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载流子浓度优化及能带工程提高铅硫族化合物的热电性能

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载流子浓度优化及能带工程提高铅硫族化合物的热电性能

作者：金河汇河北大学

学位级别：硕士

近百年来,随着人们对更高科技发展的渴望及对更多资源开采的意图,能源短缺问题愈发严重,为了尽可能解决能源短缺及环境污染问题,我国大力探索能解开这个问题的各种手段,热电转换技术可以实现热能与电能之间的直接转换,被认为是一种具有... 详细信息

近百年来,随着人们对更高科技发展的渴望及对更多资源开采的意图,能源短缺问题愈发严重,为了尽可能解决能源短缺及环境污染问题,我国大力探索能解开这个问题的各种手段,热电转换技术可以实现热能与电能之间的直接转换,被认为是一种具有广泛应用前景的绿色能源转换技术。随之带来的问题便是如何提高热电转换效率,因此,开发和探索具有高性能的热电材料成为相关研究人员的研究重点。铅硫族化合物是一类在中温下具有优异热电性能的化合物。其中,PbTe及PbSe已被广泛的研究,然而,Te和Se元素较低的地壳丰度和高昂的价格限制了它们的大规模应用,因此开发具有低成本和元素储量丰富的热电材料是必要的。PbS与PbTe和PbSe相比具有相似的晶体结构和能带构型,是一种很有前途的中温发电材料。与PbTe的1197 K和PbSe的1351 K相比,它具有更高的熔点,可以在更高的温度下工作。此外,与Te和Se相比,S富含于稀土,而且价格低廉,将PbS替代PbTe和PbSe是一种合理的方案选择。本文主要以n型PbS、n型PbBi2Te4和n型PbBi4Te7基热电材料为研究对象,主要通过掺杂调节载流子浓度、合金化降低晶格热导率、扩大带隙抑制双极热导率等策略,协同优化了这三种铅硫族化合物的热电性能。主要研究内容如下:（1）通过在S位掺杂Br元素,优化了载流子浓度并提高电输运性能。最终,PbS0.9975Br0.0025样品的最大ZT值在773 K可以达到～0.8。在进一步通过在PbS0.9975Br0.0025中引入Cd S化合物,可引入大量的点缺陷和纳米结构。另外,Cd S为宽带隙半导体,引入Cd S化合物将扩大带隙,实现提高泽贝克系数的同时降低了晶格热导率。另外,带隙的扩大而抑制双极热导率。最终,PbS0.9975Br0.0025+2%Cd S样品的最大ZT值在773 K可以达到～0.9。（2）通过合金化Te元素,引入大量的点缺陷和晶界缺陷,从而造成强烈的声子散射,有效地降低晶格热导率至～0.87 Wm-1K-1,最终,PbS0.99Te0.01样品的最大ZT值在373K可以达到～0.5。在合金化Te元素的基础上进一步在Pb位掺杂Bi元素,优化了载流子浓度并提升了其电输运性能,同时,掺杂Bi引入的点缺陷进一步降低了晶格热导率。最终,Pb0.97Bi0.03S0.99Te0.01样品在773 K获得了～1.0的最大ZT值。（3）设计并制备了N型三元化合物PbBi2Te4和PbBi4Te7热电材料,发现高温下产生的双极扩散效应严重恶化了其热电性能。通过Se合金化有效地调控了PbBi2Te4和PbBi4Te7的能带结构并扩大了其带隙,有效抑制双极扩散效应,进而有效降低热导率,最终,PbBi2(Te0.85Se0.15)4样品的最大ZT值在673 K达到了～0.52;而PbBi4(Te0.7Se0.3)7样品的最大ZT值在723 K达到了～0.7。

关键词：热电材料 PbS PbBi2Te4 PbBi4Te7 载流子浓度晶格热导率

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亚临界萃取琥珀精油工艺优化及活性分析

现代食品科技 2024年第4期40卷 225-235页

作者：杨媛媛唐语谦杨继国华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510640 岭南现代农业科学与技术广东省实验室河源分中心广东河源517000

以琥珀为原料,采用亚临界流体萃取法提取琥珀精油。基于琥珀精油的得率,探究亚临界流体萃取琥珀精油的最佳工艺,通过GC-MS技术分析琥珀精油中的主要成分和相对含量,并进行体外抗氧化分析和酪氨酸酶抑制试验。结果表明,液料比2.1:1(mL:g... 详细信息

