检索结果-南通市图书馆

作者：赵淑丹东北大学

学位级别：硕士

本课题是以东北大学与某电磁阀厂的实际合作项目为背景进行的,此项目为“电磁阀实验台架改造”演变成最后的电磁阀检测系统的研究与开发。因此，根据厂方的相关要求,设计了一套系统、全面、智能、高效的电磁阀检测系统,改变了现有的手... 详细信息

本课题是以东北大学与某电磁阀厂的实际合作项目为背景进行的,此项目为“电磁阀实验台架改造”演变成最后的电磁阀检测系统的研究与开发。因此，根据厂方的相关要求,设计了一套系统、全面、智能、高效的电磁阀检测系统,改变了现有的手动检测装置效率低、测量不准确等诸多缺点的现状。论文主要针对水介质电磁阀检测系统部分进行深入的研究,使其可以在水介质下完成电磁阀的动作实验、密封实验、泄漏实验、寿命实验、Kv值实验、流阻实验、响应时间实验和耐压强度实验。论文对水介质电磁阀检测系统的研究是基于综合设计法进行的,从系统的广义质量出发,对系统进行了功能优化设计、动态优化设计、智能优化设计及可视优化设计,从而得出一套完整、有效、高性能的电磁阀智能检测系统。因此,本论文从以下四个方面进行研究： 1.根据电磁阀的国家规范和行业标准及厂方要求,对水介质电磁阀检测系统进行功能分析和优化设计,从而进行方案确定,并最终确定每个实验的流程图。 2.对整个系统进行动态优化设计,运用图形化建模仿真软件AMESim对系统进行建模仿真,从开环系统和闭环系统两种情况分析系统压力和流量在实验过程中随时间的变化情况,从而更深入的分析、确定实验过程,有利于程序的编写和进一步优化,使检测更加快速和准确;并分析蓄能器在系统中的作用,使系统更平稳和完善。 3.对系统的控制部分进行智能优化设计,包括PLC顺序控制的优化设计,通过变频器控制水泵,使系统达到并稳定在某一实验压力的优化设计,以及对系统压力的控制方法设计,采用基本二维模糊控制和参数自适应模糊PID两种控制方法进行仿真和比较。 4.基于Labview的系统可视优化设计,包括对系统的操作界面、实验界面、系统监视界面、参数设置界面和打印界面的优化设计,使系统能够提供给操作者尽可能多的信息,且简洁、直观、易于操作的界面。

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直拉硅单晶生长中热弹耦合作用研究

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作者：赵仲丹西安理工大学

学位级别：硕士

硅单晶作为制作集成电路芯片最重要的半导体材料,处于集成电路产业链的首端,实现高品质硅单晶的制备是目前我国半导体行业发展的重要任务。直拉法硅单晶的生长过程是一个多场多相耦合、传热传质并存的复杂物理过程,因此制作出满足集成... 详细信息

