An Electro-osmotic Fuel Pump for Dircet Methanol Fuel Cells

This work reports on the design and performance evaluation of a miniature direct methanol fuel cell(DMFC)integrated with an electro_osmotic(EO)pump for methanol delivery.Electro-osmotic pumps require minimal parasitic power while boasting no moving parts and simple fuel cell integration.Here ,aneletro-osmotic pump is realized from a commercially available porous glass frit.We characterize a custom-fabricated DMFC with a free convection cathode and coupled to an extennal electro-osmotic pump operated at applied potentials of 4.0,7.0,and 10V.Maximum gross power density of our free convection DMFC(operated at 50°)is 55 mW/cm2 using 4.0 mol/L concentration methanol solution supplied by the EO pump.Experimental results show that electro-osmotic pumps can deliver 2.0,4.0 and 8.0mol/L methanol/water mixtures to DMFCs while utilizing ~5.0% of the fuel cell power.Furthermore ,we discuss pertinent design considerations when using electro-osmotic pumps with DMFCs and areas of further study.

黄土丘陵区几种林木茎干径向生长的日变化及其对环境因素的响应

利用树木径向生长仪研究了黄土丘陵区6年生油松(Pinus tabulaef ormis)、山杨(Populus davidiana)和辽东栎(Quercus liaotungensis)及林下灌木胡颓子(Elaegnus umbellata)4种林木整个生长季茎干的径向变化,发现4种林木的径向变化表现为膨胀收缩旋回增长的模式。在整个生长季中,山杨从5月到10月径向持续增长,增长时间最长;而油松和胡颓子的径向生长主要发生在7月份,从8月份开始其增长速率变缓;辽东栎在整个生长季节的径向生长最小。在整个生长季内,山杨径向增长了2.63 mm,胡颓子为0.64 mm,油松和辽东栎则分别为0.40 mm和0.26 mm。辽东栎日收缩量与膨胀量明显大于其他树种。通过对影响林木径向生长的15种环境因子进行主成分分析后,将主要环境因子归结为温度影响因子、湿度影响因子和降水影响因子3个主成分,并提取了影响该区几种林木生长的主要环境因子:日大于0℃的积温、最低6 h相对湿度和日降雨量。采用线性逐步回归方法,建立了日膨胀量与日收缩量与3个主要环境因子之间的关系。发现日收缩量与日大于0℃的积温成正相关,而与最低6 h相对湿度和日降雨...

辽宁省昌图烟区植烟土壤养分肥力状况及评价

通过田间采样室内分析的方法,对辽宁省昌图烟区145个土壤样品的肥力指标进行分析测定。根据昌图地区植烟土壤养分状况和作物生长特性提出肥力分级标准,并利用测定数据对昌图地区植烟土壤肥力状况进行评价。结果表明:昌图烟区宝力、金家子、付家、长发、古榆树、七家子等6个乡镇中分别有75%、90%、95%、100%、100%、100%的植烟土壤的有机质含量低于当地的适宜值范围;七家子、古榆树、付家、金家子、长发等5个乡镇中分别有80%、100%、90%、90%、80%的植烟土壤处于缺氮状态;有效磷含量都处于适宜值范围之内;昌图地区植烟土壤的有效钾含量普遍处于缺乏状态。

利用城乡废弃资源提高土壤保水保肥功能

以生活炉渣、建筑废料、生物秸秆等城乡废弃资源为原料,制备一种面向节水农业的环保新产品———土壤扩蓄增容肥.实验结果表明:在棉花苗期,6种土壤扩蓄增容肥配方的节水效果较土对照高300倍,干物质积累增加4.77%~50.00%.6种配方的皮棉产量均比对照高,增产幅度为4.70%~14.25%,纤维物理性状有所改善.产量高低顺序依次是,玉米秸秆>小麦秸秆>生活炉渣>秸秆木炭>建筑废料>煤矸石>CK.利用城乡废弃资源生产的扩蓄增容剂,不仅能改良土壤物理和化学性状,更是棉花增产、优质、节水、降低生产成本的关键技术措施之一,具有显著的生态效益、社会效益和经济效益.

