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直接乙醇燃料电池电催化剂研究

直接乙醇燃料电池电催化剂研究

作者：韦小刚湖南大学

学位级别：硕士

直接乙醇燃料电池(DEFC)具有工作温度低、启动快和能量转化效率高等特点,同时燃料资源丰富、价格低廉、来源广泛而且便于携带和运输,有望应用于便携式电子设备、移动电话和电动汽车等方面,对于解决目前能源短缺和环境污染等问题具有重... 详细信息

直接乙醇燃料电池(DEFC)具有工作温度低、启动快和能量转化效率高等特点,同时燃料资源丰富、价格低廉、来源广泛而且便于携带和运输,有望应用于便携式电子设备、移动电话和电动汽车等方面,对于解决目前能源短缺和环境污染等问题具有重大的意义。但是目前阻碍DEFC商业化发展的主要问题之一是乙醇分子在阳极的反应活性低。目前DEFC的电催化剂主要是贵金属Pt,但其价格昂贵,资源稀少。因此,为了降低燃料电池成本,我们有必要开发用量少、活性高的新型电催化剂。本文从解决DEFC主要技术问题入手,进行了以下几个方面的研究: (1)以溶胶凝胶方法制备了SiO修饰的碳纳米管(SiO-CNTs)为载体材料,利用微波辅助加热化学还原方法制备了Pt/SiO-CNTs纳米催化剂。分别利用扫描电子显微镜和能量散射谱仪对Pt/SiO-CNTs纳米颗粒的表面形貌和元素组成进行了表征。在酸性介质中,通过循环伏安法研究了Pt/SiO-CNTs纳米催化剂对乙醇氧化的电催化性能。与商用催化剂PtRu/C (E-TEK)相比,在相同的催化剂载量和实验条件下,Pt/SiO-CNTs催化剂比PtRu/C(E-TEK)催化剂对乙醇氧化具有更好的催化活性和抗CO中毒能力。 (2)通过高温分解乙炔对SiO进行碳化处理制备了SiO-C颗粒,并以其为载体制备了Pt/SiO-C电催化剂。分别利用扫描电子显微镜和能量散射谱仪对SiO-C颗粒的表面形貌和Pt/SiO-C电催化剂的元素组成进行了表征。采用循环伏安法研究了Pt/SiO-C电催化剂对乙醇氧化的电催化活性,通过交流阻抗方法检测了Pt/SiO-C电催化剂的导电性。结果表明,与Pt/SiO电催化剂相比, Pt/SiO-C电催化剂具有更好的催化活性和导电性,说明碳化处理后的二氧化硅的导电性得到了改善,从而提高了催化剂的电催化活性。 (3)采用强氧化剂高锰酸钾与葡萄糖的反应,制备了MnO-C复合物,分别利用扫描电子显微镜、能量散射谱仪以及XRD对MnO-C的表面形貌和元素组成进行了表征。通过循环伏安法研究了MnO-C复合物在碱性条件下对氧还原反应的电催化活性。结果表明,MnO-C对氧还原反应具有很好的电催化活性,MnO-C有望成为高效低成本的碱性燃料电池阴极电催化剂。

关键词：直接乙醇燃料电池二氧化硅铂电催化剂 MnOx

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基于飞轮转速的平均指示压力及气缸压力识别

基于飞轮转速的平均指示压力及气缸压力识别

作者：韦小刚燕山大学

学位级别：硕士

平均指示压力是指发动机单位气缸容积所做的指示功，是发动机扭矩管理系统中的重要信号，基于压力传感器的平均指示压力计算方法成本过高，且只限于在实验室中使用。通过其它低成本方法间接估计气缸压力以及平均指示压力对于实现发动机... 详细信息

