生物·化学

• 水分子在有机过氧化物重要大气反应中催化作用的理论研究进展

  王冠华;李炫烨;郭晓凯;崔鹤然;李垚庚;王睿;张田雷;

  有机过氧化物在大气氧化过程中占据核心地位，其反应路径与速率直接影响自由基循环、臭氧生成、气溶胶形成及区域复合污染的演化过程。作为对流层中最丰富的物种之一，水在气相与气-液界面均可能参与有机过氧化物大气反应，并通过氢键网络、溶剂化效应及质子迁移的促进作用，显著改变有机过氧化物的反应机理。基于量子化学计算、反应动力学及第一性原理分子动力学(BOMD)模拟，系统梳理了水分子在HO_2+OH、CH_2OO+H_2O、HO_2+HO_2等典型气相反应中的催化效应，结果表明水分子的参与可形成稳定水合物、降低关键成键和氢转移能垒，并使反应速率提高数个数量级。在气-液界面上，以CH_2OO+HCHO、CH_2OO+HCl、CH_3CHOO+H_2SO_4为代表的体系进一步表明，界面水分子通过构建定向氢键网络并促进质子迁移，从而加速反应，使原本受限的转化在皮秒尺度内迅速发生。总而言之，水分子在有机过氧化物的大气关键反应中不仅是反应介质，更是调控反应路径、速率及产物选择性的关键催化因子，对深入理解大气氧化性演变与二次污染形成具有重要意义。

  2026年01期 v.42;No.168 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 6326K]
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• 钯/降冰片烯催化的C—H环化/芳基化串联反应研究

  闫强;刘石磊;南江;

  为突破经典Catellani反应中五元钯杂环的限制，发展了一种新型的钯/降冰片烯协同催化体系，通过“一锅法”实现咪唑并[1,2-a]吡啶与2-溴苯甲酸的C—H/C—H [3+2]环化与C—H芳基化串联反应，高效构建了具有良好官能团耐受性的多环咪唑并[1,2-a]吡啶骨架。在该策略中，2-溴苯甲酸作为双功能试剂，同步实现了三个C—H位点的官能团化。机理研究揭示，反应经历了一个六元碳芳基-降冰片烯钯杂环(C—ANP)中间体，该发现突破了经典Catellani反应中五元钯杂环的关键限制。

  2026年01期 v.42;No.168 11-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 5292K]
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• 新型吡咯并喹喔啉并喹唑啉药物活性骨架的结构解析

  张子怡;王文权;赵可心;康承义;刘全;张田雷;张晟瑞;

  喹唑啉及其衍生物作为重要的药物活性结构单元，在新型药物分子与功能材料的开发中具有显著潜力。为了对新型吡咯并喹喔啉并喹唑啉及其衍生物的化学结构进行准确解析，通过综合运用核磁共振技术，包括~1H NMR、~(13)C NMR、DEPT135°以及二维相关谱(~1H-~1H COSY、HSQC、HMBC),系统鉴定了该类化合物的结构特征。结果表明，上述方法能够有效明确其质子与碳原子的归属及连接方式，从而完整确认了目标化合物的分子结构。该研究为这类具有潜在生物活性和材料应用价值的新骨架化合物的后续研究奠定了重要的结构表征基础。

  2026年01期 v.42;No.168 20-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 667K]
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• 基于溶胶-凝胶转化机制的高柔韧性PANI/MXene自支撑电极材料及其电化学性能

  黄惠刚;郭典典;祁晖;吴慧敏;龚赞;徐晨轩;季石宇;

  提出了一种基于溶胶-凝胶转化机制的快速组装策略，用于构建具备高柔韧性与高电化学性能的PANI/MXene自支撑电极材料。在结构方面，刚性MXene片层均匀嵌入柔性PANI网络，形成类“砖-泥”多尺度耦合结构，可有效增强界面稳定性并构建连续导电路径。随后，通过调控PANI与MXene的比例，当质量比为7∶3时可保证自支撑膜的力学完整性，同时还具有优异的电化学响应(容量性能338 F/g(电流密度1 A/g);电流密度10 A/g下电容保持率56%;500圈的循环稳定性99.1%)。综上，该工作开拓了一种适用于二维材料的普适性结构-性能协同调控策略，为柔性储能器件绿色、高效、规模化制造提供了技术支撑。

  2026年01期 v.42;No.168 29-37+50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K]
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• 不同批次原材料P188对CHO细胞培养基性能的影响

  裴致彬;仇金树;顾如林;伍国强;

