白藜芦醇是一种具有生物活性的芪类化合物，在紫外光照射或高温加热时其结构会被破坏，从而削弱其生物活性。果胶能够与白藜芦醇发生非共价结合，有利于保护白藜芦醇的生物活性。文中采用酶解–超声耦合方法改造果胶结构，对改性后果胶的分子结构与形貌变化进行了表征，并采用等温滴定量热法探讨了果胶与白藜芦醇的相互作用机制，讨论了果胶-白藜芦醇复合物经紫外光照射或加热后抗氧化能力的变化。结果表明，酶解协同超声处理可有效降低果胶的相对分子质量和酯化度，经45min酶解后加超声处理的果胶（PE45U）的重均相对分子质量仅为原果胶的2%。由扫描电镜图可以看出，改性果胶表现出更多不规整的“片段化”结构。酶解-超声耦合改性能够暴露出更多果胶分子内的—OH，大幅增加果胶与白藜芦醇之间的结合位点，提升两者之间的亲和性，PE45U与白藜芦醇的结合位点是原果胶与白藜芦醇结合位点数的24倍。改性果胶与白藜芦醇相互作用后能够显著增强白藜芦醇经紫外光照射或加热后的抗氧化能力（P<0.05），这为解决白藜芦醇等芪类功能成分在食品应用中光稳定性和热稳定性差的问题提供了新思路。

对凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）13002进行急性毒理安全性评价及体外益生性、体内功能特性研究，发现：凝结芽孢杆菌13002对雌雄性KM小鼠经口急毒实验，属无毒级，且对模拟胃肠道消化液具有良好的耐受性；对金黄色葡萄球菌ATCC 12598（G+）和大肠杆菌ATCC 25922（G-）均具有一定的抑菌能力，可明显破坏菌体的微观结构。结果表明，凝结芽孢杆菌13002与低聚果糖合用时，对环磷酰胺所致的小鼠机体组织损伤有一定的恢复作用，可在一定程度上增大血液中的细胞含量，提高蛋白质合成率、葡萄糖利用率，清除小鼠机体多余的胆固醇，维护小鼠机体健康。

非特异性过氧合酶（Unspecific Peroxygenase，UPO）因在催化有机底物时具有独特的立体选择性和对映选择性而在工业生产中具有广阔的应用前景。本研究从纹缘盔孢伞（Galerina marginata）的基因组中发现了一个假定的非特异性过氧合酶基因（以下简称GmaUPO），通过全基因合成技术获得了GmaUPO的基因序列，并构建了GmaUPO诱导型表达的毕赤酵母X-33基因工程菌。在最佳的发酵条件下，发酵液酶活力达到6U/L，重组GmaUPO分子质量约为40ku，其最适反应条件为35℃、pH 9.0。重组GmaUPO可在温和条件下利用H2O2高效催化芳环类物质中的惰性C—H键羟化，合成芳环类含氧化合物，在香精香料等领域具有巨大的应用潜力。

多酚氧化酶（PPO）会诱导酶促褐变，影响果蔬品质。为进一步阐释低温等离子体对PPO的作用机制，进而控制褐变，文中研究了介质阻挡放电（DBD）低温等离子体处理对PPO活力和构象的影响。结果表明：DBD低温等离子体处理时间达120和180s时，几乎检测不到PPO的酶活力；DBD等离子体处理破坏了PPO的二级结构，α-螺旋占比从39.92%下降到9.47%，而β-折叠占比从15.32%上升到44.30%（处理180s时）。荧光发射光谱显示，经处理后PPO的荧光强度从未处理的512.9下降到330.6，最大吸收峰有1.75nm的红移。3D荧光光谱显示，等离子体破坏了PPO分子的多肽链骨架。原子力显微镜结果表明，DBD等离子体诱导PPO分子先聚集再解聚，从而影响酶活。DBD低温等离子体处理改变了PPO的二级、三级结构，促使蛋白氧化变性、酶活降低。文中研究为低温等离子体技术在果蔬褐变防控方面的应用提供了理论基础。

