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Ti3C2Tx-MXene复合材料的制备及其在电化学传感中的应用研究

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Ti3C2Tx-MXene复合材料的制备及其在电化学传感中的应用研究

作者：王焕焕延安大学

学位级别：硕士

目前,食品和环境安全已成为目前人们广泛关注的社会问题。不断建立新原理、新方法,开发新仪器设备以实现食品、环境中有毒有害物质的检测是分析化学的社会责任。将纳米材料的催化活性与电化学分析的优点相结合是目前电分析化学研究的热... 详细信息

目前,食品和环境安全已成为目前人们广泛关注的社会问题。不断建立新原理、新方法,开发新仪器设备以实现食品、环境中有毒有害物质的检测是分析化学的社会责任。将纳米材料的催化活性与电化学分析的优点相结合是目前电分析化学研究的热点之一。近年来,新型二维材料-过渡金属碳化物/氮化物（MXene）的发现为纳米材料电化学传感开辟了新研究领域。和其他纳米材料相比,MXene在电化学传感领域最引人瞩目的特点是其具有独特的金属导电特性、大表面积、丰富的表面活性基团及高电催化活性。但是,像其它二维材料一样,MXene片层间的团聚及高亲水性导致难以直接将MXene超薄、稳定地负载于基础电极表面,这限制了其在电化学传感领域的实际应用。解决这些问题的主要途径是将MXene与其它材料杂化复合。基于此,本论文先对目前MXene基复合材料的制备方法及其在电化学传感领域的应用进行了综述。然后以PDDA为交联剂采用静电组装法将TiCT-MXene纳米片超薄组装在还原氧化石墨烯（r GO）片层的表面,制得了一种TiCT-MXene-PDDA-r GO复合材料,并用于加碘食盐中碘酸钾含量的电化学传感。以TiCT-MXene-PDDA-r GO复合材料为载体,进一步采用静电组装法和电化学沉积法将金纳米粒子和铜纳米粒子引入到TiCT-MXene-PDDA-r GO表面,分别制备了可用于六价铬和硝酸根离子检测的电化学传感器。全文内容如下:1.采用HF刻蚀TiAl C结合超声分散法制备了TiCT-MXene纳米片,采用原位水热还原法制备了聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）功能化的还原氧化石墨烯（PDDA-r GO）,再通过静电作用将TiCT-MXene组装于PDDA-r GO表面,得到TiCT-MXene-PDDA-r GO复合材料。采用X-射线粉末衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman spectroscopy）及扫描电镜技术（SEM）对复合材料的组成和形貌进行了表征。最后将其采用滴涂法修饰在玻碳电极（glassy carbon electrode,GCE）表面,制得TiCT-MXene-PDDA-r GO/GCE修饰电极,用于加碘食盐中碘酸钾含量的测定。结果表明,PDDA-r GO可作为一种良好的载体高稳定性地超薄负载TiCT-MXene纳米片。复合材料中TiCT-MXene为界面提供了金属导电性,显著提高了电极的电化学活性;PDDA和r GO增强了界面导电性。带正电荷的PDDA对碘酸根的静电相互作用加快了碘酸根的传质效率。在各种因素的协同作用下,该电极对碘酸根的电还原过程表现出强的催化活性。安培法定量检测的线性范围为:1.0×10～4.7×10mol/L,检出限为4.5×10mol/L（S/N=3）,灵敏度可达192μA/（mmol/L）。该目标修饰电极在检出限、灵敏度及线性范围方面分析性能都较好,可用于精制加碘盐中碘酸钾含量的测定。2.利用TiCT-MXene的还原性,先采用自还原法制备了金纳米粒子（Au NPs）-TiCT-MXene（Au NPs-TiCT-MXene）复合材料。再利用TiCT-MXene表面的负电荷与PDDA正电荷间的静电作用将Au NPs-TiCT-MXene组装在上述制备的PDDA-r GO表面,制得Au NPs-TiCT-MXene-PDDA-r GO复合材料。采用X-射线粉末衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman spectroscopy）及扫描电镜技术（SEM）对复合材料的组成和形貌进行了表征。最后采用滴涂法将其修饰在玻碳电极表面,制得Au NPs-TiCT-MXene-PDDA-r GO/GCE电极,用于水中铬（VI）含量的电化学检测。研究结果表明,Au NPs和TiCT-MXene的引入增强了复合材料的电化学活性,复合材料中的PDDA和r GO则进一步提高了界面电化学活性和稳定性。在各组分协同作用下,该复合材料表现出促进还原铬（VI）的电化学活性。安培法定量检测Cr（VI）时,线性范围为:2.0×10～1.1×10mol/L（1.0～572μg/L）和1.1×10～3.9×10mol/L（0.57～20 mg/L）,检出限为1.0×10mol/L(0.52μg/L,（S/N=3）),灵敏度分别为155μA/（mmol/L）和106μA/（mmol/L）。该电极检出限低、线性范围宽、灵敏度高,可用于河水和自来水中铬（VI）的测定。3.先采用原位水热还原法制备了聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）功能化的还原氧化石墨烯（PDDA-r GO）,再通过静电作用将TiCT-MXene组装于PDDA-r GO表面,得到TiCT-MXene-PDDA-r GO复合材料,采用滴涂法将其固载到玻碳电极表面（TiCT-MXene-PDDA-

