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铌酸钠基陶瓷的相界调控及储能性能

硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1392-1402页

作者：常凡罗庚光罗能能省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西大学资源环境与材料学院南宁530004

铌酸钠(NaNbO_(3))基无铅陶瓷具有超高的储能密度,在高功率介电储能电容器领域引起了广泛关注。然而,纯NaNbO_(3)陶瓷在室温表现为矩形形状的类铁电电滞回线,并伴随着大的回滞和高的剩余极化强度,往往导致大的能量损耗。为优化NaNbO_(3... 详细信息

铌酸钠(NaNbO_(3))基无铅陶瓷具有超高的储能密度,在高功率介电储能电容器领域引起了广泛关注。然而,纯NaNbO_(3)陶瓷在室温表现为矩形形状的类铁电电滞回线,并伴随着大的回滞和高的剩余极化强度,往往导致大的能量损耗。为优化NaNbO_(3)的储能性能,基于相界调控策略采用传统固相法制备了(1–x)NaNbO_(3)–xCaTiO_(3)(0.08≤x≤0.18)陶瓷,并使用CuO作为助烧剂。结果表明,该体系在0.09≤x≤0.16范围内存在因晶体结构改变而引起的多晶型相界区域,其中相界组分0.84NaNbO_(3)–0.16CaTiO_(3)在590 kV/cm时的最大极化强度为42.2μC/cm^(2),可逆储能密度达到6.1 J/cm^(3),储能效率为77%。同时该陶瓷表现出良好的频率和温度稳定性,以及优异的放电性能。为铌酸钠基高性能储能电容器材料的开发提供了新思路。

关键词：铌酸钠多晶型相界弛豫特性储能性能

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基于高光谱和数字图像数据的苹果叶片氮素反演研究

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基于高光谱和数字图像数据的苹果叶片氮素反演研究

作者：候凯耀塔里木大学

学位级别：硕士

氮素作为苹果生长发育的重要营养元素,及时、准确地了解苹果树的氮素变化对果园的精准管理和科学施肥有重要意义。传统化学实验分析法测氮耗费大量时间和人力,随着成像高光谱和非成像高光谱等技术的发展,实现了对植物氮素的无损、快速... 详细信息

氮素作为苹果生长发育的重要营养元素,及时、准确地了解苹果树的氮素变化对果园的精准管理和科学施肥有重要意义。传统化学实验分析法测氮耗费大量时间和人力,随着成像高光谱和非成像高光谱等技术的发展,实现了对植物氮素的无损、快速和准确估测,对于提高苹果树的信息化管理具有重要的技术指导和实践意义。本研究以新疆阿克苏地区五团苹果种植区为研究区,选择苹果的生理落果期和果实膨大期采集样本叶片,测定氮素含量并获取叶片的可见光图像和高光谱数据。对可见光图像提取RGB颜色分量,并分析与氮素间的相关性,筛选得到敏感颜色分量;对原始光谱进行SG平滑和MSC处理,在此基础上进行了特征波段提取,构建并筛选了氮素含量的高光谱特征参量,最后以可见光图像和高光谱数据建立了氮素含量的估测模型。主要结果有:1.筛选出与氮素含量相敏感的颜色分量。通过提取可见光图像的RGB颜色分量,建立并分析了氮素含量与B/（R+G+B）、R/（R+G+B）、R-B、R/G、B/R、（G2-R+B）/（G2+R+B）、（G-R）/（G+R）、（G-R）/（G+R-B）、（R-B）/（R+B）、G-R颜色分量参数的相关性。其中在生理落果期G-R取得最高相关性为0.77;在果实膨大期NBI取得最高相关性为0.98。2.得到了苹果叶片氮素含量的高光谱敏感波段。经过对原始光谱进行SG平滑和MSC处理,再经SPA和CARS-PLS进行特征波段提取,通过SPA方法在生理落果期提取出特征波段为47个,在果实膨大期提取出特征波段为23个;通过CARS-PLS方法在生理落果期提取出特征波段为18个,在果实膨大期提取出特征波段为8个。3.建立了不同的苹果叶片氮素含量估测模型。其中建立的基于颜色分量的基于霜冰优化算法优化最小二乘支持向量机回归（RIME-LSSVM）在生理落果期对氮素估测的训练集与测试集决定系数R2分别为0.76和0.58;果实膨大期对氮素估测的训练集与测试集决定系数R2分别为0.80和0.82。基于高光谱特征波段的训练集与测试集决定系数R2在生理落果期基于SPA方法为0.99和0.94,果实膨大期为0.99和0.95;在生理落果期基于CARS-PLS方法为0.99和0.96,果实膨大期为0.99和0.96。模型结果均为最佳。

