科研产出
Fe_3O_4改性水热炭活化过硫酸钠降解罗丹明B
《化工进展 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：通过微波水热法,以沼渣为原料,合成了Fe_3O_4改性微波水热炭,研究了Fe_3O_4掺杂量对水热反应进程及反应产物的影响。为拓展水热产物的应用范围,以罗丹明B (RhB)为对象,评价改性水热炭对过硫酸钠的活化能力。结果表明,微波加热功率为400W、Fe_3O_4制备量为水热炭质量的20%时,反应体系14min左右即达到设定温度(200℃),较无Fe3O4条件下反应时间(27min左右)缩短了48.1%,体系压强增加了27.8%。改性水热炭添加量为0.16g、反应时间140min、溶液初始p H为6.7、过硫酸钠投加量为0.1g时,体积为150mL、浓度为40mg/L的RhB降解率可达94.6%,是水热炭单独作用时的3.3倍,过硫酸钠单独作用时的3.9倍。在反应体系中以硫酸根自由基(·SO_4~(2-))的作用为主,羟基自由基(·OH)和超氧负离子(·O_2~-)为辅。改性水热炭具有良好的超顺磁性和稳定性。
关键词： 微波水热法 Fe3O4改性 沼渣 过硫酸钠 活化 罗丹明B降解
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便携式茶鲜叶品质光谱检测装置研制
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：品质监测对茶鲜叶适时采摘和茶叶加工品控具有重要意义.该研究基于可见/近红外光谱技术,研发了便携式茶鲜叶品质无损检测装置.该装置分为主机和手柄2部分,主机大小约240 mm×250 mm×240 mm,包括光谱仪、光源、可充电锂电池、稳压板和散热风扇;手柄大小约130 mm×100 mm×30 mm,包括光纤探头、金属灯杯、白参考板和外触发按钮.基于该设备,采集了茶鲜叶500~900 nm范围内可见/近红外漫反射光谱,对比了归一化(Normalize,NOR)、一阶导数(First Derivative,FD)、标准正态变量变换(Standard Normal Variable Transformation,SNV)和概率商归一化(Probabilistic Quotient Normalization,PQNOR)等不同光谱预处理方法对茶叶光谱的处理结果,建立了茶鲜叶干物质含量、水浸出物含量、茶多酚含量的偏最小二乘定量预测模型.结果表明,PQNOR预处理后建立的偏最小二乘预测模型精度最好,干物质、水浸出物和茶多酚含量预测模型在验证集的相关系数分别为0.905、0.896和0.747,均方根误差分别为0.860%、0.559%和0.549%.在茶园对装置的精度进行了现场测试,单片茶鲜叶检测时间约为1 s,干物质、水浸出物和茶多酚含量预测值与测量值的均方根误差分别为0.903%、0.634%和0.551%.该装置可以实现茶鲜叶光谱原位采集和干物质含量、水浸出物、茶多酚的定量分析,对及时掌握茶树生长情况、辅助决策采茶方案和保障茶叶品质具有重要作用.
