Pd(111)与Pt(111)上NO氧化的第一性原理研究

随着排放法规的日益严格,发动机的氮氧化物(NO_(x))后处理已成为当今研究的重点问题.针对目前可有效降低稀燃汽油机NO_(x)的稀燃氮氧化物捕集器中铂(Pt)和钯(Pd)两种贵金属之间的替换问题,进行了密度泛函理论(density functional theory,DFT)计算研究.首先,对一氧化氮(NO)、氧气(O_(2))、二氧化氮(NO_(2))在两种催化剂(111)表面的吸附进行了研究,之后,在两催化剂表面对比研究了氧化过程中涉及的O_(2)解离与NO氧化两反应过程,揭示了NO在Pd与Pt催化剂上的氧化机理.结果显示:3种物质在催化剂表面的吸附强度为NO>O_(2)>NO_(2).氧覆盖度将会改变氮氧化物的最佳吸附构型,随着表面氧原子的增加NO会由三重空位式吸附转变为顶点吸附,NO_(2)会由μ-N,O-亚硝基吸附转变为硝基吸附.在O_(2)解离过程中Pt的催化能力优于Pd,但是两者对NO氧化的催化能力接近.在Pd和Pt表面反应限速步骤都是O_(2)的解离,Pd对O_(2)较弱的解离能力导致了其NO的转化效率低于Pt.氧覆盖度对氧化过程存在影响,通过电子结构分析发现,氧覆盖度的提升使催化剂与吸附物质之间的吸附能下降,这导致了反应由吸热变为放热,使催化可以自发进行.反应生成的NO_(2)需要1.00 eV以上的能量完成脱附,这在原子层面解释了NO_(2)对NO氧化反应的抑制作用.

多孔介质微观结构对柴油机颗粒捕集器性能影响的模拟探究

为了优化柴油机颗粒捕集器的捕集、压降性能,本文基于孔径概率密度函数和孔隙率分布函数建立了二维柴油机颗粒捕集器孔道微观结构模型,考虑了拦截机理和扩散机理用以计算颗粒在过滤器中的沉积分布情况和捕集效率。计算结果表明:多孔介质微观结构和入口速度对颗粒捕集效率的影响与粒径有关,100 nm粒径颗粒随流速增大初始捕集效率降低最为明显,1000 nm粒径颗粒在不同均匀性的过滤壁下的捕集效率差超过了30%;孔径分布函数方差越大,颗粒就会更多地分布在过滤壁前端,捕集效率也越高,但较大的孔径方差会导致捕集器的初始压降增大和捕集过程结束时的性能出现恶化。

转子温度空间分布差异诱发永磁电机局部失磁特性研究

永磁材料磁特性受工作温度影响较大,高工作温度下存在的不可逆失磁现象是永磁电机高可靠性设计的主要瓶颈。针对内置式磁路结构的高功率密度永磁电机用钕铁硼永磁材料的不可逆失磁问题,基于电机全域空间损耗、温度分布的差异,该文提出一种永磁体局部失磁分析模型与特性计算方法。通过磁体虚拟分块法建立基于温度、退磁率等变量的永磁材料磁特性分析模型,利用电磁场和温度场双向耦合的三维多物理场计算方法,得到电机转子永磁体损耗、温度和局部失磁的空间分布特性。最后,通过对一台115 kW、8极永磁电机样机转子永磁体温度和转子表面磁场的实验测试,验证了分析模型与计算方法的准确性,为永磁电机局部失磁问题研究及精细化防失磁设计提供依据。

In/H-SSZ-13催化剂用于甲烷选择性催化还原NO_(x)反应的研究

采用浸渍法制备了不同比例In改性的In/H-SSZ-13催化剂.通过催化剂活性评价系统研究了In改性比例对In/H-SSZ-13催化剂NO_(x)转化率的影响,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征技术对In/H-SSZ-13催化剂的物理化学特性进行了深入分析.研究结果表明,添加In能够明显提高H-SSZ-13的CH_(4)-SCR反应催化活性,其中,15%In/H-SSZ-13催化剂的CH_(4)-SCR反应活性最佳,其最大NO_(x)转化率在550℃可达87.32%.尽管In比例的增加对H-SSZ-13的CHA结构没有明显影响,但催化剂表面的In_(2)O_(3)物种明显增加,并逐渐形成团簇.In在In/H-SSZ-13催化剂中以In O^(+)和In_(2)O_(3)两种赋形状态存在,In O^(+)是CH_(4)-SCR反应的主要活性中心,In_(2)O_(3)对NO_(x)转化没有明显作用,但在高温阶段会促进CH_(4)的氧化反应.

