2024年, 第43卷, 第06期　
刊出日期：2024-11-15

  

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  《夏日里》

  黄音

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 9.

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  纤维素酶CxGH7A在枯草芽孢杆菌中的分泌表达与酶学性质

  李蓉, 刘珊君, 顾劲博, 唐文竹

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 391-396. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2024.0601

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  实验室早期从一株纤维素降解菌Arthrobotrys sp.CX1中获得了纤维素酶CxGH7A基因并构建毕赤酵母重组菌株pPICZαA-CxGH7A/X-33。但酵母发酵表达外源蛋白周期较长，经济成本高。为实现CxGH7A的高效外源表达，本研究构建了重组质粒pHT43-CxGH7A,并转入枯草芽孢杆菌WB600中，获得枯草芽孢杆菌重组菌pHT43-CxGH7A/WB600,对其酶学性质进行表征并对发酵条件进行优化。结果表明，重组菌pHT43-CxGH7A/WB600表达后胞外分泌液在55 ku处有差异蛋白条带，酶活力达到47.25 U/mL。优化后，重组菌在TB培养基、pH 7.0、诱导温度30℃、诱导剂浓度0.5 mmol/L、诱导时间36 h条件下，上清液中的酶活力达到123.73 U/mL,且枯草芽孢杆菌表达系统生产CxGH7A的效益达到毕赤酵母表达系统的4.6倍。
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  果胶/阳离子淀粉复合纤维的制备及其对Cu²⁺的吸附

  李佳文, 明晓娜, 拖晓航, 宫玉梅

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 397-402. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2024.0602

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  为提高聚阴离子电解质果胶（PEC）的纤维加工性，将其与阳离子淀粉（CS）共混构筑聚电解质复合体系，采用湿法纺丝工艺制备了PEC/CS复合纤维。研究了纺丝工艺参数对纤维形貌及力学性能的影响，确定了最佳纺丝工艺，分析了纤维的化学结构、结晶性能和热稳定性，测试了纤维的生物降解性能及对重金属阳离子的吸附性能。制备PEC/CS复合纤维的最佳工艺参数：PEC与CS质量比10∶1,纺丝液质量分数6.5%,凝固浴质量分数3%、温度为30℃,拉伸倍数为2、拉伸浴温度50℃,交联剂质量分数1%,热定型温度80℃。此条件下制备的PEC/CS复合纤维断裂强度为2.19 cN/dtex,断裂伸长率为13.4%;纤维的生物降解性优异，7周质量损失率为81.6%;在室温、pH 6、吸附时间6 h条件下对Cu²⁺的吸附量为130.5 mg/g。
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  Bi₄Ti₃O₁₂/CuBi₂O₄复合材料的制备及其光催化性能

  朱付晓, 甘寒薇, 李红彬, 郝洪顺

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 403-409. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2024.0603

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  通过水热法制备Bi₄Ti₃O₁₂和CuBi₂O₄纳米复合材料，并通过原位生长法将两种材料复合。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见分光光谱（UV-Vis）、X射线光电子能谱技术（XPS）、荧光光谱仪、电化学工作站等分析方法研究了纳米复合材料的物相组成、微观形貌及相应的光学性质。使用饱和甘汞电极、铂丝电极以及Bi₄Ti₃O₁₂/CuBi₂O₄光电极构建三电极体系，表征复合材料的瞬态光电流响应能力。通过降解罗丹明B,评估染料降解速率，分析复合材料的光催化性能。结果表明，与CuBi₂O₄进行复合有利于提升Bi₄Ti₃O₁₂单体的性能，CuBi₂O₄的质量分数为15%时降解效率可达66.8%,表现出优异的光催化性能。
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  In₂S₃/MgIn₂S₄异质结光催化材料的制备及其性能

  张玉萍, 王宇, 郑楠, 董晓丽

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 410-414. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2024.6002

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  通过溶剂热法以In₂S₃花球和MgIn₂S₄前驱体为原料制备了In₂S₃/MgIn₂S₄异质结光催化剂。通过XRD、SEM、DRS和电化学测试等表征所制备样品的晶体结构、形貌、光学和光电化学特性。用可见光降解甲基橙测定了In₂S₃/MgIn₂S₄异质结光催化剂的光催化活性。实验结果表明，In₂S₃/MgIn₂S₄异质结构有效提高了MgIn₂S₄的可见光吸收能力和光生电子-空穴分离能力，使得光催化降解效果明显增强。当In₂S₃与MgIn₂S₄的质量比为0.03∶1时，In₂S₃/MgIn₂S₄-2具有最高的光催化活性。可见光照射40 min后，In₂S₃/MgIn₂S₄-2对甲基橙的降解率达到96.1%。经过4次循环实验，异质结材料仍能保持较好的光催化活性，表明其具有良好的重复利用性。
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  铝改性水热碳化炭光催化降解抗生素

