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烧绿石和钙钛矿复合氧化物用于甲烷氧化偶联和乙烷氧化脱氢制乙烯的活性位对比

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烧绿石和钙钛矿复合氧化物用于甲烷氧化偶联和乙烷氧化脱氢制乙烯...

作者：钟旭升南昌大学

学位级别：硕士

乙烯是重要的化工平台分子,但我国乙烯生产量与需求量存在一定差距,仍需大量进口乙烯填补当量缺口。甲烷氧化偶联（OCM）反应因能绕过原油路线,通过天然气一步反应生成高附加值的乙烯而备受研究者关注。然而由于甲烷分子难以活化,需要... 详细信息

乙烯是重要的化工平台分子,但我国乙烯生产量与需求量存在一定差距,仍需大量进口乙烯填补当量缺口。甲烷氧化偶联（OCM）反应因能绕过原油路线,通过天然气一步反应生成高附加值的乙烯而备受研究者关注。然而由于甲烷分子难以活化,需要高温启动反应,且氧气的加入不可避免地导致了甲烷和产物的深度氧化,最终限制了C2产物的产率。此外,现有的催化剂仍未达到单程30%C2产率这一最低工业化标准,因此研制新型催化剂突破这一瓶颈是当前研究的主要目标之一。与高温裂解石脑油制乙烯相比,乙烷氧化脱氢制乙烯（ODHE）反应温度更低,可获得更高的乙烯收率。但该反应的催化活性中心尚未完全明确;大部分用于该反应的催化剂需求温度过高,导致乙烷及产物乙烯的在高温下易深度氧化;部分在低温区域反应性能较好的催化剂稳定性较差。我们前期研究发现,A2B2O7和ABO3型复合氧化物,结构开放,氧离子传导能力强,是优良的OCM催化剂,但目前仍缺乏对于ABO3钙钛矿型和A2B2O7型复合氧化物催化剂的结构-反应性能关系的系统认识。本文制备了不同A-,B-位元素的ABO3钙钛矿和A2B2O7烧绿石型复合氧化物催化剂用于OCM和ODHE反应,主要展开如下工作:第一部分:通过固相混合法合成了具有本征氧空位的La2Zr2O7烧绿石和不具本征氧空位的Ba Zr O3钙钛矿用于OCM反应。结果表明,在测试的反应温度区间,Ba Zr O3的OCM反应性能和表面选择性氧物种O22-量均高于La2Zr2O7。这是因为Ba Zr O3比La2Zr2O7具有更为丰富的碱中心,在高温下可以更好地稳定OCM选择性氧物种O22-。此外,我们还发现两种化合物的A-O键晶格氧主要提供碱性位点,而B-O键晶格氧主要促进甲烷和生成烃的深度氧化。OCM选择性氧物种的类型与A-位金属氧化物的性质有关。第二部分:通过水热法合成了一系列BaBO3（B=Ti,Sn,Zr）的碱土金属钙钛矿,系统探讨了B-位离子不同对钙钛矿结构和OCM反应性能的影响。结果表明;低温反应区段,它们的OCM反应性能为Ba Sn O3>Ba Ti O3>Ba Zr O3,高温反应区段则是Ba Zr O3>Ba Ti O3>Ba Sn O3。此外,我们发现Ba Ti O3在高温下发生相变,由四方相转变为立方相,提高了表面活性氧浓度;Ba Sn O3因存在本征肖特基缺陷而具有优异的低温性能,而高温时,缺陷的Ba Sn O3向规整的Ba Sn O3转变,因此其高温反应性能下降;Ba Zr O3则因其具有最大的晶胞自由体积以及在高温下具有最高的O22-浓度,因而具有良好的高温OCM反应性能。第三部分:采用水热法合成了规整的ANb O3（A=Na,K）钙钛矿和A2′Nb2O7（A′=Ca,Sr）层状钙钛矿用于OCM和ODHE反应。结果表明,晶胞自由体积（V_f）是影响规整钙钛矿的甲烷、乙烷和氧气转化率的重要因素,而A-、B-位离子半径比（r A/r B比）则是影响层状钙钛矿反应性能的关键因素。由于规整钙钛矿的高温相变产生了氧空位,提高了氧迁移率,因此规整钙钛矿的甲烷和乙烷转化率比层状钙钛矿的更高。对于OCM反应而言,化学吸附氧物种O2-和O22-是选择性氧物种,而表面晶格氧物种是烃类深度氧化的活性氧物种。对于ODHE,表面O2-和化学吸附氧物种O2-是选择性氧物种。在OCM过程中,规整钙钛矿的V_f和层状钙钛矿的r A/r B比通过影响表面吸附氧的量影响C2选择性,并导致其C2选择性与甲烷、乙烷和氧的转化率一致。在ODHE过程中,Nb–O键强度是影响C2H4选择性的关键因素。与规整钙钛矿相比,层状钙钛矿具有更长、更弱的Nb–O键。同时,Nb–O键在两种反应中都容易断裂,从而产生更为活跃的晶格氧。因此,层状钙钛矿在OCM过程中表现出较高的COX选择性,从而降低了C2选择性。而在ODHE过程中,层状钙钛矿则具有较高的C2H4选择性。

