植被和河流的事故在全球范围内频发。尼日利亚的石油勘探始于1958年，是非洲最大的天然气储量和石油生产国，全球第六大石油出口国，每天的石油产量超过250万桶。在尼日利亚的尼日尔三角洲地区，石油储存和运输中的泄露事故，操作故障及非法开采，漏油的发生十分普遍，导致该地区土壤石油污染严重，亟待修复，以恢复农业和社会经济生活。尽管某些受污染土壤的场地修复已经取得了成功，但多数污染场地仍然残留原油。壳牌石油开发公司(SPDC)提供的漏油数据显示，该地区总共发生了44起≥500桶的陆地漏油事件，2011年至2019年之间总计达53631桶，占重大污染事件的83％。其中约有73％污染场地未恢复，对农田、鱼塘、河流、居民区和地下水造成了有害影响。通过增强自然衰减(RENA)进行修复是恢复尼日利亚石油烃污染场所的一种常见且可行的技术。但是，如果未评估潜在的环境因素、原油污染物的性质和土壤微生物群落结构，以了解其在石油污染场地中的作用，则该技术将无效。但当前对该地区土壤微生物群落的变化及微生物对石油污染物的降解尚不了解。因此，本研究进行了五方面的研究工作：(1)对尼日利亚石油污染及其修复的历史与现状进行评估；(2)以尼日利亚三角洲三个不同油田的石油污染土壤为研究对象，进行石油污染物性质、土壤理化性质、土壤微生物群落等研究与分析；(3)比较分析了中国和尼日利亚石油污染土壤微生物群落结构与演替上的差异；(4)利用石油为唯一碳源对尼日利亚三角洲三个不同油田的石油污染土壤细菌进行了分离培养和纯化，分析了不同来源细菌的石油降解能力；(5)探讨了不同来源的微生物群落和培养细菌与石油污染物降解之间的关系。本研究结果拓展了非洲大陆上石油污染对土壤微生物群落的影响及其对石油污染的响应的认识，为尼日利亚石油污染微生物修复提供科学资料。 1．尼日利亚三角洲三个油田区石油污染对土壤细菌和真菌群落的影响对尼日利亚三角洲三个油田UghelliEast(UE)、Utorogu(UT)和UghelliWest(UW)石油污染土壤和无石油污染区Alagomeji(AL)土壤进行了取样，土壤理化性质分析结果表明，土壤pH6.8-7.7，土壤总氮(TN)、总碳(TC)和电导率(EC)存在显着差异。AL土壤的EC值最高为93.5μScm-1，而UE土壤的EC值最低为24.2μScm-1；UT土壤的水分含量(MO)为41.47％，分别比UE和UW土壤高22％和23.9％。运用16SrRNA基因和18SrRNA基因ITS扩增子的高通量测序技术对石油污染和未污染土壤中细菌和真菌群落的变化进行了分析，从三个土壤样本中共获得1515细菌和919个真菌OUT，细菌群落的丰富性和多样性变化趋势分别为ALgt;UTgt;UWgt;UE和ALgt;UWgt;UTgt;UE，真菌群落的丰富性和多样性变化趋势分别为ALgt;UWgt;UTgt;UE和UWgt;UTgt;ALgt;UE。表明石油污染降低了土壤中细菌和真菌群落的多样性，而且，不同油田区石油污染土壤细菌和真菌群落多样性具有较大差异。测序分析共获得42个细菌门和360个细菌科。在石油污染和未污染土壤中共有的优势细菌门均为Proteobacteria和Actinobacteria。在石油污染土壤中，优势细菌门的丰度占群落总丰度的82％，包括Proteobacteria(44%)、Actinobacteria(17%)、Acidobacteria(12%)和Chloroflexi(9%)；与污染土壤相比，在未污染的土壤中Proteobacteria和Actinobacteria的丰度分别显著下降为27.2%和8.4%。在UT土壤中，Bacteroidetes、Firmicutes、Fusobacteria和Planctomycetes的丰度很高，是UE和UW土壤的2倍。在UT、UE和UW土壤中，优势度最高的细菌科分别为unclassifiedRhizobiales(14.4%)、KCM-B-112(12.8%)和Acidobacteriaceae(8.5%)，其他优势菌科为Desulfurellaceae、Rhodospirillaceae和Anaerolineaceae.这些结果表明，不同石油污染区土壤细菌优势类群及其所代表的群落结构不同，这与土壤环境因子和石油组分的差异有关。测序分析共获得8个真菌门、196个真菌科、419个真菌属。优势真菌门的丰度达98.7%，包括Ascomycota50.3%、未分类的真菌42.2%和Basidiomycota6.2%。Ascomycota在AL土壤中达2.3%，但在石油污染土壤UE、UT和UW中其丰度分别为41.5%、55.9%和54.2%；未分类的真菌门在UE土壤占优势，而在UT和UW中丰度显著下降；在UT和UW中Basidiomycota、Rozellomycota和Chytridiomycota丰度显著增加。在科水平上，在AL土壤中Trichocomaceae丰度占38%；而在UE、UT和UW土壤中优势菌科为未分类的真菌，其丰度分别为56.2%、27.9%和40.4%。与AL相比，在石油污染土壤中Chaetomiaceae、Nectriaceae、unclassifiedHypocreales和Sporormiaceae的丰度显著降低。值得注意的是，与石油降解相关的真菌科Sporidiobolales和Montagnulaceae在UT中占分别占10.6%和5.2%，unclassifiedChaetothyriales和Pleosporaceae在UW中占分别占7%和6%，unclassifiedHypocreales在UE中占5%。在属水平上，在未污染的AL土壤中以Aspergillus占优势，而在污染的土壤中，未分类的真菌占优势。Aspergillus、Talaromyces、unclassifiedSporidiobolales和Paraconiothyrium在UT中的优势度明显高于UW和UE。