电沉积NiCu合金锚定Co_2P纳米线调控电子结构增强的析氢反应

发展高效稳定的析氢反应(HER)是实现电解水技术广泛应用于工业的关键.本文以泡沫镍(NF)为基材,通过水热-热解-电沉积法合成了具有三维高分散非均相的HER催化剂CuAl@Co_(2)P/NF.研究发现,晶面与非晶面异质结的形成增加了该催化剂自身的活性位点,各元素之间的协同作用使体系内Co原子核外电子重新排布,降低了对吸附H^(*)的吸附能力,加快了析氢反应过程中的反应动力学.该催化剂在碱性和酸性介质中均表现出良好的HER活性和稳定性,电流密度为10 mA/cm^(2)时的过电势分别为83和27 mV,尤其在碱性环境下连续工作72 h后的电位基本保持不变.

常泰长江大桥组合索塔锚固结构钢-混传剪构造足尺模型试验研究

常泰长江大桥索塔锚固结构采用钢箱-核芯混凝土组合结构,为研究该新型组合索塔锚固结构钢-混传剪构造的受力特性,进行钢-混传剪构造足尺模型试验研究。制作2个锚固结构足尺节段试验模型,通过压剪试验研究锚固结构的荷载~滑移曲线及应力、应变分布等受力特性,并通过有限元模型分析锚固结构的传力机理和各组件的内力分配比例,推导剪力钉剪力计算方法。结果表明:在2.14倍单索最大索力荷载作用下,锚固结构保持弹性状态,钢壁板未产生明显滑移,钢-混界面最大滑移不超过0.25 mm,该锚固结构中钢-混传剪构造至少具有2.14倍的安全系数;荷载作用下,剪力钉剪力从上至下逐渐增大,锚腹板附近底部3排剪力钉剪力较大,钢-混传剪构造至少存在剪力钉和界面摩擦力2种传剪机制,钢-混传剪构造的承载能力显著提高;钢-混传剪构造受力过程分为粘结力传力阶段和局部滑移阶段,剪力钉剪力分布不仅与沿剪切方向长度分布有关,也与荷载的大小线性相关。

Ⅱ/Z型Bi_(2)MoO_(6)/Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)异质结可见光催化降解四环素

构建异质结能够有效抑制光催化剂中光生电子和空穴的快速复合。本研究采用水热法、煅烧法以及溶剂热法合成了Ⅱ/Z型Bi_(2)MoO_(6)/Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)异质结光催化剂,利用不同研究手段分析材料的组成、形貌以及光电化学性能。结果发现,复合材料的最佳组成为25%ABOBM(Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)和Bi_(2)MoO_(6)的质量比为1:4)。在可见光照射下25%ABOBM对四环素(TC)的降解效率可达85.6%,明显高于Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)和Bi_(2)MoO_(6),而且三次循环实验后仍具有良好的稳定性。25%ABOBM光催化性能的提高可归因于Ag_(2)O、Bi_(2)O_(3)以及Bi_(2)MoO_(6)之间异质结的构建和特殊形貌的形成。自由基捕获实验和电子顺磁共振谱(EPR)结果表明,h+和·O2-在TC的降解过程中发挥着主要作用,而·OH和1O2发挥着次要作用。实验还探索了相关光催化机理,并利用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)对TC可能的降解路径进行了分析。本研究为双异质结光催化剂的制备及其在有机污染物降解应用方面提供了新的思路。

高比电容MOF衍生的介孔球状Co_(3)O_(4)/NiO/CuO

通过溶剂热合成了CoNiCu-MOF金属有机框架化合物,并通过后续的煅烧制备了Co_(3)O_(4)/NiO/CuO电极材料。对材料的形貌和比表面积进行表征,并测量了材料在不同扫描速率下的循环伏安曲线和不同电流密度下的恒流充放电曲线以及循环稳定性。将所得材料作为正极,活性炭作为负极组装了超级电容器器件,测量了器件的电化学性能。结果表明:Co_(3)O_(4)/NiO/CuO材料具有多孔结构和较大的可用比表面积(50.24 m2·g^(-1))。当电流密度为1 A·g^(-1)时,Co_(3)O_(4)/NiO/CuO的比电容高达3682.2 F·g^(-1)。所组装的Co_(3)O_(4)/NiO/CuO//AC非对称超级电容器的能量密度在1.45 V的电势窗口内达到186.8 Wh·kg^(-1),功率密度高达7249.8 W·kg^(-1)。Co_(3)O_(4)/NiO/CuO是一种性能优良的超级电容器电极材料,具有广阔的应用前景。

