济南大学学报(自然科学版)杂志

济南大学学报(自然科学版)杂志2024年第06期

• 用于乳腺癌标志物检测的自供电光电化学传感器

  为了检测人表皮生长因子受体2,构建一种新型的自供电光电化学传感器；以铟锌硫化物、铟镁硫化物、钠离子、钾离子掺杂的亚甲基蓝(MB)敏化的碳化氮复合物ZnIn_2S_4/MgIn_2S_4/NaKC_3N_4-MB作为光电阳极，金属炔基聚合物苯基乙烯基铜(PPhECu)纳米棒作为光电阴极，采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对复合物进行表征，并进行光电化学检测。结果表明：光活性ZnIn_2S_4/MgIn_2S_4/NaKC_3N_4-MB光电阳极中异质结构的形成加速了光生电子的转移，使其具有优异的光电性能，能够作为对电极为传感系统提供电子；集成的光电阳极和光电阴极的自供电光电化学检测模式可消除生物样品中还原性物质的干扰，显著提高光电化学传感器的抗干扰能力及检测灵敏度，检测质量浓度范围为5×10~(-5)～200 mg/L,检测限为0.015 6 ng/L。

• 基于自适应步长的McCormick包络方法的配电网能源市场交易策略

  针对配电网能源市场交易中双线性项非凸且求解精度差等问题，提出基于自适应步长的McCormick包络方法；该方法利用McCormick包络方法松弛双线性项，实现双线性项的线性化处理，采用边界收紧方法迭代收紧双线性项中变量的边界，并基于迭代梯度结果更新步长，在已知可行解基础上，迭代添加原目标函数的上界约束，进一步提升上层模型松弛后的求解质量；将该方法应用于双层能源市场交易模型，对零售商与微电网交易电价引导下的多微电网能源交易运营进行仿真。结果表明，与定步长的McCormick包络方法相比，基于自适应步长的McCormick包络方法实现了配电网侧含双线性项双层模型的有效求解，显著提升交易电价平均值和边界值场景下含双线性项双层模型的求解精度。

• 基于频率响应分析的变压器分接开关故障诊断方法

  为了准确诊断电力变压器分接开关故障类型，提出一种基于频率响应分析的变压器分接开关故障诊断方法；利用Simulink仿真工具提出并设计电气等效电路模型，针对结焦、点蚀2种常见分接开关故障，利用频率响应分析特征曲线分析变压器分接开关的物理故障敏感性，对开路端对端、短路端对端和绕组间电感和电容进行实验测试。结果表明：使用频率响应分析测量值可以准确识别变压器分接开关触头结焦、点蚀故障，结焦会对利用开路的电路端到端、短路端到端、电容绕组和电感绕组4种不同测量配置得出的频率响应分析特征造成显著影响，但点蚀故障的影响仅在电感绕组配置中出现。

• 考虑市场分时节点价格的新能源经济开发潜力多维评估

  为了提升新型电力系统框架下新能源资源评估和场站选址的科学性、经济性，结合新能源参与电力市场交易对上网电价的影响及电力市场环境中分时节点价格的差异性，从新能源资源特性和电力市场环境中新能源市场价值特征出发，建立涵盖市场价值能力、主动支撑能力和环境生存能力等方面的多维价值评估指标体系；针对新能源资源的波动性、间歇性特征，考虑到电力市场环境下新能源等多种市场主体参与电力市场电力出清特点，建立基于生产-市场协同时序模拟的资源经济开发潜力评估算法，并采用广东省某地实测新能源资源数据评估电力现货市场场景下的新能源开发经济性。结果表明，本文中所提多维度评估指标具有良好的实用性，能够合理评估新能源资源的时空价值，所提算法能够准确评估现货市场背景下不同年度新能源开发经济性。

