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  • 仪器表征技术专题综述
    杜振霞, 曾沂涌, 侯海悦, 魏博琛, 张艳境, 李钰洁
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(1): 1-16. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.01.001
    摘要 (1817) PDF全文 (2379) HTML (1702)   可视化   收藏

    液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)是当代最重要的分析技术之一,该技术结合了色谱的高效分离功能和质谱的强大结构鉴定功能,具有灵敏度高、特异性好等特点,广泛应用于复杂体系的定性和定量分析。本文介绍了LC-MS的基本原理、仪器结构和分析方法,梳理了LC与低分辨率质谱(LRMS)、高分辨率质谱(HRMS)联用技术在食品安全、营养成分分析、组学(如蛋白质组学、代谢组学等)分析、环境污染物分析等领域中的应用,最后介绍了LC-MS的新进展,包括二维色谱(2D⁃LC)和离子淌度分离(IMS)技术。

  • 化学与化学工程
    高伟伟, 陈晓春, 房玉东, 杨继星, 张志, 汪振
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(1): 17-28. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.01.002
    摘要 (864) PDF全文 (938) HTML (825)   可视化   收藏

    为了科学准确地辨识影响化工企业安全风险的关键因素,并量化评价关键因素对企业安全风险的影响,分析梳理了全国近10年551份化工企业安全生产事故典型案例调查报告,从中提炼出影响安全生产风险的15个关键因素。将故障树分析法(FTA)、贝叶斯网络法(BN)与蝴蝶结分析法(BTA)相结合,构建了FTA-BN-BTA多方法融合的风险分析框架体系,建立了安全风险溯源模型。采用该模型对国内某化工企业的安全生产事故进行实证分析,结果表明,动火作业不规范、受限空间作业不规范、应急处置不及时、工艺装备泄漏这4个关键因素对该化工企业安全生产的影响最为突出,结果与该化工企业的实际情况相吻合。FTA-BN-BTA安全风险溯源模型融合了3种分析方法的优点,所构建的“因果分析-概率计算-屏障优化”三位一体的企业安全风险管理闭环模式可弥补传统方法在“结构-概率-控制”维度上的不足,研究结果可为相关化工企业安全风险分级管控及安全隐患源头治理提供理论指导。

  • 陈剑铭, 王晴, 徐鑫, 马子昂, 伯鑫, 李杨
    北京化工大学学报(自然科学版). 2025, 52(6): 1-9. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2025.06.001
    摘要 (560) PDF全文 (334) HTML (531)   可视化   收藏

    随着城市化和工业化的发展,日益严峻的空气污染形势和频发的极端天气事件对公共健康构成了重要威胁。本研究旨在评估气象因子及空气污染对呼吸系统疾病死亡的影响。以2014年1月1日至2024年7月31日中国北京市海淀区的气象数据、空气污染物数据和呼吸系统疾病死亡数据为研究数据集,利用随机森林(RF)模型分析气象因素和空气污染物对呼吸系统疾病死亡的影响,并结合SHapley Additive exPlanations (SHAP)开展呼吸系统疾病死亡的影响因素分析。斯皮尔曼相关分析和RF模型结果显示,SO2浓度、NO2浓度、PM2.5和PM10与呼吸系统疾病死亡呈正相关,最低气温与呼吸系统疾病死亡呈负相关,且该模型在冬季展现出较其他季节更优的预测性能。此外,模型的SHAP全局特征结果表明最低气温是影响呼吸系统疾病死亡的最主要因素。研究结果表明RF模型具有预测呼吸系统疾病死亡的潜力,能够有效结合气象和空气污染数据进行呼吸系统疾病的预测,结合SHAP能够进一步提升机器学习模型的可解释性。本研究可为政策制定者科学制定针对性的空气质量控制措施、极端气温健康预警及季节性呼吸系统疾病防控策略提供有力的支撑。

  • 化学与化学工程
    刘祯, 邱文恒, 黄腾君
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(2): 24-33. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.02.003
    摘要 (534) PDF全文 (325) HTML (465)   可视化   收藏

