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稀土元素改性铜基CHA分子筛脱硝催化剂的研究进展

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中国稀土学报 2024年

作者：安子静才博慧刘俊言杜妍王阅殷成阳沈阳师范大学化学化工学院能源与环境催化研究所

氨选择性催化还原技术(NH3-SCR)是消除氮氧化物最有效的技术之一，高效稳定的催化剂是NH3-SCR技术的核心。铜基分子筛催化剂，特别是铜基CHA分子筛催化剂(Cu-SSZ-13和Cu-SAPO-34)受到了广泛的关注与研究，但仍存在着高温活性不好，一定... 详细信息

氨选择性催化还原技术(NH3-SCR)是消除氮氧化物最有效的技术之一，高效稳定的催化剂是NH3-SCR技术的核心。铜基分子筛催化剂，特别是铜基CHA分子筛催化剂(Cu-SSZ-13和Cu-SAPO-34)受到了广泛的关注与研究，但仍存在着高温活性不好，一定条件下易失活等问题。为进一步提高铜基CHA分子筛催化剂的脱硝性能，可以通过引入稀土金属的方法来改性分子筛催化剂。本文对稀土改性的铜基CHA分子筛脱硝催化剂的研究进展进行了系统的梳理，分别对稀土金属(Ce、La、Pr、Y、Sm等)改性的Cu-SSZ-13和Cu-SAPO-34分子筛催化剂进行了介绍。最后对稀土金属改性铜基CHA分子筛脱硝催化剂的研究重点和发展前景进行了展望。

关键词：稀土元素改性 CHA分子筛脱硝催化剂

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NH-SCR脱硝催化剂抗中毒性能研究进展

化学通报 2024年

作者：才博慧安子静刘俊言杜妍王阅殷成阳沈阳师范大学化学化工学院能源与环境催化研究所

氮氧化物(NOx)是大气污染的主要来源，目前较为成熟有效的脱硝技术就是氨选择性催化还原(NH3-SCR)技术。对NH3-SCR脱硝催化剂抗中毒性能的研究已经成为脱硝领域的重要研究课题之一。本文综述了水、硫、碱金属、重金属对NH3-SCR脱硝催化... 详细信息

氮氧化物(NOx)是大气污染的主要来源，目前较为成熟有效的脱硝技术就是氨选择性催化还原(NH3-SCR)技术。对NH3-SCR脱硝催化剂抗中毒性能的研究已经成为脱硝领域的重要研究课题之一。本文综述了水、硫、碱金属、重金属对NH3-SCR脱硝催化剂的毒化作用和提高NH3-SCR脱硝催化剂抗中毒性能策略方面的研究进展。并对将来如何开发出具有低温高脱硝活性并在复杂工况下能够实现同时抗多种毒物的NH3-SCR脱硝催化剂进行了展望。

关键词：氨选择性催化还原脱硝催化剂抗中毒

考虑地形影响和震源动力学过程的2021年漾濞M6.4地震强地面运动数值模拟

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地震工程学报 2024年

作者：王珏胡才博周元泽程宇云南地震局中国科学院大学地球与行星科学学院地球系统数值模拟与应用国家重点实验室中国科学院计算地球动力学重点实验室

2021年云南漾濞MS6.4地震是云南省近年来发生的强度最大地震,引起较为强烈的强地面运动,造成了严重的生命和财产损失。为更深入地理解漾濞地震的强地面运动特征,采用数值模拟方法对此次地震的强地面运动过程进行模拟研究。建立三维地质... 详细信息

2021年云南漾濞MS6.4地震是云南省近年来发生的强度最大地震,引起较为强烈的强地面运动,造成了严重的生命和财产损失。为更深入地理解漾濞地震的强地面运动特征,采用数值模拟方法对此次地震的强地面运动过程进行模拟研究。建立三维地质模型时,考虑了实际地形,并采用断层弹性弱化模型来模拟震源动力学破裂过程。模拟结果显示,横断山区起伏的地形对漾濞地震的强地面运动分布具有较大的影响,在山脊、陡坡等高程陡起的区域地震动放大效应显著。此外,通过施加应力边界条件引入震前应力场,并考虑地震前后断层应力场强度的变化,使模拟的强地面运动的幅值大小、分布和衰减快慢等更为接近实际地震的情况。模拟得到的近场台站峰值加速度（PGA）、反应谱（ARP）与观测记录有较好的一致性,地表PGA等值线图与地震烈度图形态接近、分布范围相似。考虑实际地形起伏并采用动力学震源模型,能够增加强地面运动模拟的可靠性和有效性,在防震减灾和城镇规划中可发挥重要作用。

