已知某种有机溶剂和水的混合物在多种浓度和多种温度下的粘度比如说,二甲基亚砜(DMSO)+水的二元溶液,在温度为20度,15度,10度,0度,-10度,-15度,-30度,-45度,-50度,-55度,-60度,DMSO的摩尔分数从0.1到0.8范围内处于不冻结状态(即液体)的粘度数据均已知我想用一种粘度模型去拟合这些数据查阅了相关的文献,发现现有的二元溶液(有机溶剂+水,或者是有机溶剂+有机溶剂)的模型都是用在常温或较高温度的(因为在算二元溶液的粘度的时候需要用到两种组分各自的粘度,而在较低温度下,有机溶剂和水单独存在时都已经冻结)。我现在有DMSO和水各自在冻结点以上的粘度与温度的关系式,那么在算低温下的时候,能不能用公式直接外推啊?
超滤装置是在一个密闭的容器中进行,以压缩空气为动力,推动容器内的活塞前进,使样液形成内压,容器底部设有坚固的膜板。小于膜板孔径直径的小分子,受压力的作用被挤出膜板外,大分子被截留在膜板之上。超滤开始时,由于溶质分子均匀地分布在溶液中,超滤的速度比较快。但是,随着小分子的不断排出,大分子被截留堆积在膜表面,浓度越来越高,自下而上形成浓度梯度,这日才超滤速度就会逐渐减慢,这种现象称为浓度极化现象。为了克服浓度极化现象,增加流速,设计了几种超滤装置:1. 无搅拌式超滤这种装置比较简单,只是在密闭的容器中施加一定压力,使小分子和溶剂分子挤压出膜外,无搅拌装置浓度极化较为严重,只适合于浓度较稀的小量超滤。2. 搅拌式超滤搅拌式超滤是将超滤装置位于电磁搅拌器之上,超滤容器内放人一支磁棒。在超滤时向容器内施加压力的同时开动磁力搅拌器,小分子溶质和溶剂分子被排出膜外,大分子向滤膜表面堆积时,被电磁搅拌器分散到溶液中。这种方法不容易产生浓度极化现象,提高了超滤的速度。3. 中空纤维超滤由于膜板式超滤装置,截留面积有限,中空纤维超滤是在一支空心柱内装有许多的,中空纤维毛细管,两端相通,管的内径一般在0.2mm左右,有效面积可以达到1平方厘米,每一根纤维毛细管像一个微型透析袋,极大地增大了渗透的表面积,提高了超滤的速度。
超滤膜包的选择在选择超滤膜包上,大家往往存在一个误区,比如目标蛋白为100kD的蛋白要做浓缩,就以为要选择100kD的膜。殊不知,膜并不是一个刚性的筛子,并不是标定100kD的膜包,就表示所有大于100kD的蛋白就全部被截留,小于100kD的蛋白就全部被透过。膜孔径的大小,是按照其所截留的葡聚糖大小来定的。举个例子,如果一个膜对100kD的葡聚糖的截留率达到90%,那就定义这个膜是100kD。有人会说,这样的截留率也是可以接受的呀。让我们仔细考虑一下,切向流超滤系统是一个不断循环的过程,循环1次是90%,循环2次是90%×90%=81%,循环3次是90%×90%×90%=72.9%,循环4次……由此可以预见,循环的次数越多,损失的样品就越多。如果要提高截留率,使用的膜包孔径就要比目标物小,通常要使截留率在99%以上的话,选择的孔径要比目标物小3-5倍。反之,如果是澄清过滤,即让目标物透过膜,就要选择比目标物大3-5倍的膜包。除了孔径的选择,我们还要考虑膜包的材质。孔径在1kD-1000kD的超滤膜包,材质有两种:聚醚砜和再生纤维素;孔径在1μm以上的微滤膜包,材质为PVDF。聚醚砜材质蛋白吸附低,耐强酸强碱(pH1-14),不耐受有机溶剂;再生纤维素蛋白吸附极低,耐受有机溶剂,不耐受强酸强碱(pH2-13)。需要根据料液性质、清洗条件、蛋白浓度及产品附加值等多重条件选择合适的膜包。大家在选择膜包时,尽可能选择二代及二代以上的无缺陷膜包。因为一代膜包的过滤层薄,支撑层结构单薄不致密,在停泵出现反压时,很容易冲破过滤层,造成膜的损坏。尤其要提到的是,如果在工艺中既需要耐受有机溶剂,又需要用强酸强碱清洗,可以选择三代复合再生纤维素材质的膜包。在选择膜面积的时候,通常处理量在15-1000ml的可以选择50平方厘米膜包,100ml至10L,可以选择0.1平米膜包,2L或更大,可以选择0.5平米膜包。具体选哪种要根据所需处理时间及料液情况而定。希望以上的这些经验之谈能对大家有所帮助。
超过滤(简称超滤)和微孔过滤(简称微滤)也是以压力差为推动力的膜分离过程,一般用于液相分离,也可用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]分离,比如空气中细菌与微粒的去除。超滤所用的膜为非对称膜,其表面活性分离层平均孔径约为10一200A,能够截留分子量为500以上的大分子与胶体微粒,所用操作压差在0.1—0.5MPa。原料液在压差作用下,其中溶剂透过膜上的微孔流到膜的低限侧,为透过液,大分子物质或胶体微粒被膜截留,不能透过膜,从而实现原料液中大分子物质与胶体物质和溶剂的分离。超滤膜对大分子物质的截留机理主要是筛分作用,决定截留效果的主要是膜的表面活性层上孔的大小与形状。除了筛分作用外,膜表面、微孔内的吸附和粒子在膜孔中的滞留也使大分子被截留。实践证明,有的情况下,膜表面的物化性质对超滤分离有重要影响,因为超滤处理的是大分子溶液,溶液的渗透压对过程有影响。从这一意义上说,它与反渗透类似。但是,由于溶质分子量大、渗透压低,可以不考虑渗透压的影响。微滤所用的膜为微孔膜,平均孔径0.02—10 ,能够截留直径0.05—10 的微粒或分子量大于100万的高分子物质,操作压差一般为0.01~0.2MPa。原料液在压差作用下,其中水(溶剂)透过膜上的微孔流到膜的低压侧,为透过液,大于膜孔的微粒被截留,从而实现原料液中的微粒与溶剂的分离。微滤过程对微粒的截留机理是筛分作用,决定膜的分离效果是膜的物理结构,孔的形状和大小。超滤膜一般为非对称膜,其制造方法与反渗透法类似。超滤膜的活性分离层上有无数不规则的小孔,且孔径大小不一,很难确定其孔径,也很难用孔径去判断其分离能力,故超滤膜的分离能力均用截留分子量来予以表述。定义能截留90%的物质的分子量为膜的截留分子量。工业产品一般均是用截留分子量方法表示其产品的分离能力,但用截留分子量表示膜性能亦不是完美的方法,因为除了分子大小以外,分子的结构形状,刚性等对截留性能也有影响,显然当分子量一定,刚性分子较之易变形的分子,球形和有侧链的分子较之线性分子有更大的截留率。目前用作超滤膜的材料主要有聚砜、聚砜酰胺、聚丙烯氰、聚偏氟乙烯、醋酸纤维素等。微滤膜一般均为均匀的多孔膜,孔径较大,可用多种方法测定,可直接用测得的孔径来表示其膜孔的大小。超滤、微滤和反渗透均是以压差作为推动力的膜分离过程,它们组成了可以分离溶液中的离子、分子、固体微粒的这样一个三级分离过程,其分工及范围见图10—14。根据所要分离物质的不同,选用不同的方法。但也需说明,这三种分离方法之间的分界并不十分严格。下表列出超滤、微滤和反渗透过程的原理和操作性能,以资比较。 过程与操作 与反渗透过程相似,微滤、超滤过程也必须克服浓差极化和膜孔堵塞带来的影响。一般而言,超滤和微滤的膜孔堵塞问题十分严重,往往需要高压反冲技术予以再生。因此在设计微滤、超滤过程时,除象设计反渗透过程一样,注意膜面流速的选择,料液的湍动、预处理以及膜的清洗等因素以外,尚需特别注意对膜的反冲洗以恢复膜的通量。由于超滤过程膜通量远高于反渗透过程,因此其浓差极化更为明显,很容易在膜面形成一层凝胶层,此后膜通量将不再随压差增加而升高,这一渗透量称之为临界渗透通量。对于一定浓度的某种溶液而言,压差达到一定值后渗透通量达到临界值,所以实际操作应选在接近临界渗透通量附近操作,此时压差一般在0.4—0.6MPa,过高的压力不仅无益而且有害。超滤过程操作一般均呈错流,即料液与膜面平行流动,料液流速影响着膜面边界层的厚度,提高膜面流速有利于降低浓差极化影响,提高过滤通量,这与反渗透过程机理是类似的。微滤过程以前大都采用折褶筒过滤,属终端过滤,对于固相含量高的料液无法处理,近年来发展起来的错流微滤技术的过滤过程类似于反渗透和超滤,设计时可以借鉴。微滤、超滤过程的操作压力、温度以及料液预处理、膜清洗过程的原理与反渗透极为相似,但其操作过程亦有自己的特点。 超滤过程流程与反渗透类似,采用错流操作,常用的操作模式有三种。⑴、单段间歇操作:如图10—15所示,在超滤过程中,为了减轻浓差极化的影响,膜组件必需保持较高的料液流速,但膜的渗透通量较小,所以料液必需在膜组件中循环多次才能使料液浓缩到要求的程度,这是工业过滤装置最基本的特征。图示两种回路的区别在于闭式回路中料液从膜组件出来后不进料液槽而直接流至循环泵人口,这样输送大量循环液所需能量仅仅是克服料液流动系统的能量损失,而开式回路中的循环泵除了需提供料液流动系统的能量损失外,还必需提供超滤所需的推动力即压差,所以闭式回路的能耗低。间歇操作适用于实验室或小规模间歇生产产品的处理。⑵、单段连续操作:如图10—16所示,与间歇操作相比,其特点是超滤过程始终处于接近浓缩液的浓度下进行,因此渗透量与截留率均较低,为了克服此缺点,可采用多段连续操作。⑶、多段连续操作:如图10—17所示,各段循环液的浓度依次升高,最后一段引出浓缩液,因此前面几段中料液可以在较低的浓度下操作。这种连续多段操作适用于大规模工业生产。应用 1)、超滤的应用超滤技术广泛用于微粒的脱除,包括细菌、病毒、热源和其它异物的除去,在食品工业、电子工业、水处理工程、医药、化工等领域已经获得广泛的应用,并在快速发展着。在水处理领域中,超滤技术可以除去水中的细菌、病毒、热源和其它胶体物质,因此用于制取电子工业超纯水、医药工业中的注射剂、各种工业用水的净化以及饮用水的净化。在食品工业中,乳制品、果汁、酒、调味品等生产中逐步采用超滤技术,如牛奶或乳清中蛋白和低分子量的乳糖与水的分离,果汁澄清和去菌消毒,酒中有色蛋白、多糖及其它胶体杂质的去除等,酱油、醋中细菌的脱除,较传统方法显示出经济、可靠、保证质量等优点。在医药和生物化工生产中,常需要对热敏性物质进行分离提纯,超滤技术对此显示其突出的优点。用超滤来分离浓缩生物活性物(如酶、病毒、核酸、特殊蛋白等)是相当合适的从动、植物中提取的药物(如生物碱、荷尔蒙等),其提取液中常有大分子或固体物质,很多情况下可以用超滤来分离,使产品质量得到提高。在废水处理领域,超滤技术用于电镀过程淋洗水的处理是成功的例子之一。在汽车和家具等金属制品的生产过程中,用电泳法将涂料沉积到金属表面上后,必需用清水将产品上吸着的电镀液洗掉。洗涤得到含涂料1~2%的淋洗废水,用超滤装置分离出清水,涂料得到浓缩后可以重新用于电涂,所得清水也可以直接用于清洗,即可实现水的循环使用。目前国内外大多数汽车工厂使用此法处理电涂淋洗水。超滤技术也可用于纺织厂废水处理。纺织厂退浆液中含有聚乙烯醇(PVA),用超滤装置回收PVA,清水回收使用,而浓缩后的PVA浓缩液可重新上浆使用。随着新型膜材料(功能高分子、无机材料)的开发,膜的耐温、耐压、耐溶剂性能得以大幅度提高,超滤技术在石油化工、化学工业以及更多的领域应用将更为广泛。2)、微滤的应用微滤主要用于除去溶液中大于0.05 左右的超细粒子,其应用十分广泛,在目前膜过程面业销售额中占首位。在水的精制过程中,微滤技术可以除去细菌和固体杂质,可用于医药、饮料用水的生产。在电子工业超纯水制备中,微滤可用于超滤和反渗透过程的预处理和产品的终端保安过滤。微滤技术亦可用于啤酒、黄酒等各种酒类的过滤,以除去其中的酵母、霉菌和其它微生物,使产品澄清,并延长存放期。微滤技术在药物除菌、生物检测等领域也有广泛的应用。
