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基于二维材料纳米孔的生物传感器:计算和模拟研究进展 被引量:3
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作者 周万琦 仇虎 +1 位作者 郭宇锋 郭万林 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期657-673,共17页
近年来,基于纳米孔的生物传感器被广泛用于DNA、RNA和蛋白质等生物分子的检测和分析.以DNA测序为例,纳米孔测序摒弃了样本扩增和荧光标记等步骤,与传统测序技术相比,在成本、读取长度和效率等方面具有明显优势.过去10年间,拥有优异力学... 近年来,基于纳米孔的生物传感器被广泛用于DNA、RNA和蛋白质等生物分子的检测和分析.以DNA测序为例,纳米孔测序摒弃了样本扩增和荧光标记等步骤,与传统测序技术相比,在成本、读取长度和效率等方面具有明显优势.过去10年间,拥有优异力学、电学、光学等性质的石墨烯和其他二维材料受到了纳米孔传感器领域研究人员的关注.一方面,这是因为它们极低的厚度有望提供远高于氮化硅、氧化硅等传统固态纳米孔材料的空间分辨率;另一方面,除常用的离子电流测量外,导电二维材料的应用还提供了膜内横向电流这一带宽更高的测量途径.在纳米孔传感器的研制过程中,能实时"观测"纳米孔内原子、分子尺度相互作用规律的理论和计算模拟工具发挥了重要作用,包括预测分析原理、优化器件性能、解释实验现象等.本文从计算和模拟角度出发,综述了过去10年间基于二维材料纳米孔生物传感器研究的关键历程,分析了制约二维材料纳米孔传感器性能的关键因素,讨论了该领域目前所面临的挑战和可能的解决方法,最后展望了未来值得努力的方向. 展开更多
关键词 纳米孔传感 DNA测序 二维材料 石墨烯 理论计算
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改性电炉钛渣矿相解构法制备富钛料新工艺研究 被引量:1
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作者 周育生 邱冠周 +4 位作者 景建发 郑富强 王帅 陈凤 郭宇峰 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期651-659,共9页
以氧化后的钛精矿电炉冶炼渣为研究对象,采用一段氟化氢铵浸出-二段盐酸浸出的新工艺制备可用于沸腾氯化生产的富钛料原料,从浸出反应热力学和改性钛渣浸出行为两方面进行了系统的研究。氟化氢铵浸出热力学研究表明,氟化氢铵浸出可分解... 以氧化后的钛精矿电炉冶炼渣为研究对象,采用一段氟化氢铵浸出-二段盐酸浸出的新工艺制备可用于沸腾氯化生产的富钛料原料,从浸出反应热力学和改性钛渣浸出行为两方面进行了系统的研究。氟化氢铵浸出热力学研究表明,氟化氢铵浸出可分解硅酸盐和部分黑钛石,并形成CaMg_(2)Al_(2)F_(12),CaF_(2)和AlF_(3)沉淀,浸出后杂质元素硅主要以(NH_(4))_(2)SiF_(6)的形式进入到浸出液中。氟化氢铵浸出实验表明,在氟化氢铵浓度为15wt%、液固比为10:1、温度20℃、浸出时间2 h的条件下,Si,Al,Ti,Fe,Ca和Mg元素的浸出率分别为93.55wt%,28.03wt%,3.88wt%,20.50wt%,3.40wt%和2.45wt%。浸出渣中主要的物相为金红石、黑钛石和钙镁氟化盐。氟化浸出残渣的盐酸浸出热力学表明,CaMg_(2)Al_(2)F_(12),CaF_(2),AlF_(3)沉淀和剩余的黑钛石可溶解于盐酸溶液中。盐酸浸出实验表明,在盐酸浓度为20wt%、液固比为8:1、温度120℃、浸出时间2 h的条件下,Ca,Al,Mg,Ti,Si和Fe的浸出率分别为86.78wt%,62.33wt%,92.31wt%,18.08wt%,40.23wt%和75.36wt%。盐酸浸出后浸出渣主要物相为金红石,TiO2品位95.20wt%、CaO含量为0.49wt%、MgO含量为0.48wt%,满足沸腾氯化法对原料成分的要求。 展开更多
