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石墨烯量子点纳滤膜的仿生修饰及稳定性研究

化工学报 2021年第6期72卷 3390-3398页

作者：刘嘉玮郝雨峰苏延磊天津大学化工学院天津300072

亲水修饰是提高纳滤膜抗污染性能的重要方法。采用氯化胆碱(ChC)对石墨烯量子点(GQDs-TMC)纳滤膜进行后处