以琥珀为原料,采用亚临界流体萃取法提取琥珀精油。基于琥珀精油的得率,探究亚临界流体萃取琥珀精油的最佳工艺,通过GC-MS技术分析琥珀精油中的主要成分和相对含量,并进行体外抗氧化分析和酪氨酸酶抑制试验。结果表明,液料比2.1:1(mL:g)、萃取温度58℃、萃取时间51 min为最佳工艺条件,此工艺条件下精油的提取率为1.61%;GC-MS分析显示,从琥珀精油中分离出40个峰,共鉴定出30种化合物,其中单萜类化合物含量最高,主要包括对伞花烃(29.39%)、左旋龙脑(18.02%)、葑醇(8.46%)、左旋樟脑(7.12%)、桉叶油醇(6.40%)等物质,是琥珀精油独特香气的主要成分;琥珀精油清除DPPH自由基和ABTS+自由基的IC50值分别为12.66 mg/mL和2.91 mg/mL,呈现较强的抗氧化活性;琥珀精油对酪氨酸酶的抑制属于非竞争性抑制,IC50值为1.13 mg/mL,其美白活性高于同等浓度的熊果苷。

关键词：琥珀精油亚临界流体萃取响应面气相色谱-质谱联用抗氧化活性美白活性

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教育领域通用大模型应用伦理风险的表征、成因与治理

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清华大学教育研究 2024年第2期45卷 33-41页

作者：吴河江吴砥华中师范大学教育部教育信息化战略研究基地(华中) 湖北武汉430079

通用大模型具备“能理解会创作”的能力,将可能给教育实践带来更为颠覆性的变革,但也可能加剧传统伦理问题并产生新的伦理风险。这些伦理风险的类型主要包括:技术风险、内容风险、数据风险与算法风险。依据通用大模型的技术基础与教育... 详细信息

通用大模型具备“能理解会创作”的能力,将可能给教育实践带来更为颠覆性的变革,但也可能加剧传统伦理问题并产生新的伦理风险。这些伦理风险的类型主要包括:技术风险、内容风险、数据风险与算法风险。依据通用大模型的技术基础与教育应用伦理风险的表现,教育领域通用大模型应用伦理风险具有客观性与主观性并存、价值性与风险性并存、可控性与不确定性并存等特征。这些伦理风险的形成既有技术因素,也有人的因素。技术因素主要包括:模型能力的涌现性可能导致应用失控、功能的泛化性可能导致人的异化、输入数据的海量性与无序性可能导致对人的侵犯、内容的生成性可能导致教育失序等。人的因素主要包括:因技术水平有限导致我国缺少自主知识产权的教育大模型、对通用大模型技术认知不足、商业竞争导致技术缺陷、通用大模型技术伦理规范与监管落后等。依据教育领域通用大模型应用伦理风险表征与成因分析,可从加快开发我国自主知识产权的教育专用大模型、筑牢通用大模型开发与应用的监管体系、构建通用大模型相适配的教育新形态、扶持弱势群体以缩小“数字鸿沟”、加强对通用大模型的理论研究与知识普及等方面进行伦理风险治理。

关键词：通用大模型技术伦理 ChatGPT 教育理论未来教育

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以加快形成新质生产力推动农业高质量发展

农业经济问题 2024年第4期 4-12页

作者：马晓河杨祥雪中国宏观经济研究院北京100038 中国宏观经济研究院市场与价格研究所北京100038

农业新质生产力的形成对于推动农业实现高质量发展、推进乡村实现全面振兴具有重要作用。本文以习近平总书记关于新质生产力的一系列重要论述和重大部署为基础,根据农业农村经济现实条件和发展趋势,对农业新质生产力的形成推动农业高质... 详细信息

农业新质生产力的形成对于推动农业实现高质量发展、推进乡村实现全面振兴具有重要作用。本文以习近平总书记关于新质生产力的一系列重要论述和重大部署为基础,根据农业农村经济现实条件和发展趋势,对农业新质生产力的形成推动农业高质量发展的内涵特征与作用机制、困难挑战与现实问题、政策思路与实践路径进行了梳理和分析。总体上看,农业新质生产力在农业领域的形成和发展对于农业高质量发展意义重大,其发展过程既具有诸多现实优势条件也面临一些困境和难题,因此要以加快形成农业新质生产力为重要着力点,以建立健全农业技术供给有效机制、提高农业技术创新成果应用转化效率、加强农业创新型人才培养、完善新型农业基础设施建设、构建新型农业社会化服务体系为重点任务,促进资源要素特别是科技、人才等稀缺要素高效合理配置,为新质生产力形成和农业农村高质量发展提供条件。