关键词：漾濞地震震源动力学模型强地面运动有限元模拟峰值加速度

利用有限元热应力计算方法对热事件月震成因的探讨

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中国科学院大学学报（中英文） 2024年第1期41卷 50-64页

作者：张君策胡才博石耀霖中国科学院大学地球与行星科学学院中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049

在前人工作的基础上,考虑月表向内吸收的太阳光照热量和向外释放的月球热辐射热量,以及与温度、深度相关的月壤热力学参数的非线性,开发了适合研究月壤温度、变形和热应力时空演化的热弹性耦合有限元并行程序,利用4组有限元模型研究不... 详细信息

在前人工作的基础上,考虑月表向内吸收的太阳光照热量和向外释放的月球热辐射热量,以及与温度、深度相关的月壤热力学参数的非线性,开发了适合研究月壤温度、变形和热应力时空演化的热弹性耦合有限元并行程序,利用4组有限元模型研究不同的月壤特征厚度对月表温度、变形和热应力时空演化的影响。计算结果表明,月表月壤温度呈现1个月球日(29.5个地球日)的周期性变化,赤道月表的温度在100~385 K之间变化,变化幅度随深度增加指数衰减,影响深度约达50 cm。温度的周期性变化引起月表垂直位移也呈现上升和下降的周期性变化,以及月表水平正应力的挤压和拉张的周期性变化。总体而言,水平应力白昼是挤压,夜晚是拉张,其中拉应力增长速率最快的时刻是18:00,拉应力最大的时刻是06:00。月壤特征厚度对温度、水平正应力的时空分布的影响较大。热应力的量级有可能达到月表岩土抗张强度,张应力增长最快和幅值最大时段与观测到的月球浅表热事件发生的早晚频度较高相吻合。

关键词：月球月壤热弹耦合热事件热月震

页岩油气开发诱发地震的研究现状及进展——以加拿大、美国和中国为例

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地震工程学报 2024年第5期46卷 1179-1195,1213页

作者：刘汉青胡才博石耀霖中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 广东省梅州市蕉岭县科工商务局广东梅州514100 地球系统数值模拟与应用全国重点实验室北京100049 中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049

页岩油气的开发助推了全球油气储量及产量增长,重塑了全球能源格局。伴随着页岩油气开发过程中的水力压裂和废水处理,页岩油气田附近的诱发地震频率急剧增加,其中大多数为微地震,但破坏性地震也时有发生。这种现象主要发生于美国中西部... 详细信息

页岩油气的开发助推了全球油气储量及产量增长,重塑了全球能源格局。伴随着页岩油气开发过程中的水力压裂和废水处理,页岩油气田附近的诱发地震频率急剧增加,其中大多数为微地震,但破坏性地震也时有发生。这种现象主要发生于美国中西部、加拿大西部和中国西南地区。页岩油气开发诱发地震成因复杂,目前普遍认为主要有三种诱发机制:静态库仑应力变化、孔隙弹性介质理论和流体压力扩散及无震滑移。在汇总全球主要页岩油气诱发破坏性地震分布及其诱发机制的基础上,以加拿大的不列颠哥伦比亚省霍恩河盆地和阿尔伯塔省的Fox Creek地区,美国的科罗拉多州南部、新墨西哥州北部的Raton盆地和俄克拉何马州,中国的重庆市荣昌地区和四川省长宁—兴宁地区为例,系统论述页岩油气开发典型诱发地震的基本情况和诱发机制,介绍诱发地震的前瞻性预测与管控措施,并对页岩油气开发诱发地震的研究现状及进展进行总结和展望。

关键词：页岩油气水力压裂废水处理诱发机制前瞻性预测红绿灯系统

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结合图像块比较与残差图估计的人脸伪造检测

中国图象图形学报 2024年第2期29卷 457-467页

作者：冯才博刘春晓王昱烨周其当浙江工商大学计算机科学与技术学院杭州310018 浙江工商大学信息与电子工程学院杭州310018

目的由于不同伪造类型样本的数据分布差距较大,现有人脸伪造检测方法的准确度不够高,而且泛化性能差。为此,本文引入“图像块归属纯净性”和“残差图估计可靠性”的概念,提出了基于图像块比较和残差图估计的人脸伪造检测方法。方法除... 详细信息