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基于柔性夹持的青菜头收获机设计与试验
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为解决西南丘陵山地青菜头机械化收获问题,结合青菜头生物特性和农艺要求,设计了一种具有柔性夹持功能的小型青菜头收获机。阐述了整机结构与工作原理,并对样机关键部件进行了结构设计和理论分析,柔性夹持装置初始间隙为60 mm,最大允许通过青菜头直径为150 mm,分析得到夹持输送带速度为0.37 m/s、所需最大夹持力为38.04 N;对割台架的仿地形能力和结构动力特性进行了分析,可得该结构允许地形起伏度为50 mm,在安装割刀位置振幅最大,前5阶固有频率为115.63～783.60 Hz,远大于发动机和地形产生的激励频率,因此不会发生共振现象。田间试验结果表明,切割及夹持输送机构运行平稳、振动小、切割有力、夹持力度适中;切割成功率为89.5%,青菜头损伤率为10.8%,实际工作效率为0.035 hm2/h,各项性能指标基本满足设计和农艺技术要求。
关键词： 青菜头 收获机 模态分析 柔性夹持装置 仿地形 丘陵
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老鹰茶特征性香气成分分析
《食品科学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解老鹰茶特殊香气的成因,以17个市售老鹰茶为原料,采用顶空-固相微萃取和气相色谱-质谱联用法分析其香气成分组成,结合主成分分析、香气活性值、含量比较共同筛选确定老鹰茶的特征性香气成分。结果表明:老鹰茶的香气成分主要包括6大类:萜烯烃类61种,醇类22种,醛类15种,酮类10种,酯类4种,其他类5种,以萜烯类化合物为主;经主成分分析,筛选出α-古巴烯、α-檀香醇等20种香气成分对老鹰茶香型具有较大贡献;香气活性值与含量比较分析表明,月桂醛、β-紫罗兰酮、表蓝桉醇等38种成分对老鹰茶香气贡献较大;综合主成分分析、香气活性值、含量比较3种方法确定斯巴醇、α-波旁烯、去氢白菖烯等12种香气成分是老鹰茶特征刺激性樟香的主要成因;月桂醛、α-蒎烯、3-蒈烯、β-紫罗兰酮等17种成分为老鹰茶增添花果香、松脂香;α-檀香醇、α-古芸烯、愈创木烯等9种成分呈现老鹰茶的木香、檀香、草药香。
关键词： 老鹰茶 顶空-固相微萃取 气相色谱-质谱联用 特征性香气成分
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不同沼灌年限稻田土壤微生物群落分析
《环境科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探明不同沼灌年限稻田耕层土壤微生物群落多样性变化,明确稻田耕层土壤微生物群落多样性对不同沼灌年限的响应,本文原位系统采集了不同沼灌年限的稻田土壤,并采用高通量测序技术对不同沼灌年限稻田土壤的微生物群落结构进行了分析.结果表明,随着沼灌年限的增加,土壤pH值逐渐下降,有机质、硝态氮、磷酸盐等养分逐渐累积.沼灌不利于水稻产量的形成.高通量测序技术较全面和准确地反映了不同沼灌年限稻田土壤微生物群落结构在门、纲、目、科、属这5个水平上的分布,在沼灌稻田微生物群落多样性的表征方面具有明显的优势.随着沼灌年限的增加,稻田土壤微生物群落的物种丰富度逐渐降低,微生物群落的多样性也逐渐降低.典型对应分析的结果表明,土壤溶解性有机碳(F=2.67,P=0.09)是影响沼灌稻田土壤微生物群落结构的主要环境因子.
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变温变频理条工艺对针形茶品质的影响
《食品科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：探索针形茶变温变频理条工艺与机制,为实现针形茶自动化理条提供依据。比较不同的变温变频理条方式对茶叶品质的影响,分析针形茶变温变频理条的内在机制。结果表明,采用"高-高-中"方式理条的茶样感官品质得分最高(93分),香气尚鲜栗香、滋味尚鲜醇、叶底绿明亮,干茶、茶汤、叶底的-a*值分别高达0.47、5.07、3.33;茶多酚、氨基酸、可溶性糖质量分数和总叶绿素含量较高,分别为28.65%、2.64%、3.78%和3.68 mg/g。在固定温度与频率情况下,理条前期,水分质量分数无显著变化,叶温、热容量、焓迅速升高,3 min时分别高达64.4℃、4.88 k J/(kg/℃)、173 k J/kg;中期,水分质量分数逐步减少,叶温逐渐上升,热容量保持稳定,焓迅速降低;后期,水分质量分数下降较快,叶温升高缓慢,热容量及焓降低,理条结束时焓最低,为147 k J/kg;熵变不断减少且大于零,说明理条过程不可逆,平均失水率为2.78%/min。理条过程中所吸收的热量,不同阶段其作用表现不同:理条前期以升温为主;中期以失水、升温为主;后期以失水为主,升温为辅。采取前期高温高频、后期适当降温降频的理条方式有利于形成针形茶色绿、鲜醇的品质。
