电场驱动纳米Fe0在不同介质中的迁移行为研究

选取四种不同介质(100%石英砂、75%石英砂/25%高岭土、50%石英砂/50%高岭土和100%高岭土),探讨了黄原胶分散的纳米Fe~0在不同介质中的迁移行为。纳米材料投加点设置在介质填充池中间靠近阳极电解池的位置。研究发现,采用该实验装置,100%石英砂的处理中电渗流量最大,这与其较大的孔隙和渗透性有关,加入高岭土的处理中电渗流量较小且各处理流量相当。纳米Fe~0在石英砂中的迁移高于加入高岭土的处理,大部分纳米Fe~0集聚在靠近投加口的部分,在远离投加口的部分铁逐渐由Fe2+向Fe3+转化。100%高岭土中纳米Fe~0的迁移高于混合介质处理,这与其较高的电流强度有关。纳米Fe~0在电动迁移过程中很容易发生溶解和转化,其在高岭土中的迁移是以离子态进行的。μ-XANES(微束X射线近边分析)的分析结果证实电场驱动下高岭土中的铁主要以纤铁矿和磁铁矿形式存在。     

高斯公式在农林院校大学物理保守场中的推算

通过数学上高斯公式和保守场的定义,推导出农林院校大学物理中的两个保守场:电场和万有引力场.把数学中的高斯公式运用到两个保守场中,结合类比思想,分别得出电场中的高斯定理和万有引力场中的高斯定理,并分别举例说明高斯定理在电场和万有引力场中的运用.万有引力场如同电场一样,是有源场.对于具有高对称性的质量系,万有引力高斯定理可简化万有引力场的求解过程.     

金银花静电除杂装置设计与试验

针对金银花除杂过程中编织袋丝去除效果不佳的问题,本文基于静电分离技术,设计了一种金银花静电除杂装置。通过理论分析,推导了静电场中金银花和编织袋丝产生轨迹分离的临界条件,验证了静电分离技术用于金银花除杂具有一定的可行性。基于单因素试验和COMSOL电场仿真,进一步探究了各影响因素对除杂性能的影响,确定了静电极形状为圆弧形、静电极角度α为45°。以高压静电发生器的输出电压U、静电极与辊筒的间距L和辊筒转速N为试验因素,开展Box-Behnken试验,分别建立了除杂率和误除率的二次回归方程。采用响应面分析法探明了各试验因素对试验指标的影响规律。通过参数寻优,确定了该装置的最优工作参数为U=11.9 kV、N=28 r/min以及L=60 mm。台架试验结果显示,除杂率和误除率分别为94.47%和0.89%,满足金银花除杂要求。     

电场强化基面液滴蒸发的研究进展

为深入研究静电场对基面液滴蒸发的作用,结合有关国内外研究现状,通过分析电场对基面液滴的变形作用和对液滴内部流动模式和速率的影响,以及电场对液滴在上述两方面的影响与液滴蒸发的关系,分析了电场对基面上液滴蒸发过程的强化作用,对有关基面液滴在电场下蒸发的研究进展进行了介绍,根据前人的理论和试验研究结果探讨了电场对基面液滴蒸发强化作用的基本机制:电场能够使基面液滴的表面电荷分布和形貌特征发生变化,发生电润湿现象,同时改变液滴的内部流动形态,提高液滴的内部流动速率,从而从两方面强化液滴界面处的热交换,促进液滴的蒸发传质.同时,简要评析了目前的研究进展情况,并指出关于电场强化基面液滴蒸发值得进一步研究的方向.研究结果为高热流密度表面的静电雾化冷却技术研究提供了思路.     

低压直流电场对沙打旺生长及根系土壤酶活的影响

使用不同强度的低压直流电场对沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)幼苗进行处理,加电30 d后测定植物株高、株茎、根长、生物量、叶绿素含量、荧光动力学参数、抗氧化酶活性、根系土壤酶活的变化。结果表明,在沙打旺幼苗的生长过程中,施加0～0.8 V/cm强度的低压直流电场,随着电场强度的增加,阳极区、中间区、阴极区3个区域沙打旺的光化学效率Fv/Fm都有一定程度的提高,且显著高于对照。沙打旺叶绿素a和叶绿素b的含量、抗氧化酶活性(CAT、POD、SOD)、株高、株茎、根长、鲜重、地上生物量和地下生物量均随着电场强度的升高呈低促高抑的趋势。当电场强度为0.2～0.4 V/cm时,不同区域的沙打旺理化指标和土壤酶活各项参数均得到了不同程度的提高,而当电场强度为0.8 V/cm时,沙打旺的相关参数受到了抑制。0.2～0.4 V/cm的电场强度在一定程度上能刺激沙打旺的生长,可能是强化沙打旺幼苗生长的适宜电场强度范围,而0.8 V/cm电场强度则会对沙打旺的生理及其根系土壤造成胁迫,使其无法得到良好的生长。     