干旱和复水条件下转基因甘薯的光合特性

以转铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因甘薯(TS)及未转基因甘薯(NT)为实验材料,研究在旱后复水条件下转基因甘薯及未转基因甘薯抗氧化酶活性和光合特性变化。结果显示,连续36 h胁迫条件下,TS和NT的SOD活性都先降低后升高,但TS的SOD活性始终高于NT。胁迫至24 h时,TS的SOD活性约为NT的1.2倍,复水后二者SOD活性都下降。持续胁迫,TS的APX活性先升高后降低,NT与之相反,复水后TS和NT的APX活性都是先升高后降低,复水12 h,TS的APX活性是NT的1.5倍。水分胁迫条件下TS的膜质受伤害程度要轻于NT,胁迫24 h,复水12 h,NT的MDA含量均约为TS的1.2倍。胁迫12 h,TS和NT净光合速率都下降,继续胁迫,TS净光合速率开始上升,NT几乎保持不变,胁迫36 h,TS的净光合速率约为NT的1.5倍。复水后二者净光合速率都开始上升,复水12 h,TS净光合速率约为NT的3倍。胁迫时TS、NT胞间CO2浓度(Ci)都逐渐增大,胁迫36 h时NT胞间CO2浓度显著高于TS,是其1.4倍。实验结果表明,同时转入SOD、APX抗氧化基因后,在...

改善生态与富民增收是黄土高原生态建设的中心

黄土高原发展要以生态建设为核心 ,寓富民增收于生态建设之中 ,把恢复植被作为突破口 ,带动土地利用结构调整 ,开发替代产业 ,实现黄土高原可持续发展。通过科学问题研究、关键技术开发、典型试验示范和推广 (RDDE) ,为黄土高原生态建设提供科学依据与技术支撑

侵蚀环境国际合作研究取得新进展

<正> 中国科学院水利部水土保持研究所贺秀斌博士在主持的国家自然科学基金项目“人为开垦加速侵蚀与土壤质量演变机理及其调控”研究的同时,获得英国皇家学会博士后奖学金资助,与英国Swansea(斯旺西)大学地理系J.A.Matthews(马弗休斯)教授合作研究“全球变化与人为活动的侵蚀响应区域对比研究”。经过1年多的努力,该项目研究取得了很大的进展。贺秀斌博士所著的研究报告“中国西部与挪威南部人为活动及环境变化的侵蚀响应对比研究”被英国皇家学会选入4年一度的皇家学会科技展。

大尺度流域不同地貌类型区水土保持减水效益分析

趋势分析结果显示 ,河源涧区、风沙区、丘陵区各代表流域年径流量均在 1970年前后发生一致性改变 ,即从 1970年以来开始有明显的减少趋势 ,平均减流幅度 (与 195 9～ 196 9年径流相比 )以河源涧区 (大理河 )和丘陵区 (小理河 )最大 ,分别为 36 .33%和 36 .2 1% ,风沙区 (海流兔河 )最小 (2 0 .6 1% )。减流幅度的大小是各类型区下垫面状况、水土保持措施和治理程度、降雨量变化等多种因素综合作用的结果。借助适合于黄土高原降雨 -产流特性的月水量平衡改进模型 ,计算天然状态下降雨应有的产流量与同期实测径流量求得减水效果。结果表明 ,3个地貌类型区 70年代的减水效益没有明显差异 ,而在 80年代减水效果差异显著 ,丘陵区 (小理河 ,2 4.99% ) >风沙区 (海流兔河 ,17.2 8% ) >河源涧区 (大理河 ,13.13% )。上述结论为定量评价黄土高原生态环境建设对黄河水资源及水环境演变的影响提供了数据基础。

造林学与水土保持学专家侯庆春研究员

侯庆春先生 ,研究员。194 3年出生于吉林省吉林市 ,196 5年毕业于东北林学院林学系 ,同年分配到中国科学院水利部水土保持研究所工作至今。30多年来一直在黄土高原从事森林生态学和造林学方面的研究工作 ,研究领域涉及到黄土高原造林的诸多领域 ,先后对黄土高原林草地土壤水分特征及区域分布、飞机播种造林种草技术 ,抗旱防风集流造林技术 ,区域林业 ,小流域综合治理 ,低产林改造等方面进行了深入系统的研究。先后主持和参加过多项国家科技攻关课题如“神木水蚀、风蚀交错带生态环境整治与试验示范研究”,中国科学院西部行动专项研究“黄土高原植被营造模式与快速绿化技术研究”“黄土高原水土流失区重大共性关键问题研究”和“黄土高原丘陵区中尺度生态农业建设研究”、“束鸡沟水土保持工程与规划”等。中国科学院重点基金项目“黄土高原小老树成因及其改良研究”等多项课题 ,先后获得了省部级科技进步一等奖 2项 ,二等奖 1项和三等奖 2项 ,参编学术专著 4部 ,参与主编《黄土高原地区农林牧业综合发展与合理布局》;参编《黄土高原杏子河流域自然资源与水土保持》、《黄土高原植被建设与持续发展》、《黄土高原水土流失与治理模式》等 ,形成了较为完...