锂离子软包电池漏液对电性能、安全性影响及大数据预警应用

随着新能源车辆市场保有量增多和动力电池能量密度提升,热失控事件逐渐增多,动力电池安全问题变得尤为重要,漏液是诱发电池热失控的关键因素之一。本文通过模拟电芯级和更接近整车应用的模块级漏液,研究漏液对电性能和安全性的影响;同时,基于实验数据及整车大数据提取漏液电池特征,建立预警逻辑,实现漏液预警大数据监控。针对电芯级实验,对比分析循环和静置状态下漏液电芯与正常电芯的测试数据,发现漏液电芯与正常电芯相比,质量减少、厚度增加、容量衰减、直流内阻增大、电芯拆解及表征后存在异常,证明了漏液对电性能及安全性具有一定影响。针对模块级实验,通过分析模块中不同漏液程度并联单元的厚度、直流内阻等变化特征,证明了厚度和直流内阻都随着漏液程度的增大而变大,也增大了电池潜在的安全风险。针对整车级大数据,识别漏液电池在充电起始及结束阶段的压差特征,建立预警识别逻辑,并进行大数据监控。

双链RNA对薇甘菊根基因 MmEXPA4 的靶向抑制

【目的】结合薇甘菊较强的节节生根能力的生物学特性,研发利用RNAi技术抑制薇甘菊根系生长基因表达的生物防治技术,为进一步开发薇甘菊靶向防控技术奠定基础。【方法】利用同源比对方法,鉴定出调控薇甘菊根系发育的关键基因(MmEXPA4),体外合成该基因的双链RNA(dsMmEXPA4),利用dsMmEXPA4注射薇甘菊根部,研究其对薇甘菊根系生长的作用。【结果】与对照组相比,dsMmEXPA4处理30 d后,所有不定根的数量、鲜重和最长不定根的长度均显著降低。qRT-PCR检测结果表明,在dsMmEXPA4处理后第4和第5天,MmEXPA4基因的表达量显著下调,沉默效率分别为43.96%和52.11%。此外,通过Fluorescent Stereo Microscope Leica M165 FC发现,被荧光标记的dsMmEXPA4能在根系中测检到较强的绿色荧光信号。【结论】MmEXPA4基因可作为抑制薇甘菊根系发育及快速生长的潜在靶点,为利用RNA干扰技术生物防治薇甘菊提供理论基础。

高密度超长碳纳米管的可控制备:进展与展望

碳纳米管因其优异的力学、电学、热学和光学性能,在碳基集成电路、超强超韧纤维、机械储能、柔性可穿戴设备等众多尖端领域拥有广阔的应用前景。碳纳米管的单体结构和微观形貌(如长度、取向度、缺陷浓度、洁净程度等)对其基础物理性质有显著的影响。在各类碳纳米管中,只有具有宏观长度、低缺陷浓度和高取向度的超长碳纳米管才能充分体现和发挥其本征的性能优势并满足很多尖端领域对其结构和性能的严格要求。实现超长碳纳米管实际应用的关键在于实现其大规模制备,然而其目前的产率远远无法满足应用需求,因而其在高密度、高产率制备方面依然面临很多挑战。深入讨论了超长碳纳米管的生长机理,分析了超长碳纳米管产率低的原因,系统总结了高密度超长碳纳米管的制备方法,并介绍了目前在超长碳纳米管实际应用方面的最新进展。另外,还总结了超长碳纳米管制备领域所面临的科学和技术挑战,并对未来的发展方向进行了深入的讨论。

基于图卷积网络的快速暂态安全评估方法

快速、可靠的电力系统动态安全评估能够显著提高电力系统运行方式优化调整的效率。针对电力系统暂态稳定预想事故扫描需要完成大量仿真、过于耗时的问题,提出了基于图卷积网络的快速动态安全分析方法。该方法基于电力系统的潮流特征和拓扑特征构建电力系统潮流特征图。利用图卷积方法对电力系统运行状态进行特征挖掘与特征学习,将动态安全评估问题建模为图上节点分类问题。所得模型在读取电网拓扑与潮流运行状态后,仅须完成一次前向计算即可同时给出预想事故集中多个预想事故的稳定性预测结果,无须依赖仿真波形或量测数据,实现快速暂态稳定预想事故扫描。IEEE39节点系统算例测试表明,算法设计正确、高效、准确率高,能够显著提高暂态稳定预想事故扫描的效率,实现快速动态安全评估。