硅单晶作为制作集成电路芯片最重要的半导体材料,处于集成电路产业链的首端,实现高品质硅单晶的制备是目前我国半导体行业发展的重要任务。直拉法硅单晶的生长过程是一个多场多相耦合、传热传质并存的复杂物理过程,因此制作出满足集成电路芯片制程要求的硅单晶材料是该领域的热点。在晶体生长过程中,热作为晶体生长的根本动力,是引起各物理量变化的主要原因,当硅单晶中的温度分布发生变化时,其热应力分布也会发生变化,当热应力达到临界值时就会产生位错,严重影响硅单晶的品质。因此研究硅单晶生长过程中晶体内部热场和弹性场的耦合作用,模拟热弹耦合情况下硅单晶温度,位移及热应力分布,对了解硅单晶生长机理从而制备出高品质的硅单晶以及提升硅单晶良率具有十分重要的现实意义。本文首先以直拉硅单晶生长作为背景,结合直拉硅单晶的生长过程和经典热传导理论,建立了柱坐标系下硅单晶生长过程中的热传导模型。之后针对硅单晶各向异性的物理特性,对硅单晶的弹性张量系数进行二维轴对称简化,并求解了任意坐标系下硅单晶的弹性张量系数。最后结合经典的热弹性理论,建立了硅单晶生长过程中的热弹耦合模型。本文采用PINN对所构建的模型进行求解。PINN是将神经网络作为通用函数逼近器去求解PDEs的近似解,且训练网络不需要额外生成数据,对比有限元法,PINN不需要生成网格,极大缩减了计算成本。由于手动选择固定权重费时费力,因此在PINN的基础上,本文提出了 SWPINN算法,将可训练的权重与网络权重一起随误差反向传播进行迭代更新。实验结果表明,晶体内的热传导速率会随时间的增加而减弱,热传导速率也会在轴向上随着晶体高度的增加而减弱。实验结果表明增加网路容量能有效增加求解精度但同时计算时间也会增加,且当激活函数为Tanh时网络求解精度最高。在利用PINN求解复杂PDEs时,通常会通过对损失函数施加惩罚因子,使得神经网络的输出能够严格满足边界条件,但惩罚系数过大会使得优化问题变得病态,难以收敛到最小值。因此本文采用Hard-constraint法,通过添加距离函数和边界函数对网络输出进行解的重构,迫使网络输出满足边界条件。本文提出了具有Hard-constraint的SWPINN对硅单晶生长过程中的热弹耦合模型进行求解。结果表明,晶体内的形变会随着温度的增加而增加,同时由形变和温度产生的热应力值也会增加。将热弹耦合模型和热传导模型的温度分布曲线进行比较,发现热弹耦合模型的热传导速率明显低于热传导模型的速率。这表明了晶体在进行热量传递的过程中,会使得晶体内的热应力增加,产生相应的形变,减缓晶体内的热传导速率。根据本文提出的硅单晶生长热传导模型与热弹耦合模型,分别使用SWPINN与具有Hard-constraint的SWPINN对其进行求解。实验结果验证了本文提出的方法具有较强的逼近能力与可靠性。

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BiVO4光阳极的制备及其光电催化性能研究

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作者：赵留丹郑州大学

学位级别：硕士

能源危机和环境污染是人类面临的主要问题,开发可再生的清洁能源是解决能源和环境问题的关键。氢能作为一种清洁能源,被认为是最具有发展潜力的可再生能源。目前可以通过光催化分解水和光电催化分解水等途径利用太阳能产生氢气。相对于... 详细信息

能源危机和环境污染是人类面临的主要问题,开发可再生的清洁能源是解决能源和环境问题的关键。氢能作为一种清洁能源,被认为是最具有发展潜力的可再生能源。目前可以通过光催化分解水和光电催化分解水等途径利用太阳能产生氢气。相对于光催化分解水制氢,光电催化一种更高效地获取氢气的方式。在光电催化反应中,半导体光电极材料发挥着十分重要的作用。其中,BiVO因其化学性质稳定,带隙较窄,可吸收自然光中大部分可见光被广泛应用于光电催化的研究。但BiVO仍然存在电荷传输速率慢、光生电子-空穴对易复合等问题。鉴于此,本论文通过构筑三元复合的g-CN/Ag/BiVO和Ni掺杂BiVO,促进光生电荷的传输和分离,提高其光电催化性能。具体研究结果如下:(1)通过旋涂煅烧法制备具有孔结构的BiVO光阳极材料。在对BiVO光阳极的形貌、物相以及光学性质进行表征的基础上,利用LSV对不同条件下制备的BiVO光阳极进行光电流密度测试。探索了前驱体溶液中聚乙烯醇含量、旋涂层数以及煅烧温度对BiVO光阳极光电性能的影响。结果表明,前驱体溶液中聚合物PVA含量以及旋涂层数会影响BiVO光阳极材料的形貌结构和光吸收强度,煅烧温度会影响BiVO光阳极的结晶度,从而影响其光电化学性能。当PVA含量为0.6 g,旋涂层数为三层,煅烧温度为500℃时,BiVO光阳极的光电流密度最大,其光电流密度在外加偏压为1.0 V(***/AgCl)时可达0.46mA?cm。(2)利用浸渍法制备g-CN/Ag/BiVO光阳极。采用XRD、SEM、TEM、XPS以及固体紫外手段对其物相、形貌及光学特性等进行表征。结果表明,Ag纳米颗粒以及g-CN纳米片均匀地覆盖在BiVO表面。采用LSV对复合前后的BiVO光阳极的光电流密度进行测试,在外加偏压为1 V(***/AgCl)条件下,g-CN/Ag/BiVO光阳极的光电流密度可达1.85 mA?cm,约是BiVO光阳极(0.43 mA?cm)的4倍。莫特-肖特基和电化学阻抗谱测试结果表明,复合材料可以提高BiVO光阳极的载流子密度,促进半导体/电解液反应界面的载流子的传输与分离。IPCE测试结果表明,与BiVO光阳极相比,g-CN/Ag/BiVO光阳极的光电转换效率从14.0%增加至28%。(3)通过水热法制备Ni掺杂的BiVO光阳极,探究了Ni掺杂对BiVO光阳极光电性能的影响。研究结果表明,Ni掺杂后BiVO光阳极带隙减小,更有利于光的吸收;0.5%Ni掺杂的BiVO光阳极的光电流密度可达1.01 mA?cm(1 V ***/AgCl),与未掺杂的BiVO光阳极相比,其光电流密度提高了约1.57倍;Ni掺杂后BiVO光阳极的阻抗明显减小,其电子寿命从7.4 ms增加为13.1 ms;载流子浓度明显提高,光电转换效率从14.0%增加至20%。