噬菌体呈现技术筛选抗黑色素瘤单链抗体

目的 :制备黑色素瘤单抗的单链可变区片段 ,用于肿瘤的诊断或靶向治疗。方法 :从杂交瘤细胞提取总RNA,分别扩增出轻重链可变区基因(variableregionofheavychain,VH和variableregionoflightchain,VLDNA) ,连接形成单链抗体 (singlechainfragmentvariableregion,ScFv)DNA,将ScFv与载体pCANTAB5E的连接产物转化大肠杆菌TG1 ,经M13K07超感染后 ,获得噬菌体抗体ScFvcDNA文库 ,用黑色素瘤细胞LiBr对重组的噬菌体抗体进行3轮吸附 -洗脱 -扩增亲和筛选后 ,随机挑选克隆经ELISA筛选鉴定。结果:VH、VL和ScFv分别约为360、330、750bp,从随机筛检的30个克隆中获得10个高亲和性噬菌体呈现型ScFv单克隆。结论:用噬菌体呈现技术制备的黑色素瘤ScFv ,可为肿瘤的诊断和靶向治疗奠定基础

土壤抑真菌作用与细菌群落结构的关系

自然清洁土壤所具有的抑真菌作用,是健康土壤的一种自然属性,也是土壤质量的重要指标之一,对控制农作物土传病原真菌的爆发具有积极的生态学意义.本试验以中国科学院沈阳生态实验站近10年未受农药和肥料影响的撂荒地土壤作为自然清洁土壤样品,通过高温(对照、100℃、110℃、121℃)处理得到具有不同抑真菌作用的土壤模型,采用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)方法对上述土壤样品的细菌群落结构进行分析.结果表明:土壤抑真菌作用与土壤细菌群落结构紧密相关;对照清洁土壤抑真菌作用最强,处理后土壤细菌群落结构偏离自然清洁土壤愈远,土壤抑真菌能力愈差;DGGE特异性条带切胶测序结果表明,Sphingomonas asaccharolytica、Nitrospira sp.、Hyphomicrobiaceae sp.、Bacillus megaterium和Micro-coccus sp.可能与土壤抑真菌作用密切相关.

中国东北植被生态学研究中的焦点问题

中国东北植被经过半个多世纪的系统研究 ,但有关植被生态学一些争论性问题尚未统一 .本文仅就作者近年来研究工作涉及到的内容和关注的问题 ,提出一些看法 :1)中国东北植被地带性分布规律可用Kira的温暖指数 (WI)、寒冷指数 (CI)和作者的湿度指数 (HI)进行定量解释 .2 )大兴安岭北部山地 ,在海拔14 0 0m以上存在冻原植被 ,是作者于 196 3年首次发现的我国第三块冻原植被 ,其WI <15℃·月 .3)大小兴安岭植被分界线是我国植被区划中第一级分区界线 ,其位置在爱辉 -果松沟 -嫩江以南附近 ,WI为 4 5℃·月 .4 )大兴安岭植被地带性分异显著 ,南段、中段为典型草原地带和森林草原地带 ,北段为针叶林地带 ,HI值分别为 3 5～ 5 5、5 5～ 7 5、>7 5mm/℃·月 .大兴安岭东麓阔叶林是森林草原带上的森林植被类型 .5 )东北东部山地岳桦林是山地植被垂直带谱重要组成部分之一 ,是山地森林垂直分布林线 ,WI为 2 0～ 15℃·月为地带性植被类型 ,而WI>2 0℃·月为非地带性植被类型 .6 )内蒙古浑善达克沙地云杉林是陆地上非常罕见的森林生态系统类型 ,但这种云杉林究竟是哪一树种组成 ,在中国植物分类上一直是个争论性问题 ,作者通过核型分析和同工酶实验进一步证明是一个新种即沙地云杉Piceamongolica(H .Q .Wu)W .D .

卡通化图像和视频的毛发纹理生成与替换

低成本卡通制作中的图像和视频通常缺乏对动物角色毛发效果的表现,为了能对已有图像及视频中的动物角色进行处理,为其增添具备真实感的毛发效果,提出一种毛发风格化算法——卡通化毛发纹理算法.针对卡通中的动物角色合成毛发纹理并进行替换,分为图像应用及视频应用2个部分.在图像替换时,对要进行风格化处理的目标区域进行图像结构分析,以获取覆盖目标区域的三角网格,再生成毛发纹元并映射于网格之上,通过绘制纹元来生成具备真实感的毛发效果;在进行视频替换时,提取视频关键帧并基于图像应用算法生成相应的卡通化毛发纹理进行图像替换,之后根据关键帧的替换结果指导整个视频的替换.为了获取随时间变化的图像关键帧目标区域,采用SIFT算法计算特征点在时间轴上的匹配;为了快速合成卡通化毛发纹理,采用基于GPU的光线行进算法加速毛发纹元的体绘制过程.实验结果表明,文中算法可成功地对已有图像及视频的动物角色添加具备真实感的毛发效果.