  为研究围绕哺乳动物细胞培养基原材料P188批间差异对培养基性能的影响，通过摇管筛选出CD CHO 011培养基用于培养中国仓鼠卵巢(CHO)细胞，在3 L生物反应器中优化确定搅拌转速240 r/min、pH 7.00±0.1等关键控制参数，并验证了培养基与工艺稳定性。使用含不同批次P188的培养基培养CHO细胞时发现，细胞生长活率及蛋白表达量差异显著。经尺寸排阻色谱和反相色谱分析，P188中存在高分子量、低分子量杂质及疏水性杂质，其中高分子量和疏水性杂质是影响细胞培养性能的主要因素。研究证实，P188批间差异会导致细胞生长活力和蛋白表达降低，因此需在培养基生产中对P188原材料进行严格质控，避免变异批次影响培养基性能。研究结果可为保障细胞培养基批次稳定性提供理论依据。

  2026年01期 v.42;No.168 38-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 4152K]
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• 汉中浆水改善高脂饮食小鼠肝脏脂代谢的转录组学分析

  席进成;刘阳;王瑞雪;甄子辰;王珊珊;

  为了探究汉中浆水对高脂饮食诱导小鼠肝脏脂代谢的改善作用，通过汉中浆水灌胃处理，监测小鼠体重、摄食量和血脂水平的变化，利用肝脏转录组学分析，挖掘调控肝脏脂质代谢的相关通路及基因表达的变化。结果显示，与模型组相比，实验组小鼠的体重和摄食量均降低，血清中高密度脂蛋白胆固醇含量显著升高，低密度脂蛋白胆固醇含量显著降低。肝脏转录组学分析发现，汉中浆水主要通过下调Apelin、cGMP-PKG、糖酵解/糖异生、胰高血糖素和PPAR等信号通路上的Fabp3、Fabp4、Lpl、Ucp1、Cpt1b等基因的表达，从而改善高脂小鼠肝脏的脂代谢。研究结论为缓解高脂饮食引发的肝脏脂代谢紊乱提供了新的思路，并为浆水的益生功能提供了理论依据。

  2026年01期 v.42;No.168 51-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 5576K]
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机械·材料

• 退火处理对Ti₄₅Zr₄₅Nb₁₀合金显微组织及腐蚀性能的影响

  何逸哲;炊鹏飞;王晶;王思雨;景然;李江华;刘应军;

  采用非自耗真空电弧炉制备了铸态Ti_(45)Zr_(45)Nb_(10)合金，轧制后对合金分别在700、750、800℃进行退火处理30 min,水冷。借助X射线衍射仪、扫描电镜、电化学工作站对退火处理后合金的显微组织及腐蚀性能进行了分析。结果表明：所有合金均为单一β相，退火温度超过750℃时合金完全再结晶。随着退火温度升高，晶粒尺寸逐渐增大，700、750、800℃对应的平均晶粒尺寸分别为21、30、58μm。动电位极化曲线、阻抗谱和莫特-肖特基曲线分析发现，随着退火温度升高，Ti_(45)Zr_(45)Nb_(10)合金腐蚀电流密度先降后增，容抗弧半径先增后减，施主密度(N_D)先降后升。当退火温度为750℃时，合金在5 mol/L HCl溶液腐蚀电流密度最低(0.416μA/cm~2),容抗弧半径最大，N_D值最小，表现出较优异的耐腐蚀性。

  2026年01期 v.42;No.168 60-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 7816K]
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• 磁吸式起重机主梁检测爬行器设计及其性能研究

  李苏凡;李昊;王文杰;严亨;刘伟;

  为实现起重机主梁检测精度与作业效率的双重提升，同时降低人工干预程度与作业安全风险，设计了一款磁吸式起重机主梁检测爬行器。通过力学分析，确定其在主梁表面运行时所需的安全吸附力；研究磁极排布方式对磁吸附性能的影响，确定磁极排布方式；针对永磁体可能引发的电气元件磁干扰问题，提出一种合理有效的磁屏蔽结构设计方案；利用仿真分析技术对磁极排布与磁屏蔽方案进行验证；最后，完成爬行器的稳定运行、负载及磁屏蔽试验，试验结果验证了力学分析的正确性及磁屏蔽方案的可行性。

  2026年01期 v.42;No.168 69-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 825K]
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电气·自动化

• 稀土类β成核剂对聚丙烯电缆绝缘直流击穿特性的影响研究

  惠卓斌;朱梦瑶;王卓;张瑞祥;李欢;