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项目式教学法在高中思想政治课中的实施策略研究

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作者：赵乙丹华中师范大学

学位级别：硕士

新课标、新教材、新高考,要求中学思政课教学方法进行改进与创新。项目式教学法作为近年备受关注的新式教学方法,要求学生在完成项目的过程中,解决实际问题,进而引导学生自主思考,培养学生学科素养,契合新时代选拔高素质人才的要求。项... 详细信息

新课标、新教材、新高考,要求中学思政课教学方法进行改进与创新。项目式教学法作为近年备受关注的新式教学方法,要求学生在完成项目的过程中,解决实际问题,进而引导学生自主思考,培养学生学科素养,契合新时代选拔高素质人才的要求。项目式教学法于上世纪九十年代传入我国,在高中思政学科的应用策略研究较少。笔者的研究优势在于,从教四年一直在一线实践项目式教学法,结合大量实践经验总结出高中思想政治课实施项目式教学法的实施策略。本文第一部分主要就项目式教学对师生以及学科意义进行分析,其有利于督促教师提升自身素养,引导学生培养核心素养,促进学科整体建设。第二部分是本文的主体,主要将经验总结提炼,通过示例分析,分别就课前准备、课中实施、课后评价三个方面给出策略建议。在课前实施策略中提出,研读课程标准以确定项目驱动性问题的方法,分析核心素养不同水平中的关键行为表现,不同模块课程内容的要求,以及学业质量不同水平的具体表现等;结合新授课、复习课、讲评课等不同课型的特点,进行项目活动方案设计;关注学生不同性格特点、优势等,引导每一位学生在项目活动中找到适合自己的角色,实现思政课的德育效果。在课中实施策略中,针对情境导入设计、课堂活动有效性和课堂提问技巧三方面,以实现学生项目成果与情境的有机融合、提升项目式教学法课堂效率为目的,进行了不同类型的课堂案例实录分析。在课后评价策略中,评价主体方面,分析了学生自身、其他学生、教师、家长的评价特点及注意事项;评价内容方面,针对项目活动前的项目参与度、课堂中的课堂参与度、课后的知识掌握度、个人纵向对比评价等,进行量表示例分析;评价方式方面,主要以课程标准中针对辨析和分析两种不同问题类型的评价量表为例,分析如何实现评价方式的科学性。第三部分就实施项目式教学策略应注意的问题给出建议。一是实施项目式教学策略坚持方向性、主体性、实践性、阶段性的原则;二是实施项目式教学策略需正确处理好教师主导与学生主体、实践活动与理论生成、自主展示与互动评价、自主学习与合作学习等几对关系。

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水基钠离子电池负极材料NaTi2(PO4)3的制备与电化学机理的研究

