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Ni取代对ZnTi-LDH选择性光氧化去除NO的性能增强

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化工学报 2022年

作者：杜智华杨娟戴俊冷冲冲张鸽煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南理工大学河南理工大学安全科学与工程学院

以NiCl·6HO为镍源，采用水热法首次合成了不同Ni取代量的锌钛层状双金属氢氧化物(NiZnTi-LDH)，通过X射线衍射、透射电镜、低温氮吸附、X射线光电子能谱与紫外–可见漫反射等测试研究了Ni取代对ZnTi-LDH晶相结构、微观形貌、孔结构、...

以NiCl·6HO为镍源，采用水热法首次合成了不同Ni取代量的锌钛层状双金属氢氧化物(NiZnTi-LDH)，通过X射线衍射、透射电镜、低温氮吸附、X射线光电子能谱与紫外–可见漫反射等测试研究了Ni取代对ZnTi-LDH晶相结构、微观形貌、孔结构、表面氧空位与光吸收性能的影响。以NiZnTi-LDH为催化剂，分别考察了模拟太阳光与可见光照射下的NO光氧化消除性能。结果表明：Ni部分取代Zn可在ZnTi-LDH的能带结构中形成一新的中间能级，产生可见光响应，同时Ni取代可于ZnTi-LDH表面形成氧空位(O)。可见光照射下，ZnTi-LDH无NO氧化活性，最优催化剂27% NiZnTi-LDH的NO去除率为52.1%，NO脱除选择性高达97.4%。模拟太阳光照射下，27% NiZnTi-LDH的NO光氧化去除率为64.8%，是ZnTi-LDH的2.76倍，NO脱除选择性可达96.9%，且NO生成量占总硝酸盐的95.6%。Ni取代及由此形成的O不仅促进光生电荷分离，同时利于超氧自由基(·O)的生成，在增强NO消除性能的同时，抑制有毒NO的产生，实现NO至NO的深度光氧化。

关键词：

铜改性TiO/碳纤维膜光热协同催化HO脱除燃煤烟气中NO性能研究

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煤炭学报 2023年

作者：杨娟冷冲冲张鸽单启月丰之翔煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南理工大学安全科学与工程学院

燃煤电厂排放的烟气中含有大量氮氧化物(NOx)，太阳能驱动的光催化技术为烟气脱硝提供了近零排放的新途径，但单一光催化脱硝效率有限，为实现燃煤烟气中高浓度NO的有效脱除，亟需开发基于光催化的协同氧化脱硝技术。采用水热法并结合... 详细信息

燃煤电厂排放的烟气中含有大量氮氧化物(NOx)，太阳能驱动的光催化技术为烟气脱硝提供了近零排放的新途径，但单一光催化脱硝效率有限，为实现燃煤烟气中高浓度NO的有效脱除，亟需开发基于光催化的协同氧化脱硝技术。采用水热法并结合氢气还原处理首先制备了富含氧空位的TiO2纳米片(Defective TiO2，D-TiO2)，之后利用液相浸渍法将铜氧化物(CuOx)负载至D-TiO2表面，制得了复合样品CuOx/D-TiO2。利用透射电镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、室温电子顺磁共振(EPR)及紫外-可见漫反射光谱等表征技术对复合催化剂的微观组成和能带结构进行了测定分析，结果表明负载的铜物种为混合价态CuOx，CuOx改性未影响D-TiO2的微观形貌，但可使D-TiO2的导带电势负移，增强光生电子的还原能力。以CuOx/D-TiO2为活化H2O2的催化剂，在模拟太阳光照射下考察了CuOx负载量对NO脱除率的影响，并以性能最佳的5% CuOx/D-TiO2为光催化剂，研究了模拟烟气流速和NO初始浓度对脱硝活性的影响。基于密度泛函理论的DFT计算结果表明氧空位有利于NO吸附与活化，光电化学和EPR测试结果表明复合CuOx不仅增强了D-TiO2的光生电荷分离效率，同时CuOx作为H2O2分解产生·OH的活性位点，起到了助催化剂的关键作用，自由基猝灭实验结果表明表面·OH是NO光氧化脱除的主要活性自由基，助催化剂CuOx和氧空位的协同作用使NO脱除率由TiO2的15.1%提升至5% CuOx/D-TiO2的63.8%。同时，将5% CuOx/D-TiO2固载至改性碳纤维(MCF)表面构筑了整体式催化剂CuOx/D-TiO2/MCF，MCF载体的光热效应可将吸收的近红外光转化为热，使CuOx/D-TiO2表面产生局部温升，有效加速光电子界面传输与H2O2分解反应动力学，进一步提升NO脱除率达95.2%。此外，NO光氧化脱除的主要产物是可用于生产氮肥的NO3-，副产物NO2的浓度仅为4.7 mg/m3，NO2与残余NO浓度均远低于燃煤锅炉NOx浓度不超过50 mg/m3的超低排放标准，且该整体式催化剂可在连续操作的工况下净化烟气中高浓度NO，上述结果均表明基于CuOx/D-TiO2/MCF的光热协同催化体系在实际工业烟气脱硝与氮资源化利用领域具有良好的应用前景。