关键词：甲烷氧化偶联反应乙烷氧化脱氢 A2B2O7复合氧化物 ABO3钙钛矿复合氧化物活性中心构-效关系

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多级结构超疏水表面的制备与性能分析

材料导报 2024年第9期38卷 256-260页

作者：位振戴飞何强中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307 甘肃农业大学机电工程学院兰州730000

随着橡胶产品应用的广泛拓展,具备超疏水性能的橡胶产品越来越受关注。然而如何便捷、大规模地制备超疏水表面对橡胶的疏水应用具有重要的意义。本工作通过在未硫化的氟硅橡胶表面喷涂一层二氧化硅粒子,构造第一层级微观结构,然后通过... 详细信息

随着橡胶产品应用的广泛拓展,具备超疏水性能的橡胶产品越来越受关注。然而如何便捷、大规模地制备超疏水表面对橡胶的疏水应用具有重要的意义。本工作通过在未硫化的氟硅橡胶表面喷涂一层二氧化硅粒子,构造第一层级微观结构,然后通过模板法在氟硅橡胶表面成功地复制了不锈钢编织网的结构,构造了第二层级结构,并分析了构造的氟硅橡胶表面的官能团存在情况、微观结构、疏水性能以及液滴弹跳和自清洁性能。结果表明:通过模板法和喷涂技术在氟硅橡胶表面制备的多级微观结构为液滴提供了支持力和排斥作用,其静态接触角为(156.7±0.97)°,滚动角为1°。并且构建的多级结构表面具有优异的液滴弹跳性能和良好的自清洁性能。在氟硅橡胶表面构建多级结构可以极大地提升表面的疏水性能,为制备超疏水表面提供一种新的思路。

关键词：多级结构喷涂法模板法氟硅橡胶超疏水

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基于工业燃机多级轴流压气机特性预测方法研究

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机械工程学报 2024年第8期60卷 299-307页

作者：闫巍郑群位景山姜斌丁骏哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001 杭州汽轮动力集团股份有限公司杭州310022

为了预测多级压气机的特性,通过逐级进行三维计算来修正一维计算程序内部的落后角计算模型、效率计算模型及轮缘功计算模型,使得一维计算预测的级特性曲线更加贴合所使用的叶型,降低了三维计算动静交界面传递数据而产生的误差。以此缩... 详细信息

为了预测多级压气机的特性,通过逐级进行三维计算来修正一维计算程序内部的落后角计算模型、效率计算模型及轮缘功计算模型,使得一维计算预测的级特性曲线更加贴合所使用的叶型,降低了三维计算动静交界面传递数据而产生的误差。以此缩放方法来实现压气机特性的更好预测,同时也降低了压气机采用三维计算预测性能所消耗的资源与时间。选取某8级压气机作为计算模型来验证提出的方法。结果表明,相较原模型的一维计算预测,经过缩放修正后的一维预测方法更接近试验结果。在相同压比下,三维计算与试验结果流量相差约1.18%,而缩放修正后的一维计算与试验结果流量偏差降低至0.29%。经过修正后的一维计算对于压气机叶片攻角落后角的预测也更加精准。提出的基于维度缩放修正一维程序方法能够更好地预测多级压气机特性。

