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光热水蒸发-催化双功能竹纤维基复合材料的制备及其性能研究

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光热水蒸发-催化双功能竹纤维基复合材料的制备及其性能研究

作者：潘瑞杰北京化工大学

学位级别：硕士

工业化和人口不断增长导致了严峻的能源短缺和环境污染问题。水资源短缺和水质恶化已成为全球性的紧迫问题。太阳能作为一种可再生能源,其潜力巨大,将太阳能应用于海水淡化和污水处理具有广阔的研究前景。传统的光热水蒸发技术可以从海... 详细信息

工业化和人口不断增长导致了严峻的能源短缺和环境污染问题。水资源短缺和水质恶化已成为全球性的紧迫问题。太阳能作为一种可再生能源,其潜力巨大,将太阳能应用于海水淡化和污水处理具有广阔的研究前景。传统的光热水蒸发技术可以从海水/污水中分离收集淡水,但鉴于有机污染物的多样性、毒性、蓄积性和难降解性,其不能有效去除这些有机污染物。基于过一硫酸盐（PMS）的高级氧化法能生成多种活性自由基,有效降解废水中的有机污染物。因此,将光热转化材料与具有高效活化PMS能力的催化剂相结合,制备成具有光热水蒸发和催化降解能力的双功能复合材料,对解决淡水资源短缺和水污染问题具有重要意义。为此,我们选取碳纳米管（CNTs）为主要光热转化材料,CoFe2O4和Au做主要催化剂,用亲水的竹纤维布为基材,制备了双功能复合材料。通过设计并优化双功能三维蒸发器,解决平面装置光热转化效率低、能量利用率低的问题,进一步提高其光热水蒸发效率和催化降解能力。具体研究内容如下:（1）山峰状铁酸钴/碳纳米管装饰的纤维布用于协同光热水蒸发和催化降解双酚A:全面净化海水/污水,确保在水蒸发的同时去除水体中的有机污染物,是提高水净化效率和解决水污染问题的关键,因此制备了CoFe2O4和CNTs装饰的竹纤维布（CCBF）,用于光热水蒸发与催化降解污染物相结合。CCBF中竹纤维具有大量的孔道和极性基团,CNTs具有高效的光热转化能力,同时原位生长的CoFe2O4不仅可以提高光热转换效率,还能激活PMS,催化降解双酚A。此外,将CCBF折叠成一个山峰状的三维蒸发器,可以提高光能利用率和利用环境能量,促进光热水蒸发和催化降解性能。三维蒸发器在一个太阳光强照射下水蒸发速率达到了2.72 kg m-2h-1,同时可在10 min内100%降解海水中的双酚A。将光热水蒸发与催化降解相结合,山峰状CCBF蒸发器对含BPA海水的水处理总速率达到27.72 kg m-2h-1。（2）仿生牵牛花三维结构用于同时光热水蒸发和催化降解污染物的研究:针对环境湿度会影响水蒸发速率这一问题,设计了一种基于仿生牵牛花状的三维结构蒸发器,用于提高装置的光热水蒸发和催化降解性能。Au纳米颗粒具有高光热转化率、催化活性和化学稳定性等优点,是用于双功能蒸发器的理想材料,通过在CCBF表面负载Au制备获得复合材料,进一步提高其光热水蒸发效率和对污染物的催化降解能力。设计三维结构,利用烟囱效应,产生气流,降低蒸发器表面及周围空气湿度,具有中央干态“花蕊”的仿生牵牛花状三维蒸发器达到了3.21 kg m-2h-1的高效水蒸发速率。此外,该材料与PMS结合使用,展现出高效的催化降解能力,且对环境因素如p H值和盐度具有良好适应性,具有广阔的应用范围。

关键词：光热水蒸发催化降解三维蒸发器铁酸钴高级氧化法

动态三维超声造影评价肝癌射频消融术疗效的价值

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中华医学超声杂志（电子版） 2017年第3期14卷 193-199页

作者：陈露阳廖锦堂齐文君张波姜琴潘瑞哲王书初李文政龙学颖中南大学湘雅医院超声影像科长沙410008 中南大学湘雅医院放射科长沙410008

目的探讨动态三维超声造影(3D-CEUS)评价肝癌射频消融术疗效的价值。方法选择2012年9月至2014年1月中南大学湘雅医院收治的肝癌患者48例共48个病灶。其中30例患者经手术后病理确诊,18例患者经临床诊断。所有患者均行射频消融术。所有患... 详细信息

