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普鲁士蓝类似物及其衍生材料的制备与储锂性能研究

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普鲁士蓝类似物及其衍生材料的制备与储锂性能研究

作者：亢丽斌中国矿业大学

学位级别：硕士

普鲁士蓝类似物具有独特的结构优势并且具有制备成本低、原料易获取、对环境友好等特点,因此是一种理想的锂离子电池负极材料。与其他现有的具有典型的面心立方结构的普鲁士蓝类似物相比,以前报道的锌铁普鲁士蓝类似物属于菱面体结构,... 详细信息

普鲁士蓝类似物具有独特的结构优势并且具有制备成本低、原料易获取、对环境友好等特点,因此是一种理想的锂离子电池负极材料。与其他现有的具有典型的面心立方结构的普鲁士蓝类似物相比,以前报道的锌铁普鲁士蓝类似物属于菱面体结构,且制备过程较复杂。而且作为一种金属有机框架材料,导电性差严重影响了普鲁士蓝类似物的电化学性能。另外,普鲁士蓝类似物也被视为制备过渡金属氧化物的自牺牲模板。本文通过简单的共沉淀法合成了具有面心立方结构且形貌规整的Zn[Fe(CN)]·x HO(ZnFe-PBA)锌铁普鲁士蓝类似物,并且通过包覆导电高分子材料聚吡咯对其进行改性。另外,将ZnFe-PBA作为自牺牲的模板制备了蛋黄-蛋壳结构及空心结构的ZnO/ZnFeO(ZZFO)混合过渡金属氧化物。最终将所制备的材料作为锂离子电池负极材料研究了它们的储锂性能。(1)采用简单且易于规模化制备的共沉淀法通过不同的表面活性剂对普鲁士蓝类似物形貌及结构的调控最终成功合成了具有面心立方结构且形貌规整的Zn[Fe(CN)]·x HO(ZnFe-PBA)锌铁普鲁士蓝类似物。以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂在ROT条件下制备了(ROT)ZnFe-PBA纳米球,纳米球的平均尺寸为480 nm,表面非常的粗糙,分散性较好。在RET环境下制备了(RET)ZnFe-PBA近似纳米立方体,粒径约为700 nm,表面较(ROT)ZnFe-PBA纳米球光滑。作为锂离子电池负极材料的储锂性能测试结果表明(ROT)ZnFe-PBA较(RET)ZnFe-PBA有着更好的简单循环性能以及倍率性能。(ROT)ZnFe-PBA在100个循环之后的放电比容量为521.1 m A h/g,对应着79.85%容量保持率。而在5000 m A/g的较大的电流密度下循环,(ROT)ZnFe-PBA电极能够获得26.95m A h/g的放电比容量,当其继续在100 m A/g电流密度下循环时,483.49 m A h/g的放电比容量可以恢复并且之后的循环稳定性较好。(2)通过简单的共沉淀法以PVP为表面活性剂在室温环境下合成了ZnFe-PBA纳米球,所合成的产物具有规则形貌、分散性好且粒径均匀。应用导电高分子材料PPy对所制备的ZnFe-PBA纳米球进行包覆,对合成的产物进行FT-IR、FESEM及TEM表征,证明了ZnFe-PBA@PPy衍生材料的成功制备。将ZnFe-PBA@PPy作为锂离子电池的负极材料,测试发现其比容量及倍率性能较ZnFe-PBA得到了明显改善。其中,ZnFe-PBA@PPy-4具有最好的储锂性能,在100 m A/g的电流密度下经过80个循环后的放电比容量为823.6 m A h/g,在5000m A/g的恒电流密度下循环仍然有225.83 m A h/g的放电比容量。另外,电化学阻抗谱表明ZnFe-PBA@PPy普鲁士蓝类似物衍生材料电极的电荷转移电阻均比ZnFe-PBA电极的电荷转移电阻小。(3)采用室温共沉淀法制备了ZnFe-PBA纳米球前驱体,将其作为自牺牲的模板,在空气中分别以1℃/min,5℃/min和10℃/min的升温速率从室温升温到380℃煅烧2 h,制备了R1-ZZFO,R5-ZZFO和R10-ZZFO三种混合过渡金属氧化物。对合成的产物进行XRD、FESEM及TEM表征,发现R1-ZZFO,R5-ZZFO和R10-ZZFO均为ZnO和ZnFeO两相的共存,并且R1-ZZFO和R5-ZZFO均为具有蛋黄-蛋壳结构的纳米球,而R10-ZZFO为空心结构的纳米球。将ZZFO普鲁士蓝类似物衍生材料作为锂离子电池的负极活性材料,经测试发现这类材料的循环性能及倍率性能较优异。其中,R5-ZZFO具有最好的储锂性能,在100 m A/g的电流密度下该电极经过32圈的恒流充放电循环后其放电比容量为1143.5 m A h/g,而在5000 m A/g的大电流密度下循环仍然有519.6 m A h/g的储锂放电比容量,在1000 m A/g的电流密度下循环120次后能够保持717.9 m A h/g的放电比容量,容量保持率为89.14%。本论文有图25幅,表3个,参考文献98篇。