关键词：特性预测多级轴流压气机一维计算级叠加法动静交界面

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三种酶前处理对香蕉酵素理化性质、生物活性及感官的影响

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食品工业科技 2024年第7期45卷 86-92页

作者：李天昊位绍文毛伟健姜秀兰薛彦华丁洪发盖凌云程凡升徐海忠青岛农业大学食品科学与工程学院山东青岛266109 青岛农业技术推广技术中心山东青岛266109 山东省特种食品技术创新中心山东青岛266109 山东天同食品有限公司山东临沂276000 青岛特种食品研究院山东青岛266109

为比较不同酶前处理后对水果发酵酵素品质的影响,本文采用香蕉作为原料,选用纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶分别对香蕉进行前处理,比较不同酶前处理对香蕉酵素的理化指标、抗氧化及感官的影响。结果显示:酶处理对pH和总酸的影响较小;酶... 详细信息

为比较不同酶前处理后对水果发酵酵素品质的影响,本文采用香蕉作为原料,选用纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶分别对香蕉进行前处理,比较不同酶前处理对香蕉酵素的理化指标、抗氧化及感官的影响。结果显示:酶处理对pH和总酸的影响较小;酶前处理组利用还原糖的能力显著,还原糖含降低了10 g/L左右;发酵第72 h时,纤维素酶和木瓜蛋白酶处理组总酚含量显著提升1.31倍左右(P升了40%左右(P升。纤维素酶与其他酶相比,在发酵糖的利用和产SOD酶的能力上更为强大,并具有高度的抗氧化活性和优异的口感。本研究为香蕉酵素的生产提供了理论依据,并扩展了其应用前景。

关键词：香蕉酵素纤维素酶果胶酶蛋白酶抗氧化活性风味物质

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摩托车头盔晶格结构抗冲击性能的数值仿真研究

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摩托车头盔晶格结构抗冲击性能的数值仿真研究

作者：位志成吉林大学

学位级别：硕士

全身炎症免疫指数与急诊内科患者住院风险相关性的研究

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全身炎症免疫指数与急诊内科患者住院风险相关性的研究

作者：蔡明位重庆医科大学

学位级别：硕士

一种原位测量非饱和土的气体扩散系数和渗透系数的方法与装置

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岩土工程学报 2024年第5期46卷 948-958页

作者：刘红位王孟奇詹良通冯嵩吴涛福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350108 浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 福州大学土木工程学院福建福州350108 江苏科技大学土木工程与建筑学院江苏镇江212000

气体扩散系数Dg和渗透系数Kg是研究非饱和土中气体运移的两个重要参数。推导了稳态条件下,非饱和土中气体运移参数的计算理论。该理论基于示踪气体浓度C与气体流量q1之间及压力梯度P与气体流量q2之间的变化规律,分别确定非饱和土的Dg,K... 详细信息

气体扩散系数Dg和渗透系数Kg是研究非饱和土中气体运移的两个重要参数。推导了稳态条件下,非饱和土中气体运移参数的计算理论。该理论基于示踪气体浓度C与气体流量q1之间及压力梯度P与气体流量q2之间的变化规律,分别确定非饱和土的Dg,Kg。依据推导的理论公式,设计并研制了一种原位测量非饱和土的Dg,Kg的装置。开展土柱试验,利用新装置测量非饱和土的Dg,Kg,并采用单元试验和数值模拟验证新方法和装置的有效性。研究表明新方法测量的非饱和土的Dg,Kg与单元试验及数值模拟结果吻合良好。基于数值模拟开展的敏感性分析结果揭示:Dg测量准确度随土体的质量含水率w减少而降低,而Kg的测量准确度受含水量的影响不显著;非饱和土的Dg,Kg的测量准确度均随着注气球半径增加而降低,但是注气球半径对Kg的测量准确度的影响更为显著,当注气球半径增加到0.05 m时,其准确度约为55%;土体各向异性降低测量准确度,当竖向与水平向的气体运移参数的比值Dgv/Dgh和Kgv/Kgh均为0.1时,Dg,Kg的测量准确度仍可达到40%以上。

