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  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(03): 250-257. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.20250620.001
    研究了线性Kuramoto-Sivashinsky方程的源项反演问题。首先,讨论了源项反演的不适定性,给出了正问题解的稳定性与唯一性。然后,将反源问题转化为关于源项的正则化Tikhonov泛函的极小化问题,并给出了求解该泛函极小化问题的共轭梯度算法。最后,通过若干数值算例验证了反演算法的有效性。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(03): 298-307. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2025.03.006
    研究山药浓缩液在低温贮藏过程中的凝胶形成原因,尤其是淀粉老化与凝胶形成的关联关系,以期为工业生产中山药浓缩液凝胶形成的控制提供一定的科学依据。采用质构特性、热力学性质(DSC)、红外特性(FT-IR)、X-衍射和扫描电镜(SEM)等方法对凝胶的形成与淀粉老化的关联进行解析。研究结果表明:山药浓缩液经4℃储藏后,其淀粉形态由A-型结晶转变为B-型结晶结构,表明冷藏会引起山药淀粉的老化。当浓缩液冷藏至1 h出现,此时,淀粉的相对结晶度显著提升,且DSC分析也表明老化程度达到峰值,表明凝胶形成与淀粉老化存在联系。此后,随着贮藏时间的延长,山药凝胶的强度和硬度逐渐增大,傅里叶红外光谱分析表明凝胶中淀粉的老化程度在第3天达到第一个峰值,之后继续老化且程度不断增强,表明山药凝胶的强度与淀粉老化程度存在正相关性。电镜分析发现山药淀粉初始呈椭圆形,经过糊化后山药淀粉逐步溃散呈现无规则形状,在冷藏1 h时样品表面开始出现孔洞,且随着冷藏时间增加,孔洞逐渐增多且变得粗糙,说明淀粉经过糊化老化过程结构发生了破坏。同时,老化过程中总淀粉、直链淀粉含量减少,说明老化过程中淀粉分子发生了重结晶。综上可见,山药凝胶的形成与淀粉老化存在关联,且老化程度、淀粉的支/直比与凝胶强度密切相关。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(02): 109-118. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2025.02.004
    江西省是我国首批三个“国家生态文明试验区”之一,位于中国东部亚热带常绿阔叶林腹心,横跨中国-日本森林亚区中的浙南山地亚地区和赣南-湘东丘陵亚地区,具有较高的生物多样性且拥有较多的濒危保护植物。筛选和确定江西省野生种子植物185科1 090属3 925种,并构建江西省种子植物系统发育树;同时,比较了基于物种相异性矩阵(βsim)和系统发育相异性矩阵(pβsim)的种子植物和被子植物区系分区结果。结合地质历史和实地调查,认为基于种子植物pβsim的区系地理分区方案更合理。将江西省植物区系分为鄱阳湖区、梅岭区、龙虎山区、赣南区、赣北区和赣中区6个区;各区物种数最多的前十个科均包含菊科、蔷薇科、唇形科、豆科、莎草科、茜草科和禾本科,但物种数最多的属存在差异,特有种集中分布在赣中区。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(02): 134-141. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2025.02.002
    通过对江西金盆山省级自然保护区植物群落进行调查和多元统计分析——TWINSPAN分类和DCA排序,探讨区域尺度植物群落和物种多样性分布格局及其影响因素。结果如下:(1)TWINSPAN将43个样方分为13个群落类型,结合DCA的排序结果可以进一步分成6类,包括锥柯类的山地常绿阔叶林、南酸枣为优势的暖性落叶阔叶林、锥属为优势的季风常绿阔叶林、山地沼泽落叶阔叶林、亚热带山地灌木林和水竹等为优势的河岸带森林;(2)DCA排序对TWINSPAN分类结果有较好的验证,DCA第一轴与TWINSPAN轴都表现为海拔和土壤水分的梯度变化,DCA第二轴表现为土壤质地由碱性土向酸性土的梯度变化,因此植物群落和物种多样性分布的影响因素主要是海拔、土壤水分和土壤性质;(3)GAM分析表明,植物多样性沿DCA第一轴表现为先升高后降低的单峰格局,暗示植物多样性沿着海拔梯度的单峰分布格局。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(01): 76-81. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2025.01.011