这些结果表明，石油污染改变了土壤真菌群落结构，而且，不同油田区石油污染土壤真菌优势类群也不同。主坐标分析(PCoA)结果表明，AL土壤与三个石油污染土壤细菌和真菌群落分异明显，三个石油污染土壤细菌和真菌群落也具有一定差异，说明微生物群落与分布地域和石油组分的差异相关。冗余分析(RDA)和Spearman相关分析表明，土壤总N(TN)、土壤总碳(TC)和水分含量(MO)与Alpha-、Delta-、Beta-、Gamma-proteobacteria，Acidobacteria、Anaerolineae和unclassifiedSaccharibacteria呈显著正相关，而土壤电导率(EC)和pH与Actinobacteria、Thermomicrobia和KD4-96呈显著正相关，表明这些土壤因子和石油污染对细菌群落的协同作用。对于真菌群落，MO、TN和TC与unclassifiedSporidiobolales、Pleosporaceae、Montagnulaceae和未分类的真菌间呈正相关，而EC与Trichomaceae、Chaetomiaceae和Nectriaceae间呈正相关；土壤pH与真菌类群间没有相关关系。在污染土壤中，土壤有机质(SOM)在UE中最高为13.72%，在UW为4.55%，在未污染的AL中为3.64%，表明其在各样本间具有显著差异。在所有样本中，SOM与基于OTU的细菌群落丰富度和多样性之间呈负相关，而与真菌群落的丰富度之间存在显著正相关(plt;0.05)。Spearman分析揭示了细菌和真菌群落对土壤理化因子的响应，47%和43%的土壤细菌与分别与pH和EC显著正相关，与pH和EC正相关最大的细菌属是unclassifiedAcidobacteria和unclassifiedAcidimicrobiales；而与EC负相关最大属是Anearolinea。53%、50%和43%细菌属分别与TC、TN和MO显著正相关，与TC和TN正相关最大的是Anearolinea，与MO正相关最大的是unclassifiedRhizobiales.对于真菌群落，40%、33%和40%真菌属分别与MO、TN和TC显著正相关，正相关最大的属为Paraconiothyrium和Pyrenochaetopsis，37%和57%的真菌属分别与pH和EC显著正相关. 运用气相色谱-质谱(GC-MS)对3个来源的石油成分进行了分析，结果表明，UT土样中的低分子量石油烃(LMW)，包括环己烷、乙苯、对二甲苯、苯、1H-茚和间薄荷烷等，不同于UE和UW土样中的原油组分，是造成其中一些重要的细菌和真菌类群差异的原因。而且样本间C7–C10、C11–C16和C12–C29石油烃含量的明显差异和土壤MO共同决定着土壤微生物群落结构的差异. 运用PhylogeneticInvestigationofCommunitiesbyReconstructionofUnobservedStates(PICRUSt)软件对细菌群落功能预测分析，将预测蛋白归为KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes(KEGG)orthologs(KOs)，共预测到319pathways，丰度最高的pathways包括核糖体、氨酰基tRNA的生物合成、柠檬酸盐循环（TCA循环）、NADH:醌氧化还原酶和支链氨基酸转运系统.与未污染土壤相比，石油污染土壤中高丰度的pathway包括苯甲酰基-CoA降解、甲烷生成、甲烷氧化、甲烷降解、Cymene降解和萘降解等.在未污染土壤中RNA聚合酶、蛋氨酸生物合成、泛酸盐生物合成、万古霉素抗性、D-Ala-D-Lac型和CheA-CheYBV（趋化性）双组分调节系统的丰度显著增加.在三个污染土壤中，绝大多数烃类降解途径在UE丰度最高而在UT中丰度最低.在石油污染土壤中与石油烃降解相关的Ko包括苯甲酸酯降解(Ko00362)、二甲苯降解(Ko00622)、赖氨酸降解(Ko00310)、色氨酸代谢(Ko00380)、苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸生物合成(Ko00400)、萘降解(KO00626)、丙酸酯代谢(Ko00640)、甲烷代谢(Ko00680)、氮代谢(Ko00910)、脂肪酸代谢(Ko00071)和芳香族化合物的降解(Ko001220).而在未污染土壤中，核心标志性Ko为抗坏血酸酯和醛二酸酯代谢(Ko03021)、半胱氨酸和蛋氨酸代谢(Ko00270)、缬氨酸，亮氨酸和异亮氨酸生物合成(Ko00290)、赖氨酸生物合成(Ko00300)、泛酸盐和CoA生物合成(Ko00770)、黄酮生物合成(Ko00941)、双组分系统(Ko01055),和细菌趋化性(Ko02030).这些结果表明，石油污染土壤中存在多样性和高丰度的石油烃降解途径，包括苯甲酸甲酯二甲苯降解(M00537)、邻苯二酚甲苯降解(M00538)、苯甲酸酯/苯甲酰辅酶A降解(M00540-1和M00551)等许多参与芳烃降解途径，以及硫酸盐还原(M00176)、异化硫酸盐还原(M00596)和硫酸盐转运系统(M00185)等硫代谢相关途径，这些代谢特征表明微生物群落依赖于作为唯一碳源的污染石油烃。 2.中国和尼日利亚油田区石油污染土壤微生物群落结构的比较分析中国和尼日利亚位居世界第四大和第十五大产油国，石油污染成为两国关注的共同环境问题。与尼日利亚一样，中国在沿海地区和陆地上都记录了大量的漏油事件，2016年中国启动了土壤污染防治行动计划以修复受污染的土壤，估计该计划将在2030年实现95％的被污染农田土地的修复与再利用。本研究对中国和尼日利亚石油污染土壤微生物群落进行比较分析，以期获得世界不同地域石油污染与土壤微生物群落之间的相关性，了解环境因素差异对石油污染土壤微生物群落的收起