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作者：赵百丹哈尔滨师范大学

学位级别：硕士

近年来,可再生能源在世界范围内得到迅猛发展,而大规模储能技术是代替可再生能源,并且进行发电技术的关键核心。由于钠资源相对丰富,水基钠离子电池被认为是新一代电池的最佳选择。而水基钠离子电池使用无机钠盐水溶液作为电解质溶液,... 详细信息

近年来,可再生能源在世界范围内得到迅猛发展,而大规模储能技术是代替可再生能源,并且进行发电技术的关键核心。由于钠资源相对丰富,水基钠离子电池被认为是新一代电池的最佳选择。而水基钠离子电池使用无机钠盐水溶液作为电解质溶液,可以从根源上消除安全隐患,它具有易组装、价格低廉、绿色能源、功率高的优势。因此本论文以负极材料NaTi(PO)为研究对象,优选最佳合成条件,同时进行适当的改性研究,并以NaTi(PO)为水基钠离子电池负极材料,研究其电池的电化学性能。1、溶胶-凝胶法合成了NaTi(PO)负极材料。将前驱体经不同煅烧温度600℃,700℃,800℃,900℃的处理,700℃显示为最佳合成温度。在此温度下合成的NaTi(PO)负极材料的相组成更纯。不同温度下的材料在1mol/L NaSO的水溶液里,进行循环伏安测试对比,700℃下的材料有更好的循环可逆性,其氧化还原峰也最强。1mol/L NaSO的水溶液里电化学性能比较好,其在溶液中的电化学行为也与文献中报道的相似。2、采用自组装合成了分层多孔状的NaTi(PO)材料,材料的电化学性能用循环伏安曲线和充放电曲线来描述。与参照样品对比,本电极材料的电化学性能测试结果最佳。本材料的扩散系数为10-10cm2/s数量级,大于两种参照样品的扩散系数数量级。分层多孔状的NaTi(PO)材料在1C电流密度下比容量为129.4mAh·g,电流密度2C下获得比容量为114 mAh·g。本材料在电流密度2C下交替循环300周之后,可以获得稳定的比容量92 mAh·g,库伦效率接近100℅。通过电化学的测试显示出其具有良好的充放电性能和较高的充电比容量,并且该材料具有非常好的循环稳定性。3、采用简易的方法合成了核-壳复合结构有序阵列的NaTi(PO)材料,本材料与参照样品对比,用循环伏安测试和充放电测试对材料进行了表征。对该种材料进行了交流阻抗测试,其测试结果显示核-壳复合结构有序阵列的NaTi(PO)材料有低的电阻值,和好的导电性。实验结果表明材料的电化学性能更佳且循环稳定性能更好。该材料组成的全电池有超长的使用寿命,在1C电流密度下可以循环500周,容量保持率为84%,库伦效率接近100%。在10C电流密度和60C电流密度下交替循环1000周,容量保持率为70%,库伦效率接近100%。达到目前水基钠离子电池的最高程度。另外,核壳复合结构为研究高性能聚阴离子材料提供了新策略。

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西安市秋冬季节植物及景观研究

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作者：赵涧丹西北农林科技大学

学位级别：硕士

植物是园林景观构成的重要元素之一,植物是园林景观中最具生命力的景观元素,园林植物景观除了形成美好的观赏效果之外,还兼有生态、环境甚至经济等方面的效益。然而,由于气候环境的影响,一些城市在秋冬季节的植物景观相对单调,尤其是气... 详细信息