基于Pearson相关性分析的双V型永磁同步电机失磁故障动态识别方法

针对电驱动系统用高功率密度永磁驱动电机存在的不可逆退磁问题,以一款8极48槽的双V型永磁同步电机为例对退磁故障的动态识别方法进行了研究。在考虑电机闭合磁路对永磁体退磁故障影响的基础上,通过分析高退磁率电机模型退磁前后的空载和负载参数变化,采用Pearson相关性分析的方法提取了表征退磁故障的特征参量,给出了一种退磁故障的动态识别方法,并分析了转速和电流对特征参量的影响,完成了对退磁故障动态识别方法的修正。通过仿真和实验测试的方法对退磁故障动态识别方法的准确性进行了验证,结果表明,仿真结果的误差为0.68%,实验测试的预测结果最大误差为1.765%,误差均在可接受范围内。

柴油机后处理系统对细颗粒物排放特性的影响研究

为研究柴油机细颗粒物排放特性,选取一台搭配SCR(selective catalytic reduction)后处理系统的国六重型柴油发动机进行世界统一瞬态循环WHTC(word harmonized transient cycle)测试。为获取对比数据,分别在原排、DPF(diesel particulate filter)后、尾排3个位置获取PN_(10)和PN_(23)细颗粒物数据。基于PN_(10)和PN_(23)排放特性,搭建紧耦合ccSCR(close coupling selective catalytic reduction)后处理系统,探究后处理系统对PN_(10)和PN_(23)颗粒物排放的影响。试验结果表明:尾排细颗粒物排放量随着尿素喷射量和SCR入口温度的提升而增加,其中PN_(10)增加趋势比PN_(23)更明显。粒径为10~23 nm细颗粒物占比与温度同样为正向关系,温度为200℃时占总粒径的55%,240~280℃时占比达到75%,280℃以上时占比超过80%。ccSCR与SCR相比,稳态工况下PN_(10)与PN_(23)排放均下降50%~80%;瞬态WHTC循环下,ccSCR的PN_(10)和PN_(23)排放分别为1.61×10^(11),2.92×10^(10)个/(kW·h),对比SCR的PN_(10)和PN_(23)排放分别下降57.2%和62.3%。

基于模糊模型挖掘的NOx排放MAP图标定方法研究

针对柴油机原始NOx排放MAP图标定过程中过度依赖于人工经验、时间成本高的问题,本文提出一种基于模糊模型挖掘的NOx排放标定方法。首先,该方法利用所有采集的NOx排放数据计算模糊规则的支持度,通过最大支持度的选取,实现模糊规则的挖掘提取。其次,通过对所有数据的支持度计算,削弱了异常点和噪声的干扰,增加了模型的鲁棒性。为了进一步提高模型的精度,本文设计了基于梯度下降法和输入变量模糊空间增量算法的参数优化过程。整体算法通过多个嵌套循环程序来实现,降低了模型训练难度,缩短了开发周期,适合工程应用。最后,本文将改方法应用于一款柴油机原始NOx排放MAP图的标定,实验结果显示了该方法的准确性、鲁棒性和实用性。

亲疏水调控策略在氧还原反应催化剂中的应用

催化剂的亲疏水性是影响氧还原反应(Oxyen Reduction Reation,ORR)性能的关键因素之一。本文综述了亲疏水调控策略在提高催化剂性能方面的应用,包括杂原子掺杂、结构设计、表面改性等方法。特别强调了超亲水和超疏水表面在促进氧气传输、增加活性位点和改善三相接触界面方面的作用。为设计高效、稳定的催化剂提供了理论基础和实践指导。