关键词： Ti3C2Tx-MXene 聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA) 还原氧化石墨烯电化学传感食品分析环境检测

草莓红叶根腐病菌的生物学特性、致病机制及防治研究

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草莓红叶根腐病菌的生物学特性、致病机制及防治研究

作者：凌焕贵扬州大学

学位级别：硕士

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热敏变色纺织材料的研究进展

针织工业 2024年第2期 83-88页

作者：楼焕刘茜上海工程技术大学纺织服装学院上海201620

热敏变色纺织品个性化与时尚感强,能实现色彩动态变化,具有良好的功能实用性,可提高产品附加值。为适应纺织领域对热敏变色材料的要求,微胶囊技术常应用于热敏变色纺织材料的开发。文中总结目前热敏变色纺织材料的加工方法,对现有国内... 详细信息

热敏变色纺织品个性化与时尚感强,能实现色彩动态变化,具有良好的功能实用性,可提高产品附加值。为适应纺织领域对热敏变色材料的要求,微胶囊技术常应用于热敏变色纺织材料的开发。文中总结目前热敏变色纺织材料的加工方法,对现有国内外研究者对热敏变色纺织材料的制备进行归纳总结,得出热敏变色微胶囊技术广泛用于纺织领域,主要使用印花法和后整理法加工得到热敏变色纺织材料;热敏变色纺织材料的色谱拓展是目前研究的新方向;结合其他功能整理或功能材料,可实现热敏变色纺织品的多功能化。

关键词：热敏变色微胶囊印花法后整理法色谱拓展多功能纺织品相变储能调温

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纤维基比色氨气传感器的制备及应用研究

纤维基比色氨气传感器的制备及应用研究

作者：汪思焕武汉纺织大学

学位级别：硕士

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基于高维泊松数据的两阶段在线监控算法研究

基于高维泊松数据的两阶段在线监控算法研究

作者：那焕彤天津职业技术师范大学

学位级别：硕士

目前,在工业质量控制领域中除了经常需要监控连续型数据之外,还需要监控离散型数据,其中高维泊松分布的数据在现代制造业中非常普遍。控制图在统计过程控制中发挥着关键的作用。其可以帮助监测统计过程控制中是否存在由特殊情况引起的变... 详细信息