    为探索免疫亲和柱串联高效液相色谱(immunoaffinity column-high performance liquid chromatography,IAC-HPLC)监测IAC柱容量的方法,本研究利用赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)与乙二胺发生缩合反应,纯化获得高纯度OTA结构修饰物(OTA-X),通过光谱、质谱对其进行了鉴定,以IAC的抗体建立了酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA),测得OTA与OTA-X在竞争抑制曲线的IC50值分别为0.71和9.97 ng·mL-1,表明OTA-X与抗体的亲和力低于OTA。以OTA-X作为IAC柱容量的示踪物,建立了IAC-HPLC方法,监测添加不同浓度的OTA-X和OTA在IAC的回收率。结果表明:在柱容量范围内,OTA的回收率大于80%,而OTA-X的回收率随着OTA的增加而降低,总结合量大于柱容量,说明OTA-X可以作为IAC柱容量的示踪物监测柱容量,且不影响OTA的检测结果,为提高OTA检测的准确度提供了新方法。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(01): 28-35. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2025.01.001
    成功建立了基于近红外光谱和化学计量学方法的江西烤烟产地鉴别模型和定量分析模型。首先收集江西三大烟叶产区(赣州、抚州、吉安)114个烟叶样品的近红外光谱;然后采用连续投影算法(SPA)筛选出关键的波数点进行主成分分析;再将这些波数点用作4种有监督模式识别方法K-最近邻(KNN)、线性判别分析(LDA)、径向基函数-人工神经网络(RBF-ANN)、反传-人工神经网络(BP-ANN)的输入变量,建立了多组烤烟产地鉴别模型,正确率达到96.4%以上;随后构建了基于偏最小二乘回归(PLSR)的定量模型,可以较为准确地预报烤烟样品的总糖、还原糖、总植物碱、总氮含量。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(05): 416-420. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.05.011
    如果亚纯函数族中的函数与其导数分担含有至少3个元素的有限集合则该函数族必定正规,而分担含有无限个元素的集合函数族通常并不正规。在附加约束的条件下证明了一个分担无限集合的亚纯函数族正规定则。设F是区域D上的一族亚纯函数,S是一个有界无限复数集且含有至少3个孤立点,如果在区域D上,对每个f∈F,有f∈S?f'∈S,则F在区域D上正规。根据进一步的分析,本文猜测若将前述“S有界”的条件改为“S与原点的距离大于0,即dist(S,0)>0”,F仍然正规。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(05): 409-415. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.05.001
    考虑了一类二维带有旋转的Keller-Segel模型的初边值问题。设?是■中的一个有界光滑区域,当初值u0满足■时,建立了非径向解在有限时刻爆破的两个结论:若m>8π/cosθ,θ为旋转角度,则解在?内发生有限时刻爆破;若m>4π/cosθ,则解在有限时间内爆破,且爆破点位于?边界的线段上。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(05): 465-471. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.05.007
    PNP-钳型镍硝酸根配合物2可通过其前体镍氯化物1与硝酸银复分解反应制备,产率高达95%;配合物2的结构通过核磁、红外、HRMS、X-射线单晶衍射等表征进行了确认,其中硝酸根以η1-ONO2的方式与金属镍配位。配合物2具有优异的光反应性质,通过控制光照时间,可分别转化为钳型镍硝基配合物3、氧原子分子内转移的硝基配合物4和配体磷完全氧化的镍双硝酸根配合物5。它们的结构均通过核磁和单晶表征证实,配合物3的结构还通过对比1与亚硝酸银反应生成产物的核磁数据进行了验证。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(06): 574-579. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.06.010
    研究了不同的燕麦β-葡聚糖添加量对谷物储藏稳定性的影响,旨在开发具有优良储藏稳定性的谷物饮料。研究发现,在8%(w/w)燕麦β-葡聚糖添加量下谷物饮料在一个月的储藏期内未观察到分层现象,表明具有较高的稳定性。同时,此体系下的谷物饮料具有稳定的颗粒粒径(68.07~68.43μm)和最低的不稳定指数(0.264),这也进一步说明燕麦β-葡聚糖有效改善了谷物饮料的稳定性。此外,燕麦β-葡聚糖的加入显著提高了谷物饮料的表观粘度以及增加了颗粒之间交联程度,从而有效延缓了颗粒的聚集。结果说明,燕麦β-葡聚糖可作为一种天然的稳定剂用以制备具有优良稳定性的谷物饮料产品。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(06): 528-534. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.06.008
