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水性聚氨酯基多孔吸附材料的制备及应用

水性聚氨酯基多孔吸附材料的制备及应用

作者：马上鸿齐鲁工业大学

学位级别：硕士

纺织工业在我们的经济中发挥着至关重要的作用。亚甲基蓝（MB）是该行业广泛使用的染料之一,由于其生物降解性较低,对水生系统产生了严重负面影响。吸附是去除污染水中染料的有效方法。因此,寻找廉价和可持续的吸附材料对于保护人类健... 详细信息

纺织工业在我们的经济中发挥着至关重要的作用。亚甲基蓝（MB）是该行业广泛使用的染料之一,由于其生物降解性较低,对水生系统产生了严重负面影响。吸附是去除污染水中染料的有效方法。因此,寻找廉价和可持续的吸附材料对于保护人类健康和生态环境至关重要。本研究选择三种绿色环保的生物质材料,制备了一系列生物质改性的水性聚氨酯基多孔吸附材料,并探讨了其对水溶液中MB的吸附行为。主要研究内容如下:（1）水性聚氨酯/β-环糊精复合多孔材料的制备及其吸附性能研究。利用离子凝聚法,将水性聚氨酯乳液在盐酸和无水乙醇的混合溶液中凝固,制备了一系列吸附材料（WPU-x,y）。采用DLS对WPU-x,y乳液稳定性进行了研究;利用ATR-FTIR、TGA、SEM和压汞仪对WPU-x,y多孔材料进行了表征。以MB作为目标污染物,研究了MB在WPU-x,y材料表面的吸附行为。考察了交联度、β-环糊精（β-CD）用量、接触时间、初始染料浓度和溶液p H值等影响因素对WPU-x,y吸附能力的影响;建立动力学和等温线模型,研究了接触时间（0-390 min）、MB的初始浓度(20-300 mg·L)、溶液p H值（3、5、7、9、11）与吸附容量的关系,推测吸附机理;采用凝固液作为洗脱剂,研究了WPU-x,y的重复使用性,实现吸附剂的再生。实验发现,β-CD和后扩链剂的引入赋予了WPU-x,y丰富的活性吸附位点、优异的三维多孔结构和高吸附容量。WPU-x,y的吸附过程以化学吸附为主,还存在静电相互作用和β-环糊精空腔的包合作用。离子凝聚法的开发拓宽了水性聚氨酯多孔材料的制备途径,对多孔材料的绿色合成具有一定的参考价值。（2）水性聚氨酯-腐植酸生物质多孔材料的制备及其吸附性能研究。利用乙二胺将水性聚氨酯与从风化煤中提取的腐殖酸交联得到多孔吸附材料WPU-HA-y。采用DLS对乳液稳定性进行了研究;利用ATR-FTIR和XPS验证了样品的合成;采用SEM、BET和TGA分别表征了WPU-HA-y的多孔结构和热稳定性;通过批量吸附实验,深入研究了WPU-HA-y的吸附性能,考察了接触时间（0-8 h）、起始浓度(10-100 mg·L)、p H值（3-11）、溶液温度（30-60℃）和共存离子(Ca、Na、K、Mg)等各种参数对吸附过程的影响;利用吸附等温线和动力学模型拟合实验数据,分析了WPU-HA-y对MB的吸附行为,讨论了吸附机理;探究了不同洗脱剂下WPU-HA-y的可重复使用性。结果表明,水性聚氨酯基材赋予了WPU-HA-y稳定的多孔结构,而腐殖酸的引入则为与MB的结合提供了更多的活性位点。当MB溶液的p H为7,温度为50℃时,WPU-HA-y具有最高稳定性和吸附容量。结果表明,WPU-HA-y多孔材料因其高比表面积、三维多孔结构和优异的吸附性能而在废水处理行业中具有很高的应用价值。（3）水性聚氨酯-海藻酸钠复合多孔材料的制备及其吸附性能研究。通过调节海藻酸钠（SA）与WPU质量比、凝固液类型等参数,制备并筛选出了具有优异吸附性能的水性聚氨酯-海藻酸钠复合多孔材料（WPU-SA-z）。探究了SA与WPU不同配比、不同凝固液类型对WPU-SA-z凝胶状态的影响;采用ATR-FTIR、SEM和TGA分别对其化学结构、外观形态和热稳定性进行了描述;通过一系列吸附实验,探讨了接触时间（0-6 h）、MB的初始浓度(10-80 mg·L)、溶液p H值（3-11）等条件对WPU-SA-z吸附性能的影响;建立了MB在WPU-SA-z上的动力学和等温线模型,研究了WPU-SA-z对MB的吸附行为;对WPU-SA-z的吸附机理和可回收性进行了探索。实验发现,WPU-SA-z的凝胶形态与混合配比和交联液类型均相关,SA在Mg中无法凝胶化,共混液仅能在Ca、Zn、Cu三种二价离子溶液中凝胶成球型。分批吸附研究证明,WPU-SA-z在碱性条件下更易吸附,其对MB的主要主要机制是化学键结合和静电作用。WPU-SA-Ca对MB具有最佳的吸附效果,其在中性条件下的最大染料吸附容量就可达234.0541 mg·g。