• 高温处理对聚乙烯纤维-钢纤维高韧性水泥基复合材料抗折性能的影响

  为了探究高韧性水泥基复合材料经高温处理后的力学性能，采用聚乙烯纤维与钢纤维混杂方式制备一种混杂纤维高韧性水泥基复合材料，通过三点抗折试验探讨所制得聚乙烯纤维-钢纤维高韧性水泥基复合材料经温度20、 60、 100、 150、 200、 250℃处理后的抗折性能。结果表明：随着处理温度的升高，该复合材料的开裂应力、峰值应力和弯曲韧性均表现为先增大后减小的变化规律，处理温度为60、 150℃时最大开裂应力为12.09 MPa,最大峰值应力为18.52 MPa;峰值应力受处理温度的影响较显著，当处理温度为200、 250℃时，聚乙烯纤维熔化，复合材料的峰值应力相较于处理温度为150℃时的分别减小42.7%、 57.9%;该复合材料的弯曲韧性在指定挠度为L/150、L/100(其中L为支座间跨度)阶段受处理温度影响较小，在指定挠度为L/50、L/25阶段，随着处理温度的升高而先增大后减小，聚乙烯纤维熔化导致复合材料在大挠度阶段的弯曲韧性明显减小。

• 超高性能混凝土-充填式窄幅钢箱组合梁裂缝宽度计算

  农双秀,莫时旭,郑艳,房洋洋

  为了探讨超高性能混凝土-充填式窄幅钢箱组合梁裂缝发展规律和分布，评估现行规范中最大裂缝宽度计算公式对该类组合梁的适用性，考虑组合梁钢纤维掺量、充填混凝土高度和配筋率3个因素，对6根该类组合梁开展弯曲试验；根据超高性能混凝土的特性，提出该类组合梁钢筋应力计算方法；修正现行规范中最大裂缝宽度计算公式，并考虑钢纤维掺量的影响，建立该类组合梁的最大裂缝宽度计算公式。结果表明：组合梁开始出现裂缝后最大裂缝宽度发展较缓慢，在最大裂缝宽度达到0.16 mm之前，荷载等级-最大裂缝宽度曲线大致呈线性，组合梁屈服后裂缝宽度迅速增大；增加钢纤维掺量和配筋率可明显限制裂缝发展，钢箱充填超高性能混凝土可明显增强组合梁极限承载能力；现行规范中最大裂缝宽度公式计算该类组合梁最大裂缝宽度过于保守，所提出该类组合梁钢筋应力计算方法和组合梁最大裂缝宽度公式的计算值与弯曲试验实测值均吻合较好。

• 装配式混凝土石化管廊柱脚节点的抗震性能试验研究

  高锦鹏,高洪远,刘杰,刘长沙,谢群,刘珂铖,张港

  为了研究新型装配式混凝土石化管廊柱脚节点的抗震性能，设计并制作3个足尺的预埋型钢式柱脚节点，并对柱脚节点开展低周反复加载试验：通过分析不同节点的破坏形态和抗震性能参数，研究拉结筋和加载方向对柱脚节点抗震性能的影响。结果表明：各节点的滞回曲线较饱满，具有较强的耗能能力，型钢预留拉结筋能够有效增强预制柱与外包混凝土的连接，设置有拉结筋的节点的抗震性能最佳；沿节点横截面强轴和弱轴施加水平往复荷载下极限承载力相近，弱轴受力下节点具有相对更好的变形能力；3个节点最终破坏均为外包混凝土损坏剥落，预制柱身完好无开裂，3个节点在外包混凝土破坏后承载力无明显下降；基于试验结果分析认为，外露式柱脚的极限承载力可采用规范中的承载力计算公式计算，且计算值与试验值吻合较好。

