西北师范大学学报(自然科学版)

研究综述

  • 电化学水软化技术的挑战与应对策略

    兰立相;王颖;

    电化学水软化技术因其无需投加药剂、自动化程度高、环境友好等优势,已成为一种具有良好应用前景的硬水软化技术.然而,该技术在市政和工业领域的应用仍然受到氢氧根离子(OH-)利用效率低的限制.本文分析了利用率低的成因,总结了文献在阴极设计、反应单元设计、工艺联用3个方面的研究成果;对比了三维结构电极、复合结构电极、改性电极、无膜反应单元、隔膜反应单元等不同电极结构或反应单元的软化性能;讨论了电化学水软化技术在传质和阴极再生等方面面临的挑战.未来研究应更加注重电化学水软化技术在市政领域的应用,力求实现高软化速率、低能耗和良好的经济效益,从而推动该技术的广泛应用和发展.

    2025年03期 v.61;No.242 1-10+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1630K]
  • 基于CNKI和CiteSpace的我国旅游安全风险研究述评与展望

    武克军;魏刚;窦雅丽;邢傲雪;周静波;苏利辉;杨拴艳;

    本文旨在揭示国内旅游安全风险的研究进展与不足,为未来研究提供方向.系统梳理CNKI数据库国内旅游安全风险的研究成果(2003—2022年),采用Cite Space软件进行定量分析.研究发现,旅游安全风险研究内容呈现多元化趋势,研究方法趋向采用动态贝叶斯、DPSIR等模型,从风险感知理论和风险系统论等视角探讨旅游安全风险的生成机理,为防范化解旅游安全风险提供了多元理论支持.然而,现有研究仍存在研究区域的局限性、旅游者个体对风险的行为响应研究不足、风险防范化解机制的跨学科研究匮乏等.未来研究应加强区域差异化研究、旅游者风险响应研究、风险防范化解机制的跨学科研究以及人工智能技术应用,以构建完善的旅游安全风险管理体系,促进旅游业的安全高质量发展.

    2025年03期 v.61;No.242 11-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K]

研究论文

  • 水解聚丙烯腈基纳滤膜制备及染料分离性能

    柳春丽;胡皖皖;张艺馨;朱磊;王海燕;

    以水解聚丙烯腈为基膜材料制备了水解聚丙烯腈-氧化石墨烯(H-PAN/GO)聚合物铸膜液,然后以聚乙烯亚胺(PEI)水溶液为凝固浴,将铸膜液刮膜后经一步包含络合反应的非溶剂诱导相转化法(NIPS)制备了具有一体化结构的纳滤膜.结果表明,随着铸膜液中GO含量增大和凝固浴中PEI浓度增大,纳滤膜的水通量和染料截留率都出现先增大后减小的趋势.在铸膜液中GO含量为0.01%、凝固浴中PEI浓度为0.4%时,纳滤膜对刚果红的截留率为99.6%.该方法制备的纳滤膜兼具较高的膜通量与截留率,克服了通量与截留率之间的trade-off效应.该纳滤膜可作为染料分离膜实现印染废水中无机盐和有机染料的分级分离或去除含染料废水中荷负电的有机染料.

    2025年03期 v.61;No.242 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1507K]
  • 多种质谱数据解析方法在UPLC-QTOF-MS研究唐古特大黄成分中的应用

    燕娜;王玉洁;

    鉴别小分子化合物是生命医药领域的关键步骤之一.液相色谱-高分辨串联质谱法(LC-HRMS/MS)为化学成分多样的生命医药研究提供了一个有利平台,其中如何处理和应用海量质谱信息成为研究难点.本文采用电喷雾离子源负离子模式的超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱仪(UPLC-QTOF-MS)采集数据,利用标准品比对、分子网络技术、商业数据库搜索、自建数据库搜索和多重特征离子过滤技术挖掘并鉴定甘肃道地药材唐古特大黄中可能存在的化学成分.以上诸方法各有优缺点:标准品比对法可实现快速准确鉴定,但对照品昂贵不易获得;分子网络技术鉴别准确度高,但方法参数设置对结果影响较大;商业数据库搜索快速,但数据库昂贵且专属性不高;自建数据库搜索专属度较高,但全面数据收集耗时;多重特征离子过滤结合保留时间对相同母核结构化合物的解析准确度高且全面,但门槛最高且耗时易错.因此,综合考虑研究目的、经费、精力、知识储备、文献等各方面因素,本研究采用多种质谱解析结合的方法进行化合物的快速准确注释.