关键词：非饱和土气体扩散系数气体渗透系数原位测量装置数值模拟

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消毒机器人污染物体识别与全覆盖路径规划

消毒机器人污染物体识别与全覆盖路径规划

作者：叶泰位重庆交通大学

学位级别：硕士

自从2019年以来新型冠状病毒在全球大流行,给全球人民带来了巨大的危害,严重影响了全世界的生产发展和经济秩序,面对公共场所的消毒要求,流动人员频繁接触的物体（桌子、椅子）往往是潜在污染物体,对消毒机器人精准消毒,高效率消毒提出... 详细信息

自从2019年以来新型冠状病毒在全球大流行,给全球人民带来了巨大的危害,严重影响了全世界的生产发展和经济秩序,面对公共场所的消毒要求,流动人员频繁接触的物体（桌子、椅子）往往是潜在污染物体,对消毒机器人精准消毒,高效率消毒提出极大挑战。目前,消毒机器人全覆盖路径规划算法存在遍历率低、重复率高的问题。针对该问题,本文开展了消毒机器人污染物体识别与全覆盖路径规划研究,研究内容及成果如下:首先,开展消毒机器人需求分析与系统框架设计研究。分析消毒机器人现有问题和消毒机器人工作环境特点,确立消毒机器人的消毒功能、运动方式与导航方式。最后,对消毒机器人软件系统和控制框架进行设计,并分析消毒机器人移动底盘运动学模型。其次,开展消毒机器人硬件平台设计及其系统集成研究。对消毒机器人底盘和消毒模块进行零部件选型与硬件系统电路设计,搭建了目标识别与执行消毒框架。采用YOLOv3目标检测算法识别污染物体,并根据检测结果,做出对应的消毒装置的控制指令,驱动紫外线灯照射污染物体,实现污染物体的指向性消毒。再次,开展消毒机器人路径规划算法研究。首先,针对消毒机器人消毒作业时,作业路径覆盖率低、重复率高的问题,提出了一种基于改进A*算法的全覆盖路径规划算法。首先,采用牛耕式分解法分解环境区域;其次,根据DFS算法规划出子区域的遍历顺序;然后,采用改进A*算法进行跨区域的路径衔接并在子区域进行迂回式遍历。仿真实验表明,本文提出的全覆盖路径规划算法遍历率为100%,重复率为0%。同时,A*算法通过路径平滑性优化和搜索效率优化,其所规划的跨区域衔接路径长度、转弯次数、扩展子节点数和运行时间分别下降了11.17%、33.3%、72.69%和82.75%。改进后的A*算法规划路径更加平滑且运行时间更短。最后,针对机器人运行目标点在障碍物附近机器人不可达的问题,增加一项模拟轨迹末端点到目标点的评价函数,在改进后的评价函数中,使模拟轨迹末端点到目标点的权重随着距离的减小而变大,确保机器人靠近目标点时模拟轨迹末端点到目标点的权重系数最大从而解决目标点不可达问题。仿真实验表明,改进动态窗口法解决了目标点在障碍物附近机器人不可达的问题。最后,开展消毒机器人样机实验研究。采用Gmapping算法对实验环境进行建模,并进行全覆盖路径规划与目标识别及消毒实验。实验结果表明,首先,基于改进A*算法的全覆盖路径规划算法能有效减少消毒机器人工作路径长度、转弯次数与运行时间,消毒机器人能够按照规划路径进行全覆盖消毒,说明算法设计合理。其次,根据消毒机器人与污染物体之间的水平角度与距离关系,调整紫外线消毒执行机构电机角度实现了对污染物体的紫外线照射消毒。研究结果可为机器人工作区域高遍历率、低重复率与无死角的高效率消毒提供理论与实验支撑。