作为一种永久性植入医疗材料和药物配方成分，聚乙烯醇（PVA）具有广阔的应用前景。文中仅以水为介质，通过冻融循环法成功制备了具有荧光性能的PVA、羧甲基纤维素（CMC）、羧甲基纤维素/稀土复合物（CMC/Eu，即CE）三者复合的荧光水凝胶，并采用SEM、FT-IR对水凝胶进行了形貌和结构表征。结果表明，CE、CMC和PVA间发生了氢键及其他作用，形成多孔洞结构。DSC和XRD结果表明，添加CMC后，水凝胶保持了PVA的结晶结构，但结晶度减小。水凝胶力学性能的提高得益于CE、CMC中的羟基和PVA中的羟基通过氢键以及分子链间的其他作用，改善了分子链间的融合性，提高了水凝胶各组分间的结合强度，尤其是当CMC与PVA质量比为1：5时，其拉伸弹性模量可达39.86kPa，压缩弹性模量可达273.31kPa。荧光光谱结果显示，当激发波长为394nm时，PVA/CMC/CE水凝胶在635nm附近出现Eu3+的5D0→7F2特征发射峰，在紫外灯照射下显示红色荧光，表明该水凝胶在荧光探针、防伪、生物标记等方面具有潜在应用基础。

熔盐和纳米颗粒复合的纳米流体是使太阳能热发电传储热系统高效储热的重要材料，探究纳米颗粒的加入导致熔盐比热容提高的原因，对于工程实践意义重大。实验中用差式扫描量热仪测试了熔盐中加入不同浓度的纳米颗粒后复合流体的比热容变化，随后以分子动力学模拟计算的方法探究比热容提高的原因。在模拟中固定熔盐不变而改变纳米颗粒的添加量，重点分析纳米颗粒添加量对熔盐比热容及熔盐结构、分布的影响。结果表明：纳米颗粒添加量在1.0%～1.5%（质量分数）时，比热容提高率最大；熔盐阴离子在纳米颗粒表面高密度聚集甚至在更小粒径（约1nm）纳米颗粒表面规律性排布时产生的额外作用力是纳米流体比热容提高的主要原因。计算结果还证实，熔盐中纳米粒子分散程度高时，比热容提高更大。纳米颗粒的加入在一定程度上会降低熔盐中阴阳离子间的距离，使得库仑能发生变化，这是导致比热容提高的另一原因。

化工厂危化品泄漏扩散事故时有发生，如何快速精确地确定泄漏源的位置和源强是处置突发危化品泄漏扩散事故的关键。针对传统泄漏源反演方法耗时长、精确度低等缺陷，文中提出了一种基于鸡群算法的泄漏扩散事故反演方法。该方法以气体浓度传感器监测的气体浓度数据与模型计算值的误差为优化目标，将危化品泄漏扩散事故反演问题转化为一个优化目标最小化问题展开研究，利用鸡群算法进行问题求解。采用加权质心法构造高质量的初始解集提升算法精度，反演结果最大误差减小至1m。模拟结果表明，鸡群算法可以在短时间内得出较为准确的泄漏源位置，且鲁棒性满足实际需求，能够实现化工厂危险化学品泄漏源的快速、准确定位，以及泄漏源强的准确预估，为应急辅助决策提供及时有效的支持。

以H-β分子筛为载体制备了高分散性的CuO-Bi2O3/H-β催化剂，在水体系中催化乙酰丙酸（LA）脱羧制备丁酮（MEK）和丙酮（Ace）。考察了影响LA脱羧性能的反应因素，对催化剂进行了表征。在290℃、初始pH=5~6的体系中，24CuO-12Bi2O3/H-β催化LA脱羧反应3h，LA转化率达88.06%，MEK产率达40.75%，MEK和Ace的总产率达61.05%，说明该催化剂不仅脱羧活性高，而且具有较好的循环使用性能。表征分析发现，24CuO-12Bi2O3/H-β兼具中强酸、中强碱及弱酸、弱碱位点，Bi元素的引入促进了CuO在载体上的分散，Cu/Bi组分起到了协同催化脱羧作用。