关键词：农业新质生产力科技创新高质量发展

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区域贸易协定与产业链长度

世界经济文汇 2024年第4期 63-80页

作者：王双徐杨继军陈启斐南京财经大学红山学院南京财经大学财政与税务学院南京财经大学国际经贸学院

本文利用ICIOT数据库匹配双边附加值贸易数据，测度全球66个国家和地区的双边产业链长度，并在此基础上研究区域贸易协定对产业链长度的影响。研究结果显示：第一，缔结区域贸易协定后，母国在伙伴国的产业链长度会延伸1.23%。此外，区... 详细信息

本文利用ICIOT数据库匹配双边附加值贸易数据，测度全球66个国家和地区的双边产业链长度，并在此基础上研究区域贸易协定对产业链长度的影响。研究结果显示：第一，缔结区域贸易协定后，母国在伙伴国的产业链长度会延伸1.23%。此外，区域贸易协定对产业链的影响存在显著的异质性。我们发现，低收入国家缔结区域贸易协定会缩短产业链，中高收入国家缔结区域贸易协定可以延伸产业链。低收入国家缔结区域贸易协定之后，产业链缩短5.31%;中等收入国家缔结区域贸易协定后，产业链延伸11.29%;高收入国家缔结区域贸易协定后，产业链延伸1.44%。第二，如果区域贸易协定中包含技术性贸易壁垒协定，产业链会变短；而动植物卫生措施协定对产业链长度的影响不显著。第三，我们还利用事件分析方法、伪造检验等多种方法进行稳健性检验，有力地保证实证结果的稳健性。本文的研究结论对促进国际产业链合作、重塑经济增长动能具有重要启示价值。

关键词：产业链长度区域贸易协定技术性贸易壁垒

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复合材料层合板壳结构分析理论研究进展

应用力学学报 2024年

作者：宋肖肖李顶河中国民航大学中欧航空工程师学院

复合材料已经广泛应用于航空航天、汽车、船舶、能源等众多工程领域，成为现代轻质高性能结构设计的核心材料，但其独特的复杂性给传统分析理论带来前所未有的挑战。为了进一步发挥复合材料结构的优势，迫切需要发展先进的力学分析方法... 详细信息

复合材料已经广泛应用于航空航天、汽车、船舶、能源等众多工程领域，成为现代轻质高性能结构设计的核心材料，但其独特的复杂性给传统分析理论带来前所未有的挑战。为了进一步发挥复合材料结构的优势，迫切需要发展先进的力学分析方法。本文旨在系统梳理复合材料层合板壳结构分析理论的研究现状，重点介绍和评述几类代表性的分析理论，包括剪切变形理论、逐层理论、扩展逐层理论、状态空间理论以及多尺度分析方法，分析其在克服复合材料结构复杂性方面的作用和局限性。同时，本文还系统总结了加筋和夹芯复合材料结构的建模方法研究进展。在此基础上，凝练了复合材料层合板壳力学在非线性、多尺度、多物理场耦合等方面面临的关键科学问题，并对今后的重点发展方向进行了展望。研究表明，发展三维精确化逐层理论、融合数据驱动计算力学与层合理论、构建跨尺度多物理场分析方法等将是未来复合材料层合板壳力学的研究热点，多种理论方法的融合与创新将是攻克复杂问题的有效途径。

关键词：复合材料层合板壳剪切变形理论逐层理论状态空间理论多尺度分析加筋结构夹芯结构

粮食安全与农民收入的耦合协调评价及动态分析

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经济纵横 2024年第4期 85-98,F0002页

作者：马晓河周婉冰中国宏观经济研究院北京100038 中国社会科学院大学经济学院北京102488

新时期粮食安全与农民收入协调发展是中国式现代化推进过程中农业强国建设的重点任务。本文基于2002—2021年全国31个省份面板数据,对粮食安全与农民收入耦合协调度实际水平、空间格局及分布动态进行分析。研究发现:在观测期内粮食安全... 详细信息