超滤膜的过滤原理超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的的净化、分离和浓缩的目的。超滤膜过滤原理图原液一般指需要净化、分离或浓缩的溶液,透过液指原液中透过超滤膜而被滤除大分子溶质的那部分液体,浓缩液则是原液中因分离出透过液而剩余的高浓度溶液。在净化水工程中,原液是指原水进水,透过液即为净化水,浓缩液则是排放的废水。内压式和外压式中空纤维超滤膜:一个中空纤维超滤膜组件主要是由成百到上千根细小的中空纤维丝和膜外壳两部分组成,一般将中空纤维膜内径在之间的超滤膜称为毛细管式超滤膜,毛细管式超滤膜因内径较大,因此不易被大颗粒物质堵塞,更适用于过滤原液浓度较大的场合。按进水方式的不同,中空纤维超滤膜又分为内压式和外压式两种:内压式:即原液先进入中空丝内部,经压力差驱动,沿径向由内向外渗透过中空纤维成为透过液,浓缩液则留在中空丝的内部,由另一端流出,其中环氧树脂端封的作用是在中空纤维膜丝的端头密封住膜丝之间的间隙,从而使原液与透过液分离,防止原液不经过膜丝过滤而直接渗入到透过液中。外压式中空纤维超滤膜则是原液经压力差沿径向由外向内渗透过中空纤维成为透过液,而截留的物质则汇集在中空丝的外部,外压式中空纤维超滤膜全量过滤和错流过滤方式:中空纤维超滤膜的过滤方式主要分为全量过滤和错流过滤两种:全量过滤方式是指原液中的水分子全部渗透过超滤膜,没有浓缩液流出,而错流过滤方式则是在过滤的过程中有一部分的浓缩液体从超滤膜的另一端排掉。超滤的过滤孔径:从表一中可以看出,在膜法分离技术中膜的微孔径在20*10-10m~1000*1-10m之间的过滤膜称为超滤膜,即0.002-0.1um之间,而一般胶体体积均≥0.1um,乳胶≥0.5um,大肠菌、葡萄球菌等细菌体积≥0.2um,悬浮物、微粒子等体积≥5um,因此超滤膜可以过滤出溶液中的细菌、胶体、悬浮物、蛋白质等大分子物质。超滤膜分离技术的特点超滤膜的分离过程具有以下几个显著特点: 在常温和低压下进行分离,因而能耗低,从而使设备的运行费用低。、设备体积小、结构简单,故投资费用低。超滤分离过程只是简单的加压输送液体,工艺流程简单,易于操作管理。、超滤膜是由高分子材料制成的均匀连续体,纯物理方法过滤,物质在分离过程中不发生质的变化,并且在使用过程中不会有任何杂质脱落,保证超滤液的纯净。以上特点决定了超滤膜的应用非常广泛,从普通家用饮水的净化到工业水处理都有大规模的应用,因而超滤膜分离技术作为国家火炬计划重点支持的六大高新技术之一,具有广阔的发展前景。
超滤是以膜两侧压力差为动力,以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程,使用压力通常为0.2MPa--0.6MPa,分离孔径1nm--0.1μm,可广泛应用于物质的分离、浓缩、提纯。超滤过程无相转化,常温操作,对热敏性物质的分离尤为适宜,并具有良好的耐温、耐酸碱和耐氧化性能,能在60℃ 以下,PH为2-11的条件下长期连续使用。 超滤(UF)器是电泳涂装线上的关键设备,现在广泛使用在电泳线上的有管式超滤器和卷式超滤器。其用于电泳线上的主要目的在于: ①获得去离子水和漆的溶剂、助溶剂等; ②提供被泳件的喷淋用水; ③回收电泳件上带出的漆液,节省漆液用量; ④节约冲洗用纯水,而且有助于维持电泳槽的化学平衡,减轻纯水清洗后排放的废水处理负荷。 管 式 超 滤 器 管式超滤器流通状况好,不易堵塞、易清洗,适用于电泳涂漆回收、果汁浓缩、硅溶胶生产、油水分离等应用中。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/04/200604071734_16427_1604910_3.jpg[/img]
多巴胺改性聚砜复合超滤膜的二次修饰及性能评价研究摘要 膜分离技术是20世纪新产生的新型的分离技术,是与石油化工、生物学、环境资源、食品、医学等众多学科的交叉的产物。相比于原有的分离技术,膜分离技术所产生的社会效益和经济效益更大。膜分离技术不仅仅操作简单、节能环保,能实现分离、纯化、浓缩和精制等过程,在水处理、环境、能源、航空航天及生物医用等领域具有极其广泛的应用前景。当然,膜技术也有一定的局限性。膜容易受到污染而发生堵塞,使膜的使用寿命大大降低,操作成本得以提高。膜的持久性和耐用性问题,成本问题都成为膜分离技术发展的限制因素。 膜污染是阻碍超滤膜应用的重要因素,提高膜的亲水性和抗菌性可以有效的降低膜污染。多巴胺(DA)仿生粘附的自聚合技术为膜的亲水改性和抗菌改性提供了有效的途径。本文利用DA的自聚合反应用以改性聚砜(PSf)超滤膜,接着在改性的超滤膜上负载亲水性基团和抗菌性物质,并对膜的过滤阻力、亲水性、官能团、结构和膜的抗菌性能等进行了各种表征。1.实验部分1.1实验药品与仪器实验药品如下表所示:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171122_566391_2695184_3.jpg实验仪器如表2所示:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171122_566392_2695184_3.jpg1.2实验方法与过程http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171123_566393_2695184_3.jpg 取15 g的干燥后的聚砜(PSf)做原料、8 g的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)做致孔剂、77 g的N-甲基-2-吡络烷酮(NMP)做溶剂制备成铸膜液,混合搅拌48小时使铸膜液充分混合均匀,变成均匀透明呈淡黄色的聚合物溶液。如图1所示,将少许铸膜液倒置在黑色玻璃板上,用刮膜刀将铸膜液刮开,放置在空气中10s,接着将玻璃板平稳的放置在60℃的恒温水浴中反应30 min,制备成PSf超滤膜,取出晾干放在密封袋中保存备用。 配置0.01 mol·L-1的Tris缓冲溶液,用盐酸将pH调节到8.5,接着以此做溶剂,配制2g·L-1的多巴胺溶液,将上述制备的PSf超滤膜浸泡在配好的多巴胺溶液中,3h后,将膜取出,用纯水洗净,制备成涂覆有PDA的PSf超滤膜,记作PSf-PDA。 如图2所示,将用多巴胺溶液涂覆的PSf膜分别浸泡在1 g·L-1的PEG、mPEG-NH2、HO-PEG-NH2水溶液中,1h后将膜取出,用超纯水洗净晾干,制备成接枝有PEG、mPEG-NH2、HO-PEG-NH2的PSf超滤膜,并对其性能和结构进行测试。三种膜分别记为PSf-PEG、PSf-mPEG-NH2、PSf-HO-mPEG-NH2。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171125_566394_2695184_3.jpg1.3亲水性PSf-PDA超滤膜的结构和性能表征1.3.1 膜通量及膜阻力表征 膜通量是表征在单位时间、单位面积内透过膜的水的量,是检验膜材料性能的重要指标。测定条件一般在压力0.1MPa到0.5MPa之间。本实验采用超滤杯(Model 8050,Millipore,America)来过滤纯水,其直径为44.6 mm,有效膜面积为13.4 cm2。膜通量测定装置如图2-3所示。剪取面积为15.6 cm2的圆形PSf超滤膜,将PSf超滤膜放到超滤杯里,室温下装入超纯水,在0.15MPa的氮气的压力下将PSf超滤膜压实稳定0.5 h,之后进行膜通量的测定。透过的水的质量通过天平将数据传输到计算机,通过一定时间内透过的水的通量来计算。测3次取平均值。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171126_566395_2695184_3.jpg1.3.2接触角表征 本实验采用德国Dataphysics的OCA25接触角测量仪,利用悬滴法来表征PSf超滤膜的表面的接触角,将PSf超滤膜清洗干净后干燥,使用仪器自带的超细针头将1μL的超纯水滴在PSf超滤膜的上表面上,用软件确定基线之后,利用接触角测量仪上的摄像装置拍摄到纯水水滴在PSf超滤膜表面上的照片,选取2θ法拟合水滴的外形轮廓,通过测算得出接触角的值。为了减小实验的操作误差,每个样品测定10次,取平均值和标准偏差。通过对比PSf膜,PDA涂覆后的膜,通过PDA涂覆后分别添加PEG、mPEG-NH2、HO-PEG-NH2后的膜的接触角,表征经过改性后各种膜的接触角的变化。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171128_566396_2695184_3.jpg2.结果与讨论2.1 PSf-PDA复合超滤膜的结构表征2.1.1 外观形貌表征 多巴胺在溶解到Tris溶液的过程中,由于有氧气的存在,会使多巴胺发生聚合反应,从而溶液的颜色会由无色逐渐变成棕黄色,最后变成深褐色。自聚合产生的聚多巴胺(PDA)会在超滤膜的表面形成一层深褐色的PDA涂覆层。而在继续接枝了PEG、mPEG-NH2、HO-PEG-NH2之后,颜色并没有发生变化(如图5所示)。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171130_566397_2695184_3.jpg2.1.2膜阻力表征不同超滤膜的膜阻力如下图6所示:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171131_566398_2695184_3.jpg 在经过DA涂覆之后,然后分别用PEG、mPEG-NH2 、HO-PEG-NH2 进行接枝,接枝后,PSf膜的接触角明显降低,而且在同等浓度同等时间接枝上述三种物质后,膜的接触角依次降低,亲水性依次增大,膜阻力依次降低,综合膜制备成本和改性效果,选择mPEG-NH2作为合适的接枝物。
《土壤水环境中污染物运移双点吸附解吸动力学模型》摘要:在考虑对流弥散、平衡/非平衡双点吸附解吸、微生物降解等情况下,建立了土壤环境中有机污染物迁移转化的动力学模型,并给出了有限差分解。在此模型的基础上,详细讨论了有机污染物在土壤中的分布规律,并对一阶吸附解吸速率常数k和平衡吸附点位所占总点位的比例f进行了灵敏度分析。分析研究表明:参数k对于土壤中有机污染物浓度分布有着重要的影响,其影响程度又与非平衡吸附点位所占总点位的比例(1-f)有关;污染后期土壤吸附相的存在,也会起到增加土壤水溶质浓度的作用,且k越大,这种作用越明显。1 引言2 数学模型的建立2.1 污染物在土壤中迁移转化的控制方程2.2 定解条件3 数学模型的有限差分解4 模型分析4.1 有机污染物在土壤中的分布规律4.2 对模型参数k 的分析4.3 平衡吸附点位所占比例f 对参数k 的灵敏度的影响5 结论本文建立了双点平衡/动力学吸附溶质运移模型,并用有限差分法对其进行了离散,通过编制的相应程序对模型进行了初步研究。研究表明:(1)土壤中各点的浓度随着时间的增加,总是呈现先增加后减小的趋势,且在某一时刻形成一个峰值;随着深度的增加,这个峰值会逐渐减小;远离输入端的峰值要比靠近输入端的峰值出现的晚一些。(2)靠近输入端的土壤前期浓度要比远离输入端的土壤前期浓度大很多,而靠近输入端的土壤后期浓度要比远离输入端的土壤后期浓度略小些。(3)停止污染物输入之前,对应于每一时刻的土壤水相浓度沿深度均呈递减趋势,且随着时间的增加,土壤中各点的浓度也不断地增加。停止污染物输入之后,呈现先上升再下降的趋势,而且随着时间的增加,浓度的峰值逐渐降低且峰值点沿深度逐渐下移。(4)在污染后期土壤吸附相的存在,在一定程度上也会增加土壤水的溶质浓度。(5)参数k 对于土壤中浓度分布有着重要的影响; k 的敏感性与非平衡吸附点位所占总点位的比例有关,比例越大, k 的敏感性越强。
请教一个问题: 在做溶剂残留时,样品本身溶解度很差,目标溶剂的溶解很好,样品前处理可不可以样品不完全溶解或者加热溶解后放冷析出过滤进行检测?