    CO2的转化再利用是解决碳排放的一种重要策略。作为非热等离子体的一种,滑动弧等离子体非常适合应用于CO2转化。研发了一种新型磁稳定滑动弧放电装置,将它用于CO2转化产生CO与O2。系统研究了磁稳定滑动弧的放电形态和电学特征,以及外加磁场对反应转化率的影响。结果表明,相比于传统的滑动弧装置,该磁稳定滑动弧放电装置可以获得更高的CO2转化率。通过改变气体流速,研究发现在0.5 L/min时,CO2转化率达到峰值(13.23%),此时对应的能效为20.29%;在1.5 L/min时,CO2转化率为6.34%,此时能量效率达到最大(30.51%)。将该结果与其他等离子体装置所得结果进行了对比,结果表明该磁稳定滑动弧装置用于CO2转化具有一定的优越性。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(06): 594-603. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.06.004
    空调售后服务文本信息中蕴含着极为丰富的反映其现场可靠性的现场失效数据。为解决目前基于人力的数据挖掘存在的效率低下和质量无法保证的问题,提出基于深度学习的智能挖掘方法。该方法遵循基于空调失效判据的现场失效数据挖掘流程,将门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)和胶囊网络(capsule neural network,CAP)两种各具特点的提取特征信息的深度学习技术并行集成,构建现场失效数据的智能挖掘模型,设计基于GRU、CAP两种算法的损失函数值的动态融合机制。某空调企业三款家用空调现场失效数据的挖掘应用结果表明,数据挖掘的准确率和调和平均数的最小值分别为97.78%和97.69%,能够满足现场可靠性评估的要求。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(01): 1-13. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.01.004
    在Heisenberg群上研究了一类临界的Kirchhoff-Poisson系统。由于存在临界和非局部项,导致空间嵌入不紧,在非线性项适当的假设下,通过变分方法克服了空间的紧性并且得到该系统至少存在一个解。在此基础上,借助形变引理和拓扑度理论,证明了该解是一个变号解。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(01): 71-76. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.01.009
    发展了一种以鸟苷为原料的新型磷酰胺吗啉代寡鸟苷酸单体的合成路线。在对碱基上氨基和核糖5'位羟基进行保护的基础上,将核糖环转变为吗啉环,得到保护的吗啉代鸟苷。在吗啉环上进行三苯甲基化反应,并利用Mitsunobu反应对嘌呤6-O位进行修饰;对脱保护后的羟基进行N,N-二甲基氨基磷酰化反应,合成得到目标产物。对Mitsunobu反应和磷酰化反应的条件进行了优化。在优化的条件下,新合成路线的总产率为14.1%。通过LC-MS、1H NMR和31P NMR等技术手段对中间产物和目标产物进行了结构表征。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(01): 64-70. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.01.007
    基于超声微纳米气泡(MNBs)制备技术产生的微纳米气泡,研究微纳米气泡与普通曝气产生的传统大气泡曝气性能。经实验测试,结果表明MNBs气泡稳定性、持续性较普通曝气明显较好,MNBs氧体积传质系数为普通曝气气泡的4.11倍,充氧动力效率高于为普通曝气的3.30倍。对比分析,微纳米曝气氧传质效率、氧利用率均远高于普通曝气;在相同的曝气强度下,MNBs迅速提高水体中的DO浓度,MNBs有良好的溶氧保持能力,停止曝气后DO浓度回到初始状态,普通气泡曝气水箱中DO浓度在1 h降低至5.82 mg·L-1,微纳米气泡水中DO浓度24h降至5.77 mg·L-1;普通曝气广泛应用于水环境治理,了解微纳米曝气性能差异研究成果为提升水环境治理效能提供理论和技术参考。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(01): 42-51. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.01.005