  使用稀土类β成核剂WBG-Ⅱ对聚丙烯进行改性，添加质量分数分别为0.1%、0.3%、0.5%、1.0%。结果表明，添加适量的成核剂能够显著改善聚丙烯的结晶特性并提升击穿性能。当成核剂含量达到0.5%时，聚丙烯的结晶度达到54.73%,β晶型含量达到83.7%,击穿场强提升至267.17 kV/mm,均达到峰值。然而，当成核剂含量增至1.0%时，结晶度和β晶型相对含量出现了下降趋势，分别为41.2%和80.7%。同时，击穿场强也有所下降。分析认为，成核剂引发的异相成核是提升了结晶度和β晶型相对含量，同时也增加了微晶间的界面面积，从而增加了平均陷阱密度，提高了载流子被捕获的概率，有效阻碍了空间电荷的注入，最终使介电性能得到了增强。相反，当成核剂过量时，由于团聚效应抑制了异相成核过程，导致结晶度、β晶型相对含量和击穿场强的降低。

  2026年01期 v.42;No.168 79-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]
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• 多主体合作博弈下含P2G和燃气掺氢的虚拟电厂低碳优化调度

  秦玥;马永翔;

  在“双碳”背景下，针对含电转气(P2G)和燃气掺氢的虚拟电厂中多主体利益冲突问题，建立了多主体合作博弈下的含电转气和燃气掺氢的虚拟电厂低碳优化调度模型。首先构建虚拟电厂整体框架，并对其中的各个部分进行建模；其次分析系统内部各成员主体之间可能的协同合作关系，将系统内成员分为三个部分作为合作联盟，阐述系统内部不同能源形式之间互补耦合的可行性；最后建立基于多主体合作博弈的虚拟电厂优化调度模型，提出以成本最低为目标函数的优化调度策略，采用Shapley值法对合作剩余按贡献进行分配，使合作联盟成员满足博弈条件。算例仿真结果表明，所建模型不仅可以解决虚拟电厂中多主体利益冲突问题，还能在P2G-CSS耦合的条件下通过燃气掺氢促进系统低碳排放的同时实现多能源的灵活调度。

  2026年01期 v.42;No.168 87-96+108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2977K]
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• 基于改进超螺旋滑模控制的混合全桥DC-DC变换器回流功率优化

  屈博锟;马帅旗;史杜璇;苏昊杰;赵佳瑶;

  针对混合三电平双有源桥DC-DC变换器在扩展移相控制下回流功率大、动态响应慢、鲁棒性不强等问题，提出了一种基于改进超螺旋滑模控制与KKT条件法实现回流功率优化相结合的混合控制策略。首先，建立DAB变换器回流功率与传输功率的数学模型，并与负载端电容的功率表达式相结合构造DAB变换器的降阶模型；然后，通过KKT条件法将等式和不等式约束条件转换为约束函数，以回流功率作为目标函数构建拉格朗日多项式函数，求取最佳移相比组合；最后，设计改进超螺旋算法作为切换部分，并与滑模等效控制函数相结合组成改进超螺旋滑模控制器。仿真结果表明，所提控制策略可以有效减小回流功率，提高系统的动态性能。

  2026年01期 v.42;No.168 97-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 6140K]
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• 《陕西理工大学学报（自然科学版）》编委会学术顾问

  <正>李隽，1962年生，陕西汉中洋县人，我国稀土理论化学的领军人物，清华大学化学系教授，理论化学中心主任，兼任中国科学院赣江创新研究院稀土基础科学研究中心主任，政协北京市第十四届委员会委员、常委，2025年当选中国科学院院士。1982年毕业于陕西理工大学（原汉中师范学院）化学系，获学士学位，并入职陕西工学院子校担任教师。1988年在河北师范大学获硕士学位，1992年在中国科学院福建物质结构研究所物理化学专业获博士学位，并于1993年破格晋升为副研究员；1994—1997年在德国西根大学和美国俄亥俄州立大学化学系从事博士后研究；1997—2001在美国俄亥俄州立大学担任研究科学家(Research Scientist);

  2026年01期 v.42;No.168 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 171K]
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• 《陕西理工大学学报(自然科学版)》征稿简则

  <正>《陕西理工大学学报(自然科学版)》创刊于1985年,是陕西省教育厅主管、陕西理工大学主办的自然科学类学术性双月刊,国内外公开发行(CN 61-1510/N;ISSN 2096-3998)。常设栏目有机械·材料、生物·化学、能源·环境、电气·自动化、信息·计算机、土木·建筑、数理科学、管理科学与工程。本刊始终坚持以学术质量为中心,严格执行三审制。为保证期刊质量,依据相关国家标准和本刊实际,特制定本简则。1来稿要求(1)论文论点明确、数据可靠、文字精炼。每篇论文包括图表一般不超过15 000字,包括题目、作者姓名、工作单位名称、摘要(包括研究目的、方法、结果和结论四要素,300字左右)、关键词(3～8个)、中图分类号、基金项目、正文、参考文献、作者简介(包括出生年、性别、民族、籍贯、学位、职称、研究方向),同时附以英文题目、作者姓名(用汉语拼音)、单位译名、英文摘要和关键词。

  2026年01期 v.42;No.168 109页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K]
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