抗菌性PSf-PDA超滤膜的制备及表征1引言 PSf超滤膜在使用中不能杀死滤前水中的细菌,导致细菌在PSf膜表面粘附,从而造成微生物聚集,会在PSf膜的表面造成生物污染,引起膜通量下降,阻碍进一步工业应用。制备的亲水性PSf-PDA超滤膜,本章利用PDA的粘性,对PSf膜进行二次修饰,在膜表面继续负载聚六亚甲基胍(PHMG)和纳米银(nAg)两种抗菌剂。2实验部分2.1 实验药品和仪器 实验药品如表1所示:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015091714580562_01_2648817_3.jpg实验仪器如表2所示:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015091714585086_01_2648817_3.jpg2.2抗菌性PSf-PDA超滤膜的制备http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015091714594835_01_2648817_3.jpg 取PSf超滤膜,剪成小片,放在多巴胺(DA,2 g·L-1)Tris溶液(0.01 mol·L-1, pH=8.5)中浸泡3 h,然后在4 g·L-1的mPEG-NH2溶液浸泡1h,然后将膜用超纯水洗净,然后分别在2%的PHMG水溶液或者AgNO3溶液浸泡,1 h后取出来用超纯水洗净保存,进行结构和性能的表征。涂覆过程如图1所示。2.3 抗菌性实验及评价2.3.1生物试剂的配制 PBS缓冲液的配制:磷酸二氢钾(KH2PO4)0.24g,磷酸氢二钠(Na2HPO4)1.44g,氯化钠(NaCl)8.0g,氯化钾(KCl)0.2g,加水至1000mL,调节pH 为 7.4。 LB液体培养基:将25g干粉型LB培养基(主要成分为蛋白胨10 g、酵母5 g和氯化钠10 g)溶解到100mL超纯水中,转移到1L的容量瓶中,定容到1L,并保存。 ECC显色培养基:取3.28g瓶内干粉,用100mL超纯水溶解,加热至100℃,并不断搅拌,2 min后大量气泡产生,等到琼脂完全溶解后,将培养基倾入无菌培养皿中,冷却至室温,变成固体后冷藏备用。 琼脂培养基:将3.3 g营养琼脂溶解到100 mL超纯水中,加热煮沸,等待琼脂完全溶解,将培养基倾入无菌培养皿中,凝固后冷温保存。2.3.2大肠杆菌的培养 将在4℃冰箱中保存下的大肠杆菌菌液取出,放在37℃恒温培养箱里放置活化0.5 h,然后在无菌室里接种到50mL的 LB液体培养基里,放在在 37℃恒温培养箱里培养基中剩余的大分子等生长介质,最后将大肠杆菌溶液稀释106倍待用。2.3.3 抑菌实验 抑菌环法:本实验利用抑菌环来判定膜表面的nAg颗粒和膜表面的PHMG的抑菌效果。将上面的大肠杆菌接种到上述的LB培养基中,37℃下培养24 h,将用AgNO3溶液和PHMG溶液浸泡过的PSf-PDA超滤膜剪成小圆片,用UV灯照射30min灭菌。然后将他们放在已涂布的琼脂培养基中,观察抑菌环的情况。 平板菌落计数法:将大肠杆菌溶液加到超滤杯中,将用AgNO3溶液和PHMG溶液浸泡过的PSf-PDA超滤膜过滤一段时间,然后将过滤后的膜放到ECC显色培养基表面铺平,然后放到37℃培养箱中培养24 h,观察膜表面菌落生长的情况。3. 结果与讨论3.1 抗菌性PSf-PDA复合超滤膜制备的优化3.1.1 AgNO3涂覆浓度对膜性能的影响 选用不同浓度(50ppm、500ppm、5000ppm)的硝酸银溶液对PSf-PDA复合膜进行涂覆,时间为1h,并测定接触角和膜阻力的结果。膜阻力结果如图2所示,结果表明随着涂覆AgNO3溶液浓度的升高,膜阻力逐渐增大,从50 ppm时的2.22×109m-1升高到5000ppm时的2.39×109 m-1,是因为随着nAg颗粒在膜表面的形成,导致膜孔在一定程度上发生堵塞,造成膜阻力升高。接触角结果如图3所示。结果表明,随着涂覆AgNO3溶液浓度的升高,膜表面的接触角逐渐变大,说明亲水性逐渐降低,这跟膜表面形成的nAg颗粒的疏水性有关,涂覆的nAg颗粒越多,膜表面的亲水性越低。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015091715034293_01_2648817_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171503_566443_2984502_3.jpg3.1.2 AgNO3涂覆时间对膜性能的影响 选用不同时间(1 h、2 h、3 h)的AgNO3溶液对PSf-PDA复合膜进行涂覆,浓度为500ppm,并测定接触角和膜阻力的结果。膜阻力结果如图4所示,结果表明随着涂覆AgNO3溶液时间的增长,膜阻力逐渐增大,从涂覆1 h时的2.26×109m-1到涂覆3h的2.66×109 m-1,是因为随着nAg颗粒在膜表面的形成,导致膜孔在一定程度上发生堵塞,造成膜阻力升高。接触角结果如图5所示。结果表明,随着涂覆AgNO3溶液时间的增长,膜表面的接触角逐渐变大,说明亲水性逐渐降低,这跟膜表面形成的纳米银涂覆层的疏水性有关,涂覆的纳米银越多,膜表面的亲水性越小。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171506_566445_2984502_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171506_566446_2984502_3.jpg 随着AgNO3浓度的增加,膜表面的nAg颗粒会使膜阻力逐渐增大,膜表面的接触角增大,亲水性降低,最佳的涂.覆浓.度为500 mg·L-1。 随着AgNO3涂覆时间的增加,膜表面的nAg颗粒会使膜阻力逐渐增大,膜通量逐渐减小,膜表面的接触角增大,亲水性降低,最佳的涂覆时间为1 h。
[size=3][font=宋体]一、医学数学化的发展历史[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]数学应用于生命科学研究的历史可追溯到17 世纪。1615 年英国医生哈维(Farvey W)在研究心脏时应用流体力学知识和逻辑推理方法推断出血流循环系统的存在,18世纪欧拉利用积分方法计算了血流量问题,这些都是历史上应用数学研究生命科学的突出事例。但是,真正大范围地将数学应用于生命科学与医学研究则出现在20世纪中叶。1935年,Mottram对小白鼠皮肤癌的生长规律进行了研究,认为肿瘤细胞总数N随时间的变化速度与N成正比,并获得了瘤体在较短时间内符合指数生长规律的研究成果。1944 年奥地利著名物理学家薛定谔(Schrodinger E)出版了《生命是什么》(What is life)一书,应用量子力学和统计力学知识描述了生命物质的重要特征。在薛定谔的影响下,沃森(Watson JD)和克里克(Crick FHC)利用当时对蛋白质和核酸所做的射线结晶学研究以及其他与DNA结构有关的研究,于1953年建立了DNA超螺旋结构分子模型,验证了薛定谔的设想。在书中,薛定谔还利用非平衡热力学从宏观的角度解释生命现象,认为生命的基本特征是从环境中取得“负熵”,以使生物系统内的熵始终处于低水平。20多年后,普律高津(Prigogine I)等人提出耗散结构理论,将对生命系统的研究推广到薛定谔预言的领域,为此普律高津于1977年荣获了诺贝尔奖。作为医学领域的最高奖项,诺贝尔医学和生理学奖背后的许多数学影像也许更能说明数学在生命科学中的巨大潜力:英国生理学家、生物物理学家Hodgkin和Huxley建立了神经细胞膜产生动作电位时膜电位变化的模型,揭示了神经电生理的内在机制,因而于1963年共享诺贝尔奖;基于二维雷当变换(Radon transform)创建CT成像理论的美国科学家Cormack AM获得了1979年的诺贝尔奖,丹麦科学家Jerne NK则应用数学原理研究免疫网络理论获得1984年的诺贝尔奖。这些奖项有力地表明现代生命科学的研究离不开数学,数学在其中所起的作用和影响越来越重大,高层次的成果往往有赖于合理的数学模型的建立。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]数学不仅推动了人们探索生命世界的步伐,事实上两者结合已经产生了多个十分活跃的学科。1901年Peanson 创建生物统计学后,概率论与数理统计方法在医学上得到了非常广泛的应用,如目前常用的显著性检验、回归分析、方差分析、最大似然模型、决策树概率分布、微生物检测等,都属于基于统计学原理的数学模型及分析。1931年,Volterra在研究食物链的基础上,应用微分方程组研究生物动态平衡,完成了《生态竞争的数学原理》,开创了生物数学(biomathematics)这一新的分支。近年来,可视人及虚拟人的研究、计算医学(computational medicine/biology)、生物信息学(bioinformatics)、生理组学(Physiome)等新的学科及领域的出现,使数学这一工具在生物医学研究中的作用日益突出。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]生物系统是一个动态系统,作为世界上最复杂的系统之一,它具有调节机制复杂、多输入、多输出等特点,而且由于很多变量或参数很难在体测量及控制,仅仅通过实验研究来揭示其间的复杂关系,会非常困难且不易得到一致的结论。建立生物系统的数学模型,有利于获得生物系统的动态与定量变化,帮助阐明生物医学中有关作用机制等基础性问题,同时通过模型及仿真实验不仅可以得到正常状态,还可以获得异常或极端异常状态下的生理变化预测,以及代替一些技术复杂、代价高昂或难以控制和重现的实验,为临床或特定条件下的方案设计提供预测及指导。此外,从伦理学的角度,人们也希望医学研究中能够减少实验动物的数量,减轻临床试验中人体试验对象不必要的痛苦,因此生理系统的仿真与建模在生物医学领域中的研究中日益受到重视。目前,包括呼吸、血压、体温、各种调节系统等,都已建立了相应的数学模型,并进行了相应的模拟实验。针对特定应用的模型,如细胞动力学、药物动力学模型、生物种群生长模型、神经网络、心血管模型、临床计量诊断模型等,也不断呈现并得到应用。在本节下面的内容中,我们将以应用最为成功的模型之一,药物动力学模型为例,说明医用数学模型的建立过程。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]二、医用数学模型实例:药物动力学模型[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]药物动力学(pharmacokinetics)是定量研究药物在生物体内吸收、分布、排泄和代谢等过程的动态变化规律的一门学科。于1937年由Teorell开创,主要内容是应用动力学原理、体外实验数据以及人体生理学知识,结合数学模型,定量研究药物在体内的运转规律,为药物的筛选提供指导。