    碱水制氢电解槽是制氢平台的核心部件,其性能影响着制氢平台的产氢纯度和效率。目前,人们对碱水制氢电解槽的研究多聚焦于镶嵌球凸和球凹的流道内部流场分布,电解槽多采用单入口设计,缺乏从入口数量维度对流道内部流场分布规律的分析。为此,搭建了产氢量为10 Nm3/h的碱性电解水制氢试验平台,考察了系统压力和工作温度对制氢电解槽性能的影响,结果表明:当系统压力增大时,电解电流和氢中氧含量均增大;当工作温度升高时,电解电流增大,氢中氧含量降低。根据试验平台的设计参数构建了极板单入口流道模型,同时设计了双入口和三入口的电解槽极板流道,采用计算流体力学(CFD)分析了流道内部的流场分布特性,结果显示:单入口和双入口流道的涡旋分布广,形成低速尾迹区,速度梯度大,流场不均匀;三入口流道的涡旋面积小,流场梯度低,分布较均匀;入口数量及结构显著影响电解液的湍动能,单入口流道易形成高湍流区,双入口和三入口流道通过分流弱化峰值,使湍动能分布更均匀,同时双入口的对称结构可提升湍动能分布的规则性。

  • 化学与化学工程
    汤轶明, 张胤杰, 许海军, 林爱军
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(1): 29-39. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.01.003
    摘要 (531) PDF全文 (663) HTML (481)   可视化   收藏

    随着城市发展和经济增长,拉萨市的生态环境存在一定的潜在风险。为了推动拉萨市经济与生态环境的高质量协同发展,基于层次分析(AHP)-熵权耦合法对拉萨市生态敏感性进行评价。选取高程、坡度、坡向、水域缓冲区、植被覆盖度、土地利用类型、年均降雨量作为生态敏感性指标因子,利用AHP-熵权耦合法确定各指标的权重值,发现拉萨市的植被覆盖度和年均降雨量对生态敏感性的影响较大,其权重分别为0.266和0.213。借助ArcGIS软件进行单因子生态敏感性及综合生态敏感性分析,结果表明:拉萨市整体的生态敏感性较高,其中较高敏感性和极高敏感性区域的面积占比总计为41.31%,主要分布在当雄县的东北部和纳木错地区以及墨竹工卡县、林周县、尼木县和曲水县的植被覆盖区;中等敏感区的面积占比为27.96%,主要分布在拉萨河流域的人类聚集区以及植被覆盖度适中的灌木丛和草地区域;极低敏感性和较低敏感性区域的面积占比总计为30.73%,主要集中在拉萨市西北部的高山、人类活动聚集区以及永久性冰川和积雪地带。未来,拉萨市应加强整体环境保护与土地资源合理利用,尤其要关注高敏感区域的水生态、植被保护及降雨量,同时应考虑区域开发过程对永久冰川和积雪区域的影响。

  • 化学与化学工程
    吕庭玮, 颜小香, 陈东梁, 尹彩虹, 吴飞阳, 沙彦杉, 周宇聪
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(2): 15-23. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.02.002
    摘要 (525) PDF全文 (305) HTML (465)   可视化   收藏

    偶氮二异戊腈(AMBN)作为典型油溶性偶氮引发剂,其热分解过程伴随剧毒气体释放与潜在燃爆风险,在化工生产与储运中存在安全挑战。通过反应力场分子动力学(ReaxFF⁃MD)模拟与热重分析(TG/DTG)实验,系统探究了AMBN的热解路径及动力学特性。模拟结果表明:高温条件下偶氮键优先断裂,主要生成N₂、HCN、C₂H₂等小分子产物;基于Flynn⁃Wall⁃Ozawa(FWO)和Kissinger⁃Akahira⁃Sunose(KAS)等转化率法计算的平均表观活化能为102.24 kJ/mol,且Coats⁃Redfern法表明Second⁃order(F2)模型为AMBN的最适机理函数模型。本研究为AMBN在工业应用中的热敏感性精准控制与安全评估提供了理论依据。

  • 综述
    国姿, 李彦奇, 赵鹏杰, 林爱军, 谭笑
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(2): 1-14. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.02.001
    摘要 (495) PDF全文 (754) HTML (428)   可视化   收藏

    磷石膏是湿法生产磷酸的副产物,其长期大量露天堆存可能引发土壤和地下水污染,磷石膏资源化利用已成为行业关注的焦点。为了准确把握该领域的研究热点和发展方向,以Web of Science(WoS)核心数据库和中国知网(CNKI)数据库作为数据源,收集了2002年1月—2025年1月磷石膏资源化利用研究的相关文献,利用CiteSpace软件对这些文献进行分析,构建了相关知识图谱,总结了该领域的研究现状、热点动态及存在的主要问题,并对其发展趋势进行了展望。结果表明:近年来关于磷石膏资源化利用的文章数量呈现上升趋势,我国在该领域的发文量最多,在国际合作中起主导作用;磷石膏资源化利用由单一建筑领域逐步呈现多元化趋势,我国磷石膏资源化利用的技术应用和政策导向是贯穿始终的研究主线;磷石膏资源化利用的研究热点为建筑材料、环境修复、土壤改良及调理组分、高价值产品制备/回收等,存在的主要问题是磷石膏中的杂质成分影响产品性能、实验室研究成果工业转化困难以及标准体系不统一。