关键词 富钛料 氟化氢铵浸出 盐酸浸出 改性钛渣 黑钛石
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成人正常髋关节旋转中心的X线影像测量研究 被引量:5
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作者 路玉峰 许鹏 +2 位作者 郭万首 孙伟 鲁超 《中华解剖与临床杂志》 2017年第2期99-102,共4页
目的 探讨成人正常髋关节旋转中心的X线影像分布特点及其变异范围.方法 纳入2013年6-12月中日友好医院影像存档及传输系统中200例成人双侧髋关节正位X线片无异常患者的资料进行回顾性分析.在X线片上以泪滴下缘为参考,测量双侧髋臼中心... 目的 探讨成人正常髋关节旋转中心的X线影像分布特点及其变异范围.方法 纳入2013年6-12月中日友好医院影像存档及传输系统中200例成人双侧髋关节正位X线片无异常患者的资料进行回顾性分析.在X线片上以泪滴下缘为参考,测量双侧髋臼中心与泪滴下缘的垂直高度和水平距离,观察左右侧差异,并以±2倍左右侧差值标准差区间为双侧髋关节测量数据的95%正常变异范围.使用组内相关系数(ICC)评价观察者自身及观察者之间测量数据的可靠性.结果 所测数据均呈正态分布.观察者间和观察者自身ICC值为0.88~0.97,提示测量值可靠性优.200例(400侧)患者髋关节髋臼中心与泪滴下缘的垂直高度为6.2~20.9 mm,平均(14.6±2.32)mm;水平距离为25.0~44.5 mm,平均(33.1±3.33)mm.左右两侧髋臼中心垂直高度和水平距离比较,右侧髋臼中心高度略小于左侧,差异无统计学意义(t=1.596, P〉0.05);而右侧髋臼中心水平距离大于左侧,差异有统计学意义(t=2.634, P〈0.05).右侧与左侧髋臼中心高度与水平距离差值的标准差分别为1.69 mm和1.54 mm,故其95%正常差异范围为3.38 mm (1.69 mm×2) 和3.08 mm(1.54 mm×2).结论 本研究初步描述了中国成年人正常髋臼中心的分布特点,并确定其正常变异范围,对全髋关节置换术前模板设计和术后髋臼假体位置的评估具有一定的价值. 展开更多
关键词 髋臼 髋臼中心 关节成形术 置换 放射摄影术
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基于JASMIN框架的区域大气模式并行程序开发及试验 被引量:3
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作者 徐幼平 程煜峰 +3 位作者 王斌 郭红 普业 程锐 《计算物理》 CSCD 北大核心 2017年第1期47-60,共14页
以自主研制的区域中尺度暴雨大气模式为研究对象,基于JASMIN并行编程框架,建立构件化、层次化的区域大气模式大规模高效并行程序,并针对典型天气实例,对模式并行计算程序的正确性、并行性能及高分辨率模拟效果进行验证.结果证明,基于JAS... 以自主研制的区域中尺度暴雨大气模式为研究对象,基于JASMIN并行编程框架,建立构件化、层次化的区域大气模式大规模高效并行程序,并针对典型天气实例,对模式并行计算程序的正确性、并行性能及高分辨率模拟效果进行验证.结果证明,基于JASMIN框架的新模式程序与原串行模式具有很好的计算一致性,其不仅能保持原有模式良好的预报效果,且能显著提升模式大规模并行计算性能和可扩展性,在进一步提高模式分辨率后能得到更好的预报结果. 展开更多
关键词 AREM模式 JASMIN框架 并行计算 二维剖分 并行效率
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