目的由于不同伪造类型样本的数据分布差距较大,现有人脸伪造检测方法的准确度不够高,而且泛化性能差。为此,本文引入“图像块归属纯净性”和“残差图估计可靠性”的概念,提出了基于图像块比较和残差图估计的人脸伪造检测方法。方法除了骨干网络,本文的人脸伪造检测神经网络主要由纯净图像块比较模块和可靠残差图估计模块两部分组成。为了避免在同时包含人脸和背景像素的图像块上提取的混杂特征对于图像块比较的干扰,纯净图像块比较模块中选择只包含人脸像素的纯净人脸图像块和只包含背景像素的纯净背景图像块,通过比较两种图像块纯净特征之间的差异来检测伪造图像,图像块的纯净性保障了特征提取的纯净性,从而提高了特征比较的鲁棒性。考虑到靠近伪造边缘的像素比远离伪造边缘的像素具有较高的残差估计准确度,本文在可靠残差图估计模块中根据像素到伪造边缘的距离设计了一个距离场加权的残差损失来引导网络的训练过程,使网络重点关注输入图像与对应真实图像在伪造边缘附近的差异,对于可靠信息的关注进一步增强了伪造检测的鲁棒性。结果在FF++(FaceForensics++)数据集上的测试结果显示:与对比算法中性能最好的F2Trans-B相比,本文方法的准确率和AUC(area under the ROC curve)指标分别提高了2.49%和3.31%,在FS(FaceSwap)与F2F(Face2Face)两种伪造数据上的准确率指标分别提高了6.01%和3.99%。在泛化性能方面,与11种已有方法在交叉数据集上的测试结果显示:本文方法与其中性能最好的方法相比,在CDF(Celeb-DF)数据集上的视频AUC指标和图像AUC指标分别提高了1.85%和1.03%。结论与对比方法相比,由于提高了特征信息的纯净性和可靠性,本文提出的人脸图像伪造检测模型的泛化能力和准确率优于对比方法。

关键词：人脸图像伪造检测深度伪造多任务学习泛化性能像素级监督卷积神经网络

增强地热系统停止运行后温度恢复过程的数值模拟

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中国科学院大学学报（中英文） 2024年第2期41卷 222-230页

作者：刘汉青胡才博赵桂萍中国科学院大学地球与行星科学学院、中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049

在增强地热系统(EGS)运行过程中,干热岩(HDR)人工储层的温度会迅速下降,外界的热量补充速度远远跟不上系统热量提取的速度,同时也会对人工储层的流体压力产生巨大的影响,EGS停止运行以后人工储层温度和压力场会逐渐的恢复到初始状态。... 详细信息

在增强地热系统(EGS)运行过程中,干热岩(HDR)人工储层的温度会迅速下降,外界的热量补充速度远远跟不上系统热量提取的速度,同时也会对人工储层的流体压力产生巨大的影响,EGS停止运行以后人工储层温度和压力场会逐渐的恢复到初始状态。前人对干热岩开采过程中的温度场和流体压力场变化做了大量研究,但很少关注停止开采以后人工储层的温度恢复过程和流体压力场变化,而停止开采以后的温度场恢复过程对于新的地热井选址和废弃地热井的重新利用具有重要意义。利用数值模拟软件COMSOL Multiphysics建立双井EGS运行过程和停止运行之后两个阶段的二维热-孔隙流体耦合数值模型,模型考虑了放射性生热的贡献和不同热导率的影响。研究表明:在EGS运行期间,热对流是热量交换的主要方式,人工储层温度下降过程很快,19 a后EGS已经到达运行寿命,68 a后HDR人工储层已经失去开采价值。而地热开采停止以后,人工储层温度的自然恢复过程长达万年,热传导是主要的热量传递和温度恢复方式,热导率越高,人工储层温度恢复越快。

关键词：干热岩温度恢复热传导热导率

2021年5月22日青海玛多M_(S)7.4地震同震变形的数值模拟及其动力学启示

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中国科学院大学学报（中英文） 2024年第1期41卷 70-80页