植物是园林景观构成的重要元素之一,植物是园林景观中最具生命力的景观元素,园林植物景观除了形成美好的观赏效果之外,还兼有生态、环境甚至经济等方面的效益。然而,由于气候环境的影响,一些城市在秋冬季节的植物景观相对单调,尤其是气候寒冷的冬季,许多城市甚至无景可观,导致城市吸引力逐渐降低,因此,城市秋冬季节的植物景观问题亟待解决。文章以西安市主城区作为研究对象,采用抽样调查的方法,抽选西安市秋冬季植物观赏效果较好的绿地,调查记录秋冬季节具有景观价值的园林植物及其景观表现,并通过查阅文献、对比分析等方法,对西安市秋冬季节的植物及景观表现进行探索,探讨出能体现西安市秋冬季地域景观特色的植物景观配置模式,总结出适合西安市秋冬植物景观营造的原则和策略。文章分析了城市秋冬季节园林植物的造景要满足四大原则:科学生态原则、艺术审美原则、文化内涵原则及功能实用原则,同时提出秋冬季节的园林植物的布局形式也分为自然式和规则式两种。通过调查,统计出西安市秋冬季节可观赏的植物有292种,隶属于72科156属,其中常绿植物90种,色叶植物107种,观花植物29种,观果植物87种,观枝干植物22种,此外还有一些观姿形植物、观芽植物等,并将这些植物及其观赏价值与应用形式一一列举。调查中也发现这些植物的景观表现存在一些问题:一是景观单调,有失活泼;二是未注重局部小气候的影响;三是植物的冬态美利用不充分,这些秋冬季节可观赏的植物中,常用于城市绿化的种类却不到50%。针对西安市秋冬季节的植物景观现状,文章分别提出了不同类别观赏植物的景观建设研究,并提出要“三靠植物”丰富物种多样性及“四靠措施”保证景观多样性,通过两方面合力来提升西安市秋冬季节的植物景观效果。最后,文章推荐了西安市秋冬季节景观效果较好的乡土植物、兼具环保功能的景观植物以及生态景观效益较好的植物群落配置,以期为西安市乃至陕西地区今后的城市植物景观设计和构想提供一定的理论依据和指导。

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转抗逆基因棉对土壤速效养分含量、酶活性及微生物多样性的影响

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作者：赵孝丹内蒙古师范大学

学位级别：硕士

由于影响棉花产量的各种威胁逐渐增多,使得对棉花抵抗逆境的能力的要求也日渐扩大,是以转抗逆基因棉也随之产生。但随着转抗逆基因棉的种植,人们对其是否会影响土壤生态系统,从而影响土壤生态环境安全的问题,产生了极大的关注。故本研究... 详细信息