  张群美, 张秀芳, 王冠龙

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 415-418. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2023.6020

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  为提高水热碳化炭(HTCC)的光催化性能，通过Al元素对其改性，制备了Al改性的水热碳化炭(Al-HTCC),并将其用于水中抗生素降解。采用扫描电子显微镜、X射线衍射以及傅里叶变换红外光谱等对光催化剂的形貌、化学结构和电荷分离性能等进行了系统表征；以典型抗生素磺胺甲恶唑(SMX)为目标污染物，使用氙灯模拟太阳光源，评价了Al-HTCC的光催化性能。结果表明，在可见光照射下，HTCC在300 min内仅去除7%的SMX;Al-HTCC对SMX的去除率明显提高，300 min内去除率达到87.6%。Al-HTCC催化性能提高源于改性后催化剂的电荷传递能力增强，更多的表面羰基官能团促进了污染物和催化剂之间的电荷迁移。
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  Ti-NiCo₂S₄光电阳极的制备与性能分析

  王晨杰, 张俭, 张新欣, 马春, 马红超

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 419-423. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2023.6030

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  通过控制硫化过程合成具有可调硫化程度的尖晶石结构镍钴硫化物纳米材料电极，对研究电极的晶体结构、形貌和光电催化性能特性表征分析，验证硫化对纳米材料光电催化性能的影响。以活性艳蓝作为目标污染物，评价所制电极的光电催化活性。水热硫化形成的NiCo₂S₄-0.10电极具有高析氧电势、快速载流子转移、低电阻和高光响应电流，这些特性使得NiCo₂S₄-0.10电极在2 h内对60 mg/L活性艳蓝的光电催化降解率达到91.61%（电流密度90 mA/cm²）。降解实验基于主要活性物质羟基自由基、光生空穴和超氧自由基的共同作用。研究结果对复合金属硫化物光电催化阳极的设计和优化具有重要意义。
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  SrWO₄/Cd_0.8Zn_0.2S复合材料的制备及光催化性能

  贾寒冰, 郑楠, 王宇, 董晓丽

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 424-428. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2023.6032

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  采用二次溶剂热法制备了SrWO₄/Cd_0.8Zn_0.2S（SWO/CZS）复合光催化剂，利用XRD、SEM、DRS和电化学等表征手段对制备的SWO/CZS催化剂的结构、形貌及光学和光电化学特性进行了表征。通过在可见光照射下降解罗丹明B研究了SWO/CZS复合材料的光催化活性。与CZS相比，SWO/CZS显示出更优秀的光催化性能。SWO质量分数为15%时的复合样品15%SWO/CZS的光催化性能最佳。在可见光照射100 min后，对罗丹明B的降解率达到92.3%,且在进行5次循环使用后15%SWO/CZS样品仍能保持较高的光催化活性。
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  纤维素基静电纺丝纳米纤维功能材料研究进展

  曹其平, 周景辉, 周军, 戎丹云, 徐继红

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 429-437. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2024.0608

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  纤维素基纳米纤维的制备为纤维素及其衍生物的高值化利用提供了方法和途径。通过静电纺丝技术可以制备获得种类繁多、功能各异的纤维素基纳米纤维材料。本文基于几种典型纤维素基纳米纤维功能材料，分别从原料种类、溶剂体系、溶液固液比、化学修饰等角度概述了其制备方法。化学改性赋予纤维素纳米纤维材料的性能特点使其在环境工程、生物医学工程、探测工程及能量储存等领域被广泛应用。虽然纤维素纳米纤维在功能材料的设计与应用方面已经取得了很大的进展，但在高质量规模化生产、功能化集成和全生物质可降解等方面仍存在挑战。
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  3D打印磷酸钙陶瓷的制备与表征

  王美玉, 史非, 刘敬肖, 张皓杰, 袁新雨, 任明

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 438-442. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2024.0609

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  利用固相反应法合成的β-磷酸钙粉末，通过3D打印和烧结工艺制备了磷酸钙生物陶瓷，利用XRD、DTA、SEM对磷酸钙粉末和陶瓷的晶相组成和微观形貌进行了表征，分析了不同烧结温度对磷酸钙陶瓷微观结构和力学性能的影响，探讨了所制备磷酸钙陶瓷的可降解性和生物活性。结果表明，随着烧结温度的升高，磷酸钙陶瓷的抗折强度呈上升趋势。1 150℃制备的磷酸钙陶瓷抗折强度可以达到41.27 MPa。磷酸钙陶瓷在模拟体液中具有较低的降解性，在髋关节骨置换材料方面有潜在的应用前景。
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  Sr与Ti的摩尔比对SrO-B₂O₃-SiO₂-TiO₂系统玻璃结构和结晶动力学的影响