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]众所周知,新药研发过程费用昂贵、时间冗长、淘汰率高,大约有90%的候选药物在临床期间被淘汰,主要原因有口服吸收性差、生物利用度低、半衰期过短等等。为提高新药研究效率和安全性、降低药物研发成本,药物动力学模型已为全球各大制药公司应用。传统的新药研发流程中,药物动力学的应用主要在药物研发的中后期,近年来,人们开始在药物研发的早期对其药物动力学特性进行模拟研究,以尽早淘汰药物动力学参数不理想的候选药物,提高研发效率、降低成本。比如药物虚拟筛选(virtual screening)就是指在化合物合成前,先通过计算机模拟预测其药动学相关特性,进行初步筛选。此外,药物动力学模型在研究药物处置及作用机制、治疗药物监测及个体化用药、新药开发等方面也发挥着重要作用。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]药物动力学的数学模型包括房室模型、非线性药物动力学模型、生理药物动力学模型、药理药物动力学模型、统计矩模型等。下面以最常用的房室模型,结合前面所述的建模步骤,对药物动力学模型的建模过程进行分析描述。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体](一)背景和问题表述[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]药物进入机体后,在随血液输送到各个器官和组织的过程中,不断地被吸收、分布、代谢,最终被排出体外。药物在血液中的浓度,即单位体积血液中药物的含量,称为血药浓度。血药浓度的大小直接影响到药物的疗效。因此,药物动力学研究的主要对象是血药浓度随时间变化的规律——药时曲线,建模目的是建立能反映药物在体内分布的数学模型及参数,并能反映给药方式、给药时间间隔、给药剂量等对分布的影响。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体](二)模型构建[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]上述问题属于人体与外界以及人体内部的物质交换问题,研究这类问题最常用的是房室模型。药物动力学的房室分析方法将人的机体看做由不同房室构成的系统,每个房室代表药物在其中分布大致均匀的组织或体腔。如血液及供血丰富的肝、心、肾在特定情况下可视为一个房室,而血供不足的组织如肌肉、皮肤等可视为另一个房室。为了进行严格数学描述,常对模型做如下假设:①房室具有固定容量,且药物在每个房室内的分布是均匀的;②各房室间可进行物质交换,且至少有一个房室可与外环境进行交换;③房室间的物质交换或药物转移服从质量守恒定律,即系统中物质总量的改变等于输入总量与输出总量之差;④线性假设:药物的转移速率与药物浓度成正比。[/font][/size]
药物临床分析中可线性化的非线性模型回归应用药物临床分析数据统计分析是一项科学严肃的工作,在实际过程中常常会遇到许多问题,如在设计阶段常出现的问题有未严格执行随机化分组,盲法被破坏,试验对象人入组排除标准未严格执行;在数据管理和质量控制阶段常出现的问题有对数据集划分不当,重要数据缺失,数据前后不一致,各中心数据测量标准不同;在数据统计分析阶段常出现的问题有对数据未进行标准化,对数据分布未进行描述,统计描述过于简单,当基线不均和中心差别较大时未进行分析,统计分析方法选择不当等问题。在现实分析中,都习惯用线性回归作为基础,然而,在实际应用中,非线性回归模型要比线性回归模型更能充分地表达变量间的关系。对于非线性的回归,也可以用一个反应变量(y)与自变量(x)间可能的关系表达。利用第五届原创大赛,俺对非线性回归做个简要描述,顺便寻找在这方面应用熟悉的专家和老师,俺想请教一堆问题,(*^__^*) 嘻嘻……。1、可线性化的非线性模型(内在线性模型)http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208291932_387103_2355529_3.jpg1.1、可线性化的非线性模型的应用可线性化的非线性模型拟合通常可以这样去做a、散点图,选择函数类型;b、相应的变量变换;c、采用“OLS ”法求模型的参数估计值;d、拟合多个相近的模型,通过对各个模型的拟合优度评价挑选较为合适的模型。例1:某药物临床分析基地用已知浓度的免疫球蛋白X(IgA, μg/ml)作火箭电泳, 测得火箭高度Y(mm)和试拟合Y关于X的两个回归方程如下所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208291933_387104_2355529_3.jpg 图2http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208291933_387105_2355529_3.jpg 图3http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208291933_387106_2355529_3.jpg 图4例2:药物临床分析基地为了研究某药品抑制肾上腺素释放的效应,选取10个给药物剂量水平,每种药物剂量水平上重复5次试验,观测结果和不同回归模型描述该药品剂量与反应的规律如下。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208291935_387107_2355529_3.jpg1.2、应变量的非线性变换例3:有15名病人的住院天数X与预后指数Y数据如下表。试做回归分析。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208291935_387108_2355529_3.jpg 图6http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208291936_387109_2355529_3.jpg 图7http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208291936_387110_2355529_3.jpg2、总结在药物临床分析中若曲线拟合中只涉及到对自变量x进行变换,则以变换后的数据用OLS法求解模型的参数估计与模型评价即可;若曲线拟合中是对因变量Y进行变换,则应尽量采用统计软件直接来完成非线性拟合,而不用变换后的数据以OLS法求解模型的参数估计值。
超滤膜技术在21世纪水处理领域的展望】 在20世纪的最后10年,世界范围内水处理设施的拥有者开始出现了转变。(可饮用)供水开始逐渐由大规模的,政府控制运营的方式转变为私人拥有的,多个国家共同参与的事业,并且也被视为本世纪的下一个商业机会。由此,出现了对新的水处理技术以及降低水处理成本的需求。此种需求必然导致膜技术的兴起。从60年代开始,膜技术最早起源于海水淡化的反渗透膜。而后膜技术得到了非常迅速的发展,并且被广泛应用于越来越多的领域。既脱盐反渗透后,一系列更疏松的渗透膜被开发出来,包括从纳滤(疏松反渗透),到超滤(去除细菌和病毒),到微滤(去除悬浮固体)。并且任何一种应用都有其独特的,可以特殊设计的膜来满足要求。在早期大部分膜过滤采用错流过滤的形式,即液体沿与膜面水平的方向流动,这样的过滤形式可以防止“膜垢”的产生,但却仅有一小部分的液体真正能够过滤出来。因此这种过滤形式导致非常高的能耗,从而阻碍了膜在大规模水处理设施上的应用。 1 综述 于水处理,尤其是大规模的水处理设施,能耗已经成为一个非常明显的重要指标。如果膜技术要成为大规模的水处理设施的主要技术之一,就一定要降低能耗。因此,许多膜制造商开始开发低能耗的膜过滤系统,即所谓的死端过滤或半死端过滤。 此系统的工作原理类似咖啡过滤机,水中的固体悬浮物沉降在膜的表面。这部分固体通常被成为“污垢”,只要水中含有固体悬浮物,就必然会有“污垢”产生。为保证膜的产水量保持不变,膜过滤压力必然不断增加,因此运行一段时间后需要从与过滤相反的方向对膜进行清洗,因此有时我们也称为“半死端过滤”。沉积在膜表面的固体被清洗排出,从而膜又恢复了最初设计的性能。虽然反冲洗能够去除系统中大部分的膜污染,但有时仍然需要更有效的办法对膜进行彻底清洗。因为许多物质黏附在膜表面,仅通过机械力无法将其去除。这部分物质通常为有机物或微生物有机物,经过较长时间的运行,这部分物质会堵塞膜孔。膜的堵塞问题应该被称为“污垢”,它是运行过程不希望发生的情况。堵塞物可以溶解(对于一些小分子有机物)并通过膜,如果其对膜表面的黏附不是非常强的情况下;或者被膜截留,对于一些微生物有机物,当它们附着在膜表面后,还会进一步繁殖。这种膜污染的主要通过化学清洗去除,也是一种可逆污染。膜污染真正的问题是那些无法去除的不可逆的污染。 2 半死端超滤技术 近几年发展的发展的半死端过滤技术是XIGATM的核心技术,它是根据8寸半死端过滤超滤膜组件发展起来的。XIGATM的核心技术采用8寸压力容器,这是通常反渗透的标准设计。在每个压力容器中,可以放入多个膜组件。每个膜组件为1.5米长,毛细管式膜,膜丝内径0.8或1.5mm,每个膜组的膜面积为22或35m2。膜过滤的过程分为过滤、反洗、和化学加强反洗三个步骤。 成功应用半死端过滤技术的关键,是将过滤、反洗、化学加强反洗三个过程合理设计,从而使最终用户获得最低的运行费用。因此没有必要将单位膜面积的出水率总是保持在尽可能大的水平上。因为反冲洗不必加入任何化学药剂,并且进行时间很短(通常为20~60秒)因此反冲洗的费用远远低于化学加强反洗,我们认为反冲洗是去除膜表面沉积污垢的首选方法。 为了更清楚的解释这个问题,下图表示系统运行过程中膜两端压力的变化。图中A段表示过滤过程,B段表示反洗过程,C短表示化学加强反洗过程(CEB)。 A过程进行中,对于特定的水质,需要保证的关键指标是膜通量和膜过滤压力。因此若降低反洗和化学加强反洗的频率,就将影响膜的通量。同时就将使系统的投资增加。另外一个方法是改善入水的水质,通过加药或进行化学预处理。这同样要增加投资和运行费用,因此通常要根据实际在这两种办法中进行权衡。 对于B过程,膜过滤压降取决于膜表面垢层的厚度,和反洗时的机械压力。反洗应尽可能充分,保证能够被反洗掉的污垢充分去除,这是推迟化学加强反洗的频率的一种有效方法。另外这个过程中也存在反洗的机械压力(如反洗水的流量)和改变垢层厚度(加入预处理)这两种方案之间的权衡的问题。 C过程,化学加强反洗(CEB),仅在进行了反冲洗后膜两端的过滤压降仍然达到了预定值后,或者在预先设定的较长的反洗次数以后。所使用的化学清洗剂是一些常规化学药剂的混合物,包括次氯酸钠、双氧水、次氯酸等,可以非常地容易的处理掉污垢层。 3. 超滤技术在水处理领域中的应用 虽然超滤可以有很多的应用领域,但大规模的水处理通常集中在以下方面: 饮用水供水终端 地表水处理 海水处理 流体的回用 3.1饮用水处理 由于对饮用水的质量要求越来越严格,水处理公司投入越来越大的精力来控制供水管网中存在的微生物的量。为了做到这一点,因此一种方法是进行昂贵、频繁的水质检验,或者在供水终端设置防止细菌和病毒进入的屏障。 采用UF系统,可以非常方便的建成这样的屏障。