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基于无机电活性离子交换材料电子/离子传导机理的理论计算及实验研究

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基于无机电活性离子交换材料电子/离子传导机理的理论计算及实验...

作者：丁圣琪太原理工大学

学位级别：硕士

电活性离子交换材料(Electroactive ion exchange materials,EIXMs)是一类通过电化学氧化还原反应产生电子响应的功能材料。将EIXMs制成膜电极,通过调节电极电位,使膜材料在氧化态和还原态之间转变,实现可逆充电和放电过程的同时从溶液... 详细信息

电活性离子交换材料(Electroactive ion exchange materials,EIXMs)是一类通过电化学氧化还原反应产生电子响应的功能材料。将EIXMs制成膜电极,通过调节电极电位,使膜材料在氧化态和还原态之间转变,实现可逆充电和放电过程的同时从溶液中置入或释放离子。由于这种特殊的电控离子交换性能,EIXMs在新能源储存、重金属离子去除、高附加值离子提取等领域得到广泛应用,可有效解决工业化带来的能源危机问题。EIXMs的性能与材料中电子的传导能力和电解液离子在材料内的扩散能力有关,仅依靠实验很难从电子、分子尺度上进行研究,因此借助理论计算手段对设计高性能的EIXMs具有重要的指导意义。本论文采用理论计算结合实验的方法,考察了层状双金属氢氧化物(LDHs)和尖晶石型氧化锰(λ-MnO)两种无机EIXMs的电子/离子传导机制。含过渡金属元素的LDHs是一种具有层状结构的无机EIXMs,普遍用作超级电容器材料。而不同的过渡金属配比往往使得LDHs表现出不同的电化学性能。本论文中采用单极脉冲电沉积(UPED)方法在碳纸基体上合成了NiCoAl-LDHs(x=0-3),并通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安(CV)和阻抗(EIS)对其结构和电化学性能进行表征。采用密度泛函理论(DFT)计算结合分子动力学模拟(MD)方法来解释不同Ni/Co比下表现出不同电化学性能的内在机理,并通过实验进行验证。DFT计算表明Co掺杂后,增强了电子离域性,提高了材料的电子导电性,且促进了层板的去质子化作用。MD模拟表明Co掺杂后增强了OH的扩散性能,且相比于CoAl和Ni Al体系,Co、Ni共存时LDHs具有较大的层间距,促进了电解液中OH离子的扩散,使得NiCoAl-LDHs具有较高的电活性。随着新能源汽车行业的迅猛发展,全球各个国家内对锂资源的需求量日益增加。因此从海水及盐湖水中提取锂离子具有广阔的前景。λ-MnO由于其特殊的结构,表现出对锂离子的高选择性,已成为最具前景的液相锂吸附材料。本文采用理论计算的方法系统地研究了石墨烯掺杂的λ-MnO电极材料对Li的电化学吸附性能,并通过实验对计算结果进行了验证。理论计算从电子导电性、离子导电性和离子选择性三个方面考察掺杂石墨烯对λ-MnO电化学吸附Li性能的影响。通过DFT+U计算表明掺杂石墨烯后,减小了体系的带隙,增强了电子离域性,进而提高了材料的电子导电性。通过NEB法计算表明掺杂石墨烯降低了Li在材料中的扩散能垒,并通过MD模拟证明掺杂石墨烯后提高了Li的扩散系数,从而增强了材料的离子导电性。选用海水中常见的Na、Mg两种离子作为竞争离子来考察材料对Li的扩散选择性,基于NEB法计算得到三种离子的扩散能垒大小顺序为:Mg>Na>Li,结合DFT表明Li在λ-MnO中以纯离子态形式存在,因此Li具有较好的电化学吸脱附性能。

关键词：电活性材料量化计算分子模拟超级电容器锂离子

2型炎症性疾病:2型固有淋巴样细胞-树突状细胞-2型辅助性T细胞的新模式及靶向药物治疗进展

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中华实用儿科临床杂志 2024年第2期39卷 146-150页

作者：王萍萍丁圣刚安徽医科大学第一附属医院儿科合肥230000

近年来, 2型固有淋巴样细胞(ILC2)的发现拓展了人们对2型免疫的理解, 推动了2型炎症概念的诞生。2型炎症是固有免疫和适应性免疫共同介导的炎症反应, 主要由ILC2和2型辅助性T细胞参与, 其特征为2型细胞因子的上调及IgE介导的炎症介质释... 详细信息