Pd/CeO_(2)上乙酸丁酯高效深度氧化性能与机理研究

新能源汽车和相关领域中,对于典型含氧挥发性有机物乙酸丁酯的治理越来越重要。通过引入0.5%的Pd来调节CeO_(2)-U催化剂的表面结构和理化性质,并与含等量Pd的Al_(2)O_(3)和TiO_(2)进行对比,通过SEM、XPS、in-situ DRIFTS等手段对催化剂进行表征,以探究Pd和Ce活性组分间的协同作用对乙酸丁酯(BA)催化氧化性能的影响。研究结果表明,在220℃下引入Pd使CeO_(2)-U的CO_(2)产率由77.8%提高至90.7%,明显促进了BA的深度氧化进程,缓解了CO_(2)选择性滞后的问题。Pd的引入改善了CeO_(2)中晶格氧的移动性和反应性,增加了表面Ce^(3+)的含量,提高了表面氧空位浓度。结合in-situ DRIFTS图谱分析,证实了Pd/CeO_(2)-U上BA的催化氧化机理,即在低温段(T<200℃)遵循Langmuir-Hinshelwood(L-H)机理,在高温段(T>200℃)遵循Mars-van Krevelen(MvK)反应机理,并且发现中间产物羧酸盐的分解为关键的控速步骤。本研究结果可为相关领域乙酸丁酯的治理提供借鉴。

基于异构集成模型的连续刚构桥预拱度预测

预拱度在大跨度悬臂桥梁的施工线形监控中扮演着重要角色,提高预测精度能够确保施工阶段和成桥状态的线形尽可能符合设计要求。为获得更好的预测性能,本文提出了一种基于自适应集合加权的SSA-BPNN-RF(sparrow search algorithm-back propagation neural network-random forest)异构集成模型。该模型利用不同算法之间的协作来提高预测性能,为了验证该模型的可行性,将训练好的模型应用于湖南某连续刚构桥预拱度预测,并与BPNN、RF、BPNN-RF、SSA-BPNN和SSA-RF 5种预测模型进行对比。研究结果表明:SSA-BPNN-RF异构集成模型在平均绝对误差、均方根误差和拟合度等评价指标上表现最佳。此外,BPNN-RF集成和SSA分别对BPNN和RF都有积极的影响,进一步验证了异构集成的有效性。因此,SSA-BPNN-RF异构集成模型具有高精度和更好的适应性,在工程实践中具有重要的指导意义。

黄芪多糖对大鼠急性胰腺炎的作用及其机制研究

目的探索黄芪多糖对大鼠急性胰腺炎的作用及其潜在机制,以期为急性胰腺炎的治疗提供新思路。方法将60只大鼠随机分为对照组、模型组、治疗组,每组20只。将牛磺胆酸钠注射入大鼠胰胆管的方法构建重症急性胰腺炎大鼠模型,治疗组大鼠造模后灌胃给药400 mg/(kg·d)的黄芪多糖,对照组和模型组大鼠灌胃给药等量生理盐水,2周后处死大鼠收集胰腺和血清。采用H&E染色分析黄芪多糖对不同实验组大鼠胰腺组织结构的影响,采用酶联免疫吸附法检测血清中白介素-6(IL-6)、白介素1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)表达水平;采用蛋白免疫印迹实验检测p-NF-κB p65、NF-κB p65、IKKα/β、p-IKKα/β和IKB-α表达水平。结果与模型组比较,黄芪多糖能够减少急性胰腺炎大鼠胰腺组织坏死灶和炎症细胞浸润区域,减轻急性胰腺炎大鼠胰腺组织的组织学病变;黄芪多糖治疗组大鼠的TNF-α,IL-6和IL-1β水平分别为(27.18±0.33)pg/mL、(92.17±1.33)pg/mL、(150.68±5.75)pg/mL,明显低于模型组的(47.92±1.29)pg/mL、(152.92±2.59)pg/mL、(239.88±3.12)pg/mL,差异均有统计学意义(P<0.05);黄芪多糖治疗组大鼠的NF-κB p65和IKKα/βJAK2蛋白磷酸化水平分别为0.31±0.02、0.29±0.03,明显低于模型组的1.58±0.05、1.31±0.09,差异均有统计学意义(P<0.05);黄芪多糖治疗组大鼠的IKB-α的表达水平为0.78±0.01,明显高于模型组的0.23±0.0,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论黄芪多糖可减轻急性胰腺炎大鼠炎性反应,且可能与抑制NF-κB3通路相关。