超滤膜对细菌的去除率可以达到6log,对于病毒的去除率达到4log,因此水厂和用水者都不必在担心细菌和病毒的问题。由于饮用水的质量本身就很高(浊度和悬浮固体都非常低),因此此时的膜系统可以可以采用很高的膜通量,可以达到135升/平米.小时。同时较高的入水条件,因此反冲频率和化学加强反洗的频率都可以非常低,产水量可以达到99%。如果需要还可以设立二级超滤系统,将第一级的反洗水进一步回用。 3.2地表水处理 UF系统非常多的应用在地表水处理上,处理后的水用于灌溉或作为反渗透的入水,来制备工业用水。 在荷兰,出现了越来越多的这类工厂。这种技术提供了一种新型的工业用水的方式,即不必在购买越来越贵的饮用水,而是就近取用地表水处理后使用。 3.3海水淡化 中东地区是水资源缺乏最严重的地方。为了解决这个问题,最早人们通常采用蒸馏技术。从十九世纪60年代,膜技术被用于解决这些国家的缺水问题。但是,许多反渗透海水淡化系统面临着膜污染严重的问题。主要因为反渗透系统的传统的预处理方法无法提供可靠的入水水质。因此绝大多数淡化工厂,在远远低于其设计出水量的情况下工作,甚至有些工厂的出水量达不到最初设计的30%。 小型淡化装置的研究非常清楚的表明,超滤系统可以非常有把握的控制海水的水质,为反渗透系统提供高质量的入水。长期试验也表明,超滤系统的出水SDI值可以非常好的控制在2以下。这些测试在超滤系统前不必用任何预处理,并且适用各种海水水质。 3.4污水回用 西方国家费了很大的精力处理废水,处理后确仅仅是将其通过排水管网排到地表水源中,这种作为非常不合理。再一次,超滤因为其价格方面的优势为污水的回用提供了一种有吸引力的解决办法。 其实,从城市污水处理厂和工厂中排出的废水,是作为工业用水,甚至是饮用水的一种非常好的水资源。这在技术上是完全可以实现的,但西方用户确非常难以相信这种做法。与其说这是技术上的难题,不如说是一个心理的难题。但是,目前在纳米比亚的Windhoek,已经在建设一个850吨/小时的水厂,就是采用膜技术将污水处理厂的出水回用为饮用水。 4.结论 半死端超滤是一种丝毫不必怀疑的技术。它具有广泛的应用,有些用于小型的项目,但另外一些,象我们上面提到的一些项目规模很大,甚至非常大。这种技术关系到人类必须面临的一个问题,如果世界仍然按目前的速度发展的话。即可饮用水资源,它是每个人的生活的一个重要部分。发展一种技术保持饮用水资源,是维持人类生活的唯一办法,也是保证下个世纪水不会像油一样的唯一方法。 文本来自http://sc-woter.com
在20世纪的最后10年,世界范围内水处理设施的拥有者开始出现了转变。(可饮用)供水开始逐渐由大规模的,政府控制运营的方式转变为私人拥有的,多个国家共同参与的事业,并且也被视为本世纪的下一个商业机会。由此,出现了对新的水处理技术以及降低水处理成本的需求。此种需求必然导致膜技术的兴起。从60年代开始,膜技术最早起源于海水淡化的反渗透膜。而后膜技术得到了非常迅速的发展,并且被广泛应用于越来越多的领域。既脱盐反渗透后,一系列更疏松的渗透膜被开发出来,包括从纳滤(疏松反渗透),到超滤(去除细菌和病毒),到微滤(去除悬浮固体)。并且任何一种应用都有其独特的,可以特殊设计的膜来满足要求。在早期大部分膜过滤采用错流过滤的形式,即液体沿与膜面水平的方向流动,这样的过滤形式可以防止“膜垢”的产生,但却仅有一小部分的液体真正能够过滤出来。因此这种过滤形式导致非常高的能耗,从而阻碍了膜在大规模水处理设施上的应用。 1综述 对于水处理,尤其是大规模的水处理设施,能耗已经成为一个非常明显的重要指标。如果膜技术要成为大规模的水处理设施的主要技术之一,就一定要降低能耗。因此,许多膜制造商开始开发低能耗的膜过滤系统,即所谓的死端过滤或半死端过滤。 此系统的工作原理类似咖啡过滤机,水中的固体悬浮物沉降在膜的表面。这部分固体通常被成为“污垢”,只要水中含有固体悬浮物,就必然会有“污垢”产生。为保证膜的产水量保持不变,膜过滤压力必然不断增加,因此运行一段时间后需要从与过滤相反的方向对膜进行清洗,因此有时我们也称为“半死端过滤”。沉积在膜表面的固体被清洗排出,从而膜又恢复了最初设计的性能。虽然反冲洗能够去除系统中大部分的膜污染,但有时仍然需要更有效的办法对膜进行彻底清洗。因为许多物质黏附在膜表面,仅通过机械力无法将其去除。这部分物质通常为有机物或微生物有机物,经过较长时间的运行,这部分物质会堵塞膜孔。膜的堵塞问题应该被称为“污垢”,它是运行过程不希望发生的情况。堵塞物可以溶解(对于一些小分子有机物)并通过膜,如果其对膜表面的黏附不是非常强的情况下;或者被膜截留,对于一些微生物有机物,当它们附着在膜表面后,还会进一步繁殖。这种膜污染的主要通过化学清洗去除,也是一种可逆污染。膜污染真正的问题是那些无法去除的不可逆的污染。 2半死端超滤技术 近几年发展的发展的半死端过滤技术是XIGATM的核心技术,它是根据8寸半死端过滤超滤膜组件发展起来的。XIGATM的核心技术采用8寸压力容器,这是通常反渗透的标准设计。在每个压力容器中,可以放入多个膜组件。每个膜组件为1.5米长,毛细管式膜,膜丝内径0.8或1.5mm,每个膜组的膜面积为22或35m2。膜过滤的过程分为过滤、反洗、和化学加强反洗三个步骤。 成功应用半死端过滤技术的关键,是将过滤、反洗、化学加强反洗三个过程合理设计,从而使最终用户获得最低的运行费用。 因此没有必要将单位膜面积的出水率总是保持在尽可能大的水平上。因为反冲洗不必加入任何化学药剂,并且进行时间很短(通常为20~60秒)因此反冲洗的费用远远低于化学加强反洗,我们认为反冲洗是去除膜表面沉积污垢的首选方法。 为了更清楚的解释这个问题,表示系统运行过程中膜两端压力的变化。A段表示过滤过程,B段表示反洗过程,C短表示化学加强反洗过程(CEB)。 A过程进行中,对于特定的水质,需要保证的关键指标是膜通量和膜过滤压力。因此若降低反洗和化学加强反洗的频率,就将影响膜的通量。同时就将使系统的投资增加。另外一个方法是改善入水的水质,通过加药或进行化学预处理。这同样要增加投资和运行费用,因此通常要根据实际在这两种办法中进行权衡。 对于B过程,膜过滤压降取决于膜表面垢层的厚度,和反洗时的机械压力。反洗应尽可能充分,保证能够被反洗掉的污垢充分去除,这是推迟化学加强反洗的频率的一种有效方法。另外这个过程中也存在反洗的机械压力(如反洗水的流量)和改变垢层厚度(加入预处理)这两种方案之间的权衡的问题。 C过程,化学加强反洗(CEB),仅在进行了反冲洗后膜两端的过滤压降仍然达到了预定值后,或者在预先设定的较长的反洗次数以后。所使用的化学清洗剂是一些常规化学药剂的混合物,包括次氯酸钠、双氧水、次氯酸等,可以非常地容易的处理掉污垢层。 3.超滤技术在水处理领域中的应用 虽然超滤可以有很多的应用领域,但大规模的水处理通常集中在以下方面: 饮用水供水终端 地表水处理 海水处理 流体的回用 3.1饮用水处理 由于对饮用水的质量要求越来越严格,水处理公司投入越来越大的精力来控制供水管网中存在的微生物的量。为了做到这一点,因此一种方法是进行昂贵、频繁的水质检验,或者在供水终端设置防止细菌和病毒进入的屏障。 采用UF系统,可以非常方便的建成这样的屏障。超滤膜对细菌的去除率可以达到6log,对于病毒的去除率达到4log,因此水厂和用水者都不必在担心细菌和病毒的问题。由于饮用水的质量本身就很高(浊度和悬浮固体都非常低),因此此时的膜系统可以可以采用很高的膜通量,可以达到135升/平米.小时。同时较高的入水条件,因此反冲频率和化学加强反洗的频率都可以非常低,产水量可以达到99%。如果需要还可以设立二级超滤系统,将第一级的反洗水进一步回用。 3.2地表水处理 UF系统非常多的应用在地表水处理上,处理后的水用于灌溉或作为反渗透的入水,来制备工业用水。 在荷兰,出现了越来越多的这类工厂。这种技术提供了一种新型的工业用水的方式,即不必在购买越来越贵的饮用水,而是就近取用地表水处理后使用。 3.3海水淡化 中东地区是水资源缺乏最严重的地方。为了解决这个问题,最早人们通常采用蒸馏技术。从十九世纪60年代,膜技术被用于解决这些国家的缺水问题。但是,许多反渗透海水淡化系统面临着膜污染严重的问题。主要因为反渗透系统的传统的预处理方法无法提供可靠的入水水质。因此绝大多数淡化工厂,在远远低于其设计出水量的情况下工作,甚至有些工厂的出水量达不到最初设计的30%。 小型淡化装置的研究非常清楚的表明,超滤系统可以非常有把握的控制海水的水质,为反渗透系统提供高质量的入水。长期试验也表明,超滤系统的出水SDI值可以非常好的控制在2以下。这些测试在超滤系统前不必用任何预处理,并且适用各种海水水质。 3.4污水回用 西方国家费了很大的精力处理废水,处理后确仅仅是将其通过排水管网排到地表水源中,这种作为非常不合理。再一次,超滤因为其价格方面的优势为污水的回用提供了一种有吸引力的解决办法。 其实,从城市污水处理厂和工厂中排出的废水,是作为工业用水,甚至是饮用水的一种非常好的水资源。这在技术上是完全可以实现的,但西方用户确非常难以相信这种做法。与其说这是技术上的难题,不如说是一个心理的难题。但是,目前在纳米比亚的Windhoek,已经在建设一个850吨/小时的水厂,就是采用膜技术将污水处理厂的出水回用为饮用水。 4.结论 半死端超滤是一种丝毫不必怀疑的技术。它具有广泛的应用,有些用于小型的项目,但另外一些,象我们上面提到的一些项目规模很大,甚至非常大。这种技术关系到人类必须面临的一个问题,如果世界仍然按目前的速度发展的话。即可饮用水资源,它是每个人的生活的一个重要部分。发展一种技术保持饮用水资源,是维持人类生活的唯一办法,也是保证下个世纪水不会像油一样的唯一方法。