Fe-Cr-B合金具有优异的耐铝液腐蚀性能，但韧性较差。为了改善Fe-Cr-B合金的韧性，文中研究了添加Ce（质量分数为0~0.92%）对Fe-Cr-B合金微观结构、力学性能及耐750℃熔融铝液腐蚀性能的影响。结果表明：Ce的添加使Fe-Cr-B合金中的硼化物组织由连续的网状、树枝状、长条状结构转变为互连较少的短棒状、块状结构；随着Ce含量的增加，合金的冲击韧性逐渐提高，耐铝液腐蚀性能先提高后下降；分布均匀的短棒状硼化物组织可使Fe-Cr-B合金在提高冲击韧性的同时保持优异的耐铝液腐蚀性能；添加0.59%Ce的Fe-Cr-B合金可获得最佳的综合性能，其冲击韧性比不含Ce的合金提高了187.97%，耐铝液腐蚀性能达到典型模具材料H13钢的5.9倍。

具有正温度系数（PTC）的导电高分子复合材料（CPCs）在自控温加热中有很 多应用，但现有针对CPCs的研究主要集中在高温区域，鲜见常低温段的报道。文中提 出了以水性丙烯酸树脂为基体制备低居里温度点PTC材料的方法，并讨论了控温材料 和导电填料配比对材料居里温度的影响。在水性丙烯酸树脂与有机酸晶体的共聚物中加 入Ni粉，得到了居里温度点接近有机酸晶体熔点、初始电阻低的PTC材料；通过调节 Ni粉的比例，材料的居里温度点可在一定范围内波动。结果表明：当Ni的质量分数为30％时，材料的初始电阻率可达1.96 Ω·ｃｍ，PTC强度超过6；加热试验后，材料的热 容量和电性能经热循环未发生明显变化，具有很强的重复性。

发展了一种可在冷却阶段析出锐钛矿的结晶釉的制备方法，采用TG-DSC、XRD等方法分析了该结晶釉的析晶过程，并研究了釉的析晶动力学。结果表明：熔块先在升温阶段析晶，高温时熔化，冷却保温阶段再次析晶；结晶釉中析出的晶体种类和数量主要与釉的冷却保温制度有关，700℃下保温有利于获得锐钛矿相含量较多的结晶釉；利用Kissinger公式计算的锐钛矿的析晶活化能为131.8kJ/mol，Avrami指数为1.74；锐钛矿的析晶是体积析晶，晶体呈三维生长；结晶釉表面的显微硬度为6.33GPa，与传统陶瓷釉面相当，具有较好的表面硬度和易洁性。此外，化学组成对釉的性质有较大的影响，TiO2含量的增加提高了釉中锐钛矿的析晶量；Al2O3含量的变化可调整釉的烧成温度，以适应不同种类陶瓷的烧成制度。

以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为高分子聚合物基体，以非晶二氧化硅（SiO2）为填料，采用静电纺丝法制备具有日间辐射制冷功能的复合纤维，并采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见-近红外（UV-Vis-NIR）分光光度计、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）等对复合纤维的形貌、结构和光学性质进行表征。结果表明：静电纺丝制得的复合纤维直径约为800nm；纯PMMA纤维的禁带宽度为4.95eV，不吸收可见光，且纺丝过程中的取向结晶导致纤维内部存在晶区和非晶区，对可见光不透过而呈现白色，因而使纤维的200~2500nm短波段反射率高达97.57％；经静电纺丝后，适量的纳米SiO2粉体颗粒分散在复合纤维中，可大幅提高复合纤维的发射率；当SiO2的掺量为7.5％（质量分数，余同）时，复合纤维在太阳200~2500nm短波段的反射率和8~13μm大气窗口的发射率分别高达96.53％和0.903。文中还采用自制装置测试了纤维在实际环境下的降温效果，结果表明，复合纤维具有良好的降温效果，其日间背面温度低于环境温度2~4℃。文中提出的无机粉体与有机物复合的纤维制备模式为辐射制冷材料的实际应用提供了新的方案。