基于压缩空气储能附加阻尼控制的电力系统低频振荡抑制策略

随着电力系统中电力电子设备的渗透率大幅提升,在扰动下系统发生低频振荡失稳问题日益凸显。为此,结合压缩空气储能良好的有功调节能力,提出了抑制电网低频振荡的压缩空气储能附加阻尼控制方法。首先,建立了压缩空气储能的数学模型,分析了质量流量对其输出功率的影响。其次,分析压缩空气储能抑制低频振荡的可行性,提出了基于调节阀的附加阻尼控制器,调整质量流量,进而控制压缩空气储能的输出功率,抑制电网的低频振荡。最后,搭建含压缩空气储能的4机2区域电力系统仿真模型,验证所提方法的有效性。仿真结果显示所提方法能够为电网提供正阻尼,可较快抑制电网的低频振荡,有效提高电力系统的稳定性。

社区活动对农村随迁老人城市适应的影响效应与机制

文章基于2018年中国健康与养老追踪数据(CHARLS),构建了农村随迁老人城市适应指标体系,考察了社区活动对农村随迁老人城市适应的影响效应及影响机制。研究发现:①参加社区活动显著提高了农村随迁老人的城市适应。②参加社区活动有助于农村随迁老人减少负面情绪、提高城市生活能力进而提升其城市适应。③对于自身城市适应水平高的农村随迁老人,社区活动有利于其快速提升其城市适应水平,对于城市适应水平低的农村随迁老人,社区活动的提升作用也相对较弱。为此,文章提出政府应充分发挥社区的能动作用,加大对社区的支持与引导,以“社区为中心”组织协调资源、增强社区活动的靶向性,差异化开展社区活动,推进农村随迁老人的城市适应。

基于改进麻雀搜索算法的外骨骼机器人步态检测

为提高对外骨骼机器人步态检测的准确性,提出了一种基于改进麻雀搜索算法(ISSA)优化支持向量机(SVM)的外骨骼机器人步态检测新方法,即在麻雀搜索算法(SSA)中引入正余弦算法和Levy飞行策略以提高算法的寻优性能,进而实现SVM参数的合理优化,从而达到提升外骨骼机器人步态检测的准确性。4个典型测试函数的测试结果表明,ISSA算法在收敛精度、收敛速度和收敛稳定性上比其他几种方法更优;外骨骼机器人步态检测实例结果表明,基于ISSA-SVM的步态检测准确率得到了提升,可以实现外骨骼机器人步态的有效检测。

书院制下学院与书院“双院”协同育人的困境及破解路径——以郑州西亚斯学院书院制改革为例

书院制改革是我国高等教育育人模式改革的一种积极探索和有效尝试。不同专业背景的学生混合入住书院社区,强化了专业教育与通识教育融合,实现了学生文理渗透、专业互补,从而促进学生的全面发展。但在书院制改革实践中,专业学院与书院“双院”协同育人方面也遇到了困境,急需探索破解路径。因此,构筑“双院”协同育人的长效机制成为书院制改革亟待解决的关键性问题。

大承载复合材料夹层壳段结构优化设计与分析

碳面板铝蜂窝夹层结构是将高强度的碳面板和低密度的蜂窝芯子共固化形成的复合式结构,具有比强度高和比刚度高等优异特性,可在保证承载能力的同时显著降低结构质量,同时具有广泛的适应性,在国内外航天器结构中得到了大量应用。在此次研究中提出一种大承载的碳面板铝蜂窝复合材料夹层壳段结构的设计方案,并对该结构的传力路线进行优化设计和轴压试验验证,同时建立数值分析模型并结合渐进损伤分析方法对壳段结构进行承载分析,分析结果与试验结果高度吻合,验证了该方法的准确性,为中国大承载碳面板铝蜂窝夹层结构的设计和分析工作提供了重要方法依据。

紫砂“高菱菊瓣壶”设计和美学探析

紫砂壶有着多变的外形,因此其题材十分丰富。在设计紫砂壶的外形和创造紫砂壶的文化题材的时,融入美学要素就十分重要。而在紫砂壶各种造型之中,筋纹形态作为紫砂壶造型中的一个大类,在紫砂壶数百年的发展史中,其设计美学一直以来主要依靠的是工艺上的魅力。随着当代紫砂壶艺术的发展,工艺上的进步逐渐被美学设计所取代,如何在简洁流畅的形体设计中塑造更具美感的元素正成为当代创作者不断思考与努力突破的问题。笔者通过对紫砂“高菱菊瓣壶”的创作,探讨了设计与美学之间的关系。