关键词：锂离子电池普鲁士蓝类似物衍生材料聚吡咯包覆蛋黄-蛋壳结构混合过渡金属氧化物

1982-2010年中国县市尺度流动人口核算及地域类型演化

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地理学报 2017年第12期72卷 2131-2146页

作者：戚伟赵美风刘盛和中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室北京100101 天津师范大学城市与环境科学学院天津300387

县市是中国新型城镇化发展过程中调控流动人口的重要单元。本文系统梳理了1982年、1990年、2000年、2010年四期人口普查的流动人口统计口径,根据地理流数据的空间尺度转换原则,核算四期人口普查县市尺度的流入人口和流出人口,构建对应... 详细信息

县市是中国新型城镇化发展过程中调控流动人口的重要单元。本文系统梳理了1982年、1990年、2000年、2010年四期人口普查的流动人口统计口径,根据地理流数据的空间尺度转换原则,核算四期人口普查县市尺度的流入人口和流出人口,构建对应的流动人口空间数据库。并提出新的修正复合指标法,划分出6种流动人口地域类型,包括大规模净流入活跃型、小规模净流入活跃型、大规模净流出活跃型、小规模净流出活跃型、平衡活跃型、非活跃型,据此分析中国流动人口地域类型的演化格局。主要结论为:(1)中国流动人口地域类型经历了从不活跃到活跃、从相对均势到高度极化的演化过程,大部分地区逐步转化为净流出活跃型,流动人口向少数净流入活跃型县市集聚,51个大规模净流入活跃型县市集聚了全国55.85%的流入人口。(2)中国流动人口地域类型在空间格局同样呈现高度极化的演化过程,形成长三角地区、珠三角地区2个流入人口高度集聚区,京、津及其他省会或首府等大城市则呈现单核式吸纳流入人口,净流出活跃型在"胡焕庸线"东南侧的"秦岭—淮河"以南地区呈现大面积扩张,成为中国最大的流出人口源区。(3)社会经济因素逐步成为影响流动人口集疏的主导因素,行政等级因素的作用也愈发突出。

关键词：县市尺度流动人口核算地域类型中国

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生命的厚度——名家成名作

以打工为背景的妇女与发展问题研究 ——以卓尼县拉力沟村为例

作者：亢博剑

来源：南通市图书馆图书评论

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作者：樊亢

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以打工为背景的妇女与发展问题研究 ——以卓尼县拉力沟村为例

作者：亢鸿玲兰州大学

学位级别：硕士

随着国内外妇女研究的兴起,妇女与发展问题成为全球性的话题,妇女作为独立的主题越来越受到关注。同时,我国流动人口的数量和规模都在不断增加和壮大,外出务工已经成为农村地区主要的经济收入之一,深刻的影响着村落生活的方方面面。本... 详细信息

随着国内外妇女研究的兴起,妇女与发展问题成为全球性的话题,妇女作为独立的主题越来越受到关注。同时,我国流动人口的数量和规模都在不断增加和壮大,外出务工已经成为农村地区主要的经济收入之一,深刻的影响着村落生活的方方面面。本文采用质性研究的方法,将村落社区中的藏族的妇女放置在村落近几年开始的人口流动的背景下,探讨男女两性的外出流动对妇女发展的作用和影响。全文共分为五个部分:第一部分绪论,交待了该选题的研究现状,本文涉及的研究理论、研究方法、研究内容及社区概况;第二部分以天保工程实施男性走上打工之路开始,深入分析了集体务工对妇女打工及发展的促进作用,对村落深远影响。第三部分,对拉力沟村的性别文化进行了五个方面的深描,从而构筑在打工背景下女性的生活现状和性别秩序,勾勒妇女发展的突破和困境。第四部分,以村落中性别秩序和性别关系的缓慢蜕变为主题,刻画在打工的背景下性别秩序在传统性别关系中的变迁。第五部分,对拉力沟村的妇女与发展和社区和谐问题进行了反思。

关键词：打工妇女发展性别秩序社区和谐

新疆区域经济差异与人力资本结构协调发展研究

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新疆区域经济差异与人力资本结构协调发展研究

作者：亢慧芳新疆大学

学位级别：硕士

经济发展实践表明,经济发展关键的因素并不是自然资源,物质条件,而是人力资本及其均衡的结构,人力资本是劳动力技能的价值表现,提高劳动力素质会提高一个地区的产出水平,成为经济增长的决定因素之一。由劳动者素质差异形成的人力资本结... 详细信息