    2025年03期 v.61;No.242 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1408K]
  • 甲基丙烯酸长碳链酯的合成与表征

    安文杰;张创;杨邴涵;张怡春;俞洁;

    以甲基丙烯酸和长碳链烷基醇(异癸醇、十二醇、十四醇、十六醇)为原料、N2为携水剂、对苯二酚为阻聚剂、对甲苯磺酸为催化剂下,采用熔融酯化法一步分别制备了4种甲基丙烯酸长碳链酯.考查了反应条件对酯化产率的影响,获得最佳合成工艺为:酸醇物质的量之比为1.2∶1,对苯二酚(阻聚剂)占单体总质量的1.0%,对甲基磺酸(催化剂)占单体总质量的1.2%,反应时间5 h,反应温度110℃.薄层色谱、红外光谱、核磁共振、气相色谱等分析表明目标化合物已成功合成,产率达到96%以上,纯度超过99%.该法具有步骤简单、后处理容易、产品纯度高、绿色环保等优点,可用于工业化大规模生产.

    2025年03期 v.61;No.242 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1319K]
  • 金尾矿库土壤重金属污染特征及生态健康风险评估

    马晓红;杨松;温静;王博;任学昌;马利邦;

    以甘肃陇南某闭库金矿尾矿库为研究对象,从不同堆放时间和不同土壤深度出发,对研究区36个土壤样品中的8种重金属元素含量特征、污染程度、生态风险和健康风险进行分析和评价.结果表明,研究区土壤污染以As,Cd和Hg为主,As以无-中污染为主,Cd以中污染为主,Hg以极重污染为主,尾矿库整体呈现极重污染水平.研究区中80.5%点位的As呈现低生态风险,66.7%点位的Cd呈现较高生态风险,100%点位的Hg呈现极高生态风险,尾矿库整体的生态风险为极高风险.研究区土壤重金属对成人和儿童均存在致癌风险和非致癌风险.致癌风险的主要暴露途径为经口摄入和皮肤接触,主要贡献元素为As,Cd和Cr.非致癌风险的主要暴露途径为经口摄入,主要贡献元素为As和Hg.

    2025年03期 v.61;No.242 43-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1956K]
  • 人口结构视域下黄河流域城市高质量发展的时空格局及其驱动因素——基于模糊逻辑算法

    范婕瑢;董蕴萱;刘孟琴;王梅梅;

    黄河流域是国家重要的经济地带与能源基地,研究人口结构对黄河流域城市高质量发展水平的影响对推进黄河流域高质量发展具有重要意义.本文以黄河流经的57个地级城市为研究单元,运用模糊逻辑算法对2000—2020年黄河流域市域高质量发展水平进行测算,采用地理探测器识别主要影响因素及交互关系,在此基础上划分类型区并提出差别化建议.研究发现:(1) 2000—2020年,黄河流域各城市的高质量发展水平总体呈现上升趋势,其中上游城市的增幅明显高于下游城市,部分城市则表现出稳定下降的波动变化.总体上黄河流域城市高质量发展水平由区域不平衡转变为区域均衡发展.(2)年龄结构、教育结构和社会结构因素是黄河流域高质量发展水平空间分异的驱动因子,且驱动因素之间存在较强的协同性.

    2025年03期 v.61;No.242 55-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2095K]
  • 基于PSR模型的中国海洋生态安全评价

    田洪阵;魏娜;刘沁萍;李欢;张雪丹;杨佳;

    运用PSR模型构建评价指标体系,将层次分析法和熵权法相结合确定权重,利用空间插值方法对海洋生态安全空间分布情况进行研究,并基于标准差椭圆分析海洋生态安全中心等指标,对2010—2020年我国海洋生态安全状况进行时序演变和空间格局分析.结果表明,从时序演变看,2010—2020年我国海洋生态安全综合评价指数总体等级为“一般”,呈现波动下降最后上升的趋势,压力指数总体呈现下降趋势,状态指数和响应指数总体呈现上升趋势.从空间格局看,海洋生态安全状况呈现逐步提高的趋势,地区间差异较明显.海洋生态安全的分布中心位于福建省北部,整体上由北向南转移,东西方向的拉动作用较强.建议应控制污染源,建设保护区,完善法律制度,积极培养人才.