关键词 : 石油污染土壤微生物石油烃微生物降解尼日利亚

3. 苯并噻二唑类聚合物主支链结构及薄膜制备工艺对光伏性能的影响

[学位论文] 同军锋兰州交通大学 2017年博士导师: 夏养君共239页

摘要 : 发展和开发能将绿色能源太阳能直接转化为电能的太阳能电池技术已成为当今社会应对和解决日益严峻的能源危机和环境污染的有效策略之一。由于传统的无机硅太阳能电池存在生产工艺复杂、采用昂贵的真空热蒸镀方法致使材料损耗高和电池制作过程能耗大等... 展开发展和开发能将绿色能源太阳能直接转化为电能的太阳能电池技术已成为当今社会应对和解决日益严峻的能源危机和环境污染的有效策略之一。由于传统的无机硅太阳能电池存在生产工艺复杂、采用昂贵的真空热蒸镀方法致使材料损耗高和电池制作过程能耗大等不足，因此具有质量轻、柔性、可溶液制备大面积器件等优势的本体异质结型聚合物太阳能电池(PSCs)已成为当前太阳能电池研究领域的热点之一。为了促进PSCs早日迈向产业化、造福人类，提高电池的能量转化效率(PCE)依然是当前研究的核心。光敏活性层是PSCs发生光电转化过程的重要场所，对构成活性层的共聚物(CPs)电子给体材料进行设计和优化就显得尤为重要。本论文以廉价易得的苯并[c][1，2，5]噻二唑(BT)和性能更优异的萘并[1，2-c∶5，6-c']双[1，2，5]噻二唑(NT）为缺电子单元，通过调节D-π-A型聚合物结构中的富电子单元、共轭π桥、柔性侧链和缺电子单元构建了五个不同的聚合物体系，借助光敏活性层薄膜制备优化手段如给/受体共混比例(D/A比)筛选、添加剂1，8-二碘辛烷(DIO)使用和PC71BM替代PC61BM等，系统研究结构变化对材料成膜性、吸光能力、能级结构、分子构型和空穴迁移率(μh)、聚集行为、活性层形貌和光伏器件性能等的影响，探索材料结构、薄膜制备工艺和器件性能之间的关系。主要研究内容如下: 1、改变寡聚噻吩类富电子单元，制备了光学带隙(Eg)在1.48～1.59 eV范围的D-π-A型窄带隙NT基共聚物PT-DTNT-DT、PTT-DTNT-DT、Pff2T-DTNT-DT和对照物PNTz4T，并讨论了给电子单元变化对光伏性能的影响。经过光伏器件制备工艺的优化，同等实验条件下倒置光伏器件的PCE达到5.10％～6.88％，显示了好的应用潜力。添加剂DIO可明显优化活性层薄膜的相分离，使相应器件的短路电流密度(JSC)提高了19％～102％，进而使PCE提高了23％～72％。 2、π桥作为材料分子内电荷转移的通道，不仅连接着D单元和A单元同时又影响着分子内的电荷分离程度。改变共轭π桥制备了无规共聚物PIDTT-TBT、PIDTT-TFBT和对照物PIDTT-DTBT，并研究了共轭π桥变化对光伏性能的影响。PIDTT-TBT在固态薄膜中具有中等的聚集能力。基于PIDTTT-DTBT、PIDTT-TBT和PIDTT-TFBT的最优电池的PCE依次为2.05％、3.50％和2.57％。减少单侧共轭噻吩π桥使材料俘获太阳光能力增强、最高已占轨道能级(EHOMO)降低进而提高了开路电压(VOC)，改善的空穴迁移率和较优活性层形貌，使PCE提高了70％。 3、柔性侧链并非仅限于调节材料的溶解性和成膜性，实际上对材料的光学、电学等物理性能、聚集行为和活性层微观形貌会产生显著影响。调节侧链的形状和大小，成功制备了带隙约1.65 eV的系列窄带隙共聚物PIDTT-DTNT-C16、PIDTT-DTNT-HD和PIDTT-DTNT-OD，并讨论了侧链对光伏性能的影响。发现柔性侧链虽然对材料的吸收光谱和能级结构影响较小，但对固态薄膜的消光系数和堆积行为影响较大。基于这些材料的PSCs的PCE处于低水平(1.02％～1.90％)。低的器件性能主要归咎于活性层薄膜粗糙的表面形貌和差的相分离，严重限制了器件JSC和填充因子(FF)。 4、强的分子内电荷转移作用(ICT)使含不同柔性侧链大小的PBDT-TT-DTNT-HD和PBDT-TT-DTNT-OD在300～820nm内对太阳光有较强吸收，同时具有约1.51 eV的光学带隙和约-5.51 eV的深EHOMO。研究发现从溶液态到薄膜态，PBDT-TT-DTNT-OD的最大吸收峰比PBDT-TT-DTNT-HD具有更大的红移值，同时具有更高的εfilm。尽管柔性侧链对能级和氯苯溶液中的聚集影响较小，但是长链的PBDT-TT-DTNT-OD在固态下具有更好的分子有序性和堆积。从而使基于PBDT-TT-DTNT-HD/PC71BM和PBDT-TT-DTNT-OD/PC71BM的最优光伏器件的PCE分别达到3.99％和5.21％。当侧链从HD增加到OD，器件的PCE提高了30.6％，主要由于长链OD使材料获得更有序的固态堆积进而改善了空穴迁移率，并优化了活性层的相分离，从而使器件的FF得到提高所致。 5、调节D-π-A型共聚物结构中的缺电子单元，制备了吸光范围(300～650 nm至300～750 nm)和能级范围(-5.35 eV至-5.46 eV)具有较大可调节空间的系列共聚物PDTBDT-TIPS-DTBT-OD、PDTBDT-TIPS-DTFBT-OD和PDTBDT-TIPS-DTNT-OD，并讨论了缺电子单元对光伏性能的影响。发现NT基共聚物的溶液和薄膜下聚集最强，FBT基的次之，BT基的最弱。最优器件的PCE介于1.09％～3.37％之间。其中F取代使对应器件的PCE下降了25.9％，而NT替代BT则使对应PSCs的PCE提高了1.29倍。PDTBDT-TIPS-DTNT-OD的PCE较大的提高主要受益于材料对太阳光宽而强的吸光能力、深的EHOMO和适于激子解离和电荷传输的活性层形貌。通过本论文的研究，可以丰富和完善基于富电子单元、共轭π桥、柔性侧链和缺电子单元的材料结构调节对薄膜制备工艺及PSCs光伏性能的影响规律认识，从而为后续太阳能电池材料的设计和活性层薄膜制备优化提供指导。收起