经济发展实践表明,经济发展关键的因素并不是自然资源,物质条件,而是人力资本及其均衡的结构,人力资本是劳动力技能的价值表现,提高劳动力素质会提高一个地区的产出水平,成为经济增长的决定因素之一。由劳动者素质差异形成的人力资本结构,与区域经济发展之间存在相互促进的关系,合理的人力资本结构对区域经济均衡协调发展有重要意义,反之,则阻碍着经济发展的进程。从区域经济差异层面研究人力资本结构对缩小经济差距的影响,是一个较为现实的问题。西部大开发十年来,伴随着新疆经济的快速发展,区域间经济差异问题日益突出,不利于新疆经济社会的平稳发展,缩小区域经济差异是一个较为现实的问题。以人力资本理论为基础,从人力资本结构与区域经济差异的关系入手,在对人力资本理论及区域经济差异分析的基础上,用新疆15个地州市的面板数据建立人力资本评价的指标体系,进行因子分析,对各地州市人力资本极其结构协调性作出评价。并重点分析了人力资本结构状况对区域经济差异的影响,并根据实际提出了平衡新疆区域经济发展,优化人力资本结构的对策。

关键词：经济差异人力资本人力资本结构因子分析协调性分析

多孔氧化钴纳米材料的制备及应用于葡萄糖无酶传感的研究

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多孔氧化钴纳米材料的制备及应用于葡萄糖无酶传感的研究

作者：亢禄琪重庆师范大学

学位级别：硕士

葡萄糖含量的分析与测定广泛应用于食品工业,生物加工,环境科学等领域,酶葡萄糖传感器具有灵敏度高,选择性好等优点,但酶价格昂贵,在使用过程中固定麻烦,因此,选择合适电极材料构建无酶葡萄糖传感器具有十分重要的研究意义。贵金属及其... 详细信息

葡萄糖含量的分析与测定广泛应用于食品工业,生物加工,环境科学等领域,酶葡萄糖传感器具有灵敏度高,选择性好等优点,但酶价格昂贵,在使用过程中固定麻烦,因此,选择合适电极材料构建无酶葡萄糖传感器具有十分重要的研究意义。贵金属及其合金纳米结构表现出较好的电催化氧化葡萄糖的能力,但其储量有限,阻碍了其实际应用,因此,利用非贵金属取代贵金属作电极材料用于葡萄糖无酶传感器成热点。钴氧化物由于其成本低,绿色自然,相对良好的导电性和电催化性能已被证明是一种很有前途的无酶葡萄糖传感材料。本文主要研究内容如下:(1)采用水热合成法制备出氧化钴前驱体纳米线,然后在空气气氛高温煅烧制备多孔氧化钴纳米线,使用交联剂将该纳米材料滴涂于玻碳电极表面,构建多孔氧化钴纳米线无酶葡萄糖传感器,利用XRD、SEM、BET等物理手段对其微观结构和形貌进行分析,采用循环伏安法和计时电流法等手段测试其电化学性能,通过探索,传感器在碱性介质中对葡萄糖具电催化氧化能力,研究和优化NaOH浓度和电位对传感器的影响,对血清中可能存在的干扰物质如抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)和多巴胺(DA)进行安培检测,结果表明,该传感器灵敏度为300.8μA·mM-1·cm-2,检出限5μM(S/N=3),可以成功地应用于人血糖的检测。(2)采用水热合成法制备出多孔氧化钴纳米片,然后在空气气氛高温煅烧制备多孔氧化钴纳米片,使用交联剂将该纳米材料滴涂于玻碳电极表面,构建多孔氧化钴纳米片无酶葡萄糖传感器,使用交联剂将该纳米材料滴涂于玻碳电极表面,构建多孔氧化钴纳米片无酶葡萄糖传感器,对其微观结构和形貌进行分析,并进行电化学性能测试,结果表明,该传感器灵敏度为747μA·mM-1·cm-2,检出限5μM(S/N=3),具有高灵敏度和选择性,且可以成功地应用于人血清血糖的检测。(3)以泡沫镍作为自支撑电极,采用电沉积法和热解法制备出生长于泡沫镍上的多孔氧化钴纳米片,分析其微观结构和形貌,直接作为无酶葡萄糖传感器进行电化学测试,结果表明,该传感器灵敏度为10.12mA·mM-1·cm-2,检出限1μM(S/N=3),具有高灵敏度和选择性,并可以成功地应用于人血清血糖的检测。