    以竹粉水热炭(BC)作为基底,负载Fe3O4磁性材料使其具有磁性,同时经共沉淀法在磁性水热炭表面生长层状双氢氧化物(LDH)来提升吸附性能。将制备的材料用于吸附酸性橙7,探究了不同pH、离子浓度、水质、微塑料、腐殖酸等因素的影响,并通过SEM、BET、XRD、FT-IR、VSM等表征手段,分析了吸附过程的机理。结果表明:吸附符合Langmuir模型和准二阶动力学模型。在40℃下,平衡吸附量能达到271.64 mg·g-1,该吸附剂具有较好的循环吸附效果,循环4次仍具有较好的去除率。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(01): 95-102. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.01.002
    针对微电网的经济调度问题,本文提出了一种基于时变增益的预定时间分布式优化算法。不同于传统渐进/指数收敛算法,本文提出的算法能保证发电单元输出功率在给定时间内收敛于最优值。同时,该给定时间可由设计者根据任务需要提前设定,且不受系统初始条件及系统控制参数影响。利用凸优化理论、李雅普诺夫稳定性理论,综合分析了算法的预定时间收敛性能。最后,通过数值仿真案例验证了算法的有效性。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(01): 24-29+35. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.01.001
    针对股票量化交易中有限数据预测未来价格趋势和智能资产组合配置等难题,采用DeepAR模型来预测股票价格的未来涨跌趋势,根据这些趋势计算涨跌幅精选了16支有潜力的股票,并运用SAC模型进行智能资产配置。结果表明,DeepAR模型的股票选择有助于SAC模型实现智能资产组合配置,而SAC模型的量化决策也取得了理想的效果。在4个月的时间内,实现了10.79%的收益率和32.37%的年化收益率。相较于上证指数和沪深300指数有显著的超额收益率,分别为12.47%和21.48%。此外,2016—2022年回测中达到了1.3%的夏普比率和29%的最大回撤率。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(02): 103-107. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.02.011
    Riemann-Roch定理是数学中的一个重要结论,并有了广泛的应用。在有限图和边加权有限图等图中也有对应的Riemann-Roch定理以及应用,但所有这些工作都有一个共同点,那就是它们都聚焦于在除子或和除子线性等价的线丛的情况下,也就是秩为1的情况。为了得到高维秩的情形,可以借助多重除子的术语来描述。本文利用还原群GLn的root datum的概念给出了边加权有限图上主GLn-丛——向量丛的定义,并用多重除子的术语来描述向量丛,进而给出了边加权有限图的Weil-Riemann-Roch定理以及证明,推广了GROSS A.ULIRSCH M.和ZAKHAROV D的结果。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(02): 194-204. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.02.003
    针对系统动力学传统枝向量行列式反馈环计算法存在计算时花费时间过长、计算结果容易出错且难以检验等问题,提出了系统动力学反馈环快速计算法。该方法借助Vensim软件Loops功能,以各流位变量为起点生成系统反馈回路集,再删除重复反馈环,可得到此系统所有非重复反馈环集合。以萍乡明鑫农场“基地+农户”供应链复杂系统为例,借助已构建的11棵强简化流率基本入树模型,分别用行列式计算法和该方法计算得出该系统所有反馈环。研究表明,两种方法最终计算结果相同,但反馈环快速计算法却能大大节省计算时间,并提高计算准确率。并可基于此深入分析系统结构,以期提出相对应的管理对策。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(02): 166-172. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.02.013
    苔藓植物拥有优异的环境指示功能,是评价保护地生境条件和保护价值的重要指标。收集鉴定江西峤岭自然保护区的苔藓植物186种,其中:真藓门33科,66属,142种;地钱门19科,25属,43种;角苔门1种。真藓门/地钱门物种比3.30,显示保护区整体环境稍干。划分苔藓植物分布类型13种,其中东亚分布(32.80%)、热带亚洲分布(19.35%)和北温带分布(17.74%)为3种主要分布类型。温带分布类型物种在优势科中居多;一些典型热带分布物种在局部微生境中得以保存,其中无边匐灯藓在世界范围仅零星记录,显示这类中亚热带低海拔生境具潜在重要保护价值。基于区系谱数据的聚类分析,建议将峤岭与江西省内大部分保护区划归入新“华中区”,而赣东北的桃红岭并入“华东区”。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(02): 130-137. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.02.010