平均指示压力是指发动机单位气缸容积所做的指示功，是发动机扭矩管理系统中的重要信号，基于压力传感器的平均指示压力计算方法成本过高，且只限于在实验室中使用。通过其它低成本方法间接估计气缸压力以及平均指示压力对于实现发动机故障在线监测、诊断和扭矩控制有着重要的意义。在四缸发动机中每缸做功区间大致与飞轮从由最小转速上升到最大转速的区间相对应，且各缸做功区间基本上独立。本文首先利用编程得到每缸平均指示压力以及每缸做功过程中对应的飞轮转速波峰谷值以及平均转速，在对单缸机平均指示压力与转速波动模型改进的基础上得到了四缸机平均指示压力单工况模型，并提出了无需判断发动机运行工况的的平均指示压力计算方法及通用模型，基于平均指示压力模型计算的平均指示扭矩的绝对误差在4N·m以内。对现有的汽油机单区燃烧模型进行简化，得到一个关于散热比、定热容比、效率系数、形状系数和燃烧持续角度5个特征参数的简化模型，用最小二乘法对176组气缸力压数据从燃烧起点到排气门开启区间进行拟合，得到这5个参数经验模型公式，最终根据回归的气缸压力模型计算了IMEP、50%和90%已燃烧质量分数角度。在前一章工作的基础上建立了从进气门关闭到排气门开启阶段的压力模型，并对其关键参数进行回归，计算了初始压力估计误差和模型参数误差对气缸压力和平均指示压力回归效果的影响。

关键词：飞轮转速平均指示压力气缸压力识别单区燃烧模型指示扭矩估计

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CMOS工艺下无线局域网功率放大器的设计

CMOS工艺下无线局域网功率放大器的设计

作者：韦小刚南京理工大学

学位级别：硕士

这篇论文以无线局域网发射机射频前端中的功率放大器为研究对象,根据IEEE802.11a标准,主要采用安捷伦公司的ADS软件进行A类和AB类功率放大器电路的设计。首先,在介绍功率放大器主要性能指标和基本工作原理的基础上,根据应用背景的要求... 详细信息

这篇论文以无线局域网发射机射频前端中的功率放大器为研究对象,根据IEEE802.11a标准,主要采用安捷伦公司的ADS软件进行A类和AB类功率放大器电路的设计。首先,在介绍功率放大器主要性能指标和基本工作原理的基础上,根据应用背景的要求,采用两级差分放大结构进行A类功率放大器的设计,包括直流偏置网络、放大电路和级间匹配网络、输出匹配网络、输入匹配网络的设计,其中,使用共源共栅电感对电路进行改进以提高功率放大器的效率。仿真结果如下：在1.8V电源电压下,中心频率在5.25GHz,A类功率放大器静态电流为289mA,输出1dB压缩点为19.7dBm,功率增益为29.9dB,功率附加效率PAE接近18.0%。结果表明,改进型A类功率放大器的效率有所提高,可用于802.11a系统中。其次,在A类功率放大器的基础上,通过改变放大电路的偏置状态来进行AB类功率放大器的设计。其中,为提高AB类功率放大器的线性度,提出了电容补偿技术。仿真结果如下：在1.8V电源电压下,中心频率在5.25GHz,AB类功率放大器静态电流为269mA,输出1dB压缩点为20.6dBm,功率增益为23.9dB,功率附加效率PAE接近23.4%。结果表明,改进型AB类功率放大器的线性性能有所改善,可用于802.11a系统中。最后,对TSMC0.18μmCMOS工艺库中主要器件的模型进行介绍,在此基础上采用Cadence软件设计A类和AB类功率放大器的版图。对于通信系统中射频组件的设计来说,以上工作具有一定的参考价值。

关键词：功率放大器效率线性度无线局域网 CMOS工艺

基于nDPI的轻量级入侵检测与防御系统的设计与实现

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计算机应用与软件 2019年第8期36卷 317-319,333页

作者：韦小刚南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)