关键词：污染物体消毒机器人目标识别全覆盖路径规划

2012-2022年国内外篮球体能训练研究回顾与展望

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2012-2022年国内外篮球体能训练研究回顾与展望

作者：段佳位牡丹江师范学院

学位级别：硕士

近年来国内外针对篮球体能训练进行的科研工作取得了一定的成果,本研究基于该背景下,借助Cite Space软件的可视化分析,对2012-2022年间国内及国际篮球体能训练相关的文献信息进行较为全面的分析,以期提出相对应的建议,助力体育强国建设... 详细信息

近年来国内外针对篮球体能训练进行的科研工作取得了一定的成果,本研究基于该背景下,借助Cite Space软件的可视化分析,对2012-2022年间国内及国际篮球体能训练相关的文献信息进行较为全面的分析,以期提出相对应的建议,助力体育强国建设。本研究选用可视化分析软件Cite Space(6.2.R4),研究对象为2012年—2022年为时间跨度,与国内外篮球体能训练研究相关的,来源于CNKI数据库的硕博论文、核心期刊论文和来源于Web of Science(SCI/SSCI)数据库的外文文献。运用文献资料法、科学知识图谱可视化分析法、数理统计法、逻辑分析法对国内外篮球体能训练研究领域的年发文量、研究机构、载文期刊、国家(地区)、研究热点、研究前沿进行探析,找出我国篮球体能训练研究领域发展中存在的问题和不足,为我国篮球体能训练研究领域的发展提供参考。本研究主要结论如下:(1)国内篮球体能训练研究领域科研成果年发文量呈现波浪式发展趋势,目前处于缓慢下降阶段。国外篮球体能训练研究领域科研成果年发文量呈现阶段性的上升趋势,目前处于快速上升阶段。(2)国内篮球体能训练研究科研机构主要以体育专业类院校为主,科研机构之间合作较少,尚未形成大规模的的合作网络。国外篮球体能训练研究科研机构以综合类大学为主,科研机构之间合作稳定紧密,出较为明显的跨区域合作特征,跨机构、多机构的合作较多,学术研究合作展现出多元化和全面化的特点,且已形成较为成熟的多核心合作网络。随着时间的推移,国外学者对于篮球体能训练研究领域的关注正在不断增加,合作趋势将进一步加强。(3)国内篮球体能训练研究载文期刊以体育类期刊为主,研究文献多刊登于普通期刊,核心期刊文献刊登量远远少于普通期刊。国外研究文献主要刊登分布于体育学、医学以及心理学期刊之上,载文期刊多为核心期刊,期刊领域细化。(4)西班牙是国际篮球体能训练研究领域的领军国家,美国、中国是国际篮球体能训练研究领域不可或缺的中坚力量,澳大利亚、英国、意大利发文量相对较低,但文献中心性较高,这些国家的篮球领域的研究成果值得我们关注。(5)国内篮球体能训练研究热点集中于基础、青少年和高校阶段的训练,关注人才培养的实际需求。国外篮球体能训练研究热点呈现多元化的趋势,更广泛的研究对象、更深入的研究内容和更先进的研究方法。(6)国内篮球体能训练研究前沿出现过对于篮球运动员整体体能水平、女子篮球的兴起以及在实际训练中出现的问题的关注。但是自2018年以来,由于研究生命周期、继承性研究、科技和方法的稳定性、资源分配和研究方向的变化、学科交叉、研究者兴趣和趋势等多方面因素影响,尚未出现公认的新的研究前沿。国外篮球体能训练研究前沿聚焦于数据驱动,跨学科联动分析统计数据来提炼有价值信息。以及对于个体化训练、技能优化等方面的研究,为篮球体能训练提供更有效和有针对性的策略。(7)目前关于提高篮球运动员体能训练效果的路径为加强核心力量的练习,通过强大的核心力量来对抗篮球运动过程中的阻力,并且更好地传导上下肢力量。(8)目前较前沿的体能训练理论且适用于篮球的有离心超负荷理论、飞轮训练理论,可以在垂直跳跃能力、冲刺能力和预防运动损伤方面对篮球运动员提供帮助。

关键词：篮球体能训练研究进展知识图谱对比分析