    经由食物链长期摄入氯霉素残留物会给人体带来各种危害和疾病。因此,建立快速、准确且高灵敏的食品中氯霉素检测方法具有重要意义。采用溶胶-凝胶法制备了表面氨基化的SiO2纳米颗粒,并用X射线衍射、透射电镜和红外光谱对其进行了表征。然后,利用酰胺键和碱基互补配对作用在SiO2纳米颗粒表面依次组装互补DNA链和氯霉素适配体,成功构建了无标记化学发光氯霉素适配体传感器。该传感器制备简便,其中的氯霉素适配体既可作为生物识别元件,又可与苯甲酰甲醛反应产生化学发光信号,无需标记信号分子。该传感器的氯霉素检出限为3.26×10-9 mol·L-1,且选择性较好。将该传感器应用于实际样品中进行加标,回收率在94.67%~103.00%之间,表明该适体传感器可用于食品中氯霉素的检测。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(03): 221-230. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.03.009
    提出求解单调线性权互补问题(WLCP)的全牛顿步可行内点算法。基于线性优化的连续可微函数,给出中心方程的新等价形式,接着运用牛顿法求解定义中心路径的等价方程组,从而得到单调WLCP的新搜索方向。沿该搜索方向使用全牛顿步,无需进行线搜索。通过适当选取参数,分析了全牛顿步的严格可行性,证得算法是二次收敛的且具有多项式时间迭代复杂度。最后数值实验结果表明算法有效。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(03): 205-213. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.03.004
    在加权p、q对称损失下,分别研究了逆高斯分布形状参数的Bayes估计、多层Bayes估计和E-Bayes估计,并把刀切法的思想运用到Bayes估计中,得到逆高斯分布形状参数的刀切Bayes估计的精确形式,为验证形状参数估计的合理性,运用R软件,采用随机游动Metropolis算法对所研究参数的Bayes估计、E-Bayes估计和刀切Bayes估计进行数值模拟,比较了在加权p、q对称损失、Linex非对称损失、平方损失和q-对称损失下逆高斯分布形状参数的Bayes估计的精度,结果表明加权p、q对称损失下逆高斯分布形状参数的Bayes估计的精度最高。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(03): 271-279. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.03.002
    米糕是我国风味独特的传统食品,加入杂粮可以丰富米糕营养价值,但会导致米糕出现口感差、外形塌陷等问题。利用常压预蒸煮处理红豆、薏米后,以硬度、咀嚼性、黏性、比容为指标基于混料试验设计优化出软硬适中、成型度好的红豆薏米糕配方;根据其风味、色泽和贮藏过程中的质构变化,研发一款感官品质佳、耐贮藏的米糕。研究发现,随着红豆、薏米含量的增加,米糕的硬度、咀嚼性、黏性逐渐变小,但成型度变差,颜色呈暗红色。红豆薏米糕表现出与白米糕不同的风味,芳香物质更丰富,甜香气味明显,苦的回味和涩的回味不明显。红豆和薏米的添加提高了米糕的抗老化特性,在4℃贮藏过程中保持较好的质构特性。红豆薏米糕最佳配方为米浆70.70%、红豆浆19.70%、薏米浆8.70%,所得杂粮米糕比容好、质构佳、口感丰富、抗老化特性好。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(03): 280-287+294. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.03.003
    以植物-底泥-微生物电化学系统中氯硝柳胺的降解为研究对象,研究了外加电压、植物(菖蒲(Acorus Calamus L.)和黑麦草(Lolium Perenne L.))以及生物表面活性剂(鼠李糖脂)对氯硝柳胺降解的影响。研究结果表明:外加适量的直流电压可以对底泥-微生物电化学系统中氯硝柳胺的降解产生一定的促进作用,1.2 V外加电压作用下的底泥-微生物电化学耦合系统中氯硝柳胺降解的半衰期比0.2 V减少了11.59%;植物对底泥中氯硝柳胺降解具有促进作用,1.2 V电压作用下的菖蒲和黑麦草微生物电化学耦合系统氯硝柳胺降解半衰期比无植物时分别减少7.43%和1.58%;外加适量的鼠李糖脂对于底泥中氯硝柳胺的降解具有促进作用,外加1.2 V电压,在且菖蒲-底泥-微生物电化学耦合系统中加入0.50 g·kg-1鼠李糖脂,氯硝柳胺降解半衰期最小,比不加入鼠李糖脂减少26.45%。耦合系统中的氯硝柳胺通过生成2-氯-4-硝基苯胺、5-氯水杨酸等中间产物逐渐降解,最终生成CO2、H2O等。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(03): 329-340. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.20250612.001