关键词：水性聚氨酯多孔材料生物质吸附染料废水处理

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基于图神经网络的小样本学习方法研究进展

计算机研究与发展 2024年第4期61卷 856-876页

作者：杨洁祎董一鸿钱江波宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211 浙江省移动网络应用技术重点实验室(宁波大学) 浙江宁波315211

小样本学习(few-shot learning,FSL)旨在利用少量样本学习得到解决问题的模型,为解决应用场景中样本量少或标注样本少的问题.图神经网络(graph neural network,GNN)由于其在许多应用中的卓越性能引起了极大的关注,许多学者开始尝试利用... 详细信息

小样本学习(few-shot learning,FSL)旨在利用少量样本学习得到解决问题的模型,为解决应用场景中样本量少或标注样本少的问题.图神经网络(graph neural network,GNN)由于其在许多应用中的卓越性能引起了极大的关注,许多学者开始尝试利用图神经网络进行小样本学习,基于图神经网络的方法在小样本领域取得了卓越的成绩.目前与基于图神经网络的小样本学习方法相关的综述性研究较少,缺乏该类方法的划分体系与介绍性工作,因此系统地梳理了当前基于图神经网络的小样本学习的相关工作:概括了小样本学习的图神经网络方法的概念,根据模型的基本思想将其划分为基于节点特征、基于边特征、基于节点对特征和基于类级特征的4类方法,介绍了这4类方法的研究进展;总结了目前常用的小样本数据集和代表性模型在这些数据集上的实验结果,归纳各类方法主要的研究内容和优劣势;最后概述了基于图神经网络的小样本学习方法的应用和面临的挑战,并展望其未发展方向.

关键词：小样本学习图神经网络元学习度量学习迁移学习

对称型固体氧化物燃料电池ReBaMn_(2)O_(5+δ)基电极材料结构与性能的理论预测与实验验证

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 1799-1809页

作者：张敏张旸杜志鸿赵海雷北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 新能源材料与技术北京市重点实验室北京100083

为获得高性能ReBaMn_(2)O_(5+δ)对称电极材料,本工作通过第一性原理计算分析了不同稀土元素(La,Pr,Nd,Sm,Gd,Y)对材料结构和性能的影响。计算结果表明LaBaMn_(2)O_(5+δ)不易形成层状钙钛矿结构,Gd Ba Mn_(2)O_(5+δ)的结合能最高,对... 详细信息