  • 张文嘉, 蓝城, 宋国文, 张桐茵, 员荣平, 孙宏亮, 宿翀
    北京化工大学学报(自然科学版). 2025, 52(6): 91-98. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2025.06.011
    摘要 (478) PDF全文 (233) HTML (391)   可视化   收藏

    急性阑尾炎(AA)CT诊断长期面临效率低、基层误诊率高的临床困境。为解决这一问题,开发了基于改进nnU⁃Net的智能诊断系统,重点融合以下3项创新技术:一是提出动态加权复合损失函数,结合Dice与交叉熵损失,并根据训练进程动态调整权重,有效提升小目标阑尾的分割精度;二是引入边缘增强监督机制,通过边缘信息强化模型对阑尾边界的感知能力;三是利用Shapley Additive exPlanations(SHAP)方法量化关键形态学指标对诊断决策的影响,增强系统的可解释性。使用60例临床确诊的急性阑尾炎患者CT数据进行训练,并选取30例病例(15例阑尾炎,15例正常)作为独立测试集进行评估。实验结果表明,系统在阑尾分割任务中取得了72.35%的Dice系数,在诊断性能上,智能诊断系统的表现(灵敏度73.3%、特异度80.0%、准确率76.7%)与高年资医生相近。此外,系统平均诊断时间为23.5 s,显著提高了诊断效率。研究结果表明该智能诊断系统具备准确、快速、可解释的优势,具有广泛的临床应用潜力。

  • 材料科学与工程
    武圣杰, 陈智, 胡仕凯, 殷德贤, 赵秀英
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(2): 71-80. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.02.008
    摘要 (473) PDF全文 (191) HTML (414)   可视化   收藏

    在环保与可持续发展需求的驱动下,生物基聚氨酯作为一种绿色阻尼材料展现出广阔的应用潜力,但目前其在减振降噪领域的应用研究尚不够充分,其阻尼性能仍需进一步提高。以生物基聚三亚甲基醚二醇(PO3G)为软段制备了生物基聚氨酯弹性体。采用物理共混的方法制备了受阻酚AO-80/生物基聚氨酯弹性体复合材料,通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)及万能材料试验机对复合材料的氢键作用、力学性能及阻尼行为进行了系统的表征。实验结果表明:随着受阻酚AO-80添加量的增加,复合材料中氢键作用增强,拉伸强度由6.3 MPa提升至10.2 MPa,断裂伸长率从209%提高至321%,玻璃化转变温度(T g)由-43.2 ℃升高至-23.8 ℃,最大损耗因子(tan δ max)由0.71提升至1.06。本研究为开发高性能生物基聚氨酯阻尼材料提供了新思路。

  • 材料科学与工程
    李娇, 卢咏来, 王朝, 张立群
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(1): 61-69. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.01.006
    摘要 (453) PDF全文 (405) HTML (381)   可视化   收藏

    针对传统化石基弹性体引发的环境问题,开发生物基可降解聚酯弹性体正逐渐成为研究热点。本研究聚焦甘油基聚酯弹性体性能,采用生物基二元酸、二元醇和甘油,通过优化熔融缩聚工艺,构建了具有可控交联网络的生物可降解聚酯弹性体。实验结果表明,通过控制甘油引入时二元酸和二元醇酯化的程度,实现了聚酯交联弹性体弹性的提升(凝胶含量约为31%,溶胶分子量为2.84~7.76 kg/mol)。差示扫描量热仪(DSC)分析结果表明:弹性体为完全无定形态,玻璃化转变温度(T g)稳定在-49~-47 ℃之间。在5 L反应釜中放大实验,通过优化工艺参数,制备了凝胶含量为33.53%、溶胶分子量为7.25 kg/mol的高弹性材料。本研究为开发环境友好型口香糖提供了材料的解决方案,同时为生物基弹性体的工程化应用建立了工艺生产经验。

  • 张英, 蒲晓琦, 祝海江
    北京化工大学学报(自然科学版). 2025, 52(6): 99-108. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2025.06.012
    摘要 (445) PDF全文 (208) HTML (389)   可视化   收藏