关键词 : 太阳能电池电子给体材料苯并噻二唑类聚合物主支链结构薄膜制备工艺光伏性能

4. 新型螯聚物的制备及其捕集重金属的性能研究

[学位论文] 杨凯兰州交通大学 2019年博士导师: 陈学民共223页

摘要 : 随着现代工业活动的迅速发展所带来的环境污染进一步加剧，由重金属引起的水污染已成为全球化问题。重金属因其毒性、持久性、不可生物降解性以及生物积累性等特点，使得重金属废水的处理成为世界各国环境保护工作的重点之一，寻求新的重金属废水处理... 展开随着现代工业活动的迅速发展所带来的环境污染进一步加剧，由重金属引起的水污染已成为全球化问题。重金属因其毒性、持久性、不可生物降解性以及生物积累性等特点，使得重金属废水的处理成为世界各国环境保护工作的重点之一，寻求新的重金属废水处理方法和更为高效的重金属废水处理剂也已成为当前的研究热点。本文旨在开发高效、实用的重金属废水处理剂，使重金属废水的处理更为简单卓效。壳聚糖具有环境相容性好、可再生、资源丰富以及高度可降解性等优点，在水处理领域已引起越来越多的关注。论文在对课题组先前合成的新型重金属捕集剂O-黄原酸化壳聚糖(XCTS)性能补充研究的基础上，合成了新型螯合聚合物O-黄原酸化-N-苄基壳聚糖(RXCTS)，其重金属捕集性能进一步提升；此外，论文还采用丙烯酰胺为主要原料，通过化学合成方法将重金属离子的强配位基团二硫代羧基引入到丙烯酰胺分子链中制成小分子螯合剂，再将其聚合制备出接枝效果更好的新型螯合聚合物聚二硫代羧基化丙烯酰胺(PDTAM)。RXCTS与PDTAM均具有重金属螯合沉淀和絮凝沉降的双重效能，对废水中的重金属表现出优异的捕集性能，同时亦可去除水中的浊度。本文采用正交实验法确定了RXCTS和PDTAM的最佳制备条件，并借助元素分析、红外分析、核磁等方法对其进行了表征。以实验室配制的重金属水样为处理对象，通过絮凝实验法分别考察了RXCTS和PDTAM的重金属捕集性能、除浊性能等；并对RXCTS和PDTAM的溶液特性、存放稳定性、螯合絮体形态特征、螯合絮体的稳定性、重金属回收性能以及实际重金属废水处理性能等进行了探讨。主要研究结果如下： RXCTS的最佳制备条件为：NaBH4与CTS物质的量之比为1.5:1、反应温度为30℃、反应时间为0.5h。PDTAM的最佳制备条件为：接枝反应中，AM质量浓度为3%，反应物比例[n(NaOH):n(CS2):n(AM)]为2:2:1，预反应温度T1为35℃，预反应时间t1为60min，主反应温度T2为50℃，主反应时间t2为150min；聚合过程中，引发剂AIBI投加量为0.24g，反应温度为60℃，反应时间为18h。红外分析谱图表明，RXCTS分子链上不仅含有黄原酸基，还含有仲胺基，它们均可与重金属离子发生螯合、配位等作用；PDTAM经红外与核磁分析也均表明其分子链上成功接枝了二硫代羧基，且经激光光散射法测得PDTAM重均分子量Mw约为3.5×104，表明小分子盐被成功聚合。 RXCTS与PDTAM均属于两性聚电解质，RXCTS在蒸馏水和自来水中的等电点pHiep分别为3.3和3.0；PDTAM在蒸馏水和自来水中其等电点pHiep分别为4.0和1.6。在相同RXCTS/PDTAM投加量下，重金属去除率通常随体系pH值的降低而减小，但在较低pH值下，增大投药量亦可获得理想的去除效果；体系中共存浊度对RXCTS/PDTAM捕集重金属离子的影响不尽相同，有促进有抑制，但金属离子大多对浊度的去除有明显的促进作用；共存有机配位剂对重金属的捕集也存在一定影响，主要取决于共存体系中配位基团间的相互关系，主要包含配位竞争(抑制)和类聚效应(促进)。 RXCTS不仅可用于去除无氧化性的重金属离子，对于水中的氧化性重金属离子Mn(VII)和Cr(VI)也具有良好的去除性能。对于初始浓度为25mg/L的水样，在RXCTS投加量为210mg/L、pH值为6.0时，总Mn去除率可达100%；RXCTS投加量为480mg/L、pH值为5.0时，Cr(VI)和总Cr去除率分别可达98.8%和96.6%。 PDTAM对单一金属离子体系和混合金属离子体系中的重金属均有良好的捕集效果。在混合体系中，PDTAM对金属离子的选择性依次为Cu(II)?Pb(II)?Cd(II)?Mn(II)?Ni(II)。测得其螯合常数分别为6.76×1011、5.64×1011、3.38×1011、8.55×1010、5.96×1010，表明螯合物稳定性依序为PDTAM-Cu?PDTAM-Pb?PDTAM-Cd?PDTAM-Mn?PDTAM-Ni。PDTAM对实际废水的处理效果也较为理想，且成本低于传统中和沉淀法。螯合絮体的扫描电镜显示不同种类的螯合絮体其形貌各异，但絮体表面均较为粗糙且有明显的堆积和粘附现象，表明高分子链的吸附架桥功能在絮凝过程中发挥着重要作用。絮体稳定性不仅与螯合物稳定性、浸出液酸碱度密切相关，也与絮体形貌有着较大关联。总体而言，RXCTS与PDTAM对多种重金属离子均具有良好的捕集性能，且重金属大多皆可有效回收，产品适用性良好，在酸性及高浊条件下也可实现较高的重金属去除效率。因此，RXCTS与PDTAM具有广阔的应用前景。收起

