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揭示S型电荷转移机理（英文）

物理化学学报 2024年第4期 9-11页

作者：余维来别传彪 Department of Chemical Engineering Stanford University 中国地质大学(武汉)材料与化学学院太阳燃料实验室

The photoconversion efficiency of semiconductor photocatalysts is severely hindered by uncontrolled recombination of photogenerated charge carriers 1–*** charge transfer dynamics and achieving manipulative carrier se...

关键词：

WO_(3)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S S型异质结光催化产氢耦合有机物转化机理研究

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物理化学学报 2024年第5期40卷 50-54页

作者：曹爽钟博别传彪程蓓徐飞燕武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 中国地质大学(武汉) 材料与化学学院太阳燃料实验室武汉430078

开发新型纳米材料实现光催化产氢耦合有机物转化、提高太阳能到化学能的转换效率,在解决能源和环境危机方面具有巨大潜力。三元金属硫化物具有可调控的带隙和优异的可见光响应,在光催化分解水产氢方面引起了广泛关注。其中,Zn_(0.5)Cd_(... 详细信息

开发新型纳米材料实现光催化产氢耦合有机物转化、提高太阳能到化学能的转换效率,在解决能源和环境危机方面具有巨大潜力。三元金属硫化物具有可调控的带隙和优异的可见光响应,在光催化分解水产氢方面引起了广泛关注。其中,Zn_(0.5)Cd_(0.5)S是一种带隙较窄、导带位置较高、耐光腐蚀的还原型光催化剂;然而,单一Zn_(0.5)Cd_(0.5)S中光生电子和空穴的复合率较高,只有少部分光生载流子参与光催化反应,导致量子效率较低而无法达到实际需求。WO_(3)是一种典型的氧化型光催化剂,具有较低的价带位置和较强的氧化能力,是与Zn_(0.5)Cd_(0.5)S耦合构建S型异质结的理想半导体。基于此,本文通过静电纺丝和水热方法将Zn_(0.5)Cd_(0.5)S纳米片垂直生长在WO_(3)纳米纤维上,制备了具有核壳结构的WO_(3)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S异质结。功函数的差异驱动Zn_(0.5)Cd_(0.5)S的电子转移到WO_(3)上,在界面处形成内建电场并使能带弯曲。通过原位光照X射线光电子能谱、电子顺磁共振和时间分辨荧光光谱分析,发现在内建电场、弯曲能带和库仑吸引力的作用下,WO_(3)导带上的光生电子迁移到Zn_(0.5)Cd_(0.5)S价带上并与其光生空穴复合,表明WO_(3)和Zn_(0.5)Cd_(0.5)S之间形成了S型异质结,实现了具有强氧化还原能力的载流子的高效分离。得益于独特的S型光催化机制以及反应物在催化剂表面的有效吸附与活化,没有贵金属助催化剂的情况下,WO_(3)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S异质结在产氢(715 μmol·g^(-1)·h^(-1))和乳酸转化为丙酮酸方面表现出增强的光催化活性,实现了光生电子和空穴的高效利用。原位漫反射傅里叶变换红外光谱和密度泛函理论计算揭示了光催化产氢和有机物转化的反应机理。本工作为设计和研究新型S型异质结光催化剂、实现高效产氢耦合有机物转化提供了新的见解。

关键词：三氧化钨 S型异质结产氢有机物转化化学吸附与活化

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S型光催化剂的电子转移机理研究进展

硅酸盐学报 2024年第2期52卷 454-462页

作者：孙剑别传彪张建军张留洋余家国中国地质大学(武汉)材料与化学学院武汉430074

光催化技术是减轻能源危机和环境污染的有效技术之一。由于光生电子–空穴对的快速复合,单组分光催化剂的光催化效率不高。新型S型异质结光催化剂可以实现光生载流子的有效分离,同时具备强氧化还原能力,因此受到了广泛的关注和研究。对... 详细信息