    在激烈的市场竞争中,跨品类以旧换新作为有效的促销与回收手段备受企业重视。分别构建制造商在品类内以旧换新(W)、跨品类单件以旧换新(MS)和跨品类多件以旧换新(MM)三种以旧换新模式下的利润最优化模型,并分析了制造商在不同模式下的以旧换新策略选择和定价决策。不同模型的理论比较结果表明:(1)推行不同以旧换新模式不影响制造商的新产品定价决策但会影响以旧换新补贴;(2)相比于模式W和模式MS,实施模式MM有助于提升制造商的新品销量和旧品回收率,且随着跨品类以旧换新的固定成本上升,制造商倾向于选择模式W;(3)当跨品类以旧换新固定成本较低时,模式MM利润最优,随着跨品类以旧换新固定成本上升,模式W利润最优。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(03): 281-287. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2025.03.003
    以农林废弃物栗蓬为原料制备了栗蓬生物炭,并研究其对水溶液中酸性橙Ⅱ的吸附性能。运用傅里叶红外光谱(FT-IR)及扫描电镜(SEM)对炭化前后栗蓬结构进行表征,发现炭化后的栗蓬表面有更多的孔隙,更利于吸附。通过单因素实验和正交试验确定了栗蓬生物炭对酸性橙Ⅱ的最优吸附条件为:酸性橙Ⅱ初始浓度25 mg·L-1,生物炭投加量2.7 g,反应时间40 min,吸附率可达84.04%。经过吸附动力学和热力学拟合发现栗蓬生物炭对水溶液中酸性橙Ⅱ的吸附符合准二级动力学方程,速率常数为1.241 L·mg-1·min-1,符合Freundlich吸附模型,吸附过程的ΔG<0,ΔH<0,ΔS<0,为自发放热吸附且反应过程混乱度减小。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(03): 258-269. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2025.03.008
    采用多种光谱学方法研究了NaCl对橙皮素抑制多酚氧化酶(PPO)活性、与PPO相互作用以及对PPO构象的影响。结果表明,NaCl的浓度变化对PPO的催化速率及酶活性有较大影响,当NaCl浓度<1%时,PPO的催化速率和酶活性急剧下降,当NaCl浓度>1%时,PPO的催化速率和酶活性下降很小。NaCl的存在增强了橙皮素对PPO活性和催化速率的抑制能力以及对PPO内源荧光的猝灭作用和结合亲和力,但没有改变橙皮素对PPO的荧光猝灭类型和主要作用力(仍为静态猝灭机制和疏水相互作用),NaCl浓度的增大(0%~0.5%)对橙皮素与PPO的结合亲和力无显著影响。NaCl的存在导致PPO的α-螺旋含量降低,β-折叠含量增高,PPO的结构部分伸展。在NaCl与PPO反应体系中增加橙皮素的浓度,PPO的α-螺旋含量增加,β-折叠含量降低,酶的结构趋向紧缩,而在PPO-橙皮素体系中逐渐增加NaCl的浓度,α-螺旋含量又逐渐降低,β-折叠含量逐渐增加,NaCl的存在抑制了橙皮素引起的PPO结构紧缩。分子动力学模拟显示0.5%NaCl的存在降低了PPO骨架的稳定性,而橙皮素的加入与PPO形成了构象稳定的复合物,从而减弱了NaCl对PPO结构稳定性的影响。本研究以期为橙皮素在抑制食品褐变的条件优化上提供一定的实验依据。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(03): 308-316. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2025.03.005
    豆粕是一种具有极高利用价值的粮油副产物,但豆粕中存在的抗营养因子限制了它的应用。考察酶解条件对豆粕抗原蛋白降解的影响以及发酵条件对豆粕低聚糖(棉子糖和水苏糖)含量的影响,并对酶解协同发酵工艺条件进行了优化。结果表明:酶水解选用角蛋白酶,其添加量为500 U·g-1豆粕、酶解时间为6 h、酶解pH为9.5,降解抗原蛋白效果最好;发酵条件选用酿酒酵母(Sc):植物乳杆菌(Lp):凝结芽孢杆菌(Bc)为2∶1∶2、料:水为1∶1.5、接种量为1.5%、发酵温度为32℃和发酵时间为36 h时,发酵效果最好;将酶解结合发酵后,豆粕中抗原蛋白基本被降解,水苏糖和棉子糖含量分别降至2.70和0.82 mg·g-1,优于单独酶水解或单独发酵。本研究有助于开发营养价值更高的豆粕,拓展豆粕在食品加工中的应用。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(02): 128-133. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2025.02.001