由于影响棉花产量的各种威胁逐渐增多,使得对棉花抵抗逆境的能力的要求也日渐扩大,是以转抗逆基因棉也随之产生。但随着转抗逆基因棉的种植,人们对其是否会影响土壤生态系统,从而影响土壤生态环境安全的问题,产生了极大的关注。故本研究以3种转抗逆基因棉(转耐盐碱、抗病、抗旱基因棉)及其常规棉为研究对象,连续两年分别于棉花5个生长期(苗期、蕾期、花铃期、吐絮期、衰老期)采集棉花根围20cm左右的土壤,采用常规分析法、PCR-DGGE-cloning等研究方法,分析了连续两年种植转抗逆基因棉对土壤速效养分含量、酶活性及微生物多样性的变化情况,揭示了转抗逆基因棉连续两年的种植对这3种生物指标的影响。主要研究结果如下：1.3种转抗逆基因棉与其常规棉连续两年的土壤速效养分含量随着生育期、种植年限、棉花品种的不同而不同。与其常规棉相比,3种转抗逆基因棉连续两年的种植对土壤速效养分含量的影响除每年在个别生育期有显著差异外,其它生育期差异不显著。对土壤速效磷含量的分析发现,除转耐盐碱基因棉在2015年蕾期和花铃期,转抗病基因棉在2014年苗期和吐絮期和转抗旱基因棉在2014年苗期的土壤速效磷含量显著低于其常规棉之外,其它生育期差异不显著。对土壤铵态氮和硝态氮含量的分析发现,转耐盐碱基因棉在2015年苗期和连续两年蕾期的土壤铵态氮含量及在2014年苗期和花铃期的土壤硝态氮含量显著高于其常规棉,其它生育期差异不显著;转抗病基因棉连续两年的土壤铵态氮含量无显著差异,但在2014年苗期的土壤硝态氮含量显著高于其常规棉;转抗旱基因棉在2014年苗期的土壤铵态氮含量及连续两年在苗期的土壤硝态氮含量显著高于其常规棉,其它生育期差异不显著。2.转耐盐碱基因棉的土壤脲酶活性在2014年苗期和2015年衰老期显著高于其常规棉,土壤碱性磷酸酶活性在2015年吐絮期显著低于其常规棉,土壤过氧化氢酶活性在2015年苗期显著高于常规棉,其余生育期的3种酶活性无显著差异;转抗病基因棉的土壤脲酶活性在2014年苗期、蕾期、衰老期和2015年吐絮期显著低于其常规棉,土壤过氧化氢酶活性在2014年吐絮期显著高于其常规棉,其余生育期的3种酶活性无显著异;转抗旱基因棉除土壤脲酶活性在2014年苗期显著高于其常规棉之外,土壤过氧化氢酶活性和碱性磷酸酶活性在5个生育期内差异不显著。3种转抗逆基因棉与其常规棉相比连续两年的土壤酶活性因生育期、种植年限、棉花品种及酶种类的不同而产生差异。3.对DGGE指纹图谱进行聚类分析表明,3种转抗逆基因棉和其常规棉连续两年在不同生育期内的土壤微生物群落结构较相似(相似度基本大于60%)。对DGGE指纹图谱进行数字化分析表明,除转耐盐碱基因棉在2015年苗期和衰老期,转抗病基因棉在2014年花铃期和2015年衰老期,转抗旱基因棉在2015年苗期和吐絮期及2014年蕾期和衰老期的土壤香农威纳指数、均匀度和丰富度比其常规棉显著的高之外,其它生育期差异不显著。随着生育期的不同,3种转抗逆基因棉与其常规棉的土壤香农威纳指数、均匀度和丰富度均有所不同,说明3种转抗逆基因棉连续两年的种植不会导致土壤微生物多样性和群落结构发生显著的改变,而受种植年限和生育期的影响较大。对DGGE指纹图谱的主要条带进行割胶回收克隆测序表明,3种转抗逆基因棉与其常规棉连续两年的土壤微生物群落组成相似,这与聚类分析结果吻合,这些同源序列主要属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacterias)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae),其中在放线菌门和变形菌门分布较多。本文初步研究了3种转抗逆基因棉及其常规棉连续两年的种植对土壤速效养分含量、酶活性及微生物多样性的影响。结果表明,3种转抗逆基因棉与其常规棉土壤的速效养分含量、酶活性及微生物多样性的变化与棉花种植年限、生育期及品种有着密不可分的关系,而与常规棉相比,3种转抗逆基因棉本身的种植对土壤速效养分含量、酶活性及微生物多样性的影响不大。但是否说明,3种转抗逆基因棉的种植对土壤生态环境安全的影响微小,仍需长期对各种生物多样性指标进行进一步的监测和试验。

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纳米复合催化剂的制备及其在催化降解中的应用

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作者：赵少丹兰州理工大学

学位级别：硕士

近年来,科研人员发现多功能纳米复合催化剂在物理吸附、医药中间体合成、污水处理、航天燃料、有机催化等领域存在潜在应用价值,随后多功能纳米复合催化剂引起科研人员的密切关注。本文以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯为载体,聚乙烯... 详细信息

