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基于非贵金属有机凝胶的高性能电催化剂的制备及其性能研究

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基于非贵金属有机凝胶的高性能电催化剂的制备及其性能研究

作者：张星昊青岛科技大学

学位级别：硕士

近年来,大量的化石燃料消耗,已经导致环境恶化和常规资源枯竭。因此,研究人员正在不断寻找可再生能源,以确保未来的可持续发展。氢能由于其高能量密度,无碳排放,有希望替代传统化石燃料。但现在,大部分氢来自化石燃料。通过电化学分解... 详细信息

近年来,大量的化石燃料消耗,已经导致环境恶化和常规资源枯竭。因此,研究人员正在不断寻找可再生能源,以确保未来的可持续发展。氢能由于其高能量密度,无碳排放,有希望替代传统化石燃料。但现在,大部分氢来自化石燃料。通过电化学分解水生产氢气,包括析氧反应(OER)和析氢反应(HER),仅占5%。对水的高纯度要求以及催化剂的活性和稳定性相对较低阻碍了其发展。特别是对于多步OER的重要半反应,需要四个电子才能完成,这是水电解的关键。因此,我们急切需要高性能的电催化剂。另外,氧还原反应(ORR)具有四电子或双电子两种路径,其相关研究越来越受到研究人员的关注。四电子途径ORR是金属空气电池中一个重要的半反应(将O转化为HO)。通过氧还原反应(ORR)的双电子过程进行电化学生产HO,可以作为一种新型的HO生产方法。ORR电催化剂采用两电子途径,参与O还原为HO。HO作为一种高效、环保的氧化剂,在工业和医疗领域有着广泛的应用,2018年其年生产能力超过500万吨,并快速增长。然而,95%的HO生产仍然广泛来源于2-乙基蒽醌和2-乙基-9,10-二羟基蒽之间的氧化/氢化反应,这需要精密、大规模的基础设施,并需要高耐压性和昂贵的Pd/Ni催化剂。此外,反应产生的HO浓度过高会给运输和储存带来危害。而2eORR可以有效地解决上述问题。由于采用较为分散的生产方式,反应过程中所需设备的复杂度和精密度较低,可以避免更多的危险。金属有机凝胶(MOG)与金属有机骨架(MOF)具有同根同源性,也是一种配位驱动的超分子聚合物。它的独特之处在于,金属离子和配体首先通过自组装产生凝胶因子。然后,纤维状、片状或粒状凝胶因子通过分子间作用力(如分子间氢键、π-π堆积和范德华力)进一步形成交错的三维网络结构。与大多数MOF的有机介质中进行的合成条件对比,MOG在更温和的水相条件下形成(常温常压,反应时间短)将更具吸引力。作为一种三维交联金属有机聚合物,它具有可调的分级多孔结构、低密度、多种功能配体和明确的金属中心,在一定程度上可以打破现有催化剂的束缚,在电催化领域中具有广阔的舞台。(1)在第二章中,由于配位聚合物通常缺乏良好的导电性,这在很大程度上限制了电催化的发展。我们选择了导电金属有机凝胶(MOG),一种很少用作电催化剂的水凝胶,以克服这一缺点。与最常用的含贵金属催化剂Ru O相比,NiFeMOG的过电位很低(使用玻碳电极的情况下),分别为289 m V(j)、343 m V(j)和445 m V(j),当使用泡沫镍电极时,其过电位更低(在电流密度为10 m A cm时仅为173 m V)。在电催化全解水过程中,NiFeMOG的表现良好,应用该催化剂的电解槽可在10 m A的低电流下维持90%的稳定性。本章的研究表明,该材料具有优异的导电性、电催化活性和稳定性,合成策略相当简单且价格低廉,具有作为高导电电催化材料潜在应用价值。(2)在第三章中,为了实现高效电合成HO,我们制备了一系列金属有机凝胶催化剂。无需进一步热处理的简便方法在很大程度上保留了含氧官能团(OGs,如C=O,-C-O)和三嗪环,结合不同金属的协同作用,有助于提高ORR的选择性和活性。通过熟练的前体设计策略,我们不仅确认了OGs在2e-ORR活性中的独特作用,还设法提高了HO的选择性。FeCo-MOG(HTDPAT)在0.15V～0.6V(大的应用电位范围)下,具有良好的起始电位0.76 V和93%的选择性,优于其他双金属MOGs和大多数聚合物催化剂。