关键词：苹果叶片氮素含量可见光图像高光谱特征波段提取霜冰优化算法

数字经济与清洁能源发展时空耦合及其驱动因素

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地理与地理信息科学 2024年

作者：李朋林候梦莹西安科技大学管理学院

我国经济正处于新旧动能转换的关键时期,推动数字经济与清洁能源产业的深度融合,对于保障国家能源安全至关重要,同时也是构建人与自然和谐共生的现代化经济体系的重要途径。该文运用投影寻踪模型测算2010—2021年中国30个省域的数字经... 详细信息

我国经济正处于新旧动能转换的关键时期,推动数字经济与清洁能源产业的深度融合,对于保障国家能源安全至关重要,同时也是构建人与自然和谐共生的现代化经济体系的重要途径。该文运用投影寻踪模型测算2010—2021年中国30个省域的数字经济与清洁能源发展指数,利用耦合协调度模型、核密度估计和地理探测器分析二者的时空耦合协调发展特征和驱动因素。结果表明:(1)研究期内我国省域数字经济与清洁能源整体处于快速发展阶段,但存在区域发展不平衡现象,数字经济发展水平呈现东强西弱分布格局,清洁能源与此相反;(2)分维度看,数字经济各子系统与清洁能源耦合协调水平逐年提高,其中产业数字化的耦合协调进程最快,分区域看,各区域数字经济和清洁能源的耦合协调水平均呈上升趋势;(3)从单因子探测看,信息化程度是影响二者耦合协调关系的核心驱动因素,从交互探测看,科技创新和资源禀赋的交互驱动力对两者耦合协调发展的影响最大。

关键词：数字经济清洁能源投影寻踪模型地理探测器

UHRF1通过调节AR泛素化促进前列腺癌恩扎卢胺耐药的作用和机制研究

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UHRF1通过调节AR泛素化促进前列腺癌恩扎卢胺耐药的作用和机制研究

作者：候雯莉南方医科大学

学位级别：硕士

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秦汉鸟虫印艺术探微

秦汉鸟虫印艺术探微

作者：候立波中国艺术研究院

学位级别：硕士

秦汉鸟虫印是中国篆刻史上具有独特个性的印章风格,其印章文字极富有装饰性。鸟虫印其滥觞于战国、鼎盛于两汉、复兴于明清之际、盛行于当代,其华丽典雅的面貌和独特的金石气息深深地吸引着众多篆刻印人。当下篆刻创作与理论研究蓬勃发... 详细信息

秦汉鸟虫印是中国篆刻史上具有独特个性的印章风格,其印章文字极富有装饰性。鸟虫印其滥觞于战国、鼎盛于两汉、复兴于明清之际、盛行于当代,其华丽典雅的面貌和独特的金石气息深深地吸引着众多篆刻印人。当下篆刻创作与理论研究蓬勃发展,但在鸟虫印方面其理论研究与创作实践发展极不平衡,在鸟虫印理论研究方面以图谱文字整理类较多,有深度的文章专著较少;在创作实践上虽有众多印人参与其中,但所呈现出的创作特点却趋向工艺化、图案化,缺乏了秦汉鸟虫印原有的金石味道。本文通过了从鸟虫书的起源到春秋战国时期鸟虫书开始用于印章当中直至秦汉时期鸟虫印发展到高峰,梳理了鸟虫书到鸟虫印的发展脉络,以及鸟虫书与印之间的关系。重点从不同的角度来解析秦汉鸟虫印的特点,包括对秦汉鸟虫印风格分类、艺术解析、创作规律探索,从装饰美、文字美、金石美三个方向解析秦汉鸟虫篆印之美为鸟虫印的学习与鉴赏提供审美导向。最后通过对秦汉鸟虫印的探究为其理论研究添砖加瓦,助力鸟虫篆印理论的蓬勃发展。在创作上,因鸟虫印的创作相对其他风格的篆刻创作难度较高,通过对秦汉鸟虫印作品进行分类,从文字纹饰取法、创作形式、鸟虫文字印化与文字的鸟虫化三点来探究鸟虫篆印的创作规律为鸟虫篆印的创作提供可借鉴学习方法。