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响应面试验优化甘薯渣流化床干燥工艺
《食品科学 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：甘薯渣在传统干燥时,易发生黏结、结块的现象,为了改善这种状态,本研究以甘薯渣为原料,采用Box-Behnken优化试验研究流化床甘薯渣单位面积加载量、床层温度、空气流量3个因素对甘薯渣干燥时间和甘薯渣粒度综合评分的影响,并对流化床干燥甘薯渣的工艺条件进行了优化。结果表明:对流化床干燥甘薯渣综合评分的影响大小顺序为单位面积加载量>空气流量>床层温度,从回归模型中得到最佳工艺参数为单位面积加载量5 264 g/m~2、空气流量52.73 m~3/h、床层温度51.33℃,此条件下综合评分预测值为0.790,验证实验结果预测精度为93.60%。与传统干燥方式相比,干燥时间缩短,流化床干燥制得的样品20目过筛率82.3%,堆积密度为0.446g/mL,密度明显提高25.8%;硬度485.382 g,且硬度明显减小;扫描电镜中颗粒内部空隙增大,样品松散,可减小粉碎成本。本研究结果为工业化干燥、延长保存时间及其深加工生产提供理论依据。
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不同预处理方式下水稻秸秆厌氧消化性能比较
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：以水稻秸秆为原料,在恒温35℃和料液总固体质量分数为5%的条件下,以实验室内培养的不产气厌氧活性污泥为接种物,研究了稀碱水解、尿素氨化、生物酶解以及沼液预处理4种不同方式对秸秆厌氧发酵物能转化率、发酵周期、失重率以及木质纤维含量等方面的影响。结果表明,1.5%NaOH及6d生物预处理可明显改善水稻秸秆干物质(totalsolid,TS)产气率,较空白分别提高44.0%和44.6%。0.4%低质量分数尿素预处理无法有效改善水稻秸秆的甲烷转化率,但通过调节C/N比可明显缩短发酵周期。与其他3种预处理相比,沼液预处理在提高秸秆物能转化率、缩短产气周期方面均有优势,其TS产气率达到333.9mL/g,TS产甲烷率达到180.7mL/g,分别较空白提高27.9%和21.2%。通过对厌氧发酵前后稻秆木质纤维含量比较分析,产气率与失重率有一定的关联,1.5%NaOH处理样品发酵后纤维素、半纤维素损失最大,但沼液中高浓度的COD增加了后续处理的难度。因此秸秆沼气工程预处理方式的选择不仅需要考虑产气率的提升,也要顾及沼液后续处理等问题。沼液预处理可能成为今后水稻秸秆沼气工程较理想的方式。
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三峡澎溪河水域CO_2与CH_4年总通量估算
《水科学进展 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：以2010年6月～2011年5月三峡澎溪河回水区CO2与CH4通量监测数据为基础,参考澎溪河高阳平湖水域全年4次的24 h昼夜连续跟踪观测结果,对每月各采样点的日通量值进行估算。提出了水下地形划分法和环境因素控制法,将各采样点日通量数据外延至整个回水区水域,并估算了澎溪河回水区水域CO2与CH4年总通量值。研究期间,澎溪河回水区全年各采样点CO2通量均值为(3.05±0.46)mmol/(m2.h);CH4为(0.050 1±0.009 6)mmol/(m2.h)。以水下地形法为基础,该水域全年CO2和CH4总通量分别为40 060.5 t和540.9 t;以环境因素控制法为基础,全年CO2与CH4总通量分别为39 073.0 t和467.2 t。以环境要素控制法为参考,该水域CO2全年平均释放强度为43.26 mmol/(m2.d),在全球水库数据序列中处于中等略偏高水平,CH4全年平均释放强度为1.42 mmol/(m2.d),在全球水库序列中处于中等水平。
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养殖场UBF反应器布水装置优化设计
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对重庆合川某规模化养猪场中温UBF-SBR工艺废水处理系统存在的主要缺陷——反应器布水不均,应用FLUENT软件,研究了系统中关键的UBF反应器布水装置的工作特性。通过模拟分析,优化设计出了结构较简单、制造方便的反应器布水装置。优化前的UBF反应器布水装置各个布水口出水速度相差明显,最大速度比最小速度快近4.1倍,而优化后各出水口速度差别缩小,最大速度比最小速度仅快0.6倍,投入使用后污水处理效果得到了明显提高。
关键词： 废水处理 装置 设计 UBF-SBR工艺 FLUENT软件 模拟分析
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