关键词：光热协同催化 NO氧化脱除氧空位 CuO 整体式催化剂

Ni^(2+)取代对ZnTi-LDH选择性光氧化去除NO的性能增强

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化工学报 2022年第11期73卷 4998-5010页

作者：杜智华杨娟戴俊冷冲冲张鸽河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454003

以NiCl_(2)·6H_(2)O为镍源,采用水热法首次合成了不同Ni^(2+)取代量的锌钛层状双金属氢氧化物(NiZnTi-LDH),通过X射线衍射、透射电镜、低温氮吸附、X射线光电子能谱与紫外-可见漫反射等测试研究了Ni^(2+)取代对ZnTi-LDH晶相结构、微观... 详细信息

以NiCl_(2)·6H_(2)O为镍源,采用水热法首次合成了不同Ni^(2+)取代量的锌钛层状双金属氢氧化物(NiZnTi-LDH),通过X射线衍射、透射电镜、低温氮吸附、X射线光电子能谱与紫外-可见漫反射等测试研究了Ni^(2+)取代对ZnTi-LDH晶相结构、微观形貌、孔结构、表面氧空位与光吸收性能的影响。以NiZnTi-LDH为催化剂,分别考察了模拟太阳光与可见光照射下的NO光氧化消除性能。结果表明:Ni^(2+)部分取代Zn^(2+)可在ZnTi-LDH的能带结构中形成一新的中间能级,产生可见光响应,同时Ni取代可于ZnTi-LDH表面形成氧空位(O_(V))。可见光照射下,ZnTi-LDH无NO氧化活性,最优催化剂27%NiZnTi-LDH的NO去除率为52.1%,NO_(x)脱除选择性高达97.4%。模拟太阳光照射下,27%NiZnTi-LDH的NO光氧化去除率为64.8%,是ZnTi-LDH的2.76倍,NO_(x)脱除选择性可达96.9%,且NO_(3)^(-)生成量占总硝酸盐的95.6%。Ni^(2+)取代及由此形成的O_(V)不仅促进光生电荷分离,同时利于超氧自由基(·O_(2)^(-))的生成,在增强NO消除性能的同时,抑制有毒NO_(2)的产生,实现NO至NO_(3)^(-)的深度光氧化。

关键词：锌钛LDH 镍取代深度光氧化一氧化氮氧空位性能增强

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富氢甲烷的爆燃特性与爆炸抑制研究进展

爆炸与冲击 2024年第7期44卷 12-35页

作者：蔡冲冲苏洋王燕河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 河南省燃爆动力灾害预警与应急工程技术研究中心河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁利用省部共建协同创新中心河南焦作454000

氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,将氢气与天然气混合形成富氢燃料,可为能源结构向可再生和绿色能源转型提供支持,但也带来了更严峻的安全挑战。为系统了解富氢甲烷燃料的应用现状及富氢甲烷燃料的安全利用,通过文献调研,从爆燃... 详细信息

氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,将氢气与天然气混合形成富氢燃料,可为能源结构向可再生和绿色能源转型提供支持,但也带来了更严峻的安全挑战。为系统了解富氢甲烷燃料的应用现状及富氢甲烷燃料的安全利用,通过文献调研,从爆燃火焰特性、爆炸特征参数、爆燃机理以及抑爆材料等方面对富氢甲烷爆燃特性与抑爆研究进行综述和讨论,并分析总结近年来的研究方向。发现随着氢气添加比的增加,火焰固有不稳定性、火焰传播速度和爆炸强度等参数存在不同程度的增强,抑爆材料的抑制效果不断减弱;目前针对多元因素耦合的富氢甲烷爆炸特性研究不足,抑爆剂协同抑爆机理尚未揭示清晰。基于此,对富氢甲烷燃料亟待解决的方向和今后研究重点进行展望,为富氢天然气产业规模化发展的安全问题提供理论依据。