关键词：秦汉鸟虫书鸟虫印

覆膜条件下种植密度对棉田温室气体排放机制研究

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覆膜条件下种植密度对棉田温室气体排放机制研究

作者：候金枚塔里木大学

学位级别：硕士

新疆是我国最重要的棉花生产基地,地膜覆盖是提高棉花产量的重要措施,但长期不合理使用地膜,导致环境问题日益严重,影响了棉花的可持续发展。生产上通过增加种植密度来提高产量,但同时增加了土壤温室气体的排放。因此,权衡产量和温室气... 详细信息

新疆是我国最重要的棉花生产基地,地膜覆盖是提高棉花产量的重要措施,但长期不合理使用地膜,导致环境问题日益严重,影响了棉花的可持续发展。生产上通过增加种植密度来提高产量,但同时增加了土壤温室气体的排放。因此,权衡产量和温室气体排放是棉花生产中面临的重要挑战。地膜覆盖和种植密度显著影响棉花产量,但两者对棉田温室气体排放的影响研究鲜有报道。本研究于2022-2023年采用田间试验,研究了地膜覆盖（FM:地膜覆盖;NM:不覆盖）和种植密度(D1:9×10～4株·hm-2;D2:18×10～4株·hm-2;D3:27×10～4株·hm-2;CK:22×10～4株·hm-2)对棉田土壤理化性质、温室气体（CO2、CH4和N2O）排放、净生态系统生产力、棉花产量及可持续性指数的影响,探讨地膜覆盖及种植密度影响土壤温室气体排放的机制。主要研究结果如下:（1）FM处理CO2排放量、N2O排放量、CH4排放量和全球增温潜势较NM处理显著提高,分别提高45.24%、26.42%、17.22%和43.92%。与CK相比,D1、D2、D3下的CO2排放量分别降低94.30%、46.50%、19.95%,N2O排放量分别降低221.10%、106.83%、43.70%,CH4排放量分别降低85.90%、78.96%、59.14%。（2）FM棉花产量、干物质积累量、温室气体排放强度和净生态系统生产力较NM显著提高30.37%、106.59%、33.76%、26.28%,碳排放效率和可持续性指数较NM显著降低9.78%和1.37%。不同种植密度下干物质积累和可持续性指数均表现为D1>D2>D3>CK。地膜覆盖和种植密度的互作下,FMD2较FMD1、FMD3、FMCK处理显著提高籽棉产量和净生态系统生产力,增幅3.12%～50.20%和8.30%～65.00%。（3）FM显著提高了土壤温度、土壤含水量和土壤有机碳,分别提高2.98%、4.92%和12.44%,同时也增加了土壤铵态氮和硝态氮含量,但无显著差异;不同种植密度下土壤温度、土壤含水量和土壤硝态氮含量均表现为CK>D3>D2>D1,土壤有机碳含量表现为D2>D1>D3>CK。（4）温室气体排放量与土壤温度和土壤含水量呈显著正相关关系,土壤温度对CH4排放直接影响最大,土壤含水量对CO2排放直接影响最大。CO2排放总量与土壤有机碳、土壤硝态氮呈极显著正相关关系;N2O排放与土壤有机碳、土壤铵态氮和硝态氮呈显著正相关关系;CH4与土壤硝态氮呈极显著负相关关系。综上所述,通过地膜覆盖提高土壤含水量、土壤温度、增加土壤有机碳、土壤铵态氮和硝态氮含量,从而增加籽棉产量,同时提高了棉田土壤温室气体排放量、温室气体排放强度以及净生态系统生产力,降低了碳排放效率和可持续性指数,NMD1处理可持续性指数最高,为0.80。随着种植密度的增加,土壤含水量、土壤温度和土壤硝态氮含量随之增加,从而显著增加了棉田土壤温室气体排放量和温室气体排放强度。地膜覆盖下,D2处理可持续性指数显著高于D3和CK处理,而净生态系统生产力和籽棉产量均表现最高,分别为127025 kg·hm-2和6552.07 kg·hm-2。