为了实现复杂生物危害现场病原体的快速侦检，需要制备多样化的生物样品，建立多模态生物光谱数据库，最终实现有针对性的危害病原体快速灭活。其中，雾化喷嘴的设计是制备高质量生物样品的关键技术。该技术可以将液体生物样品雾化成细小雾滴，再通过低温冷冻+升华作用形成生物样品颗粒。通过空气辅助雾化喷嘴的优化设计，可以在不损害生物活性的低流量、低压力条件下，获得微小且均匀的雾化液滴。文中采用RANS+DDM方法对喷雾场进行模拟，对空气辅助雾化喷嘴在常温和低温加热条件下的雾化特性进行了分析模拟。同时，采用LES+VOF方法对近喷孔区域气体旋流对液体射流的扰流作用进行了模拟，分析了射流的雾化机理。最后，使用空气动力学粒度仪对空气辅助雾化喷嘴的雾化效果进行了测试，结果证明：喷嘴的雾化效果良好，可实现平均粒子直径约1μm的超细雾化；通过低温喷雾冷冻干燥制备的生物样品质量达到了设计要求，可以有效地实现大批量生物气溶胶样品的制备，提升生物危害现场病原体的侦检及防御能力。

多分支管路合流分流结构能有效降低管路密度，提升空间利用率，但不合理的结构设计容易造成过大的压力损失、过大的流量分配差异。文中提出了一种多分支管路合流分流最优化设计的数值方法，利用参数化分析法研究了雷诺数、出入口面积比、公共腔室末端封闭腔长度、分支管间距以及分支管数量等参数对流量分配、压力损失的影响规律。结果表明：合流腔存在压力恢复区，其对各支路的流量分配及压力损失存在影响；雷诺数对流量分配存在影响，增大雷诺数会增加压力损失、增大流量分配差异；公共腔室末端封闭腔长度对流量分配、压力损失的影响可忽略；出入口面积比、分支管间距、分支管数量与流量分配、压力损失存在重要关联，管路结构的优化设计中需综合考虑这些因素。文中结果可用于指导多分支管路合流分流结构的最优化设计。

浮力调节装置可用于无人潜航器的浮力控制，使其节能地实现上浮、下潜或悬停等功能。文中基于5级缸结构设计了一款大容积高精度的液压油容积式浮力调节装置，通过位移传感器监控活塞位置并对多级缸伸缩特性进行假设，得到了浮力分段解算方法和最大可能误差范围；通过样机研制与试验，验证了多级缸在磨合后趋于伸缩特性假设的事实，同时对浮力分段解算方法进行了优化拟合，大幅提高了该浮力调节装置的精度。试验证明，文中样机可以满足0~80L浮力连续可调、1L最小调节步长、综合调节精度不低于0.5%FS的指标要求。

以二级行星滚柱丝杠为研究对象，补充了二级行星滚柱丝杠参数设计所需的强度条件和压杆稳定性要求，基于二级行星滚柱丝杠的运动原理，提出了各级滚柱自转与公转角速度、各级螺母直线位移与轴向移动速度的理论计算方法。根据设计参数建立了二级行星滚柱丝杠的三维模型，并基于ADAMS软件建立了二级行星滚柱丝杠多体动力学仿真模型。将理论值与ADAMS仿真分析结果进行对比，相对误差均在可接受范围内，验证了二级行星滚柱丝杠参数匹配的合理性和理论计算方法的准确性。

行星滚柱丝杠副运动和力的传递是通过多个滚柱在丝杠和螺母之间的行星运动以及螺旋曲面的相互啮合来实现的。文中基于丝杠、螺母和滚柱的空间螺旋曲面特征，采用相应的参数方程建立了行星滚柱丝杠副的运动学分析模型；根据连续相切原理得到了接触点位置，再由接触点的运动特性推导了行星滚柱丝杠副的结构参数关系。在此基础上，模拟了丝杠、螺母和滚柱的空间运动轨迹，进一步得到了零件螺纹牙上的应力循环规律，并对行星滚柱丝杠副的工作寿命进行预测。结果表明：丝杠与滚柱在接触点处具有相对速度，螺母与滚柱的接触点为速度瞬心；滚柱与螺母上每个具体接触点承受着稳定的脉动循环接触应力的作用，而丝杠上每个具体接触点承受着周期性变幅循环接触应力的作用。