CoSe_(2)/还原氧化石墨烯复合材料制备及其储钠性能表征

针对钠离子电池硒化物负极材料因体积膨胀导致循环和倍率性能较差的实际应用问题,采用一步水热法制备得到海胆状的CoSe_(2)/还原氧化石墨烯复合材料,通过X射线衍射、扫描电镜、N_(2)吸附-脱附法等测试和电化学表征技术对其结构、微观形貌、储钠性能进行表征和评价。结果表明:当电流密度为1 A/g时,复合材料经过300次循环之后放电比容量能够稳定在488.1 mA·h/g。在电流密度0.1、0.2、0.5、1.0、5.0和10.0 A/g条件下,复合材料放电比容量分别达到574.8、538.5、516.8、502.8、398.7和294.5 mA·h/g。相比于CoSe_(2),放电比容量和倍率性能均得到显著提高。一步法合成的碳负载海胆状多孔结构能够增加材料的比表面积,减少颗粒团聚和长大,增加电解液与活性材料的接触面积,提高电子电导率,缩短Na+的迁移路径,抑制充放电过程的体积膨胀,提高电极材料的电化学性能。

树状桥联半受阻酚类抗氧剂的合成与抗氧化性能

从端基为胺基树状大分子出发,合成了一种具有多个半受阻酚抗氧化基团、结构对称的树状桥联半受阻酚类抗氧剂.元素分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氢核磁共振波谱(1H NMR)、质谱(MS)和冰点降低法证实合成的树状桥联半受阻酚类抗氧剂的化学结构与理论结构一致,纯度较高.采用1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)法和差热扫描量热(DSC)法研究了树状桥联半受阻酚类抗氧剂的抗氧化性能,并与相应的树状桥联全受阻酚类抗氧剂进行了对比.研究结果表明,树状桥联半受阻酚类抗氧剂清除DPPH自由基的活性不仅与清除体系中抗氧剂的浓度有关,而且与清除时间有关;清除时间为30 min时的抗氧化能力是清除时间为400 min时抗氧化能力的近2倍.树状桥联半受阻酚类抗氧剂的半受阻效应使其在DPPH体系和HDPE树脂中的抗氧化能力均优于其相应的树状桥联全受阻酚类抗氧剂.

考虑馈线交叉规避的海上风电场海缆路径优化

海上风电场集电拓扑优化是一个大规模非凸、非线性优化问题,难以求得最优解,将其分解为分区内部拓扑优化及馈线路径优化两部分:在分区内部以经济性为目标函数,在考虑海缆选型的情况下得到最优拓扑方式;在馈线部分,针对海缆交叉问题,考虑到风机实际建设工程约束,提出了分区规则化方案,借助改进Dijkstra算法实现了从传统线-线交叉判断到线-面交叉判断的转变,避免了跨立实验无法判断海缆交叉的情况。最后,以海上风电场作为算例,将所提算法与其他算法拓扑结果进行对比,验证算法的可行性及优越性。

乙烯与1-癸烯共聚及其共聚物微观结构

采用合成的2种限制几何茂金属催化剂A(2-四甲基环戊二烯基-6-叔丁基苯氧基二氯化钛)、B(2-四甲基环戊二烯基-4,6-二叔丁基苯氧基二氯化钛)分别和助剂Al(iBu)3/[Ph 3C]+[B(C 6F 5)4]-组成体系催化乙烯与1-癸烯共聚反应,并对共聚物微观结构的序列分布和链增长基元反应概率统计进行分析,探讨了该体系下的共聚机理和共聚物结构。结果表明:(1)共聚物主链上共聚单体1-癸烯质量分数在14.3%~67.2%之间;(2)共聚物链增长机理符合一级Markovian模型链增长机理;(3)所得共聚物结构更趋向于聚乙烯共聚物,1-癸烯更容易配位或插入到{共聚物主链-1-癸烯-1癸烯-催化剂}序列,乙烯更容易配位或插入到{共聚物主链-乙烯-乙烯-催化剂}序列;(4)随着1-癸烯浓度的增加,乙烯与1-癸烯共聚物更趋向嵌段结构;(5)1-癸烯更容易插入到催化剂B上。