近年来, 2型固有淋巴样细胞(ILC2)的发现拓展了人们对2型免疫的理解, 推动了2型炎症概念的诞生。2型炎症是固有免疫和适应性免疫共同介导的炎症反应, 主要由ILC2和2型辅助性T细胞参与, 其特征为2型细胞因子的上调及IgE介导的炎症介质释放和屏障功能障碍。由于2型炎症这一共同内在机制, 患者常出现2型炎症性疾病共存的情况, 且其在儿童和青少年中的患病率和严重程度持续上升, 给患儿及其家庭带来沉重负担。现总结近年来对2型免疫反应机制认知的拓展及对2型炎症性疾病病理生理机制的新认识, 强调ILC2在其中发挥的重要作用, 并对部分用于治疗2型炎症的靶向生物制剂进行概括, 从而对2型炎症有更系统、全面、深入的了解。

关键词： 2型免疫 2型炎症 2型辅助性T细胞 2型固有淋巴样细胞靶向治疗

基于植物功能群的生态系统服务形成与维持机制研究

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生态学报 2024年第1期44卷 60-66页

作者：范玉龙胡楠丁圣彦南阳理工学院南阳473004 河南大学地理与环境学院开封475004

生态系统可以从“结构-功能-服务”3个层次来理解,其中服务是人类的主观感受或效用。维持高质量的生态系统服务还需从生态系统的自然属性入手。结构和功能是生态系统服务形成和维持的内在机制,而植物是生态系统结构和功能的核心驱动力... 详细信息

生态系统可以从“结构-功能-服务”3个层次来理解,其中服务是人类的主观感受或效用。维持高质量的生态系统服务还需从生态系统的自然属性入手。结构和功能是生态系统服务形成和维持的内在机制,而植物是生态系统结构和功能的核心驱动力。植物功能群具有特定功能的植物组合,其中优势植物功能群控制着生态系统的结构和功能。生态系统服务的概念、分类与植物功能群密切相关,植物功能群是生态系统与生态系统服务间更直接的桥梁。建立生态系统服务与植物功能群间的联系,使相关研究有更明确的指向,在深化理论研究的同时使研究成果更容易落地。生态系统服务的形成、维持机制与植物功能群的内在联系主要体现在4个主要方面:(1)植物功能群的内在适应性特征和外在效应是生态系统服务形成的基础;(2)植物功能群的多功能特性为生态系统服务协同提供了可能;(3)植物功能群间替代和互补效应可以提升生态系统服务质量和稳定性;(4)植物功能群能够提供基于自然的生态系统服务修复问题解决方案。

关键词：生态系统服务植物功能群形成与维持机制生态修复

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轨迹数据驱动的车辆换道意图识别模型

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 34-44页

作者：苑仁腾王晨竹项乔君郑欧丁圣轩东南大学交通学院江苏南京211189 中佛罗里达大学土木、环境和建筑工程系美国奥兰多32816-2450

为及时识别、预测车辆的换道行为,综合考虑目标车辆及周边车辆的时空交互关系,结合时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)的时序处理能力和长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)神经网络的门控记忆机制,构建了基于TCNL... 详细信息

为及时识别、预测车辆的换道行为,综合考虑目标车辆及周边车辆的时空交互关系,结合时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)的时序处理能力和长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)神经网络的门控记忆机制,构建了基于TCNLSTM网络的车辆换道意图识别模型。首先,将目标车辆的驾驶意图分为直行、向左换道和向右换道3种类型,从CitySim车辆轨迹数据集中提取出目标车辆及对应同车道、左侧车道、右侧车道的相邻前车和相邻后车的轨迹数据,并利用中值滤波算法获得车辆运行状态指标。其次,针对统计学理论和机器学习方法面临的识别精度不高、训练时间长、参数更新慢等问题,提出利用膨胀卷积技术提取时间序列的时序特征,采用门控记忆单元捕捉时序特征的长期依赖关系,并以目标车辆及周边相邻车辆的速度、加速度、航向角、航向角变化率和相对位置信息等54个车辆状态指标为输入变量,以车辆的换道意图为输出变量,构建了一个基于TCN-LSTM网络的车辆换道意图识别模型。最后,对比分析了不同输入时间步长下TCN、支持向量机(Support Vector Machines,SVM)、LSTM和TCN-LSTM模型的识别精度。结果表明:输入时间序列长度为150帧时,TCN-LSTM模型的识别精度达到最高值96.67%;从整体分类精度来看,相比LSTM、TCN和SVM模型,TCN-LSTM模型的换道意图分类准确率分别提升了1.34、0.84和2.46个百分点,展现出了更高的分类性能。

关键词：交通工程换道意图时间卷积网络长短期记忆神经网络车辆轨迹 CitySim数据集

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外星人在苏北平原

四川文学 2024年第4期 71-79页

作者：丁圣润

一高考失败那年,我十七岁,去了一家理发店当学徒,附近的光明电厂等待拆迁,县城的房价八九千,而市区的房价一万二.我一个月工资两千六,一千块钱交房租,六百块钱用来足浴按摩,三百喝酒,三百吃饭,三百网费,还剩一百攒起来当买房钱.