第三代饮用水净化工艺=安全预氧化、强化混凝+生物活性炭、超滤+安全消毒! 2007年7月1日,新的国家《生活饮用水卫生标准》开始实行。正当这部多达106项检测指标的标准使得许多水厂面临着升级换代的选择时,在4月1日的城市水业战略论坛上,中国科学院李圭白院士为与会的供水企业代表带来了第三代饮用水净化工艺的公式。而随后,中荷水务投资集团副总裁王同春也充满信心地说:“膜技术在自来水行业中的使用也将如一百年前的砂滤技术一样成为最佳的自来水处理工艺之一。”他以“超滤膜组合工艺技术及其大规模饮用水处理应用案例”为主题进行了发言。膜技术被来自学术界和企业界的人士赋予高度评价。脱颖而出的第三代处理工艺 20世纪初研发出的混凝——沉淀、过滤、氯消毒净水工艺,可称为第一代城市饮用水净化工艺。而面对第一代水饮用水处理工艺不能对无害物进行控制的弊端,第二代城市饮用水净化工艺应运而生。第二代饮用水处理就是在第一代工艺的后面增加臭氧、颗粒活性炭的工艺。目前我国的供水厂普遍采用这种工艺。但是第二代饮用水处理工艺也逐渐地显露出很多问题:一是对于含有溴化物的水源水被臭氧氧化后容易产生致癌的溴酸盐;二是随着水污染的加剧和检测技术的提高,第二代饮用水处理工艺的出水中发现了越来越多的细菌和微生物,水的生物安全性受到了挑战。 “20世纪末又提出来饮用水的生物稳定性问题,所谓生物稳定性就是说出厂水在输送和储存过程中,发现微生物增殖现象,是不具有生物稳定性的水,这是另一个新出现的重大生物安全性问题。所以第三代城市饮用水净化工艺要解决的就是生物安全性的问题。”李圭白院士介绍到。 膜技术简单说是一种过滤技术,上世纪60年代起源于海水淡化的反渗透膜,与超导、光纤、碳纤维、纳米技术等一起统称为21世纪工业领域六大新技术。而后膜技术得到了非常迅速的发展,并且被广泛应用于越来越多的领域。继脱盐反渗透后,一系列更疏松的渗透膜被开发出来,包括纳滤、超滤、微滤。 有资料显示,在现有的各种孔径的膜中,纳滤和超滤是最有效的去除水中微生物的方法。水中的致病微生物的尺寸,病毒是20nm至数百nm,细菌是数百nm至数μm,原生动物是数μm至数十μm ,藻类是数μm至数百μm 。在各式各样的膜中,纳滤膜的孔径-1nm左右,超滤膜的孔径-数nm。但是从技术经济学的角度,李院士更加肯定了超滤膜在未来第三代处理工艺中的主导地位。“纳滤膜目前在我国尚需要进口,成本很高。超滤膜已在我国形成规模生产能力,能够为数万吨/日规模的水厂提供膜材料,且价格已降至可接受的地步。微滤膜的孔径为数百nm,不能充分截留去除病毒。我国选择超滤膜提高水的生物安全性是比较可行的。” 在国际上,采用超滤技术作为水厂的处理工艺已经逐渐成为主流。1996年,超滤水厂总处理水量在20万m3/d,2006年的处理水量800万m3/d以上。在北美现有超滤和微滤水厂250座,总处理水量达到300万m3/d;在欧洲,已有33座1万m3/d以上的超滤水厂,英国已有100多座城市水厂,处理水量达110万m3/d;在亚洲,日本膜滤水厂的产水量达到400万m3/d,新加坡已建成27.5万m3/d的超滤。 在国内,随着我国膜工业的发展,以前阻碍超滤膜应用的价格问题不再明显。目前市场上中空纤维超滤膜的价格是每m2过滤面积为150元,按1m2超滤膜每小时过滤0.1m3水计算,1m3/d的超滤膜价格为60元。超滤膜按使用3年计算,为更换膜每m3水只需0.057元费用。以苏州市建成的1万m3/d的超滤净水厂为例,建设费用约300元/m3/d,运行成本为0.0782元/m3,与该水厂原传统工艺大体相同。 对于超滤膜技术在国内的前景,李院士很看好,他说:“台湾已建成30万m3/d的膜滤水厂,近年陆续建设许多中、小型超滤水厂,其中产水能力最大为2万m3/d。大型超滤水厂的建设也指日可待。”
超滤及超滤在水处理中的应用 超滤是一种膜分离过程。超滤利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。由于超滤膜的截留孔径极小,一般不用长度单位来表示,而用可通过膜孔的物质的分子量来表达。 超滤膜的截留分子量一般为1,000,000到1,000。当被处理液体借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时,水分子和分子量较小的溶质透过膜,而大于膜孔的微粒、大分子物质等由于筛分作用被截留,从而使处理液体得到分离或纯化。 超滤是一种相对过滤,通常用于水处理技术的超滤装置有两大应用:前端处理去除水中的胶体、有机物和颗粒;后端处理去热源、内毒素及各种生物酶。 在超滤过程中,由于被截留的杂质在膜表面上不断积累,会产生浓差极化现象,当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层,使膜的透水量急剧下降,这使得超滤的应用受到一定程度的限制。为此,需要对超滤装置的流道工艺进行设计并定期予以清洗以控制浓差极化现象。 水处理系统中的超滤装置具有结构简单、操作方便、占地小、投资省、纯化效率高等优点,现已被广泛应用于各类大、中型水处理系统及小型纯水装置。
对于药典中未收载的一些药物,在制定质量标准时外观及其溶解性是需要描述的,有机无机溶剂那么多,选择哪些溶剂来做溶解性实验呢?水是必须要选择的,其它溶剂呢?请说说你选择溶剂时考虑的思路?
超滤是一种膜分离过程。超滤利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。由于超滤膜的截留孔径极小,一般不用长度单位来表示,而用可通过膜孔的物质的分子量来表达。 超滤膜的截留分子量一般为1,000,000到1,000。当被处理液体借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时,水分子和分子量较小的溶质透过膜,而大于膜孔的微粒、大分子物质等由于筛分作用被截留,从而使处理液体得到分离或纯化。 超滤是一种相对过滤,通常用于水处理技术的超滤装置有两大应用:前端处理去除水中的胶体、有机物和颗粒;后端处理去热源、内毒素及各种生物酶。 在超滤过程中,由于被截留的杂质在膜表面上不断积累,会产生浓差极化现象,当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层,使膜的透水量急剧下降,这使得超滤的应用受到一定程度的限制。为此,需要对超滤装置的流道工艺进行设计并定期予以清洗以控制浓差极化现象。 水处理系统中的超滤装置具有结构简单、操作方便、占地小、投资省、纯化效率高等优点,现已被广泛应用于各类大、中型水处理系统及小型纯水装置。
1月11日,美国国家科学院院刊(PNAS)在线发表了中科院生物物理研究所朱平研究组及其合作伙伴利用冷冻电镜技术解析的一个质型多角体病毒原子分辨率结构模型的研究论文。这是我国首次利用冷冻电镜技术解析的生物大分子原子结构模型,也是目前已报道的国内最高分辨率的冷冻电镜三维重构结果。同时,这是世界上首次利用冷冻电镜的CCD图像(电荷耦合器件图像传感器)获得的生物大分子复合体的全原子模型。据生物物理所有关专家介绍,本工作完全基于生物物理所生物成像技术实验室去年4月建成并试运行的TitanKrios电镜及其附属设备完成,用单颗粒图像处理技术获得了呼肠孤病毒科的质型多角体病毒近原子分辨率的三维结构(3.9埃),并独立构建了全原子模型。呼肠孤病毒科病毒是一类重要的双链核糖核酸(RNA)病毒,其感染宿主包括植物、无脊椎动物、脊椎动物和人类,其中的质型多角体病毒是其两个亚科之一。该研究解析了呼肠孤病毒科质型多角体病毒的近原子分辨率三维结构并构建了完整原子模型,确认了该病毒新生信使RNA的流出通道,对研究双链RNA病毒的RNA加帽机制,新生信使RNA的释放过程,以及呼肠孤病毒的蛋白衣壳的稳定性和进化具有重要意义。
[b][font=宋体]问题描述:快速溶剂萃取法中滤膜是易耗品,使用成本比较高,该滤膜是什么材质?是否可以选择其他材质?如何选择合适的滤膜?[/font][font=宋体]解答:[/font][/b][font=宋体]([/font]1[font=宋体])快速溶剂萃取仪中使用的滤膜或滤筒通常是醋酸纤维或玻璃纤维材质的,高纯度的玻璃纤维滤筒可以将固体和半固体样品固定到位,防止快速溶剂萃取系统发生堵塞。[/font][font=宋体]([/font]2[font=宋体])玻璃纤维滤筒由硼硅酸盐玻璃纤维制成,不含黏合剂和添加剂,可在高达[/font]500[font=宋体]℃的温度下使用,也可与不相容于纤维素滤筒的溶剂配合使用。[/font][font=宋体]([/font]3[font=宋体])在选择滤膜或滤筒时,需要考虑材质与试剂的相容性。快速溶剂萃取仪中使用的通常都是有机溶剂,而且是在高温、高压下进行,因此要考虑在此条件下材质与溶剂是否兼容。[/font][font=宋体]([/font]4[font=宋体])更换或重新采购滤膜或滤筒后需要进行验收,防止有滤膜或滤筒中有物质析出,影响待测物质的分析。[/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=black][back=white]领取更多《实战宝典》请进:[url]http://instrument-vip.mikecrm.com/2bbmrpI[/url][/back][/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=black][back=white] [/back][/color][/font]
[b]卷积神经网络模型发展及应用转载地址:[/b]http://fcst.ceaj.org/CN/abstract/abstract2521.shtml [img]https://oss-emcsprod-public.modb.pro/image/editor/20220802-9243a15c-bcd6-4a63-921e-932f257a1e05.png[/img][img=,690,212]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/08/202208021122351500_3641_5785239_3.png!w690x212.jpg[/img]深度学习是机器学习和人工智能研究的最新趋势,作为一个十余年来快速发展的崭新领域,越来越受到研究者的关注。卷积神经网络(CNN)模型是深度学习模型中最重要的一种经典结构,其性能在近年来深度学习任务上逐步提高。由于可以自动学习样本数据的特征表示,卷积神经网络已经广泛应用于图像分类、目标检测、语义分割以及自然语言处理等领域。[b]首先分析了典型卷积神经网络模型为提高其性能增加网络深度以及宽度的模型结构,分析了采用注意力机制进一步提升模型性能的网络结构,然后归纳分析了目前的特殊模型结构,最后总结并讨论了卷积神经网络在相关领域的应用,并对未来的研究方向进行展望。[/b]卷积神经网络(convolutional neural network,CNN) 在计算机视觉[1- 5]、自然语言处理[6- 7]等领域已被广泛 应用。在卷积神经网络兴起之前,主要依靠人工针对特定的问题设计算法,比如采用 Sobel、LoG(Laplacian of Gaussian)、Canny、Prewitt 等[8- 11]算子进行边 缘 检 测 ,采 用 Harris、DoG(difference of Gaussian)、FAST(features from accelerated segment test)、SIFT (scale invariant feature transform)等[12-15]用于角点等特 征检测,并且采用传统分类器如 K近域、支持向量机、 稀疏分类器等[16- 18]进行分类。特征提取和分类器的 设计是图片分类等任务的关键,对分类结果的好坏 有着最为直接的影响。卷积神经网络可以自动地从 训练样本中学习特征并且分类,解决了人工特征设计 的局限性。神经网络的思想起源于1943年McCulloch 和 Pitts 提出的神经元模型[19],简称 MCP 神经元模 型。它是利用计算机来模拟人的神经元反应的过 程,具有开创性意义。此模型将神经元反应简化为 三个过程:输入信号线性加权、求和、非线性激活。1958 年到 1969 年为神经网络模型发展的第一阶段, 称为第一代神经网络模型。在 1958 年 Rosenblatt 第 一次在 MCP 模型上增加学习功能并应用于机器学 习,发明了感知器算法[20],该算法使用 MCP 模型能够 采用梯度下降法从训练样本中自动学习并更新权 值,并能对输入的多维数据进行二分类,其理论与实 践的效果引起了神经网络研究的第一次浪潮。