关键词：富氢甲烷爆炸特征参数爆燃机理爆燃防控抑爆材料

灯盏花乙素增强4T1乳腺癌细胞对顺铂敏感性的体内外研究

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食品工业科技 2024年第5期45卷 331-340页

作者：张琦包小波田冲冲江苏医药职业学院药学院江苏盐城224005

本文旨在从体内外探究灯盏花乙素(Scutellarin,SCU)增强乳腺癌细胞4T1对顺铂(Cisplatin,CDDP)敏感性的作用及可能的分子机制。采用CCK-8实验、划痕实验、Transwell实验及流式细胞术体外分别探究SCU联合CDDP对4T1细胞增殖、迁移侵袭以及... 详细信息

本文旨在从体内外探究灯盏花乙素(Scutellarin,SCU)增强乳腺癌细胞4T1对顺铂(Cisplatin,CDDP)敏感性的作用及可能的分子机制。采用CCK-8实验、划痕实验、Transwell实验及流式细胞术体外分别探究SCU联合CDDP对4T1细胞增殖、迁移侵袭以及凋亡的影响;同时采用BALB/c小鼠皮下接种4T1细胞,建立荷瘤小鼠模型,在体观察SCU联合CDDP对肿瘤生长的作用;采用H&E染色方法对肿瘤组织进行形态学、坏死面积及微血管密度观察;分别采用实时荧光定量PCR与Western Blot检测肿瘤组织中凋亡因子转录水平及蛋白水平的表达。结果显示,SCU(200μmol/L)联合CDDP(80μmol/L)可极显著抑制4T1细胞的增殖(P<0.01);SCU(200μmol/L)联合CDDP(80μmol/L)还能够极显著抑制4T1肿瘤细胞的迁移和侵袭能力(P<0.01),并且促进肿瘤细胞凋亡;60 mg/kg SCU联合3.0 mg/kg CDDP能够极显著抑制在体肿瘤4T1的生长(P<0.01);且极显著抑制肿瘤微血管密度(P<0.01);同时还能极显著促进肿瘤组织中促凋亡因子Caspase-3、Bax、Caspase-9、Cleaved-Caspase-3和Cleaved-Caspase-9的表达(P<0.01),显著抑制抗凋亡因子Bcl-2的表达(P<0.05)。综上所述,SCU通过增强4T1细胞对CDDP的敏感性,抑制肿瘤细胞功能且调控凋亡因子从而抑制肿瘤细胞的生长。

关键词：灯盏花乙素乳腺癌顺铂敏感性

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中国大气PM污染的动态演进及空间关联格局

统计与决策 2024年 84-88页

作者：辛冲冲徐斯旸广东金融学院金融与投资学院北京市社会科学院《北京社会科学》编辑部

文章利用1998—2020年中国370个城市地表PM2.5年度均值面板数据，运用核密度估计图考察大气PM2.5污染的动态演进规律，借助标准差椭圆和探索性空间数据分析方法分别揭示大气PM2.5污染的区位分布和空间关联格局。研究发现：样本期内全国... 详细信息

文章利用1998—2020年中国370个城市地表PM2.5年度均值面板数据，运用核密度估计图考察大气PM2.5污染的动态演进规律，借助标准差椭圆和探索性空间数据分析方法分别揭示大气PM2.5污染的区位分布和空间关联格局。研究发现：样本期内全国整体与东部、中部、西部和东北四大地区大气PM2.5污染浓度总体均呈波动升高—平稳波动—逐步下降的演变趋势；全国整体与东部、西部地区存在多极分化现象，而中部和东北地区则呈两极分化现象。区位分布主要呈正东—正西走向的空间格局，且在地理空间上总体呈扩散态势；空间集聚模式以“高-高”型和“低-低”型集聚两种模式为主，其中“高-高”型集聚的城市较多且集中在华北、华东北部、环渤海、黄河中游、长江中下游沿岸、新疆南部等地区。

