空间异质的双层空心球催化剂制备及等离子体催化CO_(2)还原研究

催化剂空间结构与催化性能密切相关。采用水热法可宏量制备环境友好型且均匀的生物质碳球作为模板,通过浸渍法吸附金属离子,并结合二次表面包覆SiO_(2),制备了空间异质的金属氧化物@SiO_(2)空心球催化剂(MO@SiO_(2))。通过控制实验条件(浓度,时间等),可以简单灵活地制备外层二氧化硅厚度和内层金属氧化物种类可调变的多种空间异质空心结构。表征了所制备的各类催化剂,详细分析研究了催化剂的形貌、组分等。通过测试等离子体CO_(2)催化加氢,发现CoO_(x)(36 h)@SiO_(x)(6 h)的效果最好。此种空间异质的空心结构为研究工业气体催化提供了很好的反应空间,是微纳米反应器耦合低温等离子体催化研究串联反应的优良体系。

异质空间结构种群迁徙动力学优化算法

为了求解一些复杂优化问题,采用异质空间结构种群迁徙动力学理论,提出了异质空间结构种群迁徙动力学优化算法(HSS-PMDO)。在该算法中,优化问题的解空间与由若干个斑块组成的海岛相对应,每个斑块具有竞争、互利和捕食-被食3个生存条件之一。种群会依据所在斑块的生存条件选择适应度更好的斑块进行迁徙。在斑块上,种群相互之间展开与生存条件相适应的相互作用。依据种群的迁徙和相互作用开发出了5个算子:竞争算子可提升算法的求精能力;互利算子和捕食-被食算子可提升算法的探索能力;迁徙算子可使得种群间信息交换充分,从而提升了探索能力和求精能力的平衡性;选择算子可确保算法具有全局收敛性。当种群不断进化时,每次只有其部分特征发生变化,该特征可提高收敛速度。测试结果表明,HSS-PMDO算法具有收敛速度快,探索、求精及其平衡能力强,能够快速求解一些维数较高的复杂优化问题。