为获得高性能ReBaMn_(2)O_(5+δ)对称电极材料,本工作通过第一性原理计算分析了不同稀土元素(La,Pr,Nd,Sm,Gd,Y)对材料结构和性能的影响。计算结果表明LaBaMn_(2)O_(5+δ)不易形成层状钙钛矿结构,Gd Ba Mn_(2)O_(5+δ)的结合能最高,对应结构稳定性最好,而Nd Ba Mn_(2)O_(5+δ)则具有较小的Mn 3d和O_(2)p轨道之间的能量差、以及较低的O_(2)p轨道中心与Fermi面的能量差,对应材料较高的电导率和优异的催化活性。选用La,Nd和Gd作为A位元素进行实验研究。结果表明,LaBaMn_(2)O_(5+δ)难以形成单相钙钛矿,但成功合成了具有层状结构的Nd Ba Mn_(2)O_(5+δ)和Gd BaMn_(2)O_(5+δ),其在氧化和还原气氛下均保持良好的结构稳定性。相比于Gd Ba Mn_(2)O_(5+δ),Nd Ba Mn_(2)O_(5+δ)在空气和5%(体积分数) H2/Ar中均具有较高的电导率。且Nd Ba Mn_(2)O_(5+δ)电极在空气和氢气气氛下的极化阻抗均小于GdBaMn_(2)O_(5+δ),表现出更强的催化活性。以NdBaMn_(2)O_(5+δ)为对称电极,300μm的La_(0.8)Sr_(0.2)Ga_(0.8)Mg0.2O_(3)–δ为电解质制备的对称全电池,在850℃下最大功率密度达到335 mW·cm^(-2)。

关键词：对称性固体氧化物燃料电池第一性原理计算 A位双钙钛矿稀土元素

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韩国学生时间名词习得研究

韩国学生时间名词习得研究

作者：尹成鸿山东师范大学

学位级别：硕士

本文以语言学理论和第二语言习得理论为基础,从中介语角度出发进行对比分析和偏误分析,考察韩国学生时间名词的习得情况。通过本体研究明确时间名词的概念及用法,选取《国际中文教育中文水平等级标准·词汇等级大纲》(简称“大纲”)收录... 详细信息