    CT图像中的腰椎分割对腰椎疾病的辅助诊断与治疗具有重要意义,U⁃Net及其扩展模型在医学图像分割领域受到广泛关注。针对Rolling U⁃Net模型在腰椎分割中细节特征易丢失等问题,提出一种改进的Rolling U⁃Net模型用于腰椎CT图像分割。该模型是一种结合多层感知器(MLP)的卷积神经网络(CNN)模型,在第4层卷积层和瓶颈层处插入特征激励模块以增加关键解剖结构的权重,通过构建长距离-局部块(Lo2 block)实现局部特征信息与长距离依赖关系的融合,Lo2 block的核心R⁃MLP模块用来学习整个图像在单一方向上的长距离依赖关系,通过控制和组合不同方向的R⁃MLP模块构建出OR⁃MLP和DOR⁃MLP模块,以捕捉多个方向上的长距离依赖关系,最后融入残差卷积恢复腰椎分割细节;同时将Dice损失函数与交叉熵损失函数的像素分类优势相结合设计了MultiClassDiceCE损失函数。实验结果表明:类别数与采样策略对改进Rolling U⁃Net模型的分割性能有显著影响,二元分割任务宜采用按图片总数量的划分策略以兼顾精度与稳定性,多分类任务更适合采用按实例总数量的划分策略;在JST_LV和VerSe数据集上进行多元分割任务时,改进Rolling U⁃Net模型的平均交并比(IoU)、Dice系数、召回率、特异度、精确度均优于U⁃Net、Attention U⁃Net、Rolling U⁃Net等分割模型,表明改进的模型可有效提升腰椎CT图像分割的准确性、细节完整性与分类鲁棒性。

  • 付金玉, 尚情情, 杨嘉明, 苏昕, 史硕博
    北京化工大学学报(自然科学版). 2025, 52(6): 29-37. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2025.06.004
    摘要 (435) PDF全文 (290) HTML (405)   可视化   收藏

    分子诊断技术在病原微生物检测、疫情防控、疾病诊断与精准医疗中具有重要作用,但存在耗时长、灵敏度低及特异性差等缺点。因此,亟需开发快速、灵敏度高和特异性强的分子诊断技术。本研究结合CRISPR/Cas13系统和全内反射荧光显微镜(TIRF)开发了一种无扩增的单分子检测方法。首先,通过突变Cas13蛋白的保守结构域2 × HEPN domain将Cas13突变为dCas13(deactivated Cas13),使蛋白失去核酸酶的活性但保留结合酶的活性,从而使dCas13蛋白可以特异性识别并结合RNA分子。然后,利用捕获探针捕获反应体系中由dCas13蛋白、sgRNA(荧光基团标记)和SARS-CoV-2病毒的S基因(靶标RNA)分子形成的三体复合物,通过TIRF对靶标RNA分子进行检测。实验结果表明:在无靶标扩增的条件下,所建立的单分子检测方法对靶标RNA的检测灵敏度达1 pmol/L,相较于CcaCas13b蛋白固有的附属切割活性,灵敏度提升了1 000倍;该检测体系具有较高的特异性,可有效区分SARS-CoV-2病毒的S基因及其常见的突变体(N501Y和D614G);此外,利用该检测方法成功检测到SARS-CoV-2病毒的基因组RNA(158 ng/µL)。本研究建立的单分子检测技术灵敏度高、特异性强,并且无需额外的核酸扩增步骤,为后续快速诊断方法的开发提供了新思路,具有潜在的应用价值。

  • 化学与化学工程
    沈若尧, 丘戈, 方威, 袁泳, 刘宏, 黄华容, 杜志云, 袁其朋
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(1): 51-60. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.01.005
    摘要 (429) PDF全文 (265) HTML (380)   可视化   收藏

    反式阿魏酸(TFA)是一种具有抗炎、抗氧化及抗肿瘤活性的天然酚酸类化合物,其在复杂生物发酵液中的高效分离面临挑战。基于磺酸化氧化石墨烯(SGO)和分子印迹聚合物(MIP)制备了SGO/MIP复合膜,通过双功能单体(甲基丙烯酸和丙烯酰胺)构建特异性识别位点,结合非溶剂致相分离法(NIPS)调控膜孔结构,可实现TFA的高效分离。结果显示:在SGO、MIP、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙二醇2000(致孔剂)的质量比为0.9∶0.225∶12∶0.72条件下制备的SGO/MIP复合膜,在25 ℃下对发酵液中TFA的吸附容量达2 249.31 mg/m2,膜通量为53.94 L/(m²·h),表明其在高效截留目标分子的同时保持了良好的渗透性能;使用10%~60%(体积分数)乙醇进行梯度洗脱并重结晶后,TFA纯度为96.4%,回收率为87.17%。本研究通过引入SGO和双功能单体策略,显著提高了目标分子的选择性吸附能力,为天然产物的规模化分离提供了新思路。