目前,在工业质量控制领域中除了经常需要监控连续型数据之外,还需要监控离散型数据,其中高维泊松分布的数据在现代制造业中非常普遍。控制图在统计过程控制中发挥着关键的作用。其可以帮助监测统计过程控制中是否存在由特殊情况引起的变化,并及时采取相应的措施。休哈特(Shewhart)类型的控制图主要用于监控过程中的大幅度漂移,而累积和(CUSUM)控制图和指数加权移动平均(EWMA)控制图对于过程中的小幅度漂移更加敏感。目前有大量的文献提出利用统计过程控制技术来监控高维数据,但对于监控高维泊松数据的方案较为稀少。少数针对泊松数据提出的方法也不能完全满足对高维数据的监控需求。此外,现有的控制图对于监控泊松分布均值的小幅度变化并不敏感,因此改进控制图的研究也相对较少。为了高效迅速地监控高维泊松数据流,本文提出一种两阶段算法,并用CUSUM控制图进行过程监控。该算法将泊松数据正态化,在第一阶段利用全局统计量来控制全局误报率,使其能够判断是否存在脱控数据流并将全局误报率控制在用户设定水平,在第二阶段利用局部统计量和错误发现率(False Discovery Rate,FDR)算法来控制局部误报率,使其能够判断脱控数据流所在位置并令局部误报率等于第Ⅰ类错误率。本文采用蒙特卡洛模拟给出两个阶段的控制限并说明两阶段算法具有良好的表现与稳健性。另外,本文还提出两种控制图来监控泊松过程的均值变化并评估其平均运行长度(Average Run Length,ARL),分别是采用Nasir和Muhammad思想的混合EWMA-CUSUM控制图以及基于Muhammad和Aamir思想的改进EWMA控制图。在ARL方面,将所提出的两种控制图与经典CUSUM控制图、经典EWMA控制图、快速初始响应(Fast Initial Response,FIR)CUSUM控制图、FIR EWMA控制图作比较,发现混合EWMA-CUSUM控制图在检测小漂移时要优于其他控制图。通过对模拟数据进行实验,比较这六种控制图的表现,评估其们在监控泊松数据时的效果,为改进控制图的研究提供参考,以提高对泊松数据小漂移情况的敏感性。

关键词：高维泊松数据 CUSUM EWMA 平均运行长度错误发现率

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融合事件和情感的图像语义描述框架研究

农业图书情报学报 2024年第2期36卷 51-60页

作者：胡守敏董焕晴华中师范大学图书馆武汉430079 华中师范大学信息管理学院武汉430079

[目的/意义]针对图像组织和检索过程中存在的语义缺失和不完整性问题,提出一个面向社会化媒体中的图像语义描述框架,旨在丰富现有的图像描述理论体系,提高图像的检索效率和利用率,为实现自动化的图像语义标注提供参考。[方法/过程]首先... 详细信息

[目的/意义]针对图像组织和检索过程中存在的语义缺失和不完整性问题,提出一个面向社会化媒体中的图像语义描述框架,旨在丰富现有的图像描述理论体系,提高图像的检索效率和利用率,为实现自动化的图像语义标注提供参考。[方法/过程]首先,调研分析国内外有关图像描述的研究进展,总结现有的图像描述和标注理论、元数据规范和相关技术方法;其次,在此理论基础上,针对社会化媒体图像领域,构建社会化媒体图像语义描述框架,并详细阐述语义层次及其相互关系。最后,通过人物图像和风景图像实例描述验证图像语义描述框架的可行性。[结果/结论]人物图像和风景图像描述实例结果表明,图像语义描述框架可通过各层之间的语义关联消除图像描述中的“语义鸿沟”,实现对图像外部特征和内容特征的多侧面、多维度、多层次的结构化和语义化描述,具有较强的可移植性和灵活性。

关键词：语义描述框架图像特征语义标注 Sora

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基于成本分担的复杂装备核心技术研发激励机制

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系统科学与数学 2024年

作者：刘云刘勇王朱程赵焕焕江南大学商学院无锡职业技术学院管理学院

复杂装备核心技术研发是一个多主体协同创新的活动,然而由于创新主体在目标、利益等方面的述求不同,他们往往不按照研发系统的要求投入相应的努力程度和合作程度,这直接影响复杂装备核心技术研发进度和效率.为调动创新主体积极性与能动... 详细信息