《中国药典》中药材和饮片性状标准增修订探讨

本文根据《中国药典》的有关要求,结合相关文献报道,简要介绍了中药材和饮片“性状”标准增修订的基本原则、研究思路及注意事项,针对近年来企业和社会媒体多有反映市场上的药材性状与《中国药典》规定的性状不完全符合的问题,探讨了中药材和饮片性状发生变异及其主要原因、科学合理对中药材和饮片“性状”进行修订的问题、性状鉴别新方法及修订中药材和饮片性状需要注意的问题,为中药材和饮片“性状”标准增修订提供参考。

牧区离网型风光储互补发电系统的推广应用

内蒙古草原面积88万多平方公里,占全国四分之一,牧区电力供应非常重要。经过多年建设,内蒙古已建成以大电网为主、离网型为辅的牧区供电系统。牧区定居点实现了大电网覆盖,而放牧转场、牲畜饮水、牛羊药浴机械设备主要采用离网型发电系统。近些年,内蒙古自治区农机推广部门与大专院校合作,积极开展离网型风、光、柴、储供电技术应用研究和示范推广,其中风、光、储互补发电系统(以下简称风光储互补发电系统)是目前牧区应用最为广泛的离网型供电形式。

高负载铜基SSZ-13分子筛催化剂SCR模型研究

随着日益严格的排放法规出台,降低重型柴油机的氮氧化物(NO_(x))排放已成为研究的重点.为提高SSZ-13分子筛催化剂在低温下的二氧化氮(NO_(2))转化效率,通过数值仿真的方法研究了高负载铜基的小孔径分子筛催化剂在不同工况下的最佳NO_(2)占比情况.利用GT-SUITE软件建立了一维反应器模型以及催化反应动力学模型,采用数值模拟计算的方法对选择催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统内化学反应进行了研究.模型考虑了423~673 K的温度范围内,氨气(NH_(3))的吸附、脱附和氧化反应、一氧化氮(NO)氧化反应、NO_(x)的还原反应以及硝酸铵(NH_(4) NO_(3))的分解反应,并且在排出气体中监测重要的温室气体——氧化亚氮(N_(2)O)的排放量.结果表明:在高负载铜基的SSZ-13分子筛催化剂作用下,NO_(2)与NH_(3)反应生成的NH_(4)NO_(3)在573 K以下的低温段结晶,晶体堵塞孔道抑制反应进行;而随着温度升高,NH_(4)NO_(3)逐渐分解,反应得以正常进行,因此NO_(2)的含量对NO_(x)的转化效率产生影响,即不同温度段的最高NO_(x)转化效率对应的NO_(2)进气量不同,当温度升高,最高NO_(x)转化效率对应的NO_(2)占比先升高后降低,最高NO_(2)占比不超过40%,并且对应温度区间内排出的N_(2)O含量低于6×10^(-6).改变氨氮比、空速、催化剂活性位点密度等工况探究氮氧化物转化效率最高对应的NO_(2)占比,得到的NO_(2)占比均为动态变化值.定义氮氧化物转化效率超过80%的温度范围为最佳温度窗口,变化工况发现最佳温度窗口均为503~673 K.

红色文化融入高校学生党员教育的路径研究——以长治地区为例

青年学生党员是党和国家事业发展的中坚力量,肩负着新时代中华民族伟大复兴的重担,因此,党员的教育和培养关乎国家的未来。红色文化作为新时代中国特色的先进文化,它具有的精神内涵和时代育人价值是对党员进行教育培养的最鲜活内容。基于此,论文首先对红色文化的内涵及长治区域红色文化的特征进行阐释和归纳;其次,从丰富党员教育的有效载体、坚定理想信念标杆、增强文化自信三个方面分析了红色文化融入高校学生党员教育的意义;最后,重点提出通过融入党员教育课程、党建文化、党员实践教育的手段,多路径推动红色文化教育在学生党员教育当中走深、走实。