目的探讨动态三维超声造影(3D-CEUS)评价肝癌射频消融术疗效的价值。方法选择2012年9月至2014年1月中南大学湘雅医院收治的肝癌患者48例共48个病灶。其中30例患者经手术后病理确诊,18例患者经临床诊断。所有患者均行射频消融术。所有患者射频消融术后1个月、3个月行二维超声造影(2D-CEUS)、动态3D-CEUS评价疗效,并与增强CT或磁共振成像(MRI)检查结果进行比较。以活检病理或2种以上影像学检查(超声检查、CT、MRI、PET)、肿瘤标志物水平、患者3个月以上随访结果综合判断的最终诊断结果作为金标准,分别计算CEUS、增强CT或MRI诊断肿瘤灭活的敏感度、特异度、准确性。结果射频消融术后,本组48例患者48个病灶中,75.0%(36/48)的病灶应用动态3D-CEUS后能得到更多有价值的信息,有助于操作者评估射频消融术疗效;25.0%(12/48)的病灶应用动态3D-CEUS与应用2D-CEUS相比,对临床结果的影响没有明显差别,动态3D-CEUS没有改变任何一个病灶的诊断或者临床治疗方案。2D-CEUS及动态3D-CEUS显示40个病灶消融区域无增强,提示肿瘤完全消融;8个病灶边缘部分呈结节样不规则高增强,提示肿瘤部分残存。增强CT或MRI示39个病灶消融区域无增强,提示肿瘤完全消融;9个病灶边缘可见不规则强化,提示肿瘤部分残存。CEUS、增强CT或MRI诊断射频消融术后肿瘤灭活的敏感度、特异度、准确性分别为80.0%、100%、95.8%和80.0%、97.4%、93.8%。结论动态3D-CEUS在评价射频治疗疗效方面,与2D-CEUS及增强CT或MRI无明显差异,但动态3D-CEUS能提供更多有价值的信息,在评估肝癌射频消融术疗效中具有潜在的价值。

关键词：肝肿瘤超声检查造影剂消融技术治疗结果

非农就业对耕地边际化与撂荒的影响研究——基于流转租金的讨论

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农村经济 2024年第6期 36-46页

作者：纪月清高孟菲潘瑞南京农业大学经济管理学院江苏南京210095

提升耕地资源利用效率,减少耕地撂荒是保障我国粮食安全的基本前提。文中构建了非农就业对耕地边际化与撂荒的经济学分析框架,并利用中国土地经济实地调查2020-2021年的两期微观数据进行实证检验,进一步分析非农就业促使耕地撂荒的特定... 详细信息

提升耕地资源利用效率,减少耕地撂荒是保障我国粮食安全的基本前提。文中构建了非农就业对耕地边际化与撂荒的经济学分析框架,并利用中国土地经济实地调查2020-2021年的两期微观数据进行实证检验,进一步分析非农就业促使耕地撂荒的特定条件以及如何缓解非农就业对耕地边际化的影响。结果表明:(1)非农就业发展进程中,耕地边际化是撂荒的根本原因,并且降低处于低租金水平下的在种地流转租金会构成潜在撂荒;(2)非农就业降低耕地流转租金,促使耕地边际化;(3)调节效应分析发现,尽管有些地区非农就业率高,但联合流转、扩大地块面积、种植粮食作物、城郊地区结构调整空间大或农产品市场需求大能够缓解非农就业对耕地边际化的影响,在一定程度上避免撂荒。

关键词：非农就业耕地边际化耕地撂荒流转租金

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PVDF膜的疏水改性及其对氨氮的回收研究

PVDF膜的疏水改性及其对氨氮的回收研究

作者：潘瑞昇西北师范大学

学位级别：硕士

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深立井钻井井壁结构竖向稳定控制措施研究

深立井钻井井壁结构竖向稳定控制措施研究

作者：潘瑞雪安徽理工大学

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一种基于全局视角的并行网络DEA模型

系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 2059-2074页

作者：马占新张传哲内蒙古大学经济管理学院呼和浩特010021

具有并行网络结构的生产系统是一类具有代表性的复杂生产系统.由于一些重要的并行网络DEA模型还没有处理好决策单元与其内部的子单元之间的关系,因此,可能导致DEA投影点溢出生产可能集以及目标函数无法准确反映决策单元效率的问题.为了... 详细信息

具有并行网络结构的生产系统是一类具有代表性的复杂生产系统.由于一些重要的并行网络DEA模型还没有处理好决策单元与其内部的子单元之间的关系,因此,可能导致DEA投影点溢出生产可能集以及目标函数无法准确反映决策单元效率的问题.为了解决这些问题,本文首先通过实例分析了原有并行网络DEA模型存在的问题.然后,提出一种基于全局视角的并行网络DEA模型,并讨论了该模型的相关性质.最后,将本文模型应用于中国台湾林地生产效率的实证分析.结果表明,本文模型不仅可以从全局的角度测算决策单元的效率、给出无效决策单元及其子单元调整的信息,而且还能解决子单元数量存在差异的效率分析问题.