关键词：金属有机凝胶绿色合成电催化全解水双氧水

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基于RSSI变化趋势的BLE密钥协商方案

系统仿真学报 2017年第4期29卷 873-879页

作者：张星昊黄一才郁滨解放军信息工程大学河南郑州450004

基于接收信号强度RSSI(Receive Signal Strength Indicator)的变化趋势,设计了一种轻量级的BLE(Bluetooth Low Energy)密钥协商方案。利用自适应跳频机制增强信道特征的变化趋势,依据相干时间内BLE信道特征的随机性和相关性,对接收信号... 详细信息

基于接收信号强度RSSI(Receive Signal Strength Indicator)的变化趋势,设计了一种轻量级的BLE(Bluetooth Low Energy)密钥协商方案。利用自适应跳频机制增强信道特征的变化趋势,依据相干时间内BLE信道特征的随机性和相关性,对接收信号的RSSI进行测量,最终通过计算其变化趋势实现实时的密钥协商。实验结果表明,该方案在保证随机性的前提下,具有较高的密钥生成速率,适用于资源受限的应用场景。

关键词： BLE 相干时间 RSSI 跳频密钥协商

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高效防重放体域网IBS方案

密码学报 2017年第5期4卷 447-457页

作者：黄一才张星昊郁滨信息工程大学郑州450000

对体域网中广播消息的认证是防止传感器节点接收攻击者恶意控制指令的关键步骤,数字签名是解决消息认证的有效方法.由于体域网层次结构及节点计算和存储资源的限制,无法支撑基于数字证书的公钥密码体制.基于身份的数字签名更适合在人为... 详细信息

对体域网中广播消息的认证是防止传感器节点接收攻击者恶意控制指令的关键步骤,数字签名是解决消息认证的有效方法.由于体域网层次结构及节点计算和存储资源的限制,无法支撑基于数字证书的公钥密码体制.基于身份的数字签名更适合在人为操作较少的传感器网络中实现,但当前随机预言机模型下的IBS方案在现实场景中的安全性还存在争议,而标准模型下的IBS方案往往计算量较大.因此,基于Paterson方案提出一种高效的体域网IBS方案,并在标准模型下将方案的安全性归约于CDH问题假定.首先对Paterson方案、李-姜方案和谷方案中存在的问题进行了分析和研究;其次,在体域网通信模型下,设计了一种新的参数构造方式,结合在线/脱线联票机制,不仅降低了方案的在线计算量,更大大减小了签名算法的公开参数规模,且安全性证明在询问阶段不会中止;最后,通过理论分析和实验测试证明了签名的不可伪造性和方案的效率.与以往标准模型下可证安全的签名方案相比,该方案具有更高的效率,更适合体域网等资源受限的应用场景.

关键词：基于身份的数字签名体域网重放攻击双线性对运算标准模型

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数据挖掘助力军事理论研究

国防 2019年第8期 33-36页

作者：宋安琦张星昊军事科学院军事法制研究院

数据挖掘,即通过设置一定的学习算法提取海量数据中潜在的有用信息。其具备预测和描述两大功能,应用于军事理论研究领域,可发现理论空白,激发科研创新;可对数据进行智能分析,提高研究效率;可助力科研管理,提升管控效能。为此,应强化数... 详细信息