硅烷基Schiff碱共价修饰纳米二氧化硅负载过渡金属催化乙烯齐聚性能

将3种水杨醛Schiff亚胺配合过渡金属(Si-Schiff-M,M=Ni,Co,Cr)通过共价键接枝到纳米二氧化硅,制备了3种硅烷基Schiff碱共价修饰纳米二氧化硅负载过渡金属催化剂(Si-Schiff-SiO_(2)-M),并对其催化乙烯齐聚性能进行了研究;采用元素分析、红外光谱、扫描电子显微镜和电感耦合等离子色谱表征了3种Si-Schiff-SiO_(2)-M的结构和形貌。以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂,研究了反应条件及催化活性中心种类对3种Si-Schiff-SiO_(2)-M催化乙烯齐聚产物性能的影响。结果表明,当Si-Schiff-SiO_(2)-M用量为7μmol,n(Al)/n(M)(M=Cr,Ni,Co)为500,反应温度为35℃,反应压力为0.5 MPa和反应时间为30 min时,Si-Schiff-SiO_(2)-Cr、Si-Schiff-SiO_(2)-Ni和Si-Schiff-SiO_(2)-Co催化乙烯齐聚活性分别为1.92×10^(5)g/(mol Cr·h)、2.17×10^(5)g/(mol Ni·h)和2.07×10^(5)g/(mol Co·h),且3种催化剂催化乙烯齐聚产物主要是C4和C6烯烃。Si-Schiff-SiO_(2)-M由于载体的限域效应,其催化乙烯齐聚活性低于相应的均相催化剂(Si-Schiff-M),但产物分布较均相催化剂窄。Si-Schiff-SiO_(2)-M具有良好的循环利用性,3次循环使用后,3种负载型催化剂催化乙烯齐聚活性分别为1.39×10^(5)g/(mol Cr·h)、1.68×10^(5)g/(mol Ni·h)和1.42×10^(5)g/(mol Co·h)。

基于残差混合注意力机制的脑部CT图像分类卷积神经网络模型

针对阿尔兹海默症、病变(如脑肿瘤)和健康老化的3类脑部CT图像分类问题,本文提出了一种改进的ResNet-10卷积神经网络模型.该模型在网络的残差映射结构中加入残差混合注意力模块,解决了原模型提取的特征分辨性弱的问题,精确捕捉了脑部组织在CT图像中的位置和内容信息;此外,本文设计了全局平均池化层,简化了模型的复杂度,并在其后引入Dropout机制,缓解了过拟合.在训练阶段,该模型建立了标签平滑交叉熵损失函数,使模型在样本数量有限的情况下仍有较强的泛化能力.系列实验证明了改进后的ResNet-10网络模型在分类脑部CT图像时达到97.47%的分类精度.

计及直流短路特性的单相故障换相失败免疫指标

对电力系统最常见的单相故障,提出单相故障本地换相失败免疫指标和多馈入系统的换相失败免疫指标。在计算接地阻抗和短路电压的关系时,针对阻抗法未考虑直流系统短路特性的不足进行分析,提出基于交直流潮流的多馈入系统短路电压计算方法,以更加精确地得到临界阻抗。基于CIGRE-benchmark模型构建了三馈入系统,通过时域仿真结果、阻抗法计算结果和文中结果的对比,证明了所提算法的有效性和先进性。

采用生物亲和聚氨酯处理污水的原理与应用

作为生物膜法的核心,生物载体在污水处理中起着关键作用.然而,传统的商用生物载体存在生物亲和性差、挂膜困难等固有缺陷,因此,开发新型载体用以提高废水处理效率对生物膜反应器的应用与发展具有重要意义.通过物理涂覆方法制备得到BPU(生物亲和性聚氨酯),对载体的表观特性和化学组分进行表征,并将其作为移动床生物膜反应器的填料处理模拟生活污水,初步评价BPU的生物亲和性和污水处理效果,之后通过比较生物膜生长情况差异和微生物群落结构变化对其增效机理进行分析.结果表明:①改性增加了载体表面的粗糙度和比表面积,载体表面Zeta电位由(−31.70±1.93)mV变为(2.14±0.14)mV,接触角由44.50°±0.14°降至24.88°±1.46°.②投入生物膜反应器使用后,BPU表面附着的生物量和胞外聚合物(EPS)分泌量增加,生物膜组成结构得到改善,TN和NH_(4)^(+)-N的去除率分别增加了6.27%±0.30%和13.74%±0.68%.③微生物分析表明,BPU丰富了微生物群落多样性,脱氮功能菌数量增加,从而促进了污染物的去除.研究显示,BPU具有良好的生物亲和性,能够有效提高生物膜反应器的性能.