• β1,4-半乳糖基转移酶1对气道平滑肌细胞炎症反应的影响

  张赛帅,张雪茹,施锐,郭佳,邓林红

  为了探究β1, 4-半乳糖基转移酶1(β4GalT1)在气道平滑肌细胞中的功能，通过高通量基因表达数据库(GEO)分析β4GalT1在气道平滑肌细胞炎症反应存在功能，采用脂多糖刺激气道平滑肌细胞后检测白介素1β及β4GalT1的表达；采用慢病毒包装构建过表达β4GalT1的稳转细胞，并利用实时荧光定量聚合酶链式反应检测稳转细胞中炎症相关细胞因子表达随时间的变化，同时通过细胞增殖实验、细胞周期和划痕实验检测稳转细胞的生物学行为变化，研究过表达β4GalT1的细胞分泌液在调节细胞因子表达过程中的作用。结果表明：脂多糖能引起白介素1β及β4GalT1的表达量增加；随着培养时间的延长，过表达β4GalT1的细胞中促炎因子表达量减小，抑炎因子表达量增加，同时过表达β4GalT1可改变气道平滑肌细胞的增殖、迁移行为，进而起到炎症修复功能；过表达β4GalT1的细胞可通过分泌液调节细胞因子的表达，表明β4GalT1能快速响应对气道平滑肌细胞的炎症刺激，并通过分泌物质调节气道平滑肌细胞的细胞行为及细胞因子变化。

• 基于生物信息学的病毒-宿主关联预测方法研究进展

  针对病毒-宿主关联数据库不完善以及现有病毒-宿主关联预测方法的局限性，全面综述当前应用于该领域的主要预测方法，包括基于序列比对的方法、基于特征相似的方法、基于机器学习的方法和集成方法；根据每种方法所依据的技术原理，全面分析不同方法在预测性能、计算资源等方面的优势和劣势。针对现有研究的状况，指出未来的研究重点应聚焦于构建更加全面的病毒-宿主关联样本库，并运用表征学习、多模态学习等方法，同时在建模过程中应关注预测结果的可

• 托高土病毒核蛋白的异源表达、纯化与结晶

  为了获得托高土病毒核蛋白氮端结构域的蛋白(THOV-NP_N)晶体，进一步探究其结构和功能，依次采用镍亲和层析、肝素亲和层析方法纯化大肠杆菌异源表达获得的THOV-NP_N,利用凝胶过滤层析及十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳法检测THOV-NP_N的均一性和纯度，分别用坐滴法和悬滴法筛选和优化THOV-NP_N结晶条件，采用质谱法验证所得的晶体。结果表明：所使用的提取方法可以获得纯度较高、性质均一的THOV-NP_N,在培养温度16℃, THOV-NP_N的质量浓度为25.0 g/L,池液中磷酸氢二铵、柠檬酸钠、氯化钠的浓度分别为0.8、 0.1、 0.2 mol/L及pH=5.0的条件下可以获得粒径为0.05 mm、形状近似正方体的THOV-NP_N晶体。

• 木质纤维素暗发酵产氢技术研究进展

  为了减轻秸秆焚烧处理引起的环境问题，降低清洁能源的生产成本，从绿色、环保、清洁的生物质转化技术方面综述木质纤维素暗发酵产氢过程中的预处理方法、发酵工艺及影响因素。木质纤维素暗发酵产氢技术具有低能耗、环保的优点，经济可行性显著，但木质纤维素作为可发酵糖的重要来源，复杂的组成和结构降低可发酵糖的利用率，对底物预处理成为生物制氢产业的关键研究课题；优化产氢工艺条件，开发新型生物技术，探究纳米材料作用机制是提高木质纤维素生物制氢效率，实现大规模清洁能源生产，缓解化石燃料能源危机的重要研究方向。

• 潘庄引黄灌区土壤盐分空间变异特征及影响因素

  赵龙,王明森,赵文竹,孙雨,刘健

  针对引黄灌区土壤次生盐渍化等问题，以山东省潘庄引黄灌区为例，通过野外分层取样与室内实验获取研究区土壤盐分数据，运用地理信息系统和地统计学相结合的方法分析研究区土壤含盐量的空间变异特征，研究土壤盐分空间分布的规律，采用地理探测器分析影响研究区土壤盐分分布的主要因素。结果表明：从剖面尺度来看，研究区土壤盐分整体呈现两端聚集型的分布特征，表层、中层和底层土壤的盐分含量均处于中等变异水平，其中底层土壤含盐量的变异系数为0.811,变异性最强；在空间尺度上，研究区土壤含盐量呈现从东北、西南区域向中部区域明显增加的趋势；研究区土壤盐分分布与高程、含水率和酸碱度的相关性较强，各影响因素交互作用后对研究区土壤盐分空间分布解释力均有不同程度的增强。

