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金属纳米粒子/多酸基复合材料制备及其光催化性能研究

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金属纳米粒子/多酸基复合材料制备及其光催化性能研究

作者：王昊莘吉林化工学院

学位级别：硕士

近年来,利用光催化技术来解决环境污染问题已成为一个研究热点。多金属氧酸盐（POMs）作为一种金属氧阴离子簇化合物,具有结构多样性、可逆氧化还原性和优异物理化学性,在光/电催化、储能等领域具有广泛应用前景。然而大多数多酸只能被... 详细信息

近年来,利用光催化技术来解决环境污染问题已成为一个研究热点。多金属氧酸盐（POMs）作为一种金属氧阴离子簇化合物,具有结构多样性、可逆氧化还原性和优异物理化学性,在光/电催化、储能等领域具有广泛应用前景。然而大多数多酸只能被紫外光激发,对可见光利用率不高,导致可见光催化活性低;同时多酸易溶于水和有机溶剂,难以回收和重复利用。为了克服上述缺点,在本论文中,利用（非）贵金属纳米粒子的表面等离子体共振（SPR）效应,使其与多酸构建复合材料,并通过多种测试手段对其全面表征,深入研究其光催化性能及反应机理。具体研究内容如下:首先利用静电纺丝法结合煅烧法制备了H3PW12O40(PW12)掺杂Ti O2纳米纤维,然后通过光还原法在纳米纤维上沉积不同量的银（Ag）纳米粒子（NPs）,获得x wt%Ag/PW12/Ti O2（简称x%Ag/PT,x=5、10和15）复合光催化剂。复合材料表现出优异可见光催化降解四环素（TC）、恩诺沙星（ENR）和甲基橙（MO）活性。特别地,10%Ag/PT催化剂具有最佳的光降解性能,对TC、ENR和MO降解效率分别为78.19%、93.65%和99.29%。同时,详细研究了TC降解过程中的各种参数（溶液p H值、催化剂用量和TC浓度）对降解效率的影响,并且通过HPLC-MS测试揭示了TC降解过程中的中间产物和降解途径。此外,利用T.E.S.T.毒性评估软件工具,采用定量结构-活性关系（QSAR）预测TC降解中间产物的毒性。通过自由基捕获实验和ERS测试验证了降解TC的主要活性物质为h+和?O2-。研究结果表明,利用PW12掺杂和Ag NPs共同修饰Ti O2,不仅有效提升了复合材料对可见光的吸收能力,同时促进了复合材料中光生载流子的有效分离,进而提高了催化剂活性。由于贵金属稀有且价格昂贵,所以尝试利用非贵金属铋（Bi）代替贵金属对多酸材料进行改性。利用水热法成功制备了x wt%Bi/Bi PMo12O40（x=0.5、1.0、2.0和3.0）复合材料,并对其进行了全面表征。复合材料展现出优异和持久的光催化去除多种污染物活性。其中,1.0%Bi/Bi PMo12O40在可见光下表现出最佳性能,分别可去除89.33%的Cr（VI）、77.5%的TC和97.5%的MO。同时,详细研究了Cr（VI）浓度、催化剂用量、溶液p H值、水质和无机阴离子对Cr（VI）还原效率的影响。同时,利用HPLC-MS鉴定了TC的降解产物,并提出可能的降解途径。通过T.E.S.T.软件对TC的中间产物进行了毒性评估。自由基捕获实验和ERS测试验证了还原Cr（VI）(?O2-和e-)和降解TC（?O2-、?OH和h+）的主要活性物质。机理研究表明,Bi纳米粒子具有与贵金属纳米粒子相似的SPR效应,不仅能够增强复合材料的光吸收能力,还能提高光生载流子的分离效率,从而提高光催化活性。综上所述,通过构建金属纳米粒子负载多酸基复合光催化剂体系,能够拓展多酸材料的可见光吸收范围、提高光生载流子分离效率,进而提升多酸基材料的光催化活性。本研究课题为设计和构建新型、高效、可见光响应的多酸基材料体系奠定一定基础,亦为解决未来严峻的环境污染问题提供了新视野。

关键词：多金属氧酸盐 (非)贵金属纳米粒子表面等离子体共振效应污染物去除毒性评估

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基于OPUT的城市LID设施防涝布设方法

清华大学学报（自然科学版） 2024年第4期64卷 638-648页

作者：程新月王昊李智周晋军北京工业大学城市建设学部北京100124

近年来,极端暴雨增加导致城市内涝愈发严重,而合理布设低影响开发(low impact development,LID)设施可以有效地缓解城市内涝问题。该文提出了一种基于溢流点位上游追踪(overflow point upstream tracking,OPUT)的LID设施布设方法。运用... 详细信息