关键词：棉花地膜覆盖种植密度温室气体排放可持续性评价

苯基吸附剂的制备及其在复杂样品前处理中的性能研究

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苯基吸附剂的制备及其在复杂样品前处理中的性能研究

作者：候利悦河北大学

学位级别：硕士

生物样品组成复杂,待测组分通常含量较低,基质组分极易对待测组分的分析造成严重干扰,因此在对生物样品进行分析前必须经过前处理,以消除基质干扰,提高分析方法的灵敏度和准确度。固相萃取法操作简便、选择性好、萃取效率高,是目前最常... 详细信息

生物样品组成复杂,待测组分通常含量较低,基质组分极易对待测组分的分析造成严重干扰,因此在对生物样品进行分析前必须经过前处理,以消除基质干扰,提高分析方法的灵敏度和准确度。固相萃取法操作简便、选择性好、萃取效率高,是目前最常用的复杂样品前处理方法之一。本文针对上述问题,设计制备了一种苯基聚合物整体吸附剂,与C18分析柱相结合,建立了固相萃取-高效液相色谱法,对中药材提取液、小鼠血液和人尿液等复杂样品进行前处理,并对其中的目标组分进行定量分析。首先,以4-烯丙基氨甲酰基苯基硼酸为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,通过聚合反应分别在色谱柱管和移液枪的枪头中设计合成了苯基聚合物整体吸附剂,制备了固相萃取小柱和管尖固相萃取装置。通过红外光谱法、扫描电子显微镜法和氮吸附-脱附法等多种方法对所得吸附剂进行了表征,结果表明自制的吸附剂具有相对均匀的大孔和介孔结构,比表面积可达428 m2/g。其次,将固相萃取小柱与C18分析柱通过高效液相色谱系统相结合,对中药材防风提取液和小鼠血液中的补骨脂素、欧前胡素、异欧前胡素等呋喃香豆素类成分进行了在线萃取与分析。结果表明,该固相萃取小柱对上述样品中的基质组分具有良好的去除效果,同时可选择性萃取这3种呋喃香豆素类组分。分析防风提取液的方法学验证结果表明,准确度在95.2%102.8%范围内,精密度相对标准偏差≤1.3%,检测限分别为5、20、20 ng/m L。为了深入研究该苯基吸附剂对生物样品前处理的性能,利用所建立的方法,对小鼠血液中蛇床子素和二氢欧山芹醇当归酸酯成分进行了在线萃取和定量分析,方法准确度在94.8%116.0%范围内,精密度相对标准偏差≤1.8%,定量下限均为50 ng/m L。以上结果表明,该苯基吸附剂对血浆中的这2种香豆素类成分均具有良好的选择性。再次,为了研究所建立的在线萃取和定量分析方法的适用性,利用该方法对中药复方甘姜苓术方中的6-姜酚、白术内酯Ⅲ和8-姜酚进行了在线萃取与定量分析,方法准确度在99.4%108.1%范围内,精密度相对标准偏差≤1.8%,检测限分别为30、50、40 ng/m L,表明本方法适用性良好。最后,基于吸附剂表面苯基硼酸官能团与具有顺式二醇结构的化合物之间的苯基硼酸亲和相互作用力,利用管尖固相萃取装置对人尿液中的S-腺苷同型半胱氨酸进行萃取,并经高效液相色谱法对萃取后的样品进行了分析,方法准确度在80.5%97.0%范围内,精密度相对标准偏差≤2.2%,定量限为100 ng/m L,表明用于离线萃取的苯基吸附剂对人尿液中的S-腺苷同型半胱氨酸具有良好的萃取效果。本文设计制备的苯基聚合物整体吸附剂不仅作用机制丰富,对中药材提取液、小鼠血液和人尿液等多种复杂生物样品中的多种目标组分萃取效果良好,对复杂基质组分具有良好的去除能力,而且作用模式多样,可用于在线和离线萃取,为复杂样品的分析提供了简便、高效的前处理方法。