关键词： PM 区位分布空间集聚标准差椭圆

中国大气PM2.5污染的动态演进及空间关联格局

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统计与决策 2024年第5期40卷 84-88页

作者：辛冲冲徐斯旸北京市社会科学院《北京社会科学》编辑部北京100101 广东金融学院金融与投资学院广州510521

文章利用1998—2020年中国370个城市地表PM2.5年度均值面板数据,运用核密度估计图考察大气PM2.5污染的动态演进规律,借助标准差椭圆和探索性空间数据分析方法分别揭示大气PM2.5污染的区位分布和空间关联格局。研究发现:样本期内全国整... 详细信息

文章利用1998—2020年中国370个城市地表PM2.5年度均值面板数据,运用核密度估计图考察大气PM2.5污染的动态演进规律,借助标准差椭圆和探索性空间数据分析方法分别揭示大气PM2.5污染的区位分布和空间关联格局。研究发现:样本期内全国整体与东部、中部、西部和东北四大地区大气PM2.5污染浓度总体均呈波动升高—平稳波动—逐步下降的演变趋势;全国整体与东部、西部地区存在多极分化现象,而中部和东北地区则呈两极分化现象。区位分布主要呈正东—正西走向的空间格局,且在地理空间上总体呈扩散态势;空间集聚模式以“高-高”型和“低-低”型集聚两种模式为主,其中“高-高”型集聚的城市较多且集中在华北、华东北部、环渤海、黄河中游、长江中下游沿岸、新疆南部等地区。

关键词： PM2.5 区位分布空间集聚标准差椭圆

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光纤陀螺热致漂移分析及算法补偿技术研究

光学学报 2024年第2期44卷 127-134页

作者：冷悦钟胜华中科技大学人工智能与自动化学院湖北武汉430074 多谱信息智能处理技术全国重点实验室湖北武汉430074 华中光电技术研究所武汉光电国家研究中心湖北武汉430223

通过对光纤陀螺温度漂移的剖析推导,分析了温度扰动引起陀螺漂移误差的深层次原因,并结合过程相关性理论,对各个温度项影响因子与光纤陀螺实际输出相关性进行验证分析,提出一种同时考虑温度、温变速率、温度梯度以及三者乘积耦合项的算... 详细信息

通过对光纤陀螺温度漂移的剖析推导,分析了温度扰动引起陀螺漂移误差的深层次原因,并结合过程相关性理论,对各个温度项影响因子与光纤陀螺实际输出相关性进行验证分析,提出一种同时考虑温度、温变速率、温度梯度以及三者乘积耦合项的算法补偿模型。对该模型的补偿效果进行离线补偿验证,结果表明,采用该算法补偿模型能明显抑制光纤陀螺的变温零漂。为了进一步验证该模型的有效性,把离线获得的补偿参数载入陀螺存储器,经过多样本实验测试,补偿后可有效提高光纤陀螺的全变温零偏稳定性,验证了该补偿算法在工程上的可实施性和推广价值。

关键词：光纤光学光纤陀螺 Shupe效应光纤环圈温变速率补偿算法

高速铁路大跨度低高度预应力混凝土连续梁设计研究

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铁道标准设计 2024年第3期68卷 106-112页

作者：王冲冲中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

为降低铁路大跨度预应力混凝土连续梁高度,扩大其适用范围,提出主跨100 m低高度连续梁合理跨度配比及构造尺寸,计算结果均满足规范要求。通过与常用高速铁路主跨100 m连续梁对比分析,系统研究了跨度配合比、构造参数等对结构的影响,总... 详细信息

为降低铁路大跨度预应力混凝土连续梁高度,扩大其适用范围,提出主跨100 m低高度连续梁合理跨度配比及构造尺寸,计算结果均满足规范要求。通过与常用高速铁路主跨100 m连续梁对比分析,系统研究了跨度配合比、构造参数等对结构的影响,总结出大跨度低高度连续梁的优缺点及构造建议值。研究结果表明:(1)低高度连续梁在同等跨度下混凝土用量更省,每延米混凝土用量降低约20%,较传统连续梁更经济;(2)低高度连续梁由于梁高降低,主梁刚度略有降低,但工后徐变上拱值降低明显,减幅约60%;(3)对于主跨100 m低高度连续梁,建议配跨长度在70~80 m之间,且不宜小于60 m;(4)主跨100 m低高度连续梁墩顶梁高不宜小于6 m,建议取值范围6.0~6.5 m,跨中梁高不宜小于3.0 m,建议取值范围3.0~3.5 m。

关键词：高速铁路铁路桥预应力混凝土低高度连续梁刚度徐变跨度配合比构造参数

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