近年来,极端暴雨增加导致城市内涝愈发严重,而合理布设低影响开发(low impact development,LID)设施可以有效地缓解城市内涝问题。该文提出了一种基于溢流点位上游追踪(overflow point upstream tracking,OPUT)的LID设施布设方法。运用暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)构建排水模型,模拟不同重现期管网溢流,采用OPUT方法确定需要布设LID设施的雨水子汇水区,与传统全范围等比例(traditional full range equal proportion,FREP)的LID设施布设方法结果进行对比。结果显示:从缓解内涝方面来看,OPUT方法和FREP方法节点溢流体积削减百分比在单位布设LID设施面积下均随着重现期增大而减小。从径流削减方面来看,在不同的重现期下,2种方法对径流体积和径流峰值流量的削减情况在单位布设LID设施面积下是不同的,OPUT方法对径流体积的削减在重现期较大时效果更好,对径流峰值流量的削减随着重现期的增大呈上升趋势并接近FREP方法。从经济方面来考虑,当2种方法对节点溢流的削减效果近似一致时,OPUT方法和FREP方法成本均随着重现期的增大而增加且OPUT方法的成本均小于FREP方法的。可见对于缓解内涝的LID设施布设需求,OPUT方法具有更佳的内涝缓解效果和经济性。

关键词：暴雨洪水管理模型(SWMM) 低影响开发(LID) 溢流点位上游追踪(OPUT) 城市内涝

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基于多层细化网络的关键蛋白质识别方法研究

基于多层细化网络的关键蛋白质识别方法研究

作者：王昊玥湖南理工学院

学位级别：硕士

基于职业核心素养的中职无人机实训课程设计与教学效果评估

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基于职业核心素养的中职无人机实训课程设计与教学效果评估

作者：王昊平山东师范大学

学位级别：硕士

在21世纪信息化时代的背景下,无人机技术作为一种快速发展的新兴技术,已广泛应用于军事、物流、农业、影视制作等领域,无人机技术的广泛应用不仅推动了相关产业的发展,也对职业技术教育提出了新的挑战和要求,如何培养能够适应无人机技... 详细信息

在21世纪信息化时代的背景下,无人机技术作为一种快速发展的新兴技术,已广泛应用于军事、物流、农业、影视制作等领域,无人机技术的广泛应用不仅推动了相关产业的发展,也对职业技术教育提出了新的挑战和要求,如何培养能够适应无人机技术需求的高素质技能型人才成为了一个亟需解决的问题。基于此,本研究围绕职业核心素养在中职无人机实训课程中的融合与应用,通过多样化研究方法开展了教学实践探索,旨在提升中职学生的职业适应性和技术技能,从而更好地应对当下和未来的技术挑战。首先,本研究采用文献研究法对国内外有关职业核心素养相关文献进行了深度整理和分析,为本研究提供了坚实的理论基础,明确了职业核心素养的四个维度,包括职业品格与修养、生活与生涯素养、学习与创新素养、信息与技术素养,为无人机实训课程的设计提供明确了指导方向。其次,为深入了解中职无人机实训课程开展现状,本研究采用了访谈调查法和问卷调查法。调查结果表明,虽然部分学校已开始尝试开设无人机相关课程,但整体而言,教学内容、教学资源、教学方法等方面仍存在较大的改进空间,由此,本研究构建了基于职业核心素养的无人机实训课程设计的可行性分析。再次,采用案例分析和文献研究等方法,从课程原则设计、课程目标确定、教学内容优化、教学资源整合、教学活动设计以及教学评价机制六个方面全面开展课程设计,以满足上述教育需求,其中,在课程案例设计方面,本研究设计了“无人机虚拟仿真实验教学”和“无人机障碍穿越训练”两个具体案例,以增强课程的实践性和科学性。最后,通过准实验研究法和访谈法,本研究对实验班和对照班学生进行了前后测教学效果评估实验,通过SPSS 26.0对实验数据进行独立样本T检验,结果显示,相比于对照班,实验班学生在职业品格与修养、生活与生涯素养、学习与创新素养以及信息与技术素养四个维度的职业核心素养水平均有显著提升。这一结果不仅证实了基于职业核心素养的中职无人机实训课程设计的有效性,也进一步验证了职业核心素养对提升学生综合职业能力的重要作用。综上所述,本研究不仅设计了一套完整的中职无人机实训课程体系,还通过实证研究明确了本课程对提高学生职业核心素养四个维度的积极影响。这一研究成果不仅为中职无人机实训课程的教学改革和发展提供了宝贵的经验和参考,也为其他相关专业职业教育实训课程的设计和实施提供了新视角和新方法。随着教学方法和技术工具的不断更新和迭代,如何更加有效地整合职业核心素养与专业技能训练,进一步提升教学效果,将是本研究继续探索和深化的方向。