钻铆机构刚柔耦合动力学研究

在自动钻铆机床中,钻铆机构的运动特性、关键部件的强度和刚度会直接影响钻孔和铆钉铆接动作的性能。为了获得钻铆机构的运动和受力特性,基于ANSYS有限元分析软件和ADAMS动力学分析软件,建立钻铆机构的刚柔耦合动力学分析模型,进行运动学和动力学分析,得到钻铆机构关键部件的运动速度、加速度、位移,以及受力的相关曲线,提取关键部件的载荷谱。通过研究,为钻铆机构及自身力学性能的优化提供参考。

基于多尺度特征及Wasserstein距离损失的单目图像深度估计

单目图像深度估计是一个病态问题,究其原因在于单一图像中缺乏深度信息。随着深度学习技术的不断发展,深度神经网络在单目图像深度估计领域取得了一定的突破。现有的深度网络模型采用编码-解码结构,编码器往往采用全卷积的方式来获取特征图像,但提取的特征图像往往不能很好地反映图像原有的信息。因此,通过对图像编码器进行改进,对提取的不同尺度下的特征进行融合,使得特征图像能更好地反映原有的图像信息。并且在训练时,在左右一致性损失的基础上引入Wasserstein距离损失对模型进行约束。实验结果表明,模型在KITTI数据集上具有较好的表现,预测得到的深度图像具有较高的准确性。

基于有效距离的新兴技术跨领域扩散模型

将传染病扩散模型中的“有效距离”理论引入到新兴技术跨领域扩散机理的研究中,基于专利引用网络提出了“技术有效距离”的概念,构建了新兴技术跨领域扩散机理模型。该模型能够将新兴技术跨领域扩散的复杂动态过程直观描述为均匀波状传播模式,并能预测新兴技术跨领域扩散至其他特定领域的时间,特别是在相关参数不可知的情况下预测新兴技术跨领域扩散至其他特定领域的相对时间。

全埋式抗滑桩合理桩间距确定方法探讨

基于已有的桩间土拱简化计算模型,利用传递系数法确定作用于单位厚度土拱上的线分布压力q。考虑跨中截面前缘土体实际处于三向受压状态,由此建立土体抗剪强度条件,并在此基础上,提出以桩间静力平衡条件、跨中截面前缘土体抗剪强度条件以及拱脚处截面强度条件确定桩间距,推导出符合工程实际的桩间距计算公式。通过具体的工程实例,阐述抗滑桩桩间距的计算过程,得到比较合理的计算结果;进行距宽比L/b影响参数的敏感性分析,研究结果表明:在其他因素不变的情况下,边坡稳定系数Fsd的选取,对距宽比L/b的取值有显著影响。桩周土体的黏聚力c对距宽比L/b的取值有较大影响,内摩擦角φ对距宽比L/b值有影响,但影响程度较弱。

择优取向SnS2纳米片的可控制备和储钠性能研究

作为储钠负极材料,二硫化锡(SnS2)来源广泛,且具有较高的理论比容量(837 mAh/g)。然而由于其晶体结构的各项异性,充放电过程中Na+嵌入和脱出存在方向性,因此,可控调节SnS2片层材料生长方向,并深入研究生长取向对电化学性能的影响机理至关重要。采用水热法,于SnS2材料生长过程中引入表面活性剂聚乙二醇(PEG),制备具有不同生长取向的SnS2片层材料,其中以(101)面择尤生长的SnS2纳米片可以提供较丰富的电化学反应活性位点以及快速的Na+迁移路径,从而加快电极反应动力学,因此电极表现出优异的倍率特性:在0.1 A/g电流密度下的可逆比容量为367 mAh/g,在更大电流密度2 A/g下的比容量依然有284 mAh/g。

铁基普鲁士蓝正极材料的制备及储钠性能的研究

用简单的共沉淀法合成铁基普鲁士蓝正极材料,并研究合成温度对材料微观形貌和储钠性能的影响。研究结果显示,随着合成温度的提高,产物颗粒尺寸变大,钠含量增加。FeHCF-40℃电极材料,在30 mA/g电流密度下,首次放电比容量为132.3 mAh/g,循环100次后,放电比容量仍有102.4 mAh/g,容量保持率为77.4%;且当电流密度增大到1 500 mA/g时,仍可实现80.3 mAh/g的比容量,显示出优异的倍率性能和循环性能。