新时期粮食安全与农民收入协调发展是中国式现代化推进过程中农业强国建设的重点任务。本文基于2002—2021年全国31个省份面板数据,对粮食安全与农民收入耦合协调度实际水平、空间格局及分布动态进行分析。研究发现:在观测期内粮食安全与农民收入的耦合协调关系呈稳定上升趋势,至2021年已达到优质协调状态;耦合协调度的区域差异性特征明显,呈现主产区—主销区—产销平衡区的阶梯形态;耦合协调度在区域内部有明显差异,我国粮食安全与农民收入的耦合协调在观测期内存在空间集聚现象。在新时期,提高粮食安全与农民收入耦合协调度,推动粮食安全与农民收入协调发展,应以保障国家粮食安全为底线兼顾农民增收,以提高种粮农民收入为重点导向,全面激活农民种粮积极性,立足当前粮食安全与农民收入耦合协调发展的不平衡特征,将既能增产又能增收的农业政策措施作为落脚点,同时注重缩小、弥合区域间差距。

关键词：粮食安全农民收入耦合协调度

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纳米颗粒介导冷冻消融治疗肿瘤的研究进展

介入放射学杂志 2024年第2期33卷 197-201页

作者：王辅明杨继金海军军医大学附属长海医院介入科上海200433

冷冻消融术是一种基于低温的局部消融方式,被广泛应用于全身实体瘤的治疗。冷冻效率不高和精准度不够是当前冷冻消融术亟待解决的难题。随着纳米科学的不断进步,各种类型的纳米颗粒被开发应用,加载至目标区域可以显著提高冷冻效率,同时... 详细信息

冷冻消融术是一种基于低温的局部消融方式,被广泛应用于全身实体瘤的治疗。冷冻效率不高和精准度不够是当前冷冻消融术亟待解决的难题。随着纳米科学的不断进步,各种类型的纳米颗粒被开发应用,加载至目标区域可以显著提高冷冻效率,同时具备靶向传递药物以及图像增强等功能,为突破冷冻消融当前的临床应用瓶颈提供了可能。本文主要回顾了当前研究应用于介导冷冻消融术的几种常见纳米颗粒的主要功能以及作用机制,希望对该领域有更加全面的认识,为下一步深化研究和实现临床转化打牢基础。

关键词：纳米颗粒冷冻消融术肿瘤

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波形腹板工字梁焊接残余应力研究

重庆交通大学学报(自然科学版) 2024年

作者：闫林君张宏刘麒杨继兴王起才兰州交通大学土木工程学院

为研究波形腹板工字梁不同宽厚比对其焊接残余应力大小的影响和分布规律，通过数值模拟和试验方法对不同宽厚比的试件进行了研究。采用ABAQUS软件，利用完全耦合法建立了波形腹板工字梁热弹塑性三维有限元模型，得到了焊接应力场；对不... 详细信息

为研究波形腹板工字梁不同宽厚比对其焊接残余应力大小的影响和分布规律，通过数值模拟和试验方法对不同宽厚比的试件进行了研究。采用ABAQUS软件，利用完全耦合法建立了波形腹板工字梁热弹塑性三维有限元模型，得到了焊接应力场；对不同路径位置上焊接残余应力的分布规律及不同宽厚比试件残余应力大小和分布进行分析，并绘制了分布模型；对板件厚度及宽厚比对构件残余应力影响进行了系统性研究，并进一步探讨了构件之间的影响机制。研究结果表明：波形腹板工字梁焊接有限元模型所得结果与试验所测得的残余应力吻合度较高；残余应力总体分布主要以纵向残余应力为主，翼缘近焊缝处存在最大的残余拉应力，最大拉应力为415MPa；在其它因素不变情况下，翼缘及腹板外伸端所出现的残余压应力大小与板件宽厚比和板件厚度变化呈反比；与此不同的是，残余拉应力大小并不直接与板件宽厚比或板件厚度呈显著的变化趋势；基于数值模拟分析，提出了波形腹板工字梁1/2截面处的残余应力分布模型和计算公式，为后续波形腹板残余应力试验提供参考。

关键词：桥梁工程残余应力分布模型波形腹板工字梁有限元分析宽厚比焊接试验