1969 年美国数学家及人工智能先驱 Minsky在其著作中证 明感知器本质上是一种线性模型[21],只能处理线性分 类问题,最简单的异或问题都无法正确分类,因此神 经网络的研究也陷入了近二十年的停滞。1986 年到 1988 年是神经网络模型发展的第二阶段,称为第二 代神经网络模型。1986 年 Rumelhart 等人提出了误 差反向传播算法(back propagation algorithm,BP)[22]。BP 算法采用 Sigmoid 进行非线性映射,有效解决了 非线性分类和学习的问题,掀起了神经网络第二次 研究高潮。BP 网络是迄今为止最常用的神经网络, 目前大多神经网络模型都是采用 BP网络或者其变化 形式。早期神经网络缺少严格数学理论的支撑,并 且在此后的近十年时间,由于其容易过拟合以及训 练速度慢,并且在 1991 年反向传播算法被指出在后 向传播的过程中存在梯度消失的问题[23],神经网络再 次慢慢淡出人们的视线。1998 年 LeCun 发明了 LeNet-5,并在 Mnist 数据 集达到 98%以上的识别准确率,形成影响深远的卷积 神经网络结构,但此时神经网络的发展正处于下坡 时期,没有引起足够的重视。从感知机提出到 2006 年以前,此阶段称为浅层 学习,2006 年至今是神经网络的第三阶段,称为深度 学习。深度学习分为快速发展期(2006—2012 年)和 爆发期(2012 年至今),2006 年 Hinton 提出无监督的 “逐层初始化”策略以降低训练难度,并提出具有多 隐层的深度信念网络(deep belief network,DBN)[24], 从此拉开了深度学习大幕。随着深度学习理论的研究和发展,研究人员提 出了一系列卷积神经网络模型。为了比较不同模型 的质量,收集并整理了文献中模型在分类任务上的 识别率,如图 1所示。由于部分模型并未在 ImageNet 数据集测试识别率,给出了其在 Cifar-100 或 Mnist数 据集上的识别率。其中,Top-1识别率指的是 CNN 模型预测出最大概率的分类为正确类别的概率。Top-5 识别率指的是 CNN 模型预测出最大概率的前 5 个分 类里有正确类别的概率。2012 年,由 Alex Krizhevshy 提出的 AlexNet给卷 积神经网络迎来了历史性的突破。AlexNet 在百万 量级的 ImageNet数据集上对于图像分类的精度大幅 度超过传统方法,一举摘下了视觉领域竞赛 ILSVRC2012的桂冠。自 AlexNet之后,研究者从卷积神经网 络的结构出发进行创新,主要有简单的堆叠结构模 型,比如 ZFNet、VGGNet、MSRNet。堆叠结构模型通 过改进卷积神经的基本单元并将其堆叠以增加网络 的深度提升模型性能,但仅在深度这单一维度提升 模 型 性 能 具 有 瓶 颈 ;后 来 在 NIN(network in network)模型提出使用多个分支进行计算的网中网结 构模型,使宽度和深度都可增加,具有代表性的模型 有 Inception 系列模型等;随着模型深度以及宽度的 增加,网络模型出现参数量过多、过拟合以及难以训 练等诸多问题。ResNet 提出残差结构后,为更深层 网络构建提出解决方案,随即涌现出很多残差结构模 型,比如基于 ResNet 改进后的 ResNeXt、DenseNet、 PolyNet、WideResNet,并且 Inception也引入残差结构 形成了 Inception-ResNet-block,以及基于残差结构并 改进其特征通道数量增加方式的 DPResNet;与之前 在空间维度上提升模型性能的方法相比,注意力机 制模型通过通道注意力和空间注意力机制可以根据 特征通道重要程度进一步提升模型性能,典型的模 型为 SENet、SKNet 以及 CBAM(convolutional block attention module)。传统的卷积神经网络模型性能十分优秀,已经 应用到各个领域,具有举足轻重的地位。由于卷积 神经网络的模型十分丰富,有些模型的结构或用途 比较特殊,在本文中统称为特殊模型,包括具有简单的结构和很少参数量的挤压网络模型 SqueezeNet,采 用无监督学习的生成对抗网络模型(generative adversarial network,GAN),其具有完全相同的两路网络 结构以及权值的孪生神经网络模型 SiameseNet,以 及通过线性运算生成其他冗余特征图的幽灵网络 GhostNet。由于卷积神经网络的一系列突破性研究成果, 并根据不同的任务需求不断改进,使其在目标检测、 语义分割、自然语言处理等不同的任务中均获得了 成功的应用。[b]基于以上认识,本文首先概括性地介绍了卷积 神经网络的发展历史,然后分析了典型的卷积神经 网络模型通过堆叠结构、网中网结构、残差结构以及 注意力机制提升模型性能的方法,并进一步介绍了 特殊的卷积神经网络模型及其结构,最后讨论了卷 积神经网络在目标检测、语义分割以及自然语言处 理领域的典型应用,并对当前深度卷积神经网络存 在的问题以及未来发展方向进行探讨。[img=,690,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/08/202208021123119824_325_5785239_3.png!w690x387.jpg[/img][/b][img]https://oss-emcsprod-public.modb.pro/image/editor/20220802-51d3c121-d787-4a08-a7a4-a7f9ecb3a33d.png[/img][b]转载文章,如有侵权,请联系我删除[/b]
在地层深处含有铀、镭、钍的土壤、岩石中。人们可以发现高浓度的氡。这些氡可以通过地层断裂带,进入土壤和大气层。建筑物建在上面,氡就会沿着地的裂缝扩散到室内。从北京地区的地址断裂带上检测表明,三层以下住房室内氡含量较高。[img=多点氡析出率仪,660,550]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606061133_596105_3098478_3.jpg[/img]REM-IV多点[url=http://www.zgfangfuyuan.com/product/cdy/221.html]氡析出率测量仪[/url]是一种可携式表面氡析出率测量仪,由中国辐射防护研究院研发生产,其造型和结构具有典型的优越性,能“实时”“快速”测量介质表面氡的析出水平,可用于地下工程、矿山井下、旅游山洞、核设施场所、尾矿库以及建材、土壤、地面等表面氡析出率测量,是一种寻找氡的来源和氡治理的必备装置。适合于GB50325《民用建筑工程室内环境污染控制规范》要求的土壤表面氡析出率测定,也可在建筑施工或装修前就石材、水泥、涂料等建筑材料进行放射性检测与识别,指导选用优质建材。该仪器2004年已获国家实用新型专利,专利号:ZL200420096051.0。◆ 特点:1.主机、探头、衰变收集室等。2.智能化触摸屏手写与显示:微电脑控制,点阵式液晶显示,中文状态条提示操作及状态。3.可接4个衰变收集室。4.标准RS232/RS485接口:可将采集数据传送给上位机。5.日历时钟功能,工作电源:AC220V交流电源。 ◆ 外接氡析出收集衰变室技术参数:◇ 半导体探测器,灵敏度:1.1×cph/Bq/m3(氡)◇ 探测器前有靠静电作用收集218Po离子的铝膜,采用镶嵌铝膜结构,实现快速测量(高水平环境),普通环境不需要更换铝膜◇ 对239Pu α面源的探测效率:35%(2π)◇ 计数容量99999999,测量范围:5×10-5~102Bq/(m2s)◇ 测量时间:方式2为1~120分内据其氡析出率高低自行设置,方式1为连续测量,可保 存200个历史测量值◇ 具有可改变参数设置,自动显示,可即时给出测量结果等特点◇ 可不使用外置打印机,测量历史值按输出键即可查出◇ 环境温度:-5~40℃ 相对湿度:≤90%◇ 供电电源:AC220V-DC5V与外挂6V蓄电池,配有专门充电器。◇ 尺寸与重量:Ф200*140,1.5Kg更多信息请关注微信号:bjryton技术提供:中国辐射防护研究院联系人:张经理 13720045883来源: http://www.zgfangfuyuan.com/product/cdy/221.html
看到论坛里有问关于滤膜孔径和材质溶剂兼容性的,现传一篇资料,希望有用。
提 要 通过 1949 年以来在各种出版物上已发表的 27 种生物多样性模型分析发现,大多数多样性模型在理论上是不完善的。例如,被应用最广泛的 Shannon 模型至少有 4 个缺点:①没有考虑物种间生物量的区别;②如果要使用 Shannon 模型,每种物种的个数或每种景观单元的个数不能小于 100;③模型中没有隐含面积参数;④不能够表达多样性的丰富性方面。因此,作者推举了一种理论上完善的综合生物多样性模型,并为了满足实际操作和生物多样性自相似性研究的需要,对其中的一些参数进行了修正。关键词 多样性;丰富性;均一性;理论模型[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=103383]生物多样性模型研究[/url]
超滤膜使用注意事项 1. 不要用手直接拿超滤膜,应用平头镊子小心夹取超滤膜的边缘。2. 在 4℃,10%-20%的乙醇中保存,不要冰冻。3. 使用过的超滤膜应进行再生处理(放在培养皿中,在脱色摇床上进行),具体方案如下:(1) 蒸馏水漂洗2分钟。(2) 用0.1 mol/L NaOH漂洗10分钟。(3) 用蒸馏水漂洗以除去NaOH。(4) 70%乙醇浸泡5分钟。(5) 用蒸馏水漂洗2分钟,再保存于10%-20%的乙醇中。1. 光面向上。2. 应避免超滤pH小于3.0或pH大于13的溶液。3. 不能与下列溶液混用:(1) 胺(2) 大于10%的磷酸溶液。(3) 大于0.5%的酚溶液。(4) 大于0.01 mol/L的盐酸。