移动互联给人们带来便利的同时,也引入了许多安全风险。针对特定业务的安全防护,因为业务协议单一,业务访问量不大,流量分析及非法协议识别等技术手段可有效检测出网络攻击。采用主流的网络抓包手段,基于nDPI深度报检测技术,设计并实现... 详细信息

移动互联给人们带来便利的同时,也引入了许多安全风险。针对特定业务的安全防护,因为业务协议单一,业务访问量不大,流量分析及非法协议识别等技术手段可有效检测出网络攻击。采用主流的网络抓包手段,基于nDPI深度报检测技术,设计并实现轻量级的入侵检测与防御系统。测试结果表明,该系统可以通过流量检测出异常协议,并追溯到相应终端,从而进行异常终端响应处置,阻断从终端发起的异常连接,从而达到入侵防御的目的。

关键词：入侵检测入侵防御流量分析协议识别

基于飞轮转速及其波动的气缸IMEP估计模型

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中国机械工程 2013年第9期24卷 1210-1214页

作者：甄龙信韦小刚滕晓雷燕山大学秦皇岛066004

分析了四缸汽油机各缸平均指示压力(IMEP)与对应的飞轮平均角速度和角速度波动乘积之间的线性相关性,得出其线性相关性较弱的结论。采用最小二乘参数识别法得到了利用飞轮平均角速度和角速度波动估计各缸IMEP的单工况模型,以平均角速度... 详细信息

分析了四缸汽油机各缸平均指示压力(IMEP)与对应的飞轮平均角速度和角速度波动乘积之间的线性相关性,得出其线性相关性较弱的结论。采用最小二乘参数识别法得到了利用飞轮平均角速度和角速度波动估计各缸IMEP的单工况模型,以平均角速度、角速度波动和平均负载的多项式模型代替单工况模型中的模型系数得到了估计IMEP的稳态工况通用模型,IMEP的估计值和实测值之间的相对误差在8%以内。

关键词：飞轮转速转速波动平均指示压力(IMEP) 估计模型

Pt-SiO_2-CNTs催化剂的制备及其对乙醇催化氧化的研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2008年第10期35卷 51-54页

作者：陈金华韦小刚庞海丽刘博张小华旷亚非湖南大学化学化工学院湖南长沙410082

以溶胶凝胶方法制备的SiO2修饰的碳纳米管(SiO2-CNTs)为载体材料,利用微波辅助加热化学还原方法制备了Pt-SiO2-CNTs纳米催化剂.分别利用扫描电子显微镜和能量散射谱仪对Pt-SiO2-CNTs纳米颗粒的表面形貌和元素组成进行了表征.在酸性介质... 详细信息

以溶胶凝胶方法制备的SiO2修饰的碳纳米管(SiO2-CNTs)为载体材料,利用微波辅助加热化学还原方法制备了Pt-SiO2-CNTs纳米催化剂.分别利用扫描电子显微镜和能量散射谱仪对Pt-SiO2-CNTs纳米颗粒的表面形貌和元素组成进行了表征.在酸性介质中,通过循环伏安法研究了Pt-SiO2-CNTs纳米催化剂对乙醇氧化的电催化性能.与商用催化剂PtRu/C(E-TEK)相比,在相同的催化剂载量和实验条件下,Pt-SiO2-CNTs催化剂比PtRu/C(E-TEK)催化剂对乙醇氧化具有更好的催化活性和抗CO中毒能力.

关键词：乙醇电催化 Pt-SiO2-CNTs纳米催化剂燃料电池

风积沙填筑铁路路基累积塑性变形及临界动应力试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第1期21卷 138-148页

作者：韦朝新疆铁道勘察设计院有限公司新疆乌鲁木齐830011

目前用于铁路基床的填料大多数为级配优良的填料,而对风积沙作为路基填料在列车荷载作用下的累积塑性变形特性和临界动应力研究不多,但风积沙作为路基填料已在沙漠铁路建设中得到运用。为探究列车荷载作用下风积沙填料填筑铁路路基的累... 详细信息