胸腺淋巴瘤18F-FDG PET/CT代谢参数与临床分期及病理分型的相关性研究

背景18F-FDG PET/CT利用图像融合技术,可显示功能代谢异常及结构的改变,但其在胸腺淋巴瘤鉴别诊断、分期和分型中的作用研究仍相对较少。目的探讨胸腺淋巴瘤的18F-FDG PET/CT代谢参数与其病理分型及临床分期的关系。方法选取2015年1月-2022年5月于解放军总医院一中心核医学科行PET/CT检查和病理学证实为胸腺淋巴瘤的患者,记录胸腺淋巴瘤病灶最大标准摄取值(maximum standard uptake value,SUVmax)、平均标准摄取值(mean standard uptake value,SUVmean)、代谢体积(metabolic tumor volume,MTV)、病灶糖酵解总量(total lesion glycolysis,TLG)和肿瘤-正常肝组织标准摄取值比值(tumor-to-normal liver standard uptake value ratio,SUVR)。以淋巴结和结外器官受累结果进行Ann Arbor分期,并根据主要病理类型进行分组。对18F-FDG PET/CT代谢参数与临床病理分型、分期的相关性进行分析。结果共计85例患者纳入研究,男性46例、女性39例,年龄(30.34±14.48)岁。其中原发性纵隔大B细胞淋巴瘤(primary mediastinal large B-cell lymphoma,PMBCL)35例,结节硬化型霍奇金淋巴瘤(nodular sclerosis Hodgkin lymphoma,NSHL)29例,T淋巴母细胞淋巴瘤(T-cell lymphoblastic lymphoma,T-LBL)19例。Ann Arbor分期:Ⅰ期2例,Ⅱ期29例,Ⅲ期10例,Ⅳ期44例。PMBCL、NSHL、T-LBL三组间各项代谢参数的差异均有统计学意义(P<0.05)。不同Ann Arbor分期间各代谢参数差异均有统计学意义(P<0.05)。胸腺淋巴瘤Ann Arbor分期与各项代谢参数均呈正相关(TLG:rs=0.494,P<0.01;MTV:rs=0.469,P<0.01;SUVR:rs=0.378,P<0.01;SUVmax:rs=0.296,P=0.006;SUVmean:rs=0.273,P=0.012)。结论不同病理类型胸腺淋巴瘤的18F-FDG PET/CT代谢参数存在一定差异,代谢参数TLG、MTV、SUVR与胸腺淋巴瘤Ann Arbor分期中度相关,可为临床制定治疗计划提供参考。

UPLC法测定不同海拔及不同采收期乌梅中枸橼酸和苹果酸

目的建立UPLC法测定不同海拔和不同采收期乌梅Prunus mume(Sieb.) Sieb. et Zucc.中枸橼酸和苹果酸的含有量。方法乌梅80%甲醇提取物的分析采用ACQUITY HSS C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.8μm);流动相乙腈-0.2%磷酸水,梯度洗脱;体积流量0.2 mL/min;检测波长210 nm;柱温35℃。结果枸橼酸、苹果酸分别在0.516~1.596、0.496~1.627μg/mL范围内线性关系良好(R2≥0.9996);平均加样回收率分别为100.36%、100.39%,RSD 1.43%、1.54%。结论该方法准确稳定,重复性好,可用于乌梅的质量控制。

水稻穗长基因qPL9的精细定位及其候选基因分析

[目的]本研究旨在发掘水稻产量相关基因,为水稻产量性状改良提供新的种质资源,为水稻穗发育遗传研究提供分子证据。[方法]利用表型差异明显的粳稻‘茭白稻’和籼稻‘Saber’构建F_2群体,对其株高及穗部性状进行QTL检测。根据F_2结果,构建F_(2∶3)分离群体,对效应值较高的穗长QTL qPL9进行验证、精细定位和候选基因预测,并对候选基因进行克隆、测序和序列比对分析。[结果]在F_2群体中检测到株高、穗长、每穗颖花数、二次枝梗数、粒长和粒宽共6个性状的16个QTL。其中效应最高的qPL9解释了32.8%的穗长变异,位于SSR标记RM1189和L171之间,LOD值为8.27。对qPL9所在位点进行验证后进行精细定位,最终将其定位在InDel标记L174与L171之间,物理距离为90.47 kb,含有9个开放阅读框(ORF)。分析候选基因序列,发现LOC_Os09g28300、LOC_Os09g28310和LOC_Os09g28320的编码序列在‘茭白稻’和‘Saber’间有差异,且导致氨基酸序列差异。[结论]qPL9是新位点,其候选基因可能为LOC_Os09g28300、LOC_Os09g28310和LOC_Os09g28320。