高压脉冲电场对酿酒酵母蛋白质及DNA的影响

为探究高压脉冲电场（PEF）对微生物的钝化机理,本实验主要采用Lowry法、SDS-PAGE电泳、APIZYM试剂盒、流式细胞仪等方法测定PEF处理对酿酒酵母蛋白质含量、胞内酶活性和DNA等的影响。结果显示：PEF处理后,酿酒酵母胞内蛋白质含量显著降低(p<0.05),SDS-PAGE 电泳图分析发现酿酒酵母胞内蛋白谱图不清晰,且有小分子和 60 KDa 以上大分子蛋白谱带缺失,酿酒酵母细胞内 13 种酶的活性均有不同程度的下降,细胞DNA含量降低,部分DNA变性。结论：PEF钝化微生物与其胞内酶失活、蛋白质和DNA发生外泄或变性有关。     

土壤电动修复中电极切换对土壤微生物群落的影响

通过细菌计数和Biolog方法,研究了在3.0V·cm^-1的电压梯度下,不同电场切换周期（24h、5h、10min和1min）对土壤微生物群落的影响。结果表明,电压梯度为3.0V·cm^-1的电场作用能够促进土壤微生物的活性,但会轻微地降低土壤微生物功能多样性,电场切换不能改变这种电场对微生物群落的影响;长时间的电场处理下,电极反应对微生物数量和功能多样性损害严重,切换电场电极能有效消除电极效应,电场电极切换周期≤5h时,可保护电极附近土壤微生物多样性,当切换周期≤10min时,不仅可保护土壤微生物多样性,而且可以保护微生物数量。研究结果说明了电场电极切换能有效降低电极反应对微生物群落的影响,揭示了电场电极切换对土壤微生物群落影响的规律,为电场电极切换方法在污染土壤电动强化生物修复技术中的深化和应用提供理论依据。     

应用BP神经网络预测高压脉冲电场对果蔬干燥速率的影响

高压脉冲电场（HPEF）预处理果蔬可以提高果蔬干燥速率,改善干燥产品的品质,降低能耗。通过对白萝卜和苹果HPEF预处理干燥试验,探讨脉冲强度、作用时间和脉冲个数等预处理参数对干燥速率的影响。应用BP神经网络L-M训练法分析HPEF预处理参数与不同时间段干燥速率之间的关系。从而达到确定HPEF参数与不同时间段干燥速率之间因果关系的目的。研究结果表明,脉冲强度对干燥速率的影响比作用时间和脉冲个数对干燥速率的影响显著;建立白萝卜和苹果预处理干燥的BP神经网络仿真模型,并与实测值进行对比,用BP神经网络预测的干燥速率接近实测结果,具有较好的估计效果。     

水下金属的腐蚀电场诱发西伯利亚鲟摄食行为反应

鲟具有古老的电感受系统, 但鲟的电感受功能一直是有争议和被忽略的研究方向。为确定西伯利亚鲟 (Acipenser baerii)电感受在摄食中的作用, 本研究通过行为学的方法, 研究了人工养殖的西伯利亚鲟对水下铝棒、 绝缘铝棒和塑料棒的行为反应。西伯利鲟对水下铝棒、绝缘铝棒和塑料棒都产生了类似觅食的绕棒反应, 且绕棒次数没有显著差异(P＞0.05); 但鲟对铝棒比对绝缘铝棒和塑料棒有更强烈吸吮棒表面的行为反应(P＜0.01), 鲟对铝棒的摄食偏好强度为 2, 而对绝缘铝棒和塑料棒的摄食偏好强度为 0.96 和 0.28, 表明水下腐蚀电场诱发了西伯利亚鲟摄食反应, 鲟的电感受在摄食行为的最后阶段起到了饵料判别的作用。本研究结果也表明, 对金属腐蚀电场的反应可以作为验证鲟电感受是否存在的一个行为模型, 同时也对鲟资源的保护提出了新的思路。     

欧姆加热杀菌与脉冲电场杀菌比较分析

目前,物理杀菌技术越来越广泛地应用于食品加工领域中,包括传统的热杀菌技术,如欧姆加热杀菌,和新型的非热杀菌技术,如脉冲电场杀菌技术。然而欧姆加热技术与脉冲电场技术在杀菌应用方面既有联系又有区别,为了能更好地理解和应用这两种新型的物理杀菌技术,从技术的发展历史、杀菌作用原理、在食品中的应用范畴等多方面对比分析了这两种杀菌处理技术。