关键词 : 废水处理螯合聚合物制备工艺重金属离子捕集性能

5. 高速列车隧道压力波效应数值模拟研究

[学位论文] 贾永兴兰州交通大学 2018年博士导师: 梅元贵;刘长青共223页

摘要 : 高速列车通过隧道时的压力波效应——车体压力载荷、压力舒适性和空气阻力是研究车体气动疲劳、改善旅客舒适性以及节能降耗所必须面对的问题，是事关安全性、舒适性和节能环保的重要问题。我国不断提速的高速列车将越来越多地面对西部艰险山区高隧线... 展开高速列车通过隧道时的压力波效应——车体压力载荷、压力舒适性和空气阻力是研究车体气动疲劳、改善旅客舒适性以及节能降耗所必须面对的问题，是事关安全性、舒适性和节能环保的重要问题。我国不断提速的高速列车将越来越多地面对西部艰险山区高隧线比线路和世界各地复杂多样环境，有必要系统研究高速列车隧道压力波效应问题，为其适应国内山区高速铁路环境和未来“走出去”提供必要的数据支撑。本文基于一维流动模型，揭示了高速列车隧道压力波效应诸问题间的关联关系，系统研究了其主要影响因素。本论文研究工作在国家重点基础研究发展计划（973项目）子课题、国家重点研发计划先进轨道交通重点专项子任务以及中国铁路总公司科技研究开发计划重点课题资助下完成。论文开展的主要研究工作如下： 1、基于一维可压缩非定常不等熵流动模型和广义黎曼变量特征线法，在完善单列车通过隧道及两列车隧道内等速交会时的隧道压力波数值计算方法基础上，发展了两列车隧道内不等速交会时的隧道压力波数值计算方法及两列车隧道内等速交会时的空气阻力数值计算方法。验证结果显示，本文一维流动模型在预测高速列车隧道压力波时的误差小于10%，在预测高速列车通过隧道时空气阻力各指标的误差小于8.5%，满足工程设计要求。通过对隧道压力波动时空演化过程的分析，揭示了隧道内压力波动、车体压力载荷、车内压力波动和空气阻力等与压缩波、膨胀波的传播、反射及叠加引起的隧道压力波间的关联关系，奠定了本文采用统一的一维流动模型开展研究的基础。 2、在研究隧道长度对车体压力载荷和空气阻力的影响特性时，结合压缩波和膨胀波的传播、反射和叠加过程，首次提出了基于高速列车最大空气阻力的最不利隧道长度解析计算方法，完善并扩展了最不利隧道长度理论体系。研究结果表明，本文一维流动模型计算得到的基于车头压力载荷正峰值和车尾压力载荷负峰值的最不利隧道长度与解析计算公式的差别在±12%以内。综合考虑8辆编组、16辆编组、单列车通过隧道和两列车隧道内等速交会等情形，车速250~380km/h时基于车体压力载荷峰值的最不利隧道长度在0.6~3.0km范围。车速250~500km/h时基于列车最大空气阻力的最不利隧道长度在0.5~1.5km范围。此外，通过一维流动模型计算结果给出了基于车体压力载荷峰峰值的最不利隧道长度，发现基于头、尾车压力载荷峰值的最不利隧道长度分别与基于车头压力载荷正峰值和车尾压力载荷负峰值的最不利隧道长度更接近。 3、基于一维流动模型，首次系统研究了两列车隧道内不等速交会时的车体压力载荷变化特征，并与单列车通过隧道、两列车隧道内等速时的车体压力载荷进行了对比分析，系统研究了隧道长度、阻塞比、车速、编组长度以及相错时间等对车体压力载荷的影响特征。研究显示：从车头到车尾方向，除两列车隧道内等速交会时的车体压力载荷负峰值基本保持不变外，单列车通过隧道时车体压力载荷正负峰值和两列车隧道内交会时的车体压力载荷正峰值均依次递减；车体压力载荷峰值与车速的2.0~2.5次方成正比；隧道中央等速交会时车体压力载荷峰值通常为隧道内1/3处交会和洞口交会时的2倍以上；16辆编组高速列车头车压力载荷正峰值分别为8辆编组时的约1.5~2.0倍，而尾车压力载荷负峰值约为8辆编组时的1.1倍；由于存在最不利隧道长度，高速列车通过中长隧道时车体承受的压力载荷峰值相对更大。 4、系统研究了隧道长度、阻塞比、列车编组长度和气密指数等对车内压力舒适性的影响特性，获到了隧道长度与最小气密指数的关系，并参照UIC779-11给出了基于中国标准动车组的隧道长度与阻塞比综合影响下的车内压力变化量分布规律。研究计算发现采用尾车内最大压力变化量作为整车最大压力变化量的误差小于12.8%，说明气密指数方法在评价车内压力舒适性时仍具有可取之处。研究结果表明，隧道长度越长、阻塞比越大、编组长度越长、气密指数越小且隧道内交会时，车内压力波动越剧烈，压力变化量也越大，压力舒适性越差。以UIC660标准评判，车速350和400km/h时，长度8.0km左右的隧道对列车气密性要求最高。考虑交会的350km/h高速列车通过净空面积100m2隧道时的气密指数最小要求达到34s，提速到400km/h时则需要50s以上。 5、系统研究了隧道长度、阻塞比、车速、编组长度以及相错时间等对高速列车通过隧道时列车空气阻力的影响特性。研究结果表明，隧道长度、阻塞比和车速对列车空气阻力的影响程度逐渐增大，隧道交会时相错时间对列车空气阻力的影响较小。采用幂指数形式拟合高速列车平均空气阻力与隧道长度、阻塞比和车速的关系时，幂指数n分别为约±0.005（8编组交会）~±0.1（单列车通过隧道）、1.0和2.0。单列车通过隧道时最大空气阻力随隧道长度先增大后维持不变，两列车隧道内交会的最大空气阻力随隧道长度先增大后减小，存在最不利隧道长度。350km/h时，8辆编组和16辆编组单列车通过隧道时最大空气阻力的增长率分别为68%和55%，交会时分别达到135%和125%，计算结果均大于我国《高速铁路设计规范》给出的30%，建议按隧道及列车长度分类研究，并分别针对最大空气阻力和平均空气阻力对相关条目进行修改和完善。收起