关键词：葡萄糖多孔纳米材料无酶传感器氧化钴

伺服电机驱动的连铸结晶器振动系统位移跟踪控制研究

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伺服电机驱动的连铸结晶器振动系统位移跟踪控制研究

作者：亢克松燕山大学

学位级别：硕士

连铸结晶器是连铸生产中的关键设备,连铸结晶器按期望的非正弦(或正弦)波形振动对改善铸坯质量、提高拉坯速度具有重要的作用,连铸结晶器非正弦振动已被公认为发展高效连铸的关键技术之一。本文以伺服电机驱动的连铸结晶器振动系统为研... 详细信息

连铸结晶器是连铸生产中的关键设备,连铸结晶器按期望的非正弦(或正弦)波形振动对改善铸坯质量、提高拉坯速度具有重要的作用,连铸结晶器非正弦振动已被公认为发展高效连铸的关键技术之一。本文以伺服电机驱动的连铸结晶器振动系统为研究对象,针对系统中存在的非线性和不确定性扰动等问题,进行了连铸结晶器振动位移跟踪控制方面的理论及仿真研究,并在熟悉实验室前期研制的连铸结晶器振动控制系统装置的基础上,进一步完善了相关的控制程序,然后进行了现场应用试验研究。论文主要工作如下:首先,介绍了连铸结晶器振动控制系统的整体结构和工作原理,给出了伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统的总体数学模型;并针对偏心轴转角到结晶器位移非线性函数关系逆解的非唯一性,提出了一种一一对应的映射函数关系,为后续章节的结晶器振动位移跟踪控制奠定了基础。其次,针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在减速比测量误差、偏心轴机械零位初始偏差和负载转矩扰动等问题,提出一种基于预设性能的反步控制方法,通过引入误差转换建立了系统的等效误差模型,并利用Backstepping方法选择合适的Lyapunov函数设计系统位置环预设性能控制器,从而保证系统的暂态性能和稳态性能。此外,构造非线性扩张状态观测器实时估计的偏心轴转速和综合扰动,以提高系统的抗干扰能力。仿真对比实验验证了控制器的有效性。然后,针对连铸结晶器振动位移系统的机理模型设计一种基于双幂次趋近律和扩张状态观测器(ESO)的反步滑模控制器,采用一种具有二阶滑模特性且有限时间收敛的双幂次趋近律以提高收敛速度和削弱抖振,并进行了仿真对比验证,结果表明,所设计的控制器能够有效实现结晶器位移的渐近跟踪控制,保证结晶器的跟踪精度和跟踪速度,并对系统扰动具有较强的鲁棒性。最后,在熟悉和完善原实验室研制的伺服电机驱动的连铸结晶器振动控制系统的基础上,将该控制系统装置应用于宣化钢铁公司工业现场进行应用试验,并在实际的工作环境下对电机参数自整定、德马克和李宪奎非正弦振动波形给定及切换、有无位移传感器模式切换等相关功能进行测试和应用研究,利用上位机人机监控软件和实际的拉钢效果对所设计的功能进行了验证。

关键词：伺服电机驱动连铸结晶器振动系统预设性能扩张状态观测器双幂次趋近律

Sr掺杂对La_(1-x)Sr_xMnO_3/LaAlO_3/SrTiO_3界面电子结构的影响

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物理学报 2017年第18期66卷 210-217页

作者：阮璐风王磊孙得彦华东师范大学物理与材料科学学院物理学系上海200241

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统地研究了La_(1-x)Sr_xMnO_3层中Sr的掺杂方式和掺杂量对4La_(1-x)Sr_xMnO_3/3LaAlO_3/4SrTiO_3(LSMO/LAO/STO)异质结构原子和电子结构的影响.结果表明:对于相同的Sr掺杂量,掺杂方式的差... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统地研究了La_(1-x)Sr_xMnO_3层中Sr的掺杂方式和掺杂量对4La_(1-x)Sr_xMnO_3/3LaAlO_3/4SrTiO_3(LSMO/LAO/STO)异质结构原子和电子结构的影响.结果表明:对于相同的Sr掺杂量,掺杂方式的差异对体系电子结构的影响微弱,不会导致体系发生金属-绝缘体转变;掺杂量的不同对体系电子结构有着显著的影响,当Sr的掺杂量较少时,LAO/STO界面处存在着准二维电子气,当Sr的掺杂量高于1/3时,LAO/STO界面处准二维电子气消失.我们相信,Sr的引入以及通过Sr掺杂量的改变可以对LSMO覆盖层极化进行调控,这也是导致体系LAO/STO界面处金属-绝缘体转变的可能原因,进一步为极化灾变机制导致的界面处电子重构提供了证据.

关键词：第一性原理计算氧化物异质结构掺杂准二维电子气