近年来,科研人员发现多功能纳米复合催化剂在物理吸附、医药中间体合成、污水处理、航天燃料、有机催化等领域存在潜在应用价值,随后多功能纳米复合催化剂引起科研人员的密切关注。本文以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯为载体,聚乙烯亚胺(PEI)为链接剂与稳定剂,以修饰的四氧化三铁和硫酸钛等为前驱体,醋酸钯为催化活性中心,成功制备出两种新型的纳米复合催化剂:其中Pd NPs/FeO-PEI-RGO被称为磁性纳米复合催化剂,Pd NPs/Ti O/PEI-RGO被称为钯掺杂的二氧化钛纳米复合催化剂。针对新合成的2种纳米复合催化剂,首先进行纳米复合催化剂结构与形貌的表征。借助元素分析仪(EDX)、紫外可见分光光度计(Uv-vis)和傅立叶-红外光谱扫描仪(FT-IR)三种仪器确立了材料的元素组成、化学结构以及含有的官能团;利用俄歇电子能谱(XPS)、X射线衍射仪(XRD)检测复合催化剂的化合价存在状态与颗粒的晶体结构;利用扫描电子显微镜(SEM)以及投射电子显微镜(TEM)检测催化剂的表面的整体形貌与颗粒的微观形貌。其次通过降解一系列工业染料与有机污染物来评估催化剂的催化活性。通过改变p H值、催化剂种类及含量等单因素,进行最佳反应条件的选择,随后测试催化剂的催化活性,结果显示:第一种磁性纳米复合催化剂在Na BH4溶液作为还原剂条件下,降解工业废水染料和有机污染物过程中表现出优良的催化活性、降解率以及回收效率。此外,在十三次重复试验后,磁性纳米复合催化剂仍然显示高的稳定性与催化活性。第二种钯掺杂二氧化钛纳米复合催化剂,利用水热法的优点,在反应温度为180℃、反应时间为12 h的条件下,使得醋酸钯、聚乙烯亚胺与硫酸钛三种物质质量比为1∶10∶50,制备出纳米颗粒大小均匀、分散性好、有一定菱形形貌结构的复合催化剂颗粒。该反应条件温和,成本较低,得到的纳米晶体纯度较高,纳米尺寸较小,比表面积大,以致于光催化降解效果显著,说明金属离子掺杂到二氧化钛中可提高光降解效率和对太阳光的利用率。总之,这2种新型的多功能纳米复合催化剂的颗粒粒径均一,比表面积大,催化活性显著,因此非常适合工业废水的处理。

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磁耦合谐振式无线充电系统副边控制技术研究

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作者：赵梵丹哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近年来,在政府政策与市场需求的激励下,电动汽车的数量正不断增大,但当前有线充电设施存在的可操作性差、安全性低、占地面积大等问题,限制了电动汽车的发展前景。无线充电技术基于无线电能传输理论,通过感应耦合、磁耦合谐振等方式对... 详细信息

近年来,在政府政策与市场需求的激励下,电动汽车的数量正不断增大,但当前有线充电设施存在的可操作性差、安全性低、占地面积大等问题,限制了电动汽车的发展前景。无线充电技术基于无线电能传输理论,通过感应耦合、磁耦合谐振等方式对电动汽车进行非接触充电,具有密封性好、安全性高等优势,具有广阔的应用前景。但是在整体效率、传输距离、偏移能力、控制速度与稳定性等问题上,无线充电技术还有待进一步研究与完善。本文主要研究磁耦合谐振式电动汽车无线充电系统的副边控制技术,在无线电能传输技术的理论基础上,对无线充电系统的各个环节进行分析与优化,设计一套副边控制的电动汽车无线充电系统。本文首先从磁耦合谐振式无线电能传输系统的谐振拓扑出发,分析了使用串-串型谐振拓扑的合理性,利用互感耦合模型和电路方程求解了串-串型谐振拓扑的谐振特性,得出了提高谐振拓扑效率的参数设计方法;分析了谐振元件参数变化对谐振拓扑工作特性的影响,得出了谐振拓扑实际制作的精度要求。接着,本文设计了螺线管型磁耦合机构,建立磁路模型分析了螺线管型磁耦合机构耦合能力的影响因素,设计了分散绕线结构以提高耦合系数和平滑磁磁芯内部磁通密度分布;对副边磁芯结构进行了优化设计,减小了副边磁芯用量,并保证了一定的耦合性能,提高了副边磁芯的利用率。然后,本文研究了基于半控整流电路的简化环节的副边充电电路,基于小信号模型理论计算了副边充电电路输出电流的动态控制特性;建立了副边充电电路的闭环控制环路,设计了合适的补偿环节,完成了基于FPGA的数字PWM控制器设计;利用PLECS仿真软件对整个无线充电系统进行了充电控制仿真,对谐振拓扑导致的控制环路稳定性问题进行了分析,以此对控制环路进行了优化设计。最后,在已有逆变源的基础上,设计制作了谐振拓扑、磁耦合机构和副边充电电路,完成了无线充电系统实验平台,进行了相关的特性实验,实验结果与理论基本相符。在15cm的传输距离下对24V锂电池以5A电流进行充电,在忽略逆变源效率的情况下,系统总效率为84.5%,且在一定水平偏移距离下能保持高效工作。该系统能在3ms内完成充电控制响应,期间无超调与振荡。