关键词 : 高速列车隧道通过压力载荷压力舒适性空气阻力

6. 韩国高中女生汉语日常交际偏误分析——以光州文贞女高为例

[学位论文] 张倩玉兰州交通大学 2021年硕士导师: 王耀东共221页

摘要 : 本文以韩国光州文贞女高为中心进行考察，选取韩国高中女生日常交际语中的偏误为研究对象，利用为期一年的赴韩实践、问卷调查及教师访谈的方式，通过真实可靠的数据，整理并探究韩国高中女生在使用汉语交际时所产生的偏误的特殊性，并提出相应的解决... 展开本文以韩国光州文贞女高为中心进行考察，选取韩国高中女生日常交际语中的偏误为研究对象，利用为期一年的赴韩实践、问卷调查及教师访谈的方式，通过真实可靠的数据，整理并探究韩国高中女生在使用汉语交际时所产生的偏误的特殊性，并提出相应的解决策略，以期在之后的教师培训、教学设计和教材编写中，提供相应的建议与思考，在丰富韩国女高日常交际语教学的同时，也完善韩国的汉语教学，推动中国语言与文化的传播。通过整理分析问卷及访谈资料，笔者发现，韩国高中生在使用日常交际语时会出现以下四点偏误：关注词语忽略整句、关注整句语气忽略词语、交际情境被泛化和日常交际语感情色彩把握不当。影响偏误的因素有三个方面：学习者个体、韩国教师和韩国汉语教材。针对以上偏误原因，笔者提出如下应对策略：首先，针对学习者不够强烈的交际动机，提出激发内在交际动机的策略；针对掌握词汇数量有限质量不高以及对交际语料不够熟悉的问题，指出学习者要积极参与交际活动，进行大量练习；针对母语语言与文化的负迁移，学习者要提高交际语文化差异的敏感性。其次，针对教师偏重翻译而忽略引导的教学方式，提出教师要利用交际法来弱化翻译强化表达；针对教师在教学内容中关注语言忽视语用的问题，解决策略是将语言教学与文化教学有机结合；针对课堂管理能力不足的问题，教师要利用课堂活动优化管理手段；针对韩式“协作教学”的弊端，提出要加强师师间的协作与互补。最后是教材方面，针对汉语教材口语练习过少的问题，要保证教材内容丰富的同时增加口语练习；部分语言材料不符合中国人使用习惯方面，提出教材要及时更新满足真实性原则；而面对女高教材目前仍旧空缺的情况，提出要尽快编写针对韩国女高的教材。收起

关键词 : 韩国高中女生汉语日常交际语偏误原因对外汉语教学

7. 快速地铁列车通过隧道压力波数值模拟研究

[学位论文] 万有财兰州交通大学 2021年博士导师: 梅元贵;丁叁叁共216页

摘要 : 随着城市轨道交通的不断发展，我国已出现速度等级在100km/h～160km/h范围内的快速地铁和快速市域铁路工程案例，而国内地铁运营里程占整个城市轨道交通的73%以上，且在阻塞比大、隧道结构复杂、行车密度大和存在多对列车在隧道内同时跟踪运行等复杂条... 展开随着城市轨道交通的不断发展，我国已出现速度等级在100km/h～160km/h范围内的快速地铁和快速市域铁路工程案例，而国内地铁运营里程占整个城市轨道交通的73%以上，且在阻塞比大、隧道结构复杂、行车密度大和存在多对列车在隧道内同时跟踪运行等复杂条件下产生的隧道压力波问题需要关注并展开研究。本文考虑了地铁隧道带有风井、列车在隧道内跟踪运行和车站位置起停的情况，结合国内快速地铁列车对隧道空气动力学的要求，采用一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线法，选取国内某地铁线路对地铁隧道压力波展开了研究，主要研究内容及结果如下： 1.基于一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线法，结合地铁隧道结构的复杂性和列车运行模式的特殊性，建立和发展了地铁列车多车跟踪通过隧道压力波的计算模型和计算方法，在此基础上研发了国内首套用于数值模拟多对列车隧道内恒速、起停跟踪运行时的压力波程序，并结合国内外实车试验、模型实验和数值仿真结果，初步达到了对程序的间接验证；考虑了隧道内初始大气压，完善了用于数值模拟单列车通过不同坡型和坡度简单结构隧道压力波程序，结合国内外实车试验和数值仿真结果，验证了程序的准确性。 2.针对单列车通过简单结构区间隧道情况，研究了列车运行模式和隧道坡度坡型对隧道压力波的影响：列车从隧道端口直接恒速通过隧道时的车外压力波动比在隧道内先启动再恒速通过时的剧烈；压缩波的传播方向与风速同向（反向）时，对风速起促进（抑制）作用；膨胀波的传播方向与风速同向（反向）时，对风速起抑制（促进）作用；隧道坡型和坡度对压力和风速影响的实质是隧道内的初始大气压，列车通过V型坡、W型坡、人字坡、单面上坡和单面下坡隧道时，车体压力载荷最大值、隧道内风速和压力最大值与坡度呈拟线性关系。 3.针对不同对数列车恒速跟踪通过带风井全线隧道，对比了单列车通过隧道和多对列车隧道内跟踪运行时的车外压力波和车体压力载荷最大值，研究分析了不同因素对车外压力波的影响，结果表明：多对列车跟踪运行时的车外压力波动比单列车通过时的剧烈，车体压力载荷最大值比单列车通过时的大，这也说明了研究多对列车隧道内跟踪运行时压力波的必要性；车体压力载荷最大值随着列车速度、阻塞比和风井面积的增大而增大，列车通过风井时车外压力出现骤升骤降，且对车外压力影响最大，从缓解压力波和减小车体压力载荷角度来讲，风井面积并不是越大越好；由于列车车体压力载荷最大值出现在列车通过风井时刻，所以隧道长度对车体压力载荷最大值无影响；多对列车在隧道内跟踪运行时，除最后一列列车外，其余列车的车外压力波动趋势基本一致，且比最后一列列车的剧烈，故需重点关注第1列列车和最后一列列车；不同对数列车跟踪通过隧道时，第1列列车的头车最大压力正载荷值保持不变，第1列列车尾车最大压力负载荷值的最大值出现在15列列车跟踪时，最后一列列车的头车最大压力正载荷值随着列车对数的增加逐渐减小；从车体压力载荷最大值角度综合分析，发车时间间隔取150s最佳。 4.针对单列车和多对列车起停跟踪通过带风井全线隧道，研究分析了不同因素对车外压力波的影响，结果表明：单列车在隧道内起停通过时的车外压力波动趋势和在隧道外起停通过时的一致，但隧道内起停通过时的车体压力载荷值稍大于隧道外起停时的，列车速度对车体压力最大负载荷的影响比正载荷的大，停车时间对车外压力波动趋势无影响，车体压力载荷最值基本相当；多对列车起停跟踪情况下，停车时间越长，车体压力最大正载荷值越大，最大负载荷值越小，从车体压力载荷最大值角度综合分析，发车时间间隔取180s最佳。 5.针对列车不同的运行情景，基于美国地铁和国内高铁车内压力舒适性标准，提出了列车动态气密阈值建议值：单列车通过隧道时，头/尾车和中间车的气密时间常数分别不能小于0.7s和0.5s；头/尾车和中间车的气密当量泄漏面积分别不能大于229cm2和260cm2；多对列车跟踪通过隧道时，头/尾车和中间车的气密时间常数分别不能小于3.5s和3.0s；头/尾车和中间车的气密当量泄漏面积分别不能大于106cm2和109cm2。在满足同一舒适性标准时，多对列车跟踪时对列车气密性的要求要比单列车通过时的高；从最终的动态气密阈值建议值角度看，满足800Pa/3s标准对列车的气密性要求最高，满足700Pa/1.7s标准对列车的气密性要求最低。本文针对地铁隧道结构的特点和列车运行情景的复杂性，开发了国内首套用于模拟多对列车隧道内跟踪运行的压力波程序，后续可用于较为系统的研究列车速度、阻塞比、列车对数、发车时间间隔、停车时间、竖井位置和隧道长度在内的隧道压力波问题，从而为隧道净空面积的选取和车体气密性设计等提出合理的参数建议。改进完善的用于数值模拟列车通过不同坡型和坡度隧道的压力波程序不但可用于研究地铁隧道压力波问题，还可运用于模拟高速列车通过高海拔、大坡度和特长及超长隧道的压力波问题。收起