  王元泽, 曹学兵, 李帅, 张晶晶, 王志强

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 443-448. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2024.0610

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  制备了一系列SrO-B₂O₃-SiO₂-TiO₂（ST）系统玻璃，采用FT-IR、DTA、XRD和SEM研究了Sr与Ti的摩尔比对ST系统玻璃的结构、结晶行为和晶相演变的影响。结果表明，在ST系统玻璃中Ti以[TiO₄]、[TiO₅]和[TiO₆]三种配位体存在于玻璃网络中。玻璃网络骨架主要由[SiO₄]和[TiO₄]组成。基于JMA方程计算的局部Avrami指数表明，在初始阶段成核速率不断增加，而中后期成核速率基本保持不变。XRD分析结果表明，第一个结晶峰的产生归因于Sr₂TiSi₂O₈相结晶；第二个结晶峰表现出复杂晶相（Sr₂TiSi₂O₈、SrTiO₃和Sr₃Ti₂O₇）。提高Sr与Ti的摩尔比有利于SrTiO₃晶体的形成，当Sr与Ti的摩尔比为1.10时获得SrTiO₃主晶相微晶玻璃。
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  铯钨青铜粉体的制备及其近红外屏蔽/隔热性能

  田紫薇, 刘敬肖, 史非, 李艺, 王美玉

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 449-453. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2024.0611

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  采用固相反应和静电纺丝-固相反应法制备了铯钨青铜粉末及其薄膜样品，利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)分光光度计对铯钨青铜粉末和薄膜的晶相组成、微观形貌和近红外遮蔽性能进行了分析，并通过自制的隔热箱测试了薄膜样品的隔热性能。结果表明，通过静电纺丝-固相反应法(静电纺丝后在管式炉中600℃下煅烧)制备的铯钨青铜粉末粒径更小，这是由于聚乙烯吡咯烷酮的存在限制了粒子的生长，因而所制备出的粉末及薄膜在保证可见光透过率67.1%的情况下具有更加优异的近红外屏蔽性能，近红外屏蔽率最高达到99.99%。
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  广域混沌系统的切换及同步控制

  颜闽秀, 朱君洋

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 454-461. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2024.0612

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  基于T系统提出了一类新的三维可切换混沌系统，通过改变T系统的非线性项以及加入状态反馈项，构造了8个可以自由切换，且只有两个非线性项的子系统。分析子系统相图发现部分系统具有对称特性。对子系统进行动力学研究，判断系统混沌状态以及平衡点类型，同时得到系统参数对子系统混沌特性的影响，从中发现了多个子系统存在大范围参数混沌的现象。使用Multisim搭建8个子系统的切换电路，利用系统选择开关验证了系统电路的可行性。设计了自适应同步控制器，实现了对子系统的同步控制，并通过仿真验证了同步控制器的有效性。这类可切换混沌系统在图像加密、生物医学等实际领域具有较好的应用价值。
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  考虑异常数据及船舶行为的在线AIS轨迹压缩算法

  张俊峰, 吴双

  大连工业大学学报. 2024, 43(06): 462-468. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2024.0613

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  为了提高船舶AIS轨迹数据的在线压缩效率，提出了一种考虑AIS轨迹异常数据及船舶停留、航行等行为特征的在线轨迹数据压缩算法(ASN)。通过判断空间阈值和时间阈值，利用双通道对AIS轨迹数据进行分割和连接，实现在线清洗异常数据；创建临时停留窗口对船舶处于停留行为下的AIS轨迹数据进行分割；改进滑动窗口算法以保留更为细致的船舶航行行为数据。选取舟山水域实际船舶AIS轨迹数据进行试验分析，在压缩率相同的条件下，对比了Sliding Window算法、OPW算法、OPW-TR算法与SQUISH-E(λ)算法。结果表明，ASN算法在多个性能指标上取得了更好的效果。当压缩率为90%时，相比于目前效果较好的SQUISH-E(λ)算法，长度损失率降低了67.9%,轨迹相似度提高了61.6%,平均SED误差减少了35.5%,平均方向误差降低了65.2%,平均速度误差减少了32.0%,有效提升了AIS轨迹数据的在线压缩效率。