    2025年03期 v.61;No.242 65-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1619K]
  • 基于企业联系的黄河流域区域空间格局演化与发展战略

    刘斌;冯斌;陈龙;

    以黄河流域生产性服务企业为研究对象,采用空间统计法和空间计量模型探讨黄河流域区域空间格局的演化特征,并根据其形成格局提出高质量空间发展战略.2000—2020年黄河流域区域空间集聚趋势明显,随着时间推移“金字塔”内城市分布逐渐由底层向顶端发展,以区域中心城市为增长极的“核心-边缘”发展模式逐渐凸显;黄河流域内部区域空间格局经历了空间边缘扩散、空间核心极化、空间动态均衡三个阶段,以省会城市间组团发展的双核心区域空间格局加快形成,如西安和银川、兰州和西宁;对应区域节点、发展轴带、发展板块、对外开放四个方面提出“两个三角网络极核、七个省会都市圈极核”的黄河流域网络极核发展模式和形成“两纵三横”的轴带支撑体系的空间发展战略;以省会城市联结的三角网络极核发展模式利于辐射黄河流域三大板块的发展,进而带动黄河流域高质量发展.

    2025年03期 v.61;No.242 76-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2421K]
  • 敦煌莫高窟第61窟《五台山图》建筑图像信息识读研究

    张琪;裴强强;

    以敦煌莫高窟代表性洞窟第61窟《五台山图》所表达的建筑信息为研究对象,利用图像分析中的第三种空间概念,即“经营位置”对壁画建筑资料按照空间结构、题材进行全面归纳总结;以形式类型学的方法对各题材壁画建筑资料按照直观信息和隐含信息进行识读分类,明确了壁画建筑基本类型,建立恰当的分类方法;最终建立以空间布置定位、以建筑样式分类、以故事识图路径排序的定位识别方法,构建莫高窟壁画建筑图像数据库,实现建筑图像专属编码,探索壁画中以建筑为主要表达内容的识图编码方法并推而广之,为敦煌学建筑史学研究提供有力支撑.

    2025年03期 v.61;No.242 86-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 2926K]

云亭青年专栏

  • 一类具有Logistic源及饱和发生率的反应扩散模型

    耿韶怡;蔺小林;庞丹凤;李国庆;

    建立了一类具有Logistic源和饱和发生率的SIS反应扩散模型.首先,证明了模型解的一致有界性;其次,讨论了模型基于基本再生数的阈值动力学行为;最后,分析了当扩散率趋于零或无穷大时,地方病平衡态的渐近行为.结果表明,易感人群的Logistic增长和人口流动在疾病的传播中发挥着重要作用;易感人群越容易达到饱和,则疾病消除越快.

    2025年03期 v.61;No.242 97-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1142K]
  • 一类薛定谔-泊松问题非平凡解的存在性

    袁家倩;肖琳炼;周鉴;吴云顺;

    研究超线性薛定谔-泊松方程组■非平凡解的存在性.在合适的f (x,u)和K(x)假设条件下,验证能量泛函满足(PS)_c条件,利用变分法和山路定理得到了该问题非平凡解的存在性.

    2025年03期 v.61;No.242 111-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1050K]
  • 二维与三维圆环间组合能量的极值问题

    徐丹;王朝川;杨敏;

    考虑二维和三维圆环间组合能量的极值问题,利用Euler-Lagrange方程得到Nitsche型不等式,从而在此不等式的条件下证明了径向拉伸映射为其极值问题的唯一极值.

    2025年03期 v.61;No.242 118-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K]
  • 三个函数的Borell-Brascamp-Lieb不等式的优化与等号条件

    杨胜男;王起姣;武登辉;

    将经典的Borell-Brascamp-Lieb不等式推广至三个函数的情形.首先,利用量化形式的Young不等式证明了更一般的离散H?lder不等式的量化形式;然后,借助该量化不等式,利用最优传输映射证明了三个函数的BorellBrascamp-Lieb不等式的量化形式;进一步探讨了Borell-Brascamp-Lieb不等式等号成立的条件.

    2025年03期 v.61;No.242 123-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1110K]

  • 《西北师范大学学报(自然科学版)》“云亭青年”专栏征稿启事

    <正>《西北师范大学学报(自然科学版)》为中国科技核心期刊,多次入选中国精品科技期刊、全国中文核心期刊,曾获全国优秀科技期刊三等奖以及甘肃省优秀期刊奖和甘肃省“十佳期刊”提名奖.国内外公开发行,双月刊,逢单月15日出版,主要刊登全国高校和科研院所在数学、计算机与信息科学、物理学、化学、生命科学、地理科学、资源与环境科学等领域的基础研究、应用研究以及开发研究的原创性成果.本刊发表研究综述、研究简报、研究论文、亮点评述等类型的稿件.青年是国家的希望和民族的未来.为鼓励和引导青年学生积极投身学术研究,更好地助力青年学生的学术创新和科研成长,本刊自2025年第3期开始,特别开设“云亭青年”专栏,旨在为青年学生提供一个展示研究成果、交流学术思想的平台.真诚欢迎青年学生积极投稿,分享学术智慧.

    2025年03期 v.61;No.242 133页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K]
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