作者：孟思晨孟秋陈启志胡才博中国科学院大学地球与行星科学学院中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049

2021年5月22日青海玛多M_(S)7.4地震是近年来唯一一次发生在巴颜喀拉块体内部的强震,其同震变形及应力调整受到很多学者的高度关注。采用分裂节点技术研发了一套研究大地震同震变形的三维并行弹性有限元程序,并使用弹性地震位错模型的... 详细信息

2021年5月22日青海玛多M_(S)7.4地震是近年来唯一一次发生在巴颜喀拉块体内部的强震,其同震变形及应力调整受到很多学者的高度关注。采用分裂节点技术研发了一套研究大地震同震变形的三维并行弹性有限元程序,并使用弹性地震位错模型的解析解验证该程序的正确性和有效性。在此基础上,研究2021年5月22日青海玛多M_(S)7.4地震同震变形及研究区域主要断层上的同震库仑应力变化,结果表明:计算得到的地表同震变形与不同大地测量数据和有限断层模型反演得到的结果一致,显示该地震主要为左旋走滑断层,有部分正断层分量;9~11 km深度范围内除主震断层带两侧大于1.0级的余震基本位于10 km深度水平面内平行于主震的库仑应力变化大于零的区域;玛多地震引起不同断裂带上的库仑应力变化的分布是不均匀的,其中鄂拉山断裂南段、昆中断裂东段、东昆仑断裂带的大部分(除中部靠西的小部分外)、玛多—甘德断裂北西段、南东段及主震震中附近、达日断裂带北西段库仑应力增加明显,地震危险性提高,需要密切关注。

关键词：玛多地震同震变形有限元库仑应力变化地震危险性

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面向图数转化的曲线提取与细化神经网络

中国图象图形学报 2024年第4期29卷 1030-1040页

作者：周其当刘春晓吕金龙冯才博浙江工商大学信息与电子工程学院杭州310018 浙江工商大学计算机科学与技术学院杭州310018

目的曲线图是数据呈现的重要形式,但在没有原始数据的情况下难以查询其中的具体数值。现有的图数转化算法需要大量的人工辅助操作去除图表中网格线等干扰,具有机械重复性且需大量人力的缺点。另外,图像压缩与缩放等攻击会降低图像质量... 详细信息

目的曲线图是数据呈现的重要形式,但在没有原始数据的情况下难以查询其中的具体数值。现有的图数转化算法需要大量的人工辅助操作去除图表中网格线等干扰,具有机械重复性且需大量人力的缺点。另外,图像压缩与缩放等攻击会降低图像质量,导致图数转化的准确度进一步降低。为了解决上述问题,本文提出了一个基于曲线提取与细化神经网络的图数转化算法。方法首先,提出了基于侧结构引导与拉普拉斯卷积的曲线提取神经网络(side structure guidance and Laplace convolution based curve extraction neural network,SLCENet),以轻量化的模型解决了现有曲线提取方法中的池化操作导致的边界模糊问题,提高了曲线提取的准确度。其次,为了减小曲线线宽对图数转化造成的误差,并平衡计算复杂度和准确度,设计了10个能够反映曲线走势的特征,提出了基于曲线走势特征和多层感知机的曲线细化方法(curve trend features and MLP based curve thinning method,CMCT),实现了曲线细化的高精度。最后,利用PaddleOCR(paddle optical character recognition)定位并识别坐标轴上的坐标标签,建立起坐标轴坐标与像素坐标的变换关系,通过坐标变换完成图数转化任务。结果在曲线提取方面,本文方法 SLCENet的全局最优阈值指标(optimal dataset scale,ODS)达到了0.985,在分辨率为640×480像素的图像上的运行速度达到了0.043 s/幅,在兼顾曲线提取准确度和运行速度的情况下达到了最好的性能。在图数转化方面,本文方法的归一化均值误差(normalized mean error,NME)达到了0.79,运行速度达到了0.83 s/幅。结论提出的方法实现了全自动高精度的图数转化目标。与现有方法相比,在保持较小计算量的情况下兼具准确度高和运行速度快的特点,摆脱了图数转化需要大量人工交互辅助的限制。

关键词：曲线图数据转化曲线提取曲线细化拉普拉斯卷积卷积神经网络(CNN)