    为探讨国产安息香属不同系两种安息香属植物的染色体核型差异,揭示其分类学和系统学价值。采用植物常规压片法获取了中华安息香和中越安息香的根尖染色体装片并分析了其核型。结果表明:中华安息香染色体数为2n=2x=40,核型公式为2n=40=32m+8sm,染色体的相对长度为2.97~6.79,最长染色体和最短染色体的比值(Lt/St)为2.59,核型为1B型;中越安息香的染色体数为2n=2x=16,核型公式为2n=16=16m,相对长度为9.39~15.61,最长染色体和最短染色体的比值(Lt/St)为1.79,核型为1A型。中华安息香的最长染色体和最短染色体的比值、核型不对称系数均大于中越安息香,表明中华安息香进化程度更高。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(01): 12-18. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.20250103.001
    光学相干层析成像技术基于迈克尔逊干涉仪的光学低相干干涉原理,具有微米级高分辨率、无损、非接触和实时成像的优势,目前已经广泛地应用于多个领域的精密测量与成像。为了实现物体状态变化过程(形变或运动)的精密测量与成像,这项工作采用宽带光源研制了一套高分辨谱域光学相干层析成像系统,该系统中心波长为890 nm,带宽160 nm,采用光栅光谱仪接收干涉信号,系统纵向空间分辨率3.7 um,横向空间分辨率15 um。进一步地,为了定量评价物体状态的变化量,本文基于光学多普勒原理开发了相位分辨多普勒算法,实现了微米级振动位移的检测与成像。结合自主开发的M-B时空扫描算法,实现了物体状态变化过程的连续检测与成像重建,该技术不仅可以应用于工程相关领域的三维形貌扫描成像,还能应用于生物组织形变过程的定量检测,具有广阔的应用前景。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(01): 52-58. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2025.01.003
    植物甾烷醇是植物甾醇的全氢化形式,天然的植物甾烷醇在自然界中数量极少,商品化植物甾烷醇主要通过植物甾醇氢化获得。目前氢化工艺研究主要以氢化率为主,较少关注氢化时的副反应及产物。研究以植物甾醇为原料、Pd/C为催化剂,通过单因素试验和正交试验对植物甾醇氢化制备植物甾烷醇的工艺进行研究。结果表明:以异丙醇为溶剂,甾醇浓度10%(w/v),Pd/C催化剂用量0.6%,氢气压力4 MPa,温度95℃的条件下反应3h,植物甾醇氢化率超过99%,植物甾烷醇转化率97.4%,而副产物生成率仅为0.9%。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2025, 49(01): 68-75. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2025.01.004
    为了考察活性炭对卷烟烟气感官品质和成分构成的影响,以空白卷烟和加活性炭卷烟为研究对象,对卷烟进行感官品质评价,利用气相色谱-质谱技术(GC-MS)测定了两种样品卷烟烟气中酸味、酸香、果香、花香和奶香成分组群的释放量,并依据各成分嗅觉阈值计算其气味活性值(OAV),比较了两种卷烟烟气风味成分含量的差异性,分析了活性炭对卷烟烟气中风味成分释放的影响。结果表明:(1)活性炭可对卷烟感官品质产生积极影响,使卷烟在多个维度的评分提高0.5~1分;(2)加活性炭卷烟主流烟气中酸味、酸香、果香、花香和奶香成分的总释放量均低于空白卷烟,其中,全部果香和花香成分释放量均低于空白卷烟,而酸香、酸味和奶香成分释放量有部分升高;(3)加活性炭卷烟主流烟气中酸香、奶香成分的总OAV提高,而酸味、果香和花香成分的总OAV降低。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(04): 307-313. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.04.009
    图G的一个支撑子图称为G的一个支撑k-路,如果此支撑子图的分支是k条点不交的路。在运用归纳法构造超立方的哈密尔顿圈时,支撑k-路起着至关重要的作用。研究超立方的支撑k-路得到了以下结论:设u,v,x,y是Q4中四个不同点满足p(u)=p(v)≠p(x)=p(y),M是Q4-{u,v,x,y}的任意一个匹配,则Q4中存在一个支撑2-路Pu,x+Pv,y经过匹配M。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(04): 360-366. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.04.006