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金属基离子液体的制备与催化EC合成PES及其性能的研究

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作者：赵修丹沈阳工业大学

学位级别：硕士

当今世界对于塑料制品的需求已迅速扩大,其产生的废弃塑料由于难以统一回收处理且绝大部分废弃塑料无法在自然环境中有效自行降解,进而会造成环境污染等危害。聚丁二酸乙二醇酯(PES)作为一种可生物降解的脂肪族聚酯被认为是可替代传统... 详细信息

当今世界对于塑料制品的需求已迅速扩大,其产生的废弃塑料由于难以统一回收处理且绝大部分废弃塑料无法在自然环境中有效自行降解,进而会造成环境污染等危害。聚丁二酸乙二醇酯(PES)作为一种可生物降解的脂肪族聚酯被认为是可替代传统塑料产品的生物可降解聚酯,被人们广泛研究并应用。在其合成方法中,碳酸乙烯酯(EC)与丁二酸二甲酯(DMSu)耦合反应法因原子利用率高、能耗低和绿色环保,被认为是较为理想的工艺合成路线,该反应在热力学上可行,但催化剂未参与时反应难以发生。离子液体作为催化剂与传统催化剂相比更加清洁高效,在催化反应中展现出优异的催化性能。本文设计并制备了多种具有高催化性能且接近无毒的离子液体催化剂用于催化该耦合反应合成PES,以期获得离子液体催化该耦合反应的性能及反应机制。首先,设计并制备了 2个系列的酸碱功能型离子液体用于催化该耦合反应,以初步探究含有不同酸碱性功能基团的离子液体催化剂的催化性能。结果表明,碱性催化剂及碱性离子液体对于该反应的活性较高但选择性较差,酸性离子液体催化剂对于该反应催化效果良好,且所制备的2个系列酸碱功能型离子液体中的含Lewis酸金属盐络合的离子液体(IL I-3和IL I’-3)催化效果最优,即含有Lewis酸性金属活性位点的酸性功能化离子液体催化剂具有优异的催化活性及高的反应选择性。其次,为探究双酸协同催化效应对催化性能的影响,进一步设计并制备了 3种双酸型锡基功能化离子液体催化剂。考察了不同功能化咪唑阳离子基团与Lewis酸性金属盐的络合催化性能,结果表现出双酸协同催化效果。并进一步考察了不同功能基团及不同Lewis酸性金属活性位点种类对催化性能的影响,表明含有磺酸基的Lewis酸性金属锡离子液体([HO3S-(CH2)3-mim]Cl-SnCl4)催化效果最优。最佳条件下,PES预聚物的收率超过67.1%,选择性高达82.4%,聚合物PES的数均分子量Mn可达24881。根据试验现象及数据分析推测出该催化体系的反应机理,Lewis酸性金属锡阴离子与Br?nsted酸性咪唑磺酸基阳离子基团通过Z键(Z-bond)作用结合,实现双酸性的协同催化效应,有效抑制了副反应的发生。对产物PES进行了热力学性能及生物降解性能测试,结果表明,其具有良好的热力学性能,可被普通热加工设备成型加工。在一定条件下对PES进行降解试验,24天后样品质量仅剩26.5%,展示出优异的生物降解性能。最后,为进一步提升催化体系的热稳定性和选择性,设计制备了 6种Keggin型单取代多金属氧酸盐离子液体(POM-ILs)催化剂,考察了 POM-ILs中不同中心金属和单取代金属的催化性能。在最佳条件下,PES预聚物的收率达到76.2%,选择性高达85.6%,产物PES的数均分子量Mn可达到22360。探讨了 POM-ILs催化体系可能的反应机理,表明IL阳离子基团与POM阴离子基团通过Z键相互作用,形成协同催化效果,整体呈现出较高的催化活性和选择性,共同促进反应向正方向进行。对产物PES进行了热力学性能等测试,表现出优异的热力学性能,可加工性能较高,且加工能耗相对较低。

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