“过程控制与仪表”线上线下混合教学模式改革与实践

针对目前“过程控制与仪表”课程的教学现状,文章构建了线上线下混合教学模式。文章通过对教学内容、教学设计与考核方式的改革与实践,满足高校对实践型、创新型人才培养的要求,体现出以学生为中心的特点,提高学生的学习兴趣,同时培养学生的工程实践能力、创新能力以及自主学习能力,达到提升该课程教学效果与教学质量的目的。

用于高精度模数转换器的CMOS可变增益放大器

针对工业领域数据采集系统对大摆幅模拟信号精确采样的需求,提出了一种方便与高精度模数转换器(ADC)集成的CMOS可变增益放大器(VGA)。该VGA基于反相放大器结构,在5 V单电源供电的条件下支持最大±10 V信号输入。对传递函数的设计和电路结构的优化可保证VGA高线性度的同时不降低信噪比(SNR)。电路采用TSMC 0.18μm CMOS工艺进行设计并流片,面积为0.23 mm^(2),5 V供电时功耗为1.5 mW。在输入信号1 kHz、采样率200 kS/s条件下,将VGA与16 bit逐次逼近寄存器(SAR)ADC进行联合测试,测试结果表明信噪比达到89.80 dB,总谐波失真(THD)为-102.31 dB。该VGA具有输入范围大、精度高、面积小的特点,为工业信号采集应用提供了高集成度的解决方案。

多工作面连续开采地表沉陷与强矿震联动响应规律

深部矿井多工作面大空间开采导致大能量强矿震事件频发,同时地表伴随剧烈的下沉变形,掌握具体地层条件下地表移动与强矿震时空分布响应规律对于深部矿井动力灾害防控意义重大。以兖州矿区东滩煤矿63_(上)04,63_(上)05,63_(上)06工作面为工程背景,基于关键层理论与复合破断原理,对东滩煤矿复杂地层进行了科学划分,现场实测了深井厚硬岩层下多工作面开采地表沉降规律及强矿震时空分布特征,分析了多工作面连续开采下关键层组运移演化规律,揭示了关键层组破断演化、地表沉陷规律与大能量强矿震分布的联动效应。研究结果表明:(1)东滩煤矿六采区地层可以划分出4个关键层组,每个关键层组包含一层关键层和若干坚硬岩层,相比单一关键层,关键层组发生复合破断时的矿震能量更高、破断步距更大,对上覆岩层的运移及地表下沉影响也更为突出。(2)地表沉陷观测结果显示,63_(上)04,63_(上)05工作面开采结束,地表下沉系数分别为0.189,0.458;63上06工作面当前已开采808.29 m,地表下沉系数为0.492,受多关键层组地质赋存特征影响,东滩煤矿六采区地表下沉系数远小于兖州矿区其他矿井平均地表下沉系数(0.75~0.85),地表未达到充分采动,下沉趋势为:无明显下沉–下沉空间显著–下沉空间逐渐增大。(3)矿震监测结果显示,63上04工作面开采时,大能量强矿震事件主要集中在低位关键层组Ⅰ,Ⅱ层位,随着多工作面连续开采,大能量强矿震逐渐向高位转移,逐渐集中至关键层组Ⅱ,Ⅲ层位。(4)由地表沉陷及大能量强矿震实测数据可知,东滩煤矿六采区多工作面连续开采下关键层组复合破断覆岩结构呈“断悬”结构–“铰接”结构交替上升,逐层演化过程验证了覆岩运动、地表沉陷及大能量强矿震3者之间存在一定的联动效应。研究成果可对类似工程地质条件下多关键层组复合破断研究及大能量强矿震预控提供一定参考。

基层治理数字化能力建设的现实困境与优化路径

随着数字化时代的快速发展,基层治理数字化能力建设的重要性日益凸显。基层治理是指政府对基层社区、乡镇、村庄的管理和服务工作,而数字化能力建设则是指运用数字技术和信息化手段,提升基层治理工作的效能和水平。过去,由于信息传递、数据处理和资源管理等方面的限制,基层治理常常面临信息不对称、决策效率低下等问题。然而,随着互联网、大数据和人工智能等技术的快速发展,基层治理数字化能力建设为改善这些问题提供了新的可能。基于此,本文探讨如何加强基层治理数字化能力建设,提升基层治理效能,实现社会治理的现代化和智能化。