考虑多升压站与障碍区的海上风电场集电系统拓扑优化

集电系统作为海上风电场的重要组成部分,其内部海缆的选型与网络连接直接影响到其运行经济性。针对海上风电场集电系统拓扑经济优化问题,为获取兼顾工程实际性和经济性的拓扑结构,首先对集电系统中海缆的避障、升压站的进线限制和海缆交叉规避进行了分析,并针对含多升压站和障碍区的集电系统拓扑优化问题,提出了求解最小拓扑生成树的改进prim算法,平衡了各进线集合的风机数量,从而保证了海缆选型的有效性。在此基础上,以总经济成本最小为目标,提出了集电系统拓扑经济优化模型。鉴于模型的非线性与高度复杂性,将原模型转化为含经济优化模型和拓扑优化模型的双层优化模型,模型采用遗传算法和改进prim算法进行迭代求解。以汕头海域深水海上风电场实际项目为例进行验证分析,结果表明:该方法能有效求解含多升压站和障碍区的集电系统拓扑优化问题,优化结果在海缆总长度和总经济成本方面分别较现有方法下降了9.91%和9.04%,算法的求解精度得到了提升。

基于网络分析法的山地城市公园绿地可达性研究——以承德市中心城区为例

为了研究山地城市公园绿地的可达性水平,利用GIS软件和网络分析法原理,结合山地城市特征及城市公园绿地现状、道路和人口分布状况,在优化山地城市公园绿地可达性分析方法的基础上,以承德市中心城区为例,分析了各行政区及各街道的城市公园绿地空间可达性和服务水平,以期为城市绿地系统规划及城市公园绿地空间分布格局提供优化依据。研究发现:(1)研究区公园绿地可达服务面积比和服务人口比分别为61.68%和60.71%,公园绿地总体服务水平不理想;(2)研究区小型公园绿地建设水平有待提升;(3)研究区缺乏大型综合性公园绿地;(4)新城区的公园绿地建设仍需完善。针对以上问题,提出如下策略:(1)加强城市公园绿地建设水平;(2)增加小型公园绿地的数量,并对其进行合理布局;(3)加强山地公园建设,弥补综合公园绿地建设的不足;(4)新城区在开展城市建设的同时要兼顾绿地系统的建设。

基于电-热-流多场耦合仿真的海底电缆载流量分析

海底电缆在各路段敷设方式下的温度场和载流量受多种因素的影响,其准确计算对提升海上风电场电能输送的可靠性和经济性具有重要意义。利用COMSOL仿真平台搭建交流三芯和直流单芯海底电缆在土壤直埋、海底直埋、海底平铺和管道敷设等情况下的“电-热-流”多物理场耦合模型,运用有限元法和牛顿迭代法计算海底电缆的温度场分布和载流量大小,并探讨埋设深度、海水流速、海水温度和保护管材料等因素对海底电缆载流量的影响。仿真结果表明:埋设深度、海水流速、海水温度等主要通过影响散热能力来影响载流量大小,合理选择敷设方案有利于提高海缆载流量和工程建设经济性。

水稻穗型相关性状的QTLs定位

稻穗大小是决定水稻产量的重要性状,为了挖掘与穗型相关的基因,为水稻产量遗传育种研究提供理论基础和应用价值,以大穗籼稻地方品种宝大粒(BDL)和小穗粳稻品种矮格拉(AGL)为亲本,构建F2代群体,对穗型性状进行数量性状座位(QTL)初步分析;根据F2群体定位结果,标记选择区间杂合体,自交构建F4分离群体,验证QTL位点。结果表明,在F2群体中共检测到与5个穗型相关性状的6个QTLs,分别位于第2、6、7染色体上。二次枝梗数QTLqNSB7和一次枝梗数QTLqNPB7定位于第7染色体的RM542~A83区间,LOD值(表示连锁可能性的大小)分别为10.84和5.03,分别解释30.74%和12.34%的表型变异,并且在其相邻的A85~A28和A83~A85区间分别检测到每穗颖花数QTLqSNP7和穗长QTLqPL7,LOD值分别为5.31和4.12,表型贡献率分别为14.80%和11.82%。另外,在第2染色体上检测到1个穗长QTLqPL2,LOD值为3.76,表型贡献率为9.12%;在第6染色体上检测到1个结实率QTLqSSR6,LOD值为4.34,表型贡献率为11.26%。以qNSB7为目标QTL,在F4分离群体中进行验证,结果表明,qNSB7仍位于RM542和A83标记之间,LOD值为9.84,解释了30.74%的表型变异,且其他3个QTLsqSNP7、qPL7和qNPB7都聚集在这317kb的区间,解释了17.2%~24.6%的表型变异。由结果可知,qNSB7是1个通过增加二次枝梗数,影响每穗颖花数、一次枝梗数和穗长的一因多效新位点。