关键词：

来源：博看期刊评论

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“三如”行动锻造纪检监察铁军

当代电力文化 2024年第6期 58-59页

作者：丁圣权国网电科院北京科东公司

要打赢反腐败斗争攻坚战持久战,必须锻造绝对忠诚的纪检监察铁军,永远吹冲锋号,把不敢腐的震慑力、不能腐的约束力、不想腐的感召力结合起来,持续保持惩治腐败高压态势。

关键词：纪检监察队伍建设铁军本色

基于知识图谱推理的热轧带钢产品质量缺陷追溯

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计算机集成制造系统 2024年第3期30卷 1105-1114页

作者：张佳琪凌卫青同济大学电子与信息工程学院CIMS研究中心上海201804

热轧带钢生产面临多工况、机理复杂、工艺参数繁多等问题,造成专家很难及时有效给出生产中导致质量缺陷的原因。由此提出一种基于知识图谱推理的质量缺陷追溯方法。首先通过可解释方法SHAP实现对随机森林模型预测结果的解释,并通过知识... 详细信息

热轧带钢生产面临多工况、机理复杂、工艺参数繁多等问题,造成专家很难及时有效给出生产中导致质量缺陷的原因。由此提出一种基于知识图谱推理的质量缺陷追溯方法。首先通过可解释方法SHAP实现对随机森林模型预测结果的解释,并通过知识图谱将数据挖掘结果与工艺机理、专家经验等知识进行融合,进一步将图谱中表示工艺参数与质量参数依赖关系的子图映射到贝叶斯网络,推断不同工艺参数导致产品质量缺陷的后验概率。实际生产数据验证表明,针对不同生产工况,该方法能有效识别各个批次中导致质量缺陷的工艺参数,表现出良好识别率。

关键词：热轧带钢质量缺陷知识图谱可解释人工智能贝叶斯网络

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提升纳税服务质效，有想法有方法

云端

云端 2024年第27期 118-120页

作者：丁圣举中国海洋大学

基于经营思维的纳税服务就是将纳税人看作经营活动的客户，围绕“纳税服务的效率管理、收入增加、成本降低”工作中心来实现纳税服务经济效益的最大化。纳税服务流程和组织再造，创新纳税服务方式，“智慧税务”往纵深推进，对纳税人实...

基于经营思维的纳税服务就是将纳税人看作经营活动的客户，围绕“纳税服务的效率管理、收入增加、成本降低”工作中心来实现纳税服务经济效益的最大化。纳税服务流程和组织再造，创新纳税服务方式，“智慧税务”往纵深推进，对纳税人实施纳税服务需求管理，建立多层次纳税服务考核评价体系和纳税服务监督机制，将会提升纳税服务质效。税收是国家为了向社会提供公共产品或公共服务、满足社会公共需求、参与社会产品的再分配，凭借政治权力强制性、无偿性、固定性取得财政收入。当纳税人在履行纳税义务的过程中对政策产生疑问、业务办理遇到困难、权利受到侵害时，税务机关为纳税人提供优良的纳税环境、保护纳税人权益、提供有效的帮助、维护税收秩序也就成了国家的法定职责与应尽义务。因此，纳税服务产生。

关键词：

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受控自回归系统的带惩罚项梯度辨识算法

控制与决策 2024年第8期39卷 2719-2727页

作者：孙焕琪熊伟丽丁锋江南大学物联网工程学院

基于带惩罚项准则函数,研究受控自回归系统的辨识问题.首先,通过负梯度搜索,极小化带惩罚项的准则函数,得到计算参数估计的递推关系,并利用一维线搜索确定最佳步长,推导带惩罚项投影梯度辨识算法和带惩罚项随机梯度辨识算法;然后,为了... 详细信息

基于带惩罚项准则函数,研究受控自回归系统的辨识问题.首先,通过负梯度搜索,极小化带惩罚项的准则函数,得到计算参数估计的递推关系,并利用一维线搜索确定最佳步长,推导带惩罚项投影梯度辨识算法和带惩罚项随机梯度辨识算法;然后,为了提高带惩罚项随机梯度算法的收敛速度,使用多新息辨识理论,推导带惩罚项多新息随机梯度辨识算法;最后,通过仿真实例验证所提出算法的有效性.

关键词：参数估计随机梯度多新息辨识惩罚项准则函数