本文以语言学理论和第二语言习得理论为基础,从中介语角度出发进行对比分析和偏误分析,考察韩国学生时间名词的习得情况。通过本体研究明确时间名词的概念及用法,选取《国际中文教育中文水平等级标准·词汇等级大纲》(简称“大纲”)收录的159个时间名词为研究对象并作分类;通过检索北京大学CCL现代汉语语料库和北京语言大学HSK动态作文语料库搜集中韩学习者时间名词语料,对比不同母语背景学习者的时间名词习得差异,同时考察韩国学生的时间名词习得顺序及偏误用例,分析偏误类型和成因,最后从大纲、教材和教师教学方面提出针对时间名词的教学建议,并尝试做了课堂教学设计。第一章是汉语时间名词的考察。首先,梳理时间名词的词类归属、与时间词及时间副词的区别,确定时间名词概念和界定,并扼要介绍时间名词基于语义划分类别的传统归类方式,从语义和语法两方面定义时间名词。其次,通过检索大纲收录情况最终确定159个时间名词作为研究对象,并参照“三等九级”模式重新分类,然后借助CCL现代汉语语料库搜集典型时间名词语料,归纳概括时间名词的功能和用法:可以作主语、宾语、定语和状语,特别是作独立状语;可以与“在、到/等到、从、比、跟”等介词联合构成介词短语,还可以用在“从……起、从……到……、到/直到……为止”等结构。此外,检索发现大纲的时间名词收录数量、词类标注以及兼类词处理方面还有待完善。第二章是中韩学习者时间名词使用情况对比研究。首先,考察汉语母语者使用时间名词情况,发现现代汉语中“目前”“现在”“今年”是高频时间名词,且充当不同句法成分的频次不同。结果还显示,时间名词实际上以作状语为主,其他语法成分为辅。其次,考察韩国学生时间名词习得情况。借助HSK动态作文语料库检索159个时间名词发现韩国学生时间名词使用语料为14038条,其中39个时间名词存在无效语料1117条,其余120个时间名词有效使用语料总数为12921条。二语习得过程难免产生中介语问题,所以需要分别考察韩国学生的正确用例与偏误用例。把韩国学生正确用例作对比分析,从时间名词的使用频率和用法两方面与汉语母语者使用情况进行比较发现,不同母语背景的学习者时间名词的使用频率不同。汉语母语者为“目前>现在>今年>开始>今天>同时>去年>现代>过去>最后”,韩国学生为“现在>以后>以前>最近>现代>当时>目前>今天>未来>最后”。用法比较结果也不完全相同,按照从高到低的顺序排列,汉语母语者为:状语、定语、宾语和主语;韩国学生为:状语、定语、主语和宾语。因此,我们认为应该重视韩国学生习得时间名词的独特性,教学过程中结合其使用情况和习得偏好进行针对性教学,切忌生硬套用汉语母语者的教学方式。第三章是韩国学生的习得偏误考察。首先,通过统计偏误用例,发现共有71个时间名词存在559条偏误用例,不同时间名词的偏误用例数量差距较大,如“黑夜”“后年”等只有偏误用例,“近代”“近日”等偏误用例在一半以上,“下午”“白天”等没有偏误用例。同时还发现,时间名词的等级与偏误数量之间有较为规律关联,等级低的时间名词数量多且使用频次高,产生偏误总量较多。说明初等时间名词使用频率高与目的语习得顺序有关;中高等时间名词数量、偏误用例减少说明韩国学生在该阶段明显受到认知难易程度影响。其次,区分了韩国学生偏误用例类型,不同偏误类型数量从多到少依次是“误代>遗漏>误加>错序>杂糅>复合偏误>生造”七种。结果显示,约有66%的时间名词存在误代,即便是偏误用例很少的时间名词也较容易出现误代,说明误代在习得时间名词过程中具有普遍性。进一步研究发现,每种偏误类型出现规律性偏误小类,如误代中有大量词义、词形相近的时间名词,导致句子语义偏误;遗漏中以介词结构、助词遗漏为主等,导致句子结构偏误,因此有必要细化每一种偏误类型。最后,分析偏误产生的原因,从内在和外在两个方面考察,主要论述了时间名词复杂性、母语负迁移和目的语泛化、教师教学、汉语教材和词典编纂以及学生学习策略方面的影响。第四章考察韩国学生时间名词的习得顺序。本章以乔姆斯基(Chomsky)的“普遍语法假说”、科德(Corder)“内在大纲和习得顺序假说”、克拉申(Krashen)的“自然顺序假说”以及施家炜的“自然顺序变体理论假说”为理论基础,结合韩国学生使用时间名词的正确用例,选取正确使用相对频率法分析韩国学生时间名词实际习得顺序。正确使用相对频率数值越高,说明韩国学生越容易习得该时间名词,统计发现存在正确用例的118个时间名词都具有一定习得顺序,不同时间名词的习得时间先后差异明显,呈现出一定等级,大致可分为四级。研究发现认知难易程度影响习得顺序——韩国学生往往最先习得他们认为容易的时间名词,而对于存在较大认知难度的时间名词一般最后习得。此外,韩国学生认知难易程度除了受时间名词复杂性这一显性因素

关键词：韩国学生时间名词习得顺序偏误分析教学建议

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植入式生物可降解电化学储能器件的研究进展

中国科学：技术科学 2024年第5期54卷 786-802页

作者：马煜淇盛鸿伟张浩硕兰伟兰州大学物理科学与技术学院兰州730000

新型生物可降解的植入式医疗电子器件在个性化健康监测和疾病的精准诊疗方面展现出巨大的应用潜力.然而,真正实现临床应用还面临着诸多挑战,尤其是缺乏与之相匹配的生物可降解能源器件.现有的植入式电池体积庞大、封装坚硬,与柔软的生... 详细信息