关键词：中等职业教育职业核心素养无人机实训课程课程设计

基于紊动射流理论的变循环压缩系统降维数值研究

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推进技术 2024年

作者：梁熙文王掩刚吴桐王昊西北工业大学动力与能源学院

模式选择阀门是变循环压缩系统模式转换过程中实现参数可调的重要部件，在进行压缩系统性能分析时，高计算效率和计算精度的平衡是研究人员关注的重要内容。本文建立了基于紊动射流理论的降维数值方法，并将其运用于变循环压缩系统数值... 详细信息

模式选择阀门是变循环压缩系统模式转换过程中实现参数可调的重要部件，在进行压缩系统性能分析时，高计算效率和计算精度的平衡是研究人员关注的重要内容。本文建立了基于紊动射流理论的降维数值方法，并将其运用于变循环压缩系统数值仿真中，将计算结果与现有的突扩型降维数值方法和全三维模式选择阀门数值方法的计算结果进行对比分析。研究表明：基于紊动射流理论的降维数值方法可以更加准确地预测阀门的压力损失，相比于突扩降维模型平均误差由19.41%下降到5.60%。在小开度下，基于紊动射流理论的降维数值方法可以更加准确的得到前风扇部件在模式转换过程中的总压比和涵道比变化规律，总压比的预测误差由1.07%下降为0.15%，涵道比的预测误差由32.38%下降为3.50%；大开度工况下，所发展的新型降维数值方法与现有的突扩型降维数值方法精度相当。但基于紊动射流理论的降维数值方法通过将模式选择阀门上下游涵道内气动参数相互关联，获得相对准确的模式选择阀门下游速度分布，是一种可用于变循环压缩系统数值模拟的降维方法。

关键词：变循环压缩系统模式选择阀门紊动射流降维数值方法

基于单元级损伤指标的纤维增强复合材料层合板损伤识别方法

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1539-1553页

作者：石庆贺杨颖孙伟王昊胡可军江苏理工学院材料工程学院常州213001 中国航空研究院北京100000

本文针对复合材料层合板结构提出了一种能够综合反映其承载能力缺失的单元级损伤指标-层合单元损伤指标,该指标既可以反映层合板面内外方向刚度的损伤情况,又具有参数数量较少、较易识别的优点。为保证所提损伤指标的合理性,本文利用数... 详细信息

本文针对复合材料层合板结构提出了一种能够综合反映其承载能力缺失的单元级损伤指标-层合单元损伤指标,该指标既可以反映层合板面内外方向刚度的损伤情况,又具有参数数量较少、较易识别的优点。为保证所提损伤指标的合理性,本文利用数学和力学算子对单元级损伤指标与材料级损伤指标进行了等效,并比较了不同损伤指标在表征损伤程度之间的差异性。并提出了基于单元级损伤参数的复合材料结构损伤识别流程,即首先利用单元应变能差值指标对损伤单元进行筛选,然后利用优化方法对候选单元的损伤程度进行辨识。本文所提方法通过数值算例和一个试验进行了验证,分析了单元级损伤参数各个元素之间的相关性,并验证了基于单元级损伤参数的复合材料层合板结构损伤识别流程。本文的研究成果补充了现有复合材料结构健康监测理论。

关键词：复合材料损伤识别单元级损伤参数层合板结构优化损伤定位

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日语汉字表记的策略问题

日语汉字表记的策略问题

作者：王昊臻上海师范大学

学位级别：硕士

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公交车到站时间预测系统设计

民营科技 2017年第8期 12-12页

作者：尚宗江崔竞宁陈相阳邬金余王昊东东北林业大学机电工程学院

城市人口日益膨胀,城市交通运输的压力越来越大,精准及时的公交车到站时间预测及智能规划出行路线,成为研究热点。利用GPRS技术和GPS全球定位技术,实现地理坐标、行车方向的无线采集,服务器通过接口调用调度系统数据库,对各项信息进行... 详细信息

城市人口日益膨胀,城市交通运输的压力越来越大,精准及时的公交车到站时间预测及智能规划出行路线,成为研究热点。利用GPRS技术和GPS全球定位技术,实现地理坐标、行车方向的无线采集,服务器通过接口调用调度系统数据库,对各项信息进行融合处理,用户通过互联网自由访问,智能规划出行路线。经过测试,本系统运行稳定,效果良好。

关键词：预测嵌入式 STM32F103

基于深度学习的轻量化钢材表面缺陷识别与检测研究

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基于深度学习的轻量化钢材表面缺陷识别与检测研究

作者：王昊男安徽理工大学

学位级别：硕士