数据挖掘,即通过设置一定的学习算法提取海量数据中潜在的有用信息。其具备预测和描述两大功能,应用于军事理论研究领域,可发现理论空白,激发科研创新;可对数据进行智能分析,提高研究效率;可助力科研管理,提升管控效能。为此,应强化数据驱动的军事理论研究思维,注重数据资料的积累,加强各种挖掘模型的研发,推动军事理论研究数据机制创新,为军事理论创新提供强大支撑。

关键词：军事科技数据挖掘军事理论研究

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元宇宙治理视域下虚拟社会的法律风险及应对

法学（汉斯） 2023年第4期11卷 2465-2471页

作者：张曦文张星昊南京邮电大学马克思主义学院江苏南京南京财经大学法学院江苏南京

随着区块链、人工智能和增强现实技术的日益成熟,数字化生存逐渐成为人类生活新模式,“元宇宙”也慢慢成为学术研究炙手可热的话题。作为互联网时代发展的新趋势,元宇宙虚拟社会具有沉浸式体验、强社交性、全息生存、自由创造和经济体... 详细信息

随着区块链、人工智能和增强现实技术的日益成熟,数字化生存逐渐成为人类生活新模式,“元宇宙”也慢慢成为学术研究炙手可热的话题。作为互联网时代发展的新趋势,元宇宙虚拟社会具有沉浸式体验、强社交性、全息生存、自由创造和经济体系等显著特征。然而,数字身份、数字资产以及垄断与不公平竞争等元宇宙虚拟社会所引发的多种问题,逐渐衍生出了一系列的法律风险,法律界为了保证元宇宙虚拟社会的有序发展,需要快速应对,有必要及时回应风险需求,制定切实可行的对策,实现对元宇宙虚拟社会的有效治理。

关键词：元宇宙风险防范法律规制虚拟社会

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谈做好军队空余房地产处置工作

军事经济研究 2017年第6期38卷 16-17页

作者：王亚红张星昊后勤学院学术研究部国防经济研究室后勤学院学术研究部组织计划处

做好军队空余房地产处置工作，应本着有利于强化军队核心职能、有利于维护军队良好形象、有利于保障人民生活需要和有利于统筹利用空余房地产资源的原则，坚持实事求是的态度，合理区分空余房地产租赁服务的类别，科学确定军队空余房地... 详细信息

做好军队空余房地产处置工作，应本着有利于强化军队核心职能、有利于维护军队良好形象、有利于保障人民生活需要和有利于统筹利用空余房地产资源的原则，坚持实事求是的态度，合理区分空余房地产租赁服务的类别，科学确定军队空余房地产处置方式，以盘活军队房地产资源，防止军队资产流失，充分发挥空余房地产资源的应有作用。

关键词：军队空余房地产处置租赁服务

三江源国家公园黄河源园区与周边社区生态风险治理研究——以玛多县为例

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青海草业 2023年第2期32卷 73-79页

作者：张星昊马晓东青海民族大学政治与公共管理学院青海西宁810007

生态风险是人类活动对生态环境造成的破坏,危害可持续发展与社会经济健康运行。以地处三江源国家公园黄河源园区腹地的玛多县为研究对象,利用PSR模型构建生态风险评价体系,结果显示:在2014~2021年期间,该地区的生态风险指数呈现先升高... 详细信息

生态风险是人类活动对生态环境造成的破坏,危害可持续发展与社会经济健康运行。以地处三江源国家公园黄河源园区腹地的玛多县为研究对象,利用PSR模型构建生态风险评价体系,结果显示:在2014~2021年期间,该地区的生态风险指数呈现先升高后持续下降的特点,由2014年的3.10上升至2016年的3.67到达峰值,随后逐年下降,至2021年生态风险指数降至0.67。分析发现,生态风险的持续下降与政策驱动关系紧密。对此,提出发挥党在生态风险治理中的核心地位、构建生态绩效考评机制、大力发展集约畜牧业村镇集体经济、加快生态风险治理多元主体转型的政策建议.

关键词：生态风险治理 PSR模型熵权法

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