新型生物可降解的植入式医疗电子器件在个性化健康监测和疾病的精准诊疗方面展现出巨大的应用潜力.然而,真正实现临床应用还面临着诸多挑战,尤其是缺乏与之相匹配的生物可降解能源器件.现有的植入式电池体积庞大、封装坚硬,与柔软的生物组织机械失配.此外,电池所使用材料包含有毒有害物质,植入体内后存在严重的安全隐患,更重要的是服役结束后需要通过二次手术移除,这给患者带来了极大的身体和经济负担.具有瞬态特性和良好生物相容性的柔性供能器件为解决以上问题提供了新的途径.其中,生物可降解电化学储能器件具有独立的供电能力,基本不受外部条件约束,这与植入式医疗电子的特殊应用场景完美契合.基于此,本文重点综述了面向植入式医疗电子应用的生物可降解电池及超级电容器的最新研究进展,根据器件构型对其进行了分类讨论,内容包括工作原理、材料选择、电化学性能、降解行为等.最后探讨了各自所面临的一些问题和挑战,并对未来的发展方向进行了展望.

关键词：植入式医疗电子生物可降解电池超级电容器

基于深度学习的弱监督三维点云语义分割方法研究

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基于深度学习的弱监督三维点云语义分割方法研究

作者：郑智鸿华东师范大学

学位级别：硕士

随着三维数据采集设备的发展,大量公开三维点云数据集发布,基于深度学习的三维点云研究迅速发展,且相关方法已广泛应用于自动驾驶、增强现实、机器人等领域。三维点云是三维空间中的离散点集合,能够描述三维场景对象的表面、保留原始的... 详细信息

随着三维数据采集设备的发展,大量公开三维点云数据集发布,基于深度学习的三维点云研究迅速发展,且相关方法已广泛应用于自动驾驶、增强现实、机器人等领域。三维点云是三维空间中的离散点集合,能够描述三维场景对象的表面、保留原始的几何信息,常用于实时三维环境感知。三维点云语义分割旨在分辨三维空间中每个点的语义类别,是三维场景理解领域的重要任务。然而,大多数三维点云语义分割方法需要在全监督条件下进行训练,依赖于大规模点云数据的标注。为解决其对大规模点云标注数据的依赖问题,许多学者针对弱监督三维点云语义分割方法展开研究,但仍受监督信息不足与监督信息错误等问题的影响。针对以上两个问题,本文提出以下三种方法:·基于自训练的弱监督三维点云语义分割方法,其主要贡献如下:1)针对无标签点筛选生成点级伪标签,引入额外监督信息,利用伪标签迭代重新训练模型,逐步提升模型分辨能力;2)大量实验与可视化结果验证自训练方法的有效性;3)深入研究基于点级伪标签的自训练方法的鲁棒性与泛化性。·基于组对比学习的弱监督三维点云语义分割方法,其主要贡献如下:1)基于组对比学习构造伪标签之间的竞争,降低错误伪标签的影响;2)构建正负双分支学习框架,通过双分支组对比学习进一步提升模型分割能力;3)基于动态阈值筛选伪标签,挖掘更可靠的伪标签;4)大量实验与可视化结果验证方法的有效性。·基于联合正负学习的弱监督三维点云语义分割方法,其主要贡献如下:1)提出联合正负双分支学习网络,引入负标签作为额外监督,并通过异构双分支同时学习正负标签信息,增强网络分辨能力;2)提出联合正负知识蒸馏方法,引导两个分支互相学习互补的知识,促进训练的稳定性;3)提出双分支动态融合策略,生成更鲁棒的预测结果;4)大量实验与可视化结果验证方法的有效性。

关键词：深度学习三维点云语义分割弱监督学习

不同变质程度煤中镜质组的元素分布特征:基于Raman和原位微区XRF分析

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地质学报 2024年第8期98卷 2472-2485页

作者：刘超谢鹏鸿孙蓓蕾常洋梅太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室山西太原030024

为明确煤中元素与有机质之间的关系,本文选择山西太原西山煤田6个矿区石炭系—二叠系太原组8号煤层煤样(镜质体最大反射率为1.26%~2.03%)为研究对象,挑选其中的镜煤条带,利用激光共聚焦拉曼光谱仪(Raman)选出镜质组,结合微区X射线荧光... 详细信息