复杂装备核心技术研发是一个多主体协同创新的活动,然而由于创新主体在目标、利益等方面的述求不同,他们往往不按照研发系统的要求投入相应的努力程度和合作程度,这直接影响复杂装备核心技术研发进度和效率.为调动创新主体积极性与能动性,亟需构建一种有效的激励机制.鉴于此,针对复杂装备核心技术研发激励问题,考虑到努力程度、合作程度和核心技术水平是影响复杂装备核心技术研发的重要因素,从成本分担视角,利用博弈分析技术,构建了复杂装备核心技术研发利益模型,分析了合作、非合作、激励情形下的最优决策,进而设计了核心技术研发激励机制,并以实际案例验证了模型的有效性与合理性.

关键词：复杂装备核心技术研发激励机制成本分担

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知识创生理论下企业教师的隐性知识显化机制

高等工程教育研究 2024年第3期 140-145页

作者：徐梅焕石伟平华东师范大学职业教育与成人教育研究所

促进企业教师隐性的职业经验向显性的教学内容转化是解决企业教师教学困境的关键点。研究基于对9位企业教师深度访谈的资料,识别了企业教师知识转化的行为和过程,从技师社会化、教师社会化、表征化、联结化、内隐化五个方面构建了企业... 详细信息

促进企业教师隐性的职业经验向显性的教学内容转化是解决企业教师教学困境的关键点。研究基于对9位企业教师深度访谈的资料,识别了企业教师知识转化的行为和过程,从技师社会化、教师社会化、表征化、联结化、内隐化五个方面构建了企业教师隐性知识显化的螺旋模型。根据研究结果,持续的技师社会化、建立企业教师与其他教师学习共同体、调动企业教师主体意识对促进企业教师隐性知识显化、实现专业成长具有现实意义。

关键词：企业教师职业经验隐性知识显性知识知识创生理论

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桥梁抗风型TMD对车-桥耦合振动系统减振性能研究

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振动与冲击 2024年第5期43卷 121-130页

作者：刘修平王涛杨克焕冯宇韩万水长安大学公路学院西安710064 广东华路交通科技有限公司广东广州510000

为研究桥梁抗风型调谐质量阻尼器(tuned mass damper, TMD)对车辆荷载引起结构振动的减振效果,并揭示车载作用下的TMD激振机理,提出了基于模态动能演化的多自由度结构TMD控制方法,确定了安装TMD的最优设计参数和布设位置;考虑桥梁有限... 详细信息

为研究桥梁抗风型调谐质量阻尼器(tuned mass damper, TMD)对车辆荷载引起结构振动的减振效果,并揭示车载作用下的TMD激振机理,提出了基于模态动能演化的多自由度结构TMD控制方法,确定了安装TMD的最优设计参数和布设位置;考虑桥梁有限元模型动力求解的通用性,基于桥梁三维动力分析系统BDANS软件建立了车-桥-TMD动力耦合分析系统;以经典单自由度移动弹簧质量过简支梁模型为研究对象,分析了车-桥-TMD系统振动特性,结合某深水区非通航桥梁抗风型TMD工程实例分析了TMD对车致振动的减振效果和机理。研究结果表明:TMD行程幅值与减振效果呈现正相关特点,即行程幅值越大对车-桥动力效应引起的振动减振效果越好;安装TMD可以显著提高结构的等效阻尼比,满足等效阻尼比>1%的工程需求,提高桥梁结构振动的稳定性;TMD在一定条件下可以减小车辆通过时引发桥梁竖向位移冲击效应,最大可减少3%左右;TMD对车-桥2个子系统的加速度瞬态峰值均起到了一定的抑制效果,尤其对桥梁结构竖向振动加速度作用效果明显,安装TMD后的桥梁跨中竖向振动加速度RMS值减少约20%;对大跨钢箱桥梁而言,相比较小的车辆荷载冲击效应,一阶竖弯呈邻跨反对称特性的桥梁结构在车辆通行过程中更容易激起TMD,使桥梁结构获得更佳的减振效果。

关键词：桥梁工程抗风型调谐质量阻尼器(TMD) 车-桥耦合减振控制

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