  • 材料科学与工程
    谢琼丹, 杨贝尔, 唐紫婷
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(1): 70-80. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.01.007
    摘要 (428) PDF全文 (326) HTML (378)   可视化   收藏

    本研究聚焦于高效率、低能耗的静电雾气集水技术,旨在缓解高雾缺水地区的饮水问题。通过系统地研究雾气收集面特性、发射端材质、收集距离等关键因素,探究多参数对静电集水效率的影响。实验结果表明:收集面的亲疏水性、电阻和导电性为非主导因素,集水效率主要取决于电晕放电离子电流的大小,且呈指数型关系;在初始电流范围内,集水效率随电流的增加而迅速提升,超过阈值后提升幅度减缓并趋于平台;静电发射端针尖的种类影响着电场的均匀性及集水效率,碳纤维发射端相比于铜针发射端在集水方面更有优势;静电接收距离是通过影响离子电流的大小和电场的均匀性来改变集水效率的,相同材质发射针下不同集水距离的集水效率与电流符合同一指数关系;亲水绝缘表面集水效率比疏水绝缘塑料表面集水效率高;而疏水聚四氟乙烯微孔膜因构建了导电微孔通道,表现出高效的雾气集水效果。明确上述基础因素的影响,有助于设计出更安全、节能、便携的静电雾气集水设备。

  • 化学与化学工程
    陈天保, 张礼伟, 徐冠群, 周勇军
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(2): 34-42. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.02.004
    摘要 (418) PDF全文 (128) HTML (363)   可视化   收藏

    通过实验和模拟的方法,以非牛顿流体羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液为介质,研究了不同桨间距下流体在内浸盘管的双层宽折叶桨搅拌釜内的传热和流动性能。结果表明:桨间距对釜内流场和温度场的分布有较大影响,当桨间距从0.32T(T为搅拌釜直径)增加到0.39T时,釜内流场和速度分布的变化较小,但釜内流体的平均温度升高,温差减小,搅拌功率降低了3.82%;当桨间距从0.39T增加到0.46T时,釜内温度增幅较小,但温差增大,上下两层桨叶间连接流减弱,出现轴向速度接近于0的区域,导致混合时间延长;在搅拌过程中,釜内流体的黏度随剪切速率和温度的增大而减小,并且在搅拌初期流体黏度因剪切速率增大而快速下降,随后受剪切与温度的共同影响,混合均匀后主要受温度的影响。研究结果可为非牛顿流体搅拌的实际工业应用提供参考。

  • 缪旭帆, 齐滢玥, 杨冬梅, 王承夏, 杨立国, 魏子涵, 移平, 王建林
    北京化工大学学报(自然科学版). 2025, 52(6): 109-118. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2025.06.013
    摘要 (399) PDF全文 (218) HTML (340)   可视化   收藏

    针对医学图像中存在噪声影响融合效果的问题,提出了基于跨模态通道感知(cross⁃modal channel⁃aware,CMCA)的多模态医学图像融合方法。引入挤压-激励模块增强的双分支编码器,在提取过程中进行通道加权,获取独立的模态特征;构建跨模态通道感知融合模块,整合提取的信息,实现特征互补融合;结合图像熵与中值加权建立复合损失函数,在训练过程中保留细节信息,抑制噪声,实现多模态医学图像融合。实验结果表明,采用磁共振成像和计算机断层扫描(MRI⁃CT)数据集测试,多模态医学图像融合方法的平均梯度为8.630,标准差为82.301,空间频率为35.728,结构相似性指数为1.173,对辅助医生分析病灶信息具有参考价值。

  • 陈晨, 谢子旭, 史硕博, 李晓琼, 王兴
    北京化工大学学报(自然科学版). 2025, 52(6): 19-28. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2025.06.003
    摘要 (398) PDF全文 (286) HTML (356)   可视化   收藏