为明确煤中元素与有机质之间的关系,本文选择山西太原西山煤田6个矿区石炭系—二叠系太原组8号煤层煤样(镜质体最大反射率为1.26%~2.03%)为研究对象,挑选其中的镜煤条带,利用激光共聚焦拉曼光谱仪(Raman)选出镜质组,结合微区X射线荧光光谱仪(μ-XRF)对镜质组中元素含量和分布特征进行分析,试图探讨不同变质程度煤中镜质组的拉曼光谱和元素的耦合关系。研究发现,镜质组中仍然存在着大量的纳米级矿物,在实验操作过程中即使Raman光谱的结果限定了有机组分,但是由于束斑大小的差异,μ-XRF测试时不可避免的受到了煤中纳米级矿物的影响;Al、Si、K、Ti、V、Fe、Co、Ca主要赋存于镜质组中的纳米级矿物中,Ni、Zn、Ga、Ge、Br、S则主要以有机结合态的形式存在。

关键词：西山煤田8号煤不同变质程度煤镜质组 Raman μ-XRF

全球价值链嵌入对中国制造业出口贸易隐含碳强度的影响

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全球价值链嵌入对中国制造业出口贸易隐含碳强度的影响

作者：赵思鸿山东财经大学

学位级别：硕士

在经济全球化浪潮的推动下,传统的分工模式已被全球链价值分工模式取代,作为一种与当前经济高质量发展要求相匹配的分工模式,全球价值链分工是未来很长一段时间内国际分工体系的全新趋势。在这种分工模式下,要全方位、多角度、客观地分... 详细信息

在经济全球化浪潮的推动下,传统的分工模式已被全球链价值分工模式取代,作为一种与当前经济高质量发展要求相匹配的分工模式,全球价值链分工是未来很长一段时间内国际分工体系的全新趋势。在这种分工模式下,要全方位、多角度、客观地分析和梳理当前中国在制造业生产等一系列流程中碳排放的强度;明确中国在全球链价值体系中所扮演的角色;厘清全新的国际分工模式将对我国制造业隐含碳排放强度所产生的作用和影响;在下一步的产业发展路径中,如何为推动传统制造业实现绿色转型目标,提供兜底机制和政策支持。为了更加全面的回答上述问题,在本文的研究过程中,首先从理论角度出发,对影响制造业贸易隐含碳排放强度的各类因素进行梳理和分析,在此基础上,结合全球价值链嵌入的特点,进一步构建这种国际分工新模式对我国制造业隐含碳排放产生影响的模型,借助模型的实证分析功能,进一步论证全球价值链嵌入对制造业隐含碳强度所产生的作用及其程度;然后对全球价值链地位指数、前向生产长度,后向生产长度分别进行测算,中国制造业全球价值链嵌入地位和碳排放强度的现状进行把握:最后,在充分参考实证分析结果的基础上,全面阐述全球价值链嵌入地位、能源结构、研发投入强度等因素对隐含碳强度的直接和间接影响。本文得出的主要结论如下:(1)嵌入全球价值链地位的提升在一定程度上会弱化中国制造业出口贸易隐含碳排放强度;(2)前向生产长度的增加会减少中国制造业出口贸易隐含碳排放强度,后向生产长度的增加会增加中国制造业出口贸易隐含碳排放强度;(3)结构效应和技术效应对于出口贸易隐含碳排放强度的抑制作用显著。最后,基于理论分析与实证检验,本文提出相应的政策建议,以促进我国出口贸易绿色低碳化转型,从而降低出口贸易隐含碳排放强度。

关键词：全球价值链地位隐含碳强度制造业

杭州常见园林树木特征对鸟类取食偏好的影响研究 ——以浙江农林大学校园绿地为例

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杭州常见园林树木特征对鸟类取食偏好的影响研究 ——以浙江农林...

作者：王亚鸿浙江农林大学

学位级别：硕士