关键词：样品前处理固相萃取苯基吸附剂香豆素生物样品

JIR-Net:用于光声层析图像重建的联合迭代重建网络

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中国图象图形学报 2024年第3期29卷 823-838页

作者：候英飒孙正孙美晨华北电力大学电子与通信工程系保定071003 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室保定071003

目的高质量的图像重建是光声层析成像(photoacoustic tomography,PAT)技术的关键,有限角度稀疏测量和组织非均匀的声学特性都会影响重建图像质量。采用迭代重建技术可在一定程度上提高图像质量,但是其结果依赖于有关成像目标的先验假... 详细信息

目的高质量的图像重建是光声层析成像(photoacoustic tomography,PAT)技术的关键,有限角度稀疏测量和组织非均匀的声学特性都会影响重建图像质量。采用迭代重建技术可在一定程度上提高图像质量,但是其结果依赖于有关成像目标的先验假设模型。而且在迭代优化过程中需要反复计算前向成像算子及其伴随算子,因此计算成本较高,需要合理选择正则化方法及其参数。为了解决该问题,提出一种根据不完备光声测量信号联合重建光吸收能量分布图和声速分布图的深度学习方法。方法设计并搭建基于学习迭代策略的联合迭代重建网络(joint iterative reconstruction network,JIR-Net),网络由4个结构单元组成,每个单元包括特征提取、特征融合和重建3个模块。网络的输入是探测器在成像平面中采集的不完备光声信号和预设的常数声速,输出是重建的光吸收能量分布图和声速分布图。分别构建仿真、仿体和在体数据集,用于训练、验证和测试网络。在训练网络的过程中,将光吸收能量密度和声速的梯度下降信息整合到网络训练中,并利用反向传播梯度下降法求解非线性最小二乘问题。结果数值仿真、仿体和在体实验结果表明:与交替优化法、U-Net后处理法和深度梯度下降法相比,JIR-Net重建的光吸收能量分布图的结构相似度可分别提高约39.5%、26.4%和7.6%,峰值信噪比可分别提高约95.6%、71.4%和15.5%。与交替优化法相比,JIR-Net重建的声速分布图的结构相似度和峰值信噪比可分别提高约34.4%和22.6%。结论 JIR-Net解决了由于有限角度稀疏测量和组织声速分布不均匀所致的光声图像质量下降问题,实现了从光声信号到高质量光吸收能量分布图和声速分布图的映射。

关键词：图像重建技术光声层析成像(PAT) 深度学习光吸收能量密度声速(SoS) 联合重建梯度下降

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稳定的多彩环烯烃聚合物基长余辉材料

稳定的多彩环烯烃聚合物基长余辉材料

作者：候佳宏重庆理工大学

学位级别：硕士

基于聚乙烯醇（PVA）的刺激响应材料得到了长足的发展,在各个领域显示出巨大的应用潜力。然而,在潮湿大气或高温下,氢键相互作用的解离会导致发光猝灭。与PVA相比,环烯烃共聚物（COPs）主链刚性更大,玻璃化转变温度（r）高,且具有优异... 详细信息