    以壳聚糖(chitosan, CS)为模板,通过抗坏血酸(ascorbic acid, VC)原位还原亚硒酸法制备壳聚糖-纳米硒体系(chitosan-selenium nanoparticle, CS-SeNPs)现已得到广泛研究,但是Vc在该体系中除还原亚硒酸外,也可能对体系制备后的稳定过程产生影响。以不同分子量(3 kDa和200 kDa)的壳聚糖为模板分别制备CS(l)-SeNPs以及CS(h)-SeNPs,首先表征其微观形貌及化学结构,并在稳定不同天数进行透除Vc处理,测定不同CS-SeNPs的颗粒粒径、ζ-电位、微观形貌及元素组成的变化;进一步借助X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)等分析Vc对CS-SeNPs制备后稳定过程中Se的晶型结构及体系化学结构的变化。结果表明:在第1天透除Vc,相比于未透除组不同CS-SeNPs的颗粒粒径均增加且随着稳定时间的延长未发生改变,ζ-电位逐渐降低;稳定14天后,Vc的去除仍造成CS(l)-SeNPs的聚集,而对CS(h)-SeNPs影响较小。除此之外,Vc在CS-SeNPs制备后稳定初期可通过影响体系中糖链分子O-H、N-H氢键的作用,进而影响体系的化学结构及Se的晶形结构。本研究为Vc或其他还原性小分子原位法制备纳米颗粒后稳定过程的解析提供新思路。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(04): 345-351. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.04.003
    选取南昌市前湖水系为研究对象,运用对数型幂函数普遍适用的指数公式,对其进行富营养化程度评估。同时,进行相关性分析探究水质环境因素与水体富养化水平之间的相互关系。研究结果显示:前湖水系中高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、五日生化需氧量5种污染物含量呈现显著的空间分布特征;前湖水系水体富营养化指数(VE)介于51.34~70.52,均呈现水体富营养化,TN、TP与富营养化的相关性分别为0.917和0.912,表明氮磷是导致水体富营养化的主因;氮磷比平均值为19.57,污水处理厂排污、城区及周边的污染汇入等是南昌市前湖水系水体污染物的主要来源。对前湖水系进行研究,旨在提高对城郊结合部水环境的关注度。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(04): 324-329. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.04.001
    模袋筑坝安全稳定性与模袋体界面强度密切相关。基于ABAQUS有限元析软件,建立模袋体界面剪切模型进行剪切试验模拟,分析了模袋体界面剪切过程中的剪应力、剪位移变化规律以及不同尺寸对界面剪切强度影响,并将数值模拟结果与室内剪切试验结果进行了对比验证。结果表明:模袋体界面剪切是一个渐进屈服破坏的过程且剪切面中间部位的塑性变形最大;数值模拟能够较好的反映出模袋体的剪切变形规律;大尺寸模袋体界面抗剪强度相较于小尺寸模袋体强度有所增加,且主要体现在界面摩擦角的增大;剪切过程中大尺寸模袋体界面剪应力存在明显峰值并出现应变软化现象。结论对工程中尾砂充填模袋筑坝具有一定指导意义。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(04): 375-383. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.04.008
    综合能源系统(RIES)是解决未来能源问题的重要技术手段之一,区域一体化是未来综合能源系统发展的重要方向。然而,可再生能源的大量接入和负荷类型的多元化带来的多重不确定性将对电网运行产生不可忽视的影响。针对上述问题,本文提出了一种基于多元不确定性和综合需求响应(IDR)的多能耦合综合能源系统优化模型。首先,介绍了包括可再生能源、耦合装置、储能设备以及电、热负荷在内的RIES优化模型。然后,通过比较分析源、荷不确定性的数学特征,分别选取鲁棒优化(RO)对新能源不确定性进行建模,采用随机优化(SO)对负荷不确定性进行描述。最后,用实际的RIES对模型进行了对比验证。研究结果表明,采用RO和SO方法对源、荷不确定性进行建模具有更好的鲁棒性和一定的经济性,考虑源荷不确定性的区域综合能源系统模型能够有效减小负荷峰谷差,降低设备供能压力,保证系统的协同优化运行,在保证可靠性的前提下,仍有一定的经济价值。
  • Journal of Nanchang University(Natural Science). 2024, 48(04): 338-344. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.2024.04.005
    制备NiBM并将其应用无酶传感器的构筑,建立比色法快速检测马拉硫磷。合成的NiBM能将无色的3,3′,5,5′-四甲基联苯胺氧化为蓝色的TMB氧化物。当马拉硫磷存在时,由于NiBM中镍原子与马拉硫磷的硫代磷脂键之间具有高亲和力,NiBM与马拉硫磷相结合,抑制NiBM对TMB的氧化反应。该无酶NiBM传感器在最佳检测条件下表现出优异的稳定性和较高的检测性能,检测马拉硫磷的线性范围为0~100 ng·mL-1,检测限低至7.8 ng·mL-1。所提出的比色传感器为有机磷农药的测定提供了一种有前景的快速检测技术,该技术使用的NiBM制备过程简单且原料廉价易得,有望应用于复杂基质中马拉硫磷的快速检测和通量筛查。