光催化技术是减轻能源危机和环境污染的有效技术之一。由于光生电子–空穴对的快速复合,单组分光催化剂的光催化效率不高。新型S型异质结光催化剂可以实现光生载流子的有效分离,同时具备强氧化还原能力,因此受到了广泛的关注和研究。对S型异质结光催化剂电子转移机理的深入理解有利于设计出更高效的光催化剂。通过选择合适的表征技术可以有效揭示S型异质结光催化剂的电子转移机理。因此,本文综述了直接和间接表征S型异质结光催化剂电子转移机理的技术。对于每种表征技术,首先对基本原理进行简述,然后通过代表性示例加以证明。研究S型异质结光催化剂电子转移机理可以加深对S型异质结光催化剂的理解,为进一步优化光催化系统提供极大帮助。

关键词：光催化 S型异质结光催化剂电子传输机理

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传统聚落景观基因的本体模型及其构建

地球信息科学学报 2024年第6期26卷 1407-1425页

作者：卢慧佳胡最衡阳师范学院地理与旅游学院衡阳421002 传统村镇文化数字化保护与创意利用技术国家地方联合工程实验室衡阳421002

传统聚落集聚了大量的古代建筑和民俗等传统文化资源,以其突出的历史、文化和艺术等价值而备受关注,提取其丰富的历史文化信息并服务于现代产业发展具有积极的意义。针对当前尚缺乏从地理知识提取和表达视角对传统聚落丰富的历史文化信... 详细信息

传统聚落集聚了大量的古代建筑和民俗等传统文化资源,以其突出的历史、文化和艺术等价值而备受关注,提取其丰富的历史文化信息并服务于现代产业发展具有积极的意义。针对当前尚缺乏从地理知识提取和表达视角对传统聚落丰富的历史文化信息进行知识抽取、组织和表达,进而实现“数据-信息-知识-智慧”转换这一问题,本文提出传统聚落景观基因本体(Geographic Ontology of Cultural Landscape Genes of Traditional Settlements,GeoOnto-CLGTS),并探索传统聚落景观基因的内在关联特征。首先,结合地理信息本体和传统聚落景观基因特征分析了GeoOnto-CLGTS的概念及表达方法,并提出GeoOnto-CLGTS模型的构建方法。其次,结合七步法的地理信息本体建模方法,梳理景观基因概念、关联关系和数据属性特征,自顶向下构建GeoOnto-CLGTS的概念层。并以123个中国传统聚落为案例,通过protégé工具进行实例补充,实现了GeoOnto-CLGTS模型的实例层构建。最后,通过Neo4j图数据库对本体数据进行存储,构建传统聚落景观基因知识图谱,实现了景观基因信息的查询。结果表明,本文构建的GeoOnto-CLGTS可以为今后开展传统聚落文化资源的知识发现及促进传统聚落的数字化保护提供有益的借鉴。

关键词：本体知识表示景观基因传统聚落知识图谱 Neo4j图数据库知识表达模型地理信息

国家自然科学基金光学和光电子学学科项目申请资助分析和规划展望(特邀)

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中国激光 2024年第1期51卷 419-431页

作者：唐华张丽佳国家自然科学基金委员会信息科学部北京100085

本文从国家自然科学基金申请与资助的角度,总结回顾了自“十三五”(2016—2020年)以来至“十四五”开局之年(2021年)期间国家自然科学基金委员会信息科学部光学和光电子学学科(F05)自由探索类项目、引导类项目以及人才类项目的申请资助... 详细信息

本文从国家自然科学基金申请与资助的角度,总结回顾了自“十三五”(2016—2020年)以来至“十四五”开局之年(2021年)期间国家自然科学基金委员会信息科学部光学和光电子学学科(F05)自由探索类项目、引导类项目以及人才类项目的申请资助情况,从项目数量、资助额度、依托单位、学科领域等角度分析了该领域基金资助的总体特征、结构性变化以及发展趋势,依据这一时期的优秀科研成果分析了基金资助的成效,并结合“十四五”发展规划对光学和光电子学学科未来的优先发展领域与基金管理工作进行了展望。