本实验室分别利用RO和UF工艺对优质饮用水过程进行研究,实验表明:运用以“超滤”和“反渗透”为主的处理技术可以达到我国颁布的饮用净水水质标准(CJ 94-1999)。对于特定的污染物也显示出不同的特点,反渗透处理后的水的氨氮去除率在96%左右,氯化物去除率是47%~50%,但是膜污染问题严重;超滤处理后的水的氨氮去除率和氯化物去除率明显低于RO系统,但通过适当的预处理可以达到设计基本要求。优质饮用水是指自来水或其他原水经深度净化处理,达到饮用水水质标准,通过独立封闭的循环管网系统,供给居民可直接饮用的优质水。但由于优质饮用水的局部供水性,经济制约的局限性,以及投资分散的重复性浪费,决定了这不是一条提高全民饮水质量的根本途径。目前在优质饮用水中常用的膜处理技术有以下4种:微滤(MF),超滤(UF),纳滤(NF)和反渗透(RO)。反渗透膜处理可以将水中的金属离子、细菌、病毒、农药、矿物质去除掉,获得清洁的纯净水。本论文主要以反渗透和超滤工艺的设计、运行和监测进行分析对比,寻求合适的优质水处理方法和注意的问题。1 实验方法实验利用典型的处理工艺进行如下相关常规的测试。测试指标主要有代表着微污染的程度氨氮含量;影响水质的氯化物;代表水体中可被氧化的有机物和还原性无机物的总量的高锰酸钾指数(耗氧量)。1.1 水质检测方法(国家检测标准方法)氨氮:纳氏试剂光度法;氯化物:硝酸银滴定法;高锰酸钾指数(耗氧量):酸性法。2 试验过程及结果分析本实验主要是利用超滤法和反渗透法处理水源水,然后对处理后的水测其水质,确定上述两种方法的优劣。2.1 超滤工艺超滤是一个压力驱动过程,其介于微滤与纳滤之间。一般来说,超滤膜的截留相对分子质量在1000~300000之间,而相应的孔径在5~100nm之间,操作压力一般为0.1~0.5MPa,主要用于截留去除水中的悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等大分子物质。工艺流程是原水从水箱中流出,经过锰砂过滤、精密过滤和超滤三道过滤程序以后,再进行消毒处理,最后得到纯水。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/04/200904061110_142695_1623180_3.jpg[/img]从表 1中可以看出:只有4号的氨氮含量接近规定的0.1mg/L,考虑到实验读数存在误差,故4号可以看作是符合规定的;而对于高锰酸钾指数这个指标,后3组数据均小于规定的3mg/L,1号是3.102稍高于规定数值,随着对水处理深度的加深,高锰酸钾指数稳步下降;氯化物含量在各个过滤器中的变化不大,均在40~51之间,完全符合小于250mg/L的规定。
一些常用的过滤膜(包括针式滤器)的溶剂耐受性
摘要: 目的 对人凝血因子Ⅷ酸沉淀过程效价和总蛋白建立近红外模型,实现效价和总蛋白的快速检测,并以此确定酸沉终点。 方法 实验室模拟人凝血因子Ⅷ酸沉淀过程,对不同酸沉程度下的效价和总蛋白进行测定,同时采集近红外光谱,建立模型。结果 酸沉淀过程中FⅧ比活性达到最高时的pH值并不固定,在6.1-6.5范围内波动,所以将固定的pH值作为酸沉淀的终点并不能达到最佳的效果。结论 建立的人凝血因子Ⅷ酸沉过程中效价和总蛋白模型,固定加酸法不能准确判断酸沉最佳终点,所建立的近红外分析模型为在线实时监控溶解液中的FⅧ比活性提供参考方案。 关键词:近红外光谱分析技术 人凝血因子Ⅷ 酸沉 效价 总蛋白人凝血因子Ⅷ(coagulationfactor Ⅷ,FⅧ)是治疗甲型血友病和获得性凝血因子Ⅷ缺乏而致的出血症状等的不可或缺的药品,而目前国内生产工艺相对落后,在国内29家血液制品企业中仅有4家有能力生产FⅧ,采用离子交换层析法从人血浆冷沉淀中分离纯化FⅧ的生产工艺,收率低(平均9%)、比活低。因此,针对生产现状,将现代过程分析与控制技术引入到FⅧ生产过程中的关键环节当中,增加对生产工艺过程的了解,有效控制工艺过程,提升FⅧ的收率及比活性。生产人凝血因子Ⅷ以人血浆的冷沉淀为原料,一般用含肝素钠的溶解液溶解,溶解液pH为7.2±0.1。溶解完全后依据不同蛋白质的等电点不同,加0.05M的醋酸溶液进行酸沉淀,使以纤维蛋白原为主的大量杂蛋白沉淀出来,而FⅧ大部分保留在上清液中,从而大大提升溶液的FⅧ比活性。在生产中,酸沉淀终点的控制依据经验以溶液的pH值为参考,当溶液的pH值为6.3±0.1时加酸过程终止,此时上清液中的蛋白含量较低而FⅧ的活性损失较少,因此能够得到FⅧ比活性高的产品。但是单纯以pH值为控制参数的终点控制方法,不一定能够保证不同批次的酸沉淀过程都达到最理想的状态,本试验将对FⅧ的酸沉淀过程进行分析,以检验是否不同批次溶解液的FⅧ比活性在pH=6.3时都达到最高值,并试图找到与比活性直接相关的物料参数——蛋白质含量作为酸沉淀终点的控制标准,使溶解液中FⅧ的比活提升和活性损失达到更均衡的状态。同时,利用近红外光谱分析技术,建立溶解液蛋白含量的PLS定量分析模型,进行蛋白含量的实时监控,从而实现以新参数为指标的酸沉淀终点控制。1 材料1.1 试剂 冷沉淀溶解液(山东泰邦生物制品有限公司),批号分别为201435、201436、201437、201438、201439,每批留样200mL;BCA试剂盒(碧云天生物技术研究所);凝血因子Ⅷ促凝活性检测试剂盒(成都协和生物技术中心);醋酸(国药集团化学试剂有限公司,分析纯);三蒸水。1.2 仪器 Antaris II傅里叶变换近红外光谱仪(美国ThermoFhisher公司);PB-10酸度计(德国sartorius公司);BF300恒流泵(保定齐力恒流泵有限公司);JB-3A型恒温磁力搅拌器(上海雷磁创益仪器仪表有限公司);Legendmicro 17R离心机(美国ThermoFhisher公司);TW12恒温水浴箱(德国Julabo公司);3001-1890酶标仪(美国ThermoFhisher公司)。2 方法2.1 样品的制备2.1.1 配制醋酸溶液 量取醋酸约3.0mL,加入适量蒸馏水中,然后加蒸馏水至1.0L,得到浓度约为0.05M的醋酸溶液,混匀后用0.22 μm膜过滤。2.1.2 酸沉淀过程 参照实际生产过程,在实验室进行小试规模的酸沉淀过程。将超低温冻存的冷沉淀溶解液约100mL放至室温融化,缓慢倒入烧杯中,将烧杯置于低温水浴中,用酸度计监测溶解液的pH值和温度,然后以1mL/min的速度滴加配制好的醋酸溶液,边加边搅拌,使溶液的pH值由7.2左右降低至5.9左右,此过程中溶解液的温度由室温(25℃)均匀降低至15 ℃。重复进行此实验10次,每次实验过程之间保证相同的环境温度、水浴温度、醋酸浓度、加酸速度和搅拌速度。每次酸沉淀过程中pH值每变化0.1取样800μL,取样后立即进行离心(10000 rpm,5min),保留上清液作为样品,进行后面的光谱采集和蛋白含量及FⅧ效价的测定。2.2 近红外光谱的采集 选择AntarisII光谱仪的透射模块进行上清液光谱的采集。选用4 mm光程的比色皿,加样量约为400μL,光谱扫描范围为10000-4000 cm-1,扫描次数为32次,分辨率为8cm-1,以空气为参比进行采集,每隔1小时校正一次背景,测量环境为室温,湿度30%-50%。2.3 FⅧ效价的测定 使用凝血因子Ⅷ促凝活性检验试剂盒对上清液中的FⅧ效价进行检测,试剂盒中包含正常凝血质控血浆、缺凝血因子Ⅷ血浆,APTT试剂b/a、稀释液、CaCl2溶液,现用现配。2.3.1 标准曲线的制作 除氯化钙溶液在37℃水浴预热外,其余样品、试剂均置冰水浴中。 1)将正常凝血质控血浆用稀释液1作1/2、1/5、1/10、1/20、1/40、1/80倍比稀释,其对应FⅧ:C百分活性为500%、200%、100%、50%、25%、12.5%。 2)取某一稀释度正常凝血质控血浆0.1mL、缺凝血因子Ⅷ血浆0.1 mL、APTT试剂0.1mL于透明小试管,混匀后即置37℃水浴温浴10min。 3)迅速加入氯化钙溶液0.1mL,同时启动秒表,在水浴中以1-2次/秒的频率摇动小试管,当观察到凝固出现时,立刻停表记录凝固时间。 4)以不同稀释度正常凝血质控血浆FⅧ:C百分活性为X,对应的凝固时间(秒)为Y,按照统计学方法作直线回归方程,方程形式为Y=blog X+ a,即得标准曲线。2.3.2 样品效价的测定 1)将上清液用稀释液1作1/100倍稀释,即取10µL样品液加稀释液990µL,以此代替标准曲线制作项中某一稀释度正常凝血质控血浆,按照同样方法测定凝固时间。 2)将样品凝固时间(秒)代入标准曲线方程,计算X值,即得样品FⅧ:C百分活性水平。2.4 总蛋白含量的测定样品上清液中总蛋白质的含量测定采用Bicinchoninicacid(BCA)法。BCA法是应用较为广泛的蛋白定量方法之一,其原理是在碱性条件下,蛋白质与Cu2+络合,使之还原成Cu1+,Cu1+可与BCA形成稳定的蓝紫色复合物,复合物在561nm处有强吸收且吸收值与蛋白浓度成正比。BCA法原理与Lowery法相似,但是灵敏度高,操作简单,稳定性好,干扰物质对其影响也较小。2.4.1 配制工作溶液 将BCA试剂盒铜试剂按照体积比50:1混合,得到嫩绿色的标准工作试剂(WorkingReagent,WR),WR在室温条件下十分稳定。2.4.2 配制标准蛋白溶液配制0.5 mg/mL的BSA蛋白溶液,在96孔板中用PBS缓冲液对BSA溶液进行稀释,得到相同体积的BSA标准溶液0、25、50、100、200、300、400、500μg/mL,每个浓度的BSA标准溶液再各加200μL WR。具体稀释方案如表1所示。2.4.3 测定蛋白浓度每个样品取2 μL置于96孔板中,加18μL PBS缓冲液,然后加200 μL WR,在37℃培养箱中放置30min。将反应温度冷却至室温,用酶标仪测定标准蛋白溶液和样品溶液在561 nm处的吸光度值,绘制标准曲线,计算样品的蛋白浓度。表1 标准蛋白溶液和待测样品的加样量和比例 孔数 蛋白浓度(μg/mL) 标准或待测蛋白溶液体积(μL) PBS缓冲液体积(μL) WR体积(μL) 1 0 [ali
溶剂型涂料中苯系物的测定,用的是内涂覆二甲基聚硅氧烷的、膜厚1~~5um的毛细管柱子,我用色谱纯的苯、甲苯、二甲苯溶于N、N二甲基甲酰胺,柱子是50°C保持5min,10°C/Min升温至220°C,结果是甲苯和溶剂没有分开~~DMF和甲苯在这种柱子上不能分离吗?
[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/04/200804262345_86819_1605728_3.jpg[/img]“超滤给饮用水带来的革命,就像一百年前,1915年时现代的过滤技术正式大规模在饮用水中的应用。一百年后的今天,我相信超滤给饮用水深度处理带来的革命,可以和它相媲美的。”中荷水务投资集团副总裁王同春充满信心地说。4月1日下午,在2008城市水业战略论坛中,他以“超滤膜组合工艺技术及其大规模饮用水处理应用案例”为主题进行了发言。王同春博士将超滤和一百年前的砂滤技术进行了对比,他认为超滤以及它的组合工艺对饮用水深度处理来说,会带来一场的革命。现在饮用水的水质要求越来越高了,但是我们能得到的高品质的水源水是有限的,这是一个矛盾的。特别是当我们进入第三代饮用水处理以后,生物安全性和生物稳定性作为一个新的要求提出来。超滤变成了我们认为是最佳的,不敢说是唯一的技术。用了超滤或者它的组合技术以后,我们能解决现在第一代和第二代无法解决,或者是难以解决的问题。在20年的超滤应用过程中,存在一系列的争论。如超滤和常规技术的关系的问题。王同春说,超滤技术基本的功能是一个过滤、筛分,不能除溶解性的物质,如,氨氮是除不掉的。去除氨氮最好的方式是生物方式,如果我们把超滤膜和生物氧化结合在一起,我们就能提高对氨氮的去除率,能提高对COD、BOD的去除率。他坦言,膜技术和常规技术是相辅相成的,如果了解了它的技术本身,再结合传统工艺,这个超滤技术就能发挥得更好。还有一个争论,在饮用水深度处理时,用臭氧技术好呢?还是用混凝炭技术好呢?还是用膜技术好呢?王同春认为对不同的水来说,要解决饮用水深度处理全面解决的问题,应该是这三个技术的有机组合。臭氧也好,或者氧化技术也好,它解决的是一方面的问题,活性炭是有机物吸附问题,而超滤解决的是一个过滤的问题,他说。王同春还介绍了荷兰PWN水厂、英国、德国和美国蹬几个运用大型的超滤的水厂的例子。最后他说,从6万多吨到几十万吨应用的案例告诉大家,发展到今天,膜技术已经非常成熟了,它的综合运行成本可以和常规技术相竞争,甚至更低了!