关键词 : 快速地铁隧道多对列车运行压力波特征线法

8. 改性磷酸镁钢筋混凝土在盐湖地区耐久性研究及寿命预测

[学位论文] 李双营兰州交通大学 2021年博士导师: 赵建昌共216页

摘要 : 随着我国西部大开发战略的实施，青海盐湖地区的基础工程建设越来越多，由于该地区的恶劣气候环境和特殊的地理环境造成混凝土结构耐久性严重不足，亟待研制一种适应这一恶劣环境的混凝土修复材料。磷酸镁混凝土(简称MPC)具有早强、快硬、粘结性优、耐... 展开随着我国西部大开发战略的实施，青海盐湖地区的基础工程建设越来越多，由于该地区的恶劣气候环境和特殊的地理环境造成混凝土结构耐久性严重不足，亟待研制一种适应这一恶劣环境的混凝土修复材料。磷酸镁混凝土(简称MPC)具有早强、快硬、粘结性优、耐久性好等特点，在修补工程领域表现出独特的优势，本文通过在磷酸镁混凝土中掺加聚丙烯纤维（J）、活性材料二氧化硅(Si)制备改性磷酸镁混凝土，大大的提高了其耐久性能；通过卤水腐蚀、干湿循环、冻融等单一因素、双重因素、交替因素来模拟盐湖恶劣侵蚀环境,对其力学性能、微观结构进行了研究，探究了不同类型（无添加、单掺聚丙烯纤维、单掺二氧化硅、双掺聚丙烯纤维和二氧化硅）磷酸镁混凝土、钢筋及磷酸镁混凝土与钢筋和纤维筋黏结滑移在盐湖复杂环境作用下的损伤失效规律、特点及劣化机理，建立了相应的退化模型，主要研究内容和结论如下：（1）在力学性能研究方面：研究磷酸镁混凝土的物理力学性能，获得最佳配合比，在此基础上添加聚丙烯纤维、二氧化硅对MPC进行改性；通过试验数据回归分析，建立了不同镁磷比（M/P）、水灰比（W/C）、硼砂（B）掺量、粉煤灰(FA)掺量在不同养护周期下磷酸镁混凝土抗压强度模型，通过理论值和试验值对比分析吻合较好。（2）在微观结构研究方面：运用XRD、SEM电镜分析、核磁分析等测试方法对微观结构及成分进行分析，结果表明：产物为NH4MgPO4·6H2O，俗称鸟粪石（Struvite）,硅铝酸钙（CaAl2Si2O8·4H2O）晶体，硼胶（H6B2O4）；当M/P=2.5、W/C=0.35、B掺量为16%、FA掺量为15%、骨胶比（(S+G)/C）=3、J掺量为1.1Kg/m3、Si掺量为1%时结构最密实，孔径最小，孔隙率低。（3）在改性磷酸镁混凝土损伤失效研究方面：通过试验测定不同类型磷酸镁混凝土在盐湖环境单因素（水冻融，水干湿、卤水腐蚀、水软化）、双重因素（卤水冻融、卤水干湿）、交替因素（水冻融+卤水干湿、水冻融+卤水腐蚀）作用下的质量、动弹性模量及微观结构，探究损伤失效规律。结果表明：双掺聚丙烯纤维和二氧化硅时在盐湖环境作用下的性能最好，改性磷酸镁混凝土在双重因素的交替作用下损伤程度较为严重，明显高于单重因素及双重因素长期作用，并且后期损伤程度加快；对试验数据进行拟合提出二次函数Er=1+nB+1/2Cn2为各因素作用下的损伤失效方程，对寿命进行预测，1其试验值和理论值接近拟合效果较好。（4）在钢筋锈蚀研究方面：通过电化学工作站测试不同类型的改性磷酸镁混凝土在卤水干湿、卤水腐蚀、冻融+卤水干湿、冻融+卤水腐蚀作用下磷酸镁混凝土内钢筋的极化曲线和阻抗，探究钢筋的锈蚀规律，建立时变模型。结果表明：在干湿环境下，钢筋锈蚀较为严重。通过极化曲线及交流阻抗图谱分析，在盐湖地区环境下抗腐蚀性能从高到低为：双掺聚丙烯纤维+二氧化硅＞单掺二氧化硅＞单掺聚丙烯纤维。（5）在钢筋和纤维筋黏结滑移研究方面：通过拉拔试验，研究不同类型磷酸镁混凝土在卤水腐蚀、卤水干湿环境下与钢筋和纤维筋之间的黏结滑移性能，获得黏结滑移曲线。结果表明：钢筋的黏结滑移曲线由上升段和下降段两部分组成，其中上升段可分为刚性阶段、强化阶段，下降段可分为弱化阶段、残余阶段，纤维筋的黏结滑移曲线表现为上升段，其中包括微滑移阶段、强化阶段、破坏阶段，揭示它们之间的黏结滑移规律，建立黏结滑移本构关系模型。收起