基于杂交水稻种子下落撞击特性的裂颖籽粒识别方法研究

[目的]由于不育系的一种遗传特征,杂交水稻种子存在较严重的裂颖现象,本文旨在研究一种杂交水稻裂颖种子有效识别方法,以达到减少、防止裂颖,提高种子储藏质量和秧苗素质及大田生产产量。[方法]利用压电式加速度传感器,获取杂交水稻种子下落撞击以65Mn钢为薄板材料的金属板悬臂梁产生的振动信号,并对撞击信号进行分析,实现水稻种子正常籽粒与裂颖籽粒的识别。通过正交试验分析钢板厚度、长度和种子下落高度对水稻裂颖籽粒识别率的影响。[结果]撞击振动信号的时域特征参数:电压最大值、极差、能量、均方根、峰度等可以作为区分水稻正常种子与裂颖种子的特征值,其中以能量作为区分标准效果最好,正常籽粒撞击钢板产生的能量普遍大于裂颖籽粒。钢板厚度为0.25mm、板长为200mm,种子下落高度为250mm时,检测综合识别率最大,其中,‘珍稻’综合识别率为85.10%;‘川优6203’的综合识别率为85.50%;‘荃优123’的综合识别率为84.40%;‘中1优188’的综合识别率为83.40%。[结论]通过分析杂交水稻种子下落撞击金属板的振动信号来识别水稻种子裂颖籽粒的方法可行。

能源化工专业实验教学模式的探索与改革

文章分析了北京理工大学能源化工专业实验教学存在的问题,介绍了该校化工实验中心探索并实践的新型专业实验教学模式,涉及教学资源的建设与完善、课程考核办法和标准的制定,以及教学质量的监控等三个方面,并以"阴极极化曲线的测量"实验为例,介绍了新型教学模式的应用。

考虑抑制DFIG负序电流策略的配电网故障定位

风电场的接入使传统配电网变成多电源网络,尤其分散式风电的接入使配电网更加复杂,造成含风电场的配电网短路电流计算更为复杂和传统配电网故障定位失败。为此,分析了双馈异步风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)在采取抑制负序电流策略时的短路电流特性,通过假定发生故障的节点来进行含DFIG配电网的短路电流计算,将计算得到的相关节点电压与监测到的电压进行比较,找出使故障计算电压和实际监测电压最为吻合的节点,并将故障定位于两节点之间,然后在两节点间继续搜索,进一步实现故障的精确地定位。最后在PSCAD/EMTDC中搭建IEEE 34节点改造系统,通过仿真与计算,验证了该方法的可行性,大大提高了DFIG的稳定并网和配电网的可靠性。

MnO_(2)/碳纳米管/石墨烯/泡沫镍复合材料制备及储锂性能评价综合实验设计

针对锂离子电池负极材料的实际应用问题,设计了MnO_(2)/碳纳米管/石墨烯/泡沫镍复合材料的制备及储锂性能评价综合实验。实验先采用化学气相沉积法制备碳基底,再经水热反应沉积二氧化锰制备自组装电极;通过X射线衍射、扫描电镜、氮吸脱附法等技术和电化学手段对其结构、微观形貌、储锂性能进行表征和评价。该实验涉及纳米材料制备、微观结构表征、电池装配工艺、储能性能评价等多个环节,涵盖了电化学、固态物理学、材料学等多个学科领域,以热点应用问题为切入点,结合实际科研成果,能够多维度地提高学生的科研动手能力和解决实际问题的能力,激发学生的科研热情。

直接乙醇燃料电池阴极制备与装配工艺优化实验设计与实施

为优化直接乙醇燃料电池的阴极催化剂,该文采用化学还原一步法分别制备出以活性炭、纳米碳和多壁碳纳米管为载体的Pt/C催化剂,研究了载体对催化剂性能的影响,并确定纳米碳为最优载体。以纳米碳为载体,采用相同工艺制备出具有核壳结构的Pt-Fe和Pt-Co合金催化剂,将其与Pt/纳米碳催化剂进行对比分析,探究了Fe、Co两种过渡金属对催化剂氧还原性能、稳定性等的影响,最终获得性能优于商业Pt/C催化剂的Pt-Fe/纳米碳合金催化剂。改进了电极制备及单电池装配工艺,提高了电池性能和实验成功率。