基于聚乙烯醇（PVA）的刺激响应材料得到了长足的发展,在各个领域显示出巨大的应用潜力。然而,在潮湿大气或高温下,氢键相互作用的解离会导致发光猝灭。与PVA相比,环烯烃共聚物（COPs）主链刚性更大,玻璃化转变温度（r）高,且具有优异的耐化学腐蚀和低吸湿性,若用作长余辉材料基体,有望改善其磷光的“热淬灭”和“水淬灭”性能。基于此,本论文设计合成了一系列含多环芳香族发色团的降冰片烯衍生物,并将其与5-降冰片烯-2-基-乙酸酯进行开环易位共聚合,成功获得了一系列具有辐照依赖性磷光发射行为的COP材料。发光颜色从蓝色到红色可灵活调控,且在水中,酸性溶液中,碱性溶液中和高温下依然能够呈现稳定磷光发射。主要工作内容如下:（1）以5-降冰片烯-2,3-二甲酸酐与1-氨基芘为原料,高效合成了芘取代的降冰片烯衍生物M-Py。在第三代Grubbs催化剂（G）催化下,成功实现了M-Py与5-降冰片烯-2基乙酸酯（NBAE）的开环易位共聚合。进一步调控M-Py与NBAE的投料比（1:10～1:300）,,制得了一系列M-Py含量为0.89-14 mol%,分子量高达169-262k Da,分子量分布指数为1.2-1.4,r为80℃的COP材料（COP-Py）。所制备的COP-Py均展现出了红色的辐照依赖性磷光发射。其中,当M-Py含量为0.89mol%时,相应COP-Py聚合物的室温磷光性能最佳。利用365 nm的紫外光连续辐照30 s后,磷光强度提升了4倍,磷光寿命由35 ms延长至427 ms。肉眼观察下,其红色余辉持续约为4 s。利用这一辐照以来的磷光发射性能,成功将所制备COP-Py材料应用于磷光成像领域。（2）为了验证COP基体的普适性,本文进一步合成萘、菲、萘二甲酰亚胺和三联苯胺取代的降冰片烯衍生物—M-Naph、M-Phe、M-Na DI和M-TPA。通过与NBAE共聚,制备出了M-Naph、M-Phe、M-Na DI和M-TPA含量分别为0.96mol%,0.82mol%,1.04 mol%和1.2 mol%的COP基长余辉材料—COP-Naph、COP-Phe、COP-Na DI和COP-TPA。经紫外光连续辐照30 s后,他们分别发出蓝色、绿色、黄绿色和黄色余辉,持续时间分别为,磷光寿命分别为242 ms、758 ms、574ms。无论是在水环境下或是酸性溶液碱性溶液中,所制备的COPs均具有良好的磷光发射,且磷光度和磷光寿命均为出现明显降低。此外,利用多元共聚手段将不同的生色团同时引入到COP基体中后,还成功获得了一类具有“四位一体”动态发光特性的COP材料。得益于这类COP基磷光材料的优异性能,成功实现了水下成像与高端防伪领域的应用。（3）所制备COPs的磷光“热淬灭”行为与其r之间存在一定的相关性。基于此,本文利用大位阻的5-降冰片烯-2,3-二羧酸-金刚烷-1-基酯（NBDAE）与M-Phe和NBAE进行三元共聚,进一步调控了COPs的r,获得了r分别为82°C、91°C和120°C的COP-Phe。COP-Phe主链的空间限域作用能与酯基的静电作用之间相互制约,从而对生色团产生协同禁锢。对于高r的COP-Ph来说,其主链在高温下仍能够保持极大刚性,有利于高温下生色团的稳定。得益于这一因素,COP-Phe-120在95°C下依然能够产生稳定的磷光发射。利用这一受阻“热淬灭”行为,本文还进一步探索了这类COP基磷光材料在高温下成像及磷光标识应用。本论文研究表明COP是一类可用于制备长余辉发光材料的聚合物基体,通过对其结构进行合理设计与调控,可以有效地提升聚合物基长余辉材料的发光寿命与效率,并且获得对水、热等条件稳定的磷光发射。

关键词：环烯烃共聚物余辉可调聚合物基长余辉材料极端环境耐受性