关键词 : 盐湖环境改性磷酸镁混凝土耐久性退化模型使用寿命预测

9. 兰州河口村历史地段保护研究

[学位论文] 王超兰州交通大学 2010年硕士导师: 邓延复共214页

摘要 : 随着兰州市申报国家级历史文化名城的工作不断开展,河口村以其保存较为完好的传统民居和历史格局,被初步定为兰州市重点历史文化街区之一,并将加以保护和利用。河口村原名庄河堡,位于兰州市西固区河口乡,庄浪河与黄河交汇处。它北靠莲花山,南临... 展开

关键词 : 历史地段保护价值评估兰州河口村

10. 重金属絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠的制备及性能研究

[学位论文] 王刚兰州交通大学 2013年博士导师: 常青共213页

摘要 : 重金属废水大量排放已造成环境严重污染,寻求重金属废水新的处理方法成为当前研究热点,而开发一种高效、廉价、实用的重金属废水处理剂将具有重要的意义。本论文采用现有的高分子絮凝剂聚乙烯亚胺作为母体,通过化学合成方法将重金属离子的强配位基团二... 展开重金属废水大量排放已造成环境严重污染,寻求重金属废水新的处理方法成为当前研究热点,而开发一种高效、廉价、实用的重金属废水处理剂将具有重要的意义。本论文采用现有的高分子絮凝剂聚乙烯亚胺作为母体,通过化学合成方法将重金属离子的强配位基团二硫代羧基引入到其分子结构中,制备出具有捕集重金属和去除浊度双重功能的新型高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX)。采用该新型絮凝剂,可直接利用传统化学沉淀法的处理设施,同时去除重金属离子和降低浊度,从而可减少后续处理单元,简化处理工艺,使重金属废水的治理变得简单易行。本文以聚乙烯亚胺(PEI)、二硫化碳(CS2)、氢氧化钠(NaOH)为原料,采用正交实验法确定了PEX最佳制备条件,获得三种不同分子量的PEX(PEX–1、PEX–6、PEX–60);并借助元素分析、紫外分析、红外分析等方法对PEX进行了表征。以PEX为研究对象,通过絮凝实验法考察了PEX除浊性能、捕集重金属性能以及处理实际重金属废水性能;并对PEX的溶液特性、PEX存放稳定性、螯合絮体形态特征、螯合絮体的稳定性能以及重金属回收性能进行了探讨。主要研究结果如下: 影响PEX制备条件的主要因素为PEI的分子量、CS2的用量、反应温度和反应时间。分子量不同的PEI制备PEX最佳条件不尽相同,PEX–1最佳制备条件为:PEI、CS2、NaOH投加比例1:2:2,预反应温度35℃,预反应时间30min,主反应温度40℃,主反应时间150min;PEX–6最佳制备条件为:PEI、CS2、NaOH投加比例1:3:3,预反应温度20℃,预反应时间30min,主反应温度40℃,主反应时间60min;PEX–60最佳制备条件为:PEI、CS2、NaOH投加比例1:1:2,预反应温度25℃,预反应时间30min,主反应温度60℃,主反应时间60min。 PEX为两性高分子絮凝剂,在等电点时,PEX溶液Zeta电位为零,体系出现浑浊且浊度达到最高。PEX–1、PEX–6、PEX–60溶液的等电点pHiep分别为4.6、5.0、8.4(蒸馏水体系)以及3.8、5.0、8.7(自来水体系)。PEX的除浊性能优于母体PEI的除浊性能,且在PEX等电点时浊度的去除率最大;体系中共存的重金属离子对浊度的去除具有显著促进作用。 PEX对单一重金属体系和混合重金属体系中的二价重金属离子均具有良好的捕集效果。PEX捕集重金属离子对体系pH值的要求相对较低,在酸性条件下重金属离子也能被有效的除去。对于PEX,总体捕集能力顺序为 PEX–1>PEX–6>PEX–60;对于重金属离子,总体捕集顺序为 Cu(II)>Pb(II)>Cd(II)>Ni(II)>Zn(II)。PEX对高价重金属离子Cr(VI)在强酸性条件下去除效果较好,而对Cr(III)在酸性条件下捕集效果不理想。体系中共存的无机阳离子、无机阴离子、浊度对 PEX捕集重金属离子的影响总体上均较小,促进或抑制作用不明显;而共存的有机配位剂对其捕集能力具有一定的影响,或促进或抑制,可通过增加 PEX投加量来减小或消除抑制影响。当浊度存在时,PEX可同时除去体系中重金属离子和浊度,可充分发挥螯合沉淀和絮凝沉淀双重作用。螯合絮体的分形维数结果表明,重金属螯合絮体分形维数越大,相对应的重金属离子去除效果越好。红外分析谱图表明,PEX分子链上成功的接上了二硫代羧基;而PEX分子链上的二硫代羧基、胺基可与重金属离子发生螯合、配位等作用。PEX的存放稳定性、螯合絮体的稳定性均较好,PEX对实际废水的处理效果较理想,且可回收絮体中的重金属,这些均有利于PEX的实际应用。总之,本文合成的新型高分子絮凝剂 PEX在捕集重金属离子时表现出优良性能,在适宜条件下能有效的捕集多种重金属离子,且絮凝沉降性能好,可作为重金属废水的处理剂,具有广阔的应用前景。收起

关键词 : 高分子絮凝剂聚乙烯亚胺重金属含量螯合反应废水处理