    我国南方滨海城市具有湿润的沿海气候,为微生物的繁殖提供了理想的自然条件。了解滨海城市相关地区的微生物群落和抗性基因分布,对于评估相关疾病和感染的潜在传播风险至关重要。以海南省滨海城市绿地为代表,对其附近的公共设施开展微生物鉴定和抗性基因分析。首先,对采集的微生物样本进行分离、培养和纯化,通过16S rRNA和ITS扩增子测序分析完成了物种鉴定。随后,利用宏基因组分析了这些微生物的潜在抗性基因。结果显示:该地区的微生物主要包含Bacillus sp.、Providencia sp.、Proteus sp.、Alternaria sp.、Fusarium sp.和Aspergillus sp.;与代谢相关的基因在这些微生物中较为丰富,特别是与碳水化合物和氨基酸代谢相关的基因;在微生物中检测到抗生素抗性基因vanY、vanW、vanT和FosBx1,这些抗性基因与万古霉素和磷霉素抗性相关,提示该地区存在潜在的抗生素抗性风险。

  • 崔益玮, 陈钇池, 李好义, 谭晶, 郑虹彩, 马东明
    北京化工大学学报(自然科学版). 2025, 52(6): 59-66. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2025.06.007
    摘要 (392) PDF全文 (237) HTML (320)   可视化   收藏

    为满足军队在野外应急、个体防护等方面的需求,设计了一款便携式熔体微分静电纺丝机产品,旨在提供快速制备高性能纤维材料的医疗方案。利用Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch(TRIZ)理论,分析设计便携式熔体微分静电纺丝机的矛盾冲突,通过分割、抽取、嵌套等发明原理优化熔体转化、电场发生及控制系统,获得便携式熔体微分静电纺丝机创新设计方案,可有效解决传统纺丝机在军事任务等灵活场合下的诸多局限性,如便携性差、操作复杂、对环境适应性不足等问题。该设计有望提升军队的应急保障能力与作战效能,为军事医疗领域提供创新解决方案,同时为推动静电纺丝技术及相关设备的革新提供理论参考。

  • 化学与化学工程
    田晓龙, 杨罗, 吴小平, 代明亮, 江明
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(1): 40-50. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.01.004
    摘要 (388) PDF全文 (539) HTML (357)   可视化   收藏

    迄今,掺氢天然气的仿真工作始终无法有效平衡计算精度和仿真速度这2项参数,不利于指导现场运行方案的快速决策。针对这一问题,将组分追踪方程、水力方程和热力方程进行去耦仿真,分析了耦合模型与气体瞬态管网模拟软件TGNET结果、耦合模型和去耦模型结果的差异性,确定了最优的时间步长和空间步长,引入单指令多数据(SIMD)并行计算技术,基于AVX2指令集实现中间参数求解过程的快速化处理,以实际案例进行了计算和分析。结果显示:耦合模型结果与TGNET软件结果的吻合程度较高,两者的计算时间分别为8 237 ms和8 359 ms,2种模型具有一致性和相容性;去耦模型计算时采用时间步长90 s、空间步长1 km的组合较为合适,与耦合模型相比,此组合下的加速比为2.89;与最大压力-最大流量边界条件相比,最大流量-最大流量边界条件下的压力、温度、氢气摩尔分数的误差均有所增大,建议在管网规划设计、运行调峰、突发性用气和供气安全冗余保障等工况下优先使用该边界条件;与去耦模型相比,引入SIMD指令的计算加速比为2.68,低于理论加速比上限。研究结果可为大型掺氢天然气管网的仿真工作提供理论依据和实际参考。

  • 综述
    张幸福, 张超, 王伟丞, 高乾, 李尚燚
    北京化工大学学报(自然科学版). 2026, 53(3): 31-39. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2026.03.003
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    在我国经济快速发展和城市化进程加速的背景下,建筑工程质量标准持续提高。建筑防水涂料的耐久性对保障建筑安全与使用寿命至关重要,其性能不仅关系到工程的质量和用户体验,也对我国建筑业的高质量发展具有深远意义。装饰防水一体化涂料通过将防水与装饰功能集成于单一涂层,可有效解决传统多层防水体系施工工序复杂、层间易剥离等问题。系统地综述了装饰防水一体化涂料的研究进展,分析了硅橡胶基涂料、聚合物水泥基涂料和真石漆涂料的性能优劣,并且阐述了上述涂料的应用现状和未来发展趋势;在此基础上,总结了装饰防水一体化涂料在实际施工中的工艺流程与注意事项,为建筑防水领域实现低碳发展和绿色转型提供了可行方案。