关键词：综合评价多目标决策数据包络分析并行网络 DEA有效

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光激发下水体系的超快动力学

物理学报 2024年第8期73卷 22-44页

作者：贾韫哲孟胜中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 中国科学院大学物理科学学院北京100049 松山湖材料实验室东莞523808

近年来,实验技术和理论计算在实现超快时间尺度的分辨以及对于原子尺度微观细节的解析上都有了突破性进展,对于水体系的超快微观动力学也带来了更多新的认识.本文将视角集中于水分子、水团簇以及液态水在不同强度的光激发下产生的电离... 详细信息

近年来,实验技术和理论计算在实现超快时间尺度的分辨以及对于原子尺度微观细节的解析上都有了突破性进展,对于水体系的超快微观动力学也带来了更多新的认识.本文将视角集中于水分子、水团簇以及液态水在不同强度的光激发下产生的电离、解离甚至等离子体化的过程,总结了人们在前沿工作中获得的有关水体系原子尺度超快动力学的知识.特别地,围绕光电离实验探讨了阿秒尺度的电离延迟以及水分子Feshbach共振理论分析;围绕液态水的解离过程探讨了水合电子产生、空穴的定域化等重要过程,补足了液态水解离完整过程的微观图像;围绕水的等离子体化介绍了通过含时密度泛函等方法计算得到的水在强激光脉冲作用下转变为等离子体状态的过程与机制,总结了在极高电子温度下水的特殊电子结构的相关知识.这些讨论将给出当前人们看待水的激发态的相对全面的视角.

关键词：光激发水超快动力学激发态

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Al-Ti-V基轻质高熵合金研究现状

稀有金属材料与工程 2024年第1期53卷 56-69页

作者：薛源单贵斌潘瑞林唐颂兰司南京理工大学材料科学与工程学院江苏南京210094

近年来,高熵合金凭借其新颖的设计理念和优异的各类物化性能成为金属结构材料领域的研究热点。随着轻量化合金设计理念的不断普及,“熵调控”的概念也被广泛应用于开发新型轻质合金。轻质高熵合金是基于合金轻量化设计的一类低密度的新... 详细信息

近年来,高熵合金凭借其新颖的设计理念和优异的各类物化性能成为金属结构材料领域的研究热点。随着轻量化合金设计理念的不断普及,“熵调控”的概念也被广泛应用于开发新型轻质合金。轻质高熵合金是基于合金轻量化设计的一类低密度的新型高熵合金,其开发与设计主要利用经验参数准则、相图计算以及第一性原理计算相结合的方法。其中,Al-Ti-V基轻质高熵合金凭借其优异的力学性能、良好的高温抗氧化性及耐腐蚀性等优点,受到了广泛关注。本文基于Al-Ti-V基轻质高熵合金的研究现状,从成分设计、制备方法、结构特征以及各类物化性能特点等方面进行了综述,并指出了Al-Ti-V基轻质高熵合金所面临的问题与挑战。

关键词：轻质高熵合金合金设计制备方法微观组织物化性能

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基于电子顺磁共振谱的残磁测量应用及进展

光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 22-28页

作者：张全哲邹升张红北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 北京量子信息科学研究院北京100193

电子顺磁共振类似于核磁共振,是一种基于电子磁矩在外磁场中的顺磁性及塞曼分裂的方法,该方法与物质中未成对电子和外磁场相联系,通过获取和分析物质的电子顺磁共振谱,能够得到物质的结构信息或环境的磁场信息,因此其常被用来分析物质... 详细信息

电子顺磁共振类似于核磁共振,是一种基于电子磁矩在外磁场中的顺磁性及塞曼分裂的方法,该方法与物质中未成对电子和外磁场相联系,通过获取和分析物质的电子顺磁共振谱,能够得到物质的结构信息或环境的磁场信息,因此其常被用来分析物质结构、探测磁场等。极弱磁场通常指nT或以下量级的磁场,目前一些科学研究的进行常常要求在极弱磁环境下进行,例如基础物理研究、心脑磁探测等,因此稳定可靠的磁屏蔽常被用来创建所需的极弱磁环境。磁屏蔽包括被动磁屏蔽和主动磁补偿,被动磁屏蔽指利用磁屏蔽室屏蔽外界磁场,其内部往往有一定量的残余磁场,因此为方便进一步主动磁补偿,探测屏蔽后的残余磁场是有必要的。目前屏蔽室内残余磁场的测量手段主要分为商用化磁强计测量和装置原位测量,商用化磁强计测量方法简单,但精度低、噪声大,且不利于小型化,利用装置原位测量能够减少噪声,是目前主要的研究方法。由于碱金属原子最外层含有一个未成对电子,其成为电子顺磁共振实验的理想样品。而随着激光和光泵技术的发展,利用法拉第旋光效应作为光学手段探测气体原子的电子顺磁共振谱已经成为了可能。通过测量碱金属原子气体的电子顺磁共振谱进行残余磁场的原位测量效果好、精度高,具有极大的应用前景。通常基于电子顺磁共振的残磁测量系统包括残磁环境和样品模块、光学探头模块、信号调制模块、环境监测模块以及信号收集与处理模块,核心是光学探头模块,决定了磁场测量的灵敏度。简要描述了电子顺磁共振技术的原理,以光泵磁力计为主介绍了基于该技术的典型磁力计和目前的发展,重点概述了基于电子顺磁共振谱的残磁测量系统、各个组成模块以及相关技术近年来的发展现状。

关键词：电子顺磁共振磁场传感磁屏蔽极弱磁环境