关键词：光学和光电子学资助趋势优化布局

基于全局位置信息和残差特征融合的SAR船舶检测算法

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系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 839-848页

作者：方小宇黄丽佳中国科学院空天信息创新研究院北京100190 中国科学院空间信息处理与应用系统技术重点实验室北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像船舶目标尺度不一且易受海面、地面杂波和相干斑噪声的影响,难以提取目标多维特征且特征融合过程中易产生语义歧义,造成船舶目标检测率低,虚警率高的问题,提出一个基于全局位置信息... 详细信息

针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像船舶目标尺度不一且易受海面、地面杂波和相干斑噪声的影响,难以提取目标多维特征且特征融合过程中易产生语义歧义,造成船舶目标检测率低,虚警率高的问题,提出一个基于全局位置信息和残差特征融合的SAR船舶目标检测算法。基于Faster区域卷积神经网络(region convolutional neural network,R-CNN)目标检测算法,在特征提取网络和特征融合网络中进行改进:在特征提取网络中使用高宽注意力机制提取目标在图像中的全局位置信息,增强目标的多维特征提取能力;在特征融合网络中使用带有残差连接的双向特征金字塔网络削弱特征融合过程中的语义歧义,降低复杂背景下的船舶目标虚警率,同时进行不同层级的多尺度特征双向融合,增强高低层特征的联系,提升多尺度船舶目标的检测能力。在SAR船舶数据集上达到98.2%的均值平均精度,超过部分算法2.4%以上。实验表明,所提算法有效提取了目标的多维特征,显著缓解了语义歧义问题,具有较好的检测能力和泛化能力。

关键词：合成孔径雷达船舶检测注意力机制特征金字塔网络残差连接

基于旁压试验的饱和黄土强度分类评价方法研究

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岩土力学 2024年第S1期45卷 557-567页

作者：亢佳伟邓国华康佐西安理工大学岩土工程研究所西安黄土地下工程技术咨询有限公司西安市轨道交通集团有限公司

天然沉积条件下，饱和黄土具有显著差异的物性沉积状态、强度和变形规律，在水、力和时间等因素的共同作用下，由欠压密状态向正常压密状态持续演变。旁压试验有效规避了取样扰动和室内外应力状态的差异，是合理认识饱和黄土特征强度的... 详细信息

天然沉积条件下，饱和黄土具有显著差异的物性沉积状态、强度和变形规律，在水、力和时间等因素的共同作用下，由欠压密状态向正常压密状态持续演变。旁压试验有效规避了取样扰动和室内外应力状态的差异，是合理认识饱和黄土特征强度的有效手段。针对旁压曲线及其3个特征压力值和两个特征强度指标分别和埋深、初始孔隙比e、液性指数IL等指标开展相关性分析，得到了饱和黄土强度的关键影响因素；并在此基础上定义了适用于饱和黄土的水敏性参数mω，建立基本物性指标和特征强度之间的对应关系，提出两类饱和黄土的性质区分依据和欠压密饱和黄土的强度分区原则。研究表明：（1）饱和黄土的特征强度受到欠压密状态、稠度特征的综合影响，仅依赖单一物性状态指标，无法对其特征强度进行有效、合理的评价；（2）以饱和黄土的特征强度开始出现指数衰减特征的临界特征值（mω=0.5）为划分指标，可以区分两类饱和黄土的强度差异；（3）以水敏性参数mω=0.75/1.3为界，可将欠压密饱和黄土强度的长期演化过程划分为初期、中间和后期3个特征阶段，并给出了不同阶段内土体特征强度范围值。

关键词：饱和黄土旁压试验强度评价方法水敏性参数