• RTKLOV模型评价趵突泉泉域岩溶水脆弱性

  王月圆,邢学睿,张凤娟,邢立亭,窦舒畅,高帅,刘锁柱

  针对不同模型对岩溶地下水脆弱性评价的适应性差的问题，以北方岩溶地区的典型代表济南趵突泉泉域为例，在分析岩溶区水文地质条件的基础上，结合地理信息系统技术，选取降雨入渗系数R、地形坡度T、岩溶网络K、土地利用类型L、上覆岩层厚度O和岩溶水流速V指标构建RTKLOV模型，用于评价岩溶水脆弱性，将评价结果与相关模型进行对比分析。结果表明：RTKLOV模型对岩溶水脆弱性评价适用性好，趵突泉泉城岩溶水脆弱性很低、低、中等、高、很高的面积占比分别为16.1%、 14.7%、 28.5%、 25.4%、 15.3%,与研究区实际情况相符；脆弱性指数I_d与水样中硝酸盐含量的Pearson相关系数为0.898,相关性好，评价结果准确、可信。

• 面板Tobit模型分析环境分权和地方政府竞争对碳排放效率的影响

  张萌萌,李莉,王志强,郑然

  为了提升中国西部地区碳排放效率，优化环境权责在各级政府间的分配，引导地方政府合理竞争，促进区域经济绿色增长和高质量发展，选取2008—2020年中国西部地区11个省份的面板数据，运用面板Tobit模型分析环境分权和地方政府竞争对碳排放效率的影响。结果表明：中国西部地区碳排放效率整体呈上升趋势，表现为平缓的W型变化；环境分权、地方政府竞争与碳排放效率呈正相关；环境分权与地方政府竞争对碳排放效率存在交互作用，随着地方政府竞争程度的加剧，环境分权对碳排放效率的正向效应减弱，当地方政府竞争达到一定程度时，环境分权会对碳排放效率产生负向影响，不利于碳排放效率的提高；控制变量中产业结构、财政分权、城镇化水平有利于提升碳排放效率，研发投入、能源消费结构对碳排放效率有抑制作用。

• 制冷剂废水的流化床深度除氟中试试验研究

  张明辉,周福伟,盖文革,张刚

  针对中国华北地区某氟化工企业制冷剂废水中氟离子超标现象，在实验室小试的基础上开展制冷剂废水的流化床深度除氟中试试验，确定流化床除氟工艺的最佳工况，并与传统除氟剂的药剂成本进行技术经济对比。结果表明：当氯化钙与氟化物(以氟离子计)物质的量比为3∶1、投加聚合氯化铝质量浓度为550 mg/L、酸碱度pH约为6.7、搅拌时间为43 min时工况最佳，氟化物质量浓度由9 mg/L左右减至1 mg/L左右，去除率约为89%;相对于传统除氟剂，流化床除氟工艺能实现制冷剂废水中氟化物的深度去除，是一种新型、低成本的深度除氟工艺。

• 莱州湾南岸第四系沉积物微生物群落垂向变化特征

  黄宪瑞,支传顺,胡晓农,陈宏帆,陈耿

  为了探究海水入侵背景下沉积物剖面内微生物群落结构及多样性的垂向变化规律，采集山东省潍坊市莱州湾南岸一眼钻孔深度为200 m的沉积物样品，基于高通量测序方法分析沉积物微生物的16S rRNA基因。结果表明：沉积物全盐量随着深度的增加而逐渐减小，酸碱度随深度的增加而逐渐增大，微生物丰度和α多样性随着深度的增加而降低，变形菌Proteobacteria广泛存在于沉积物中，厚壁菌Firmicutes和拟杆菌Bacteroidete随深度的增加而增加，放线菌Actinobacteria、绿湾菌Chloroflexi、酸杆菌Acidobacteria等随深度的增加而减少；沉积物微生物群落结构的变化特征受多种环境要素共同影响，对微生物群落结构影响最大的是深度和酸碱度，其次是全盐量和总氮。