目前用于铁路基床的填料大多数为级配优良的填料,而对风积沙作为路基填料在列车荷载作用下的累积塑性变形特性和临界动应力研究不多,但风积沙作为路基填料已在沙漠铁路建设中得到运用。为探究列车荷载作用下风积沙填料填筑铁路路基的累积塑性变形演变特性及临界动应力,考虑围压、动应力幅值、压实系数和含水率等因素的影响,开展一系列动三轴试验。试验结果表明:风积沙累积塑性应变随压实系数、围压的增大而减小,随动应力幅值的增大而增大。以最优含水率为分界点,低于最优含水率时,风积沙累积塑性应变随含水率的增加而减小;高于最优含水率时,风积沙累积塑性应变随含水率的增加而增大。风积沙试样的累积塑性应变曲线可分为:稳定型、临界型和破坏型。根据对累积塑性应变曲线的分类,获得了不同条件下风积沙填料的临界动应力。风积沙临界动应力随围压和压实系数的增大而增大,饱和含水率下风积沙填料的临界动应力明显小于天然含水率和最优含水率下风积沙填料的临界动应力。临界动应力和围压具有较好的线性关系。构建了可考虑围压和含水率影响的风积沙临界动应力经验公式,通过临界动应力公式确定了不同工况下风积沙作为路基填料的适用范围。试验结果可为沙漠铁路的设计、施工以及运营提供经验和理论依据。

关键词：铁路路基风积沙累积塑性应变临界动应力动三轴试验基床表层

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一种改进型SPI高可靠通信机制设计

单片机与嵌入式系统应用 2014年第8期14卷 59-61页

作者：韦小刚国网电力科学研究院南京210003 南瑞集团公司

SPI通信作为一种全双工高速通信方式,电路实现简单、占用资源少,在工业嵌入式系统中应用十分广泛。但是,通信过程中没有握手、应答和数据校验,影响了系统通信的可靠性。本文通过对嵌入式系统中的SPI通信机制的研究与分析,设计了一种高... 详细信息

SPI通信作为一种全双工高速通信方式,电路实现简单、占用资源少,在工业嵌入式系统中应用十分广泛。但是,通信过程中没有握手、应答和数据校验,影响了系统通信的可靠性。本文通过对嵌入式系统中的SPI通信机制的研究与分析,设计了一种高可靠性的SPI通信机制。这种SPI通信机制的高可靠性通过系统长期的现场应用得到了验证。

关键词： SPI接口可靠性改进外设

乙醇在Pt/SiO_2-CNTs纳米催化剂上的电催化氧化

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邢台职业技术学院学报 2011年第3期28卷 74-77页

作者：朱静李路韦小刚商丘师范学院化学系河南商丘476000 湖南大学化学化工学院湖南长沙410006

通过溶胶凝胶方法制备SiO2修饰的碳纳米管(SiO2-CNTs)为载体材料,利用微波辅助加热化学还原方法制备Pt/SiO2-CNTs电催化剂。然后分别利用扫描电子显微镜和能量散射谱仪对Pt/SiO2-CNTs电催化剂的表面形貌和元素组成进行了表征。在酸性介... 详细信息

通过溶胶凝胶方法制备SiO2修饰的碳纳米管(SiO2-CNTs)为载体材料,利用微波辅助加热化学还原方法制备Pt/SiO2-CNTs电催化剂。然后分别利用扫描电子显微镜和能量散射谱仪对Pt/SiO2-CNTs电催化剂的表面形貌和元素组成进行了表征。在酸性介质中,采用循环伏安法研究了Pt/SiO2-C电催化剂对乙醇氧化的电催化活性。与商用催化剂PtRu/C电催化剂相比,在相同催化剂载量和实验条件下,Pt/SiO2-CNTs电催化剂具有更好的催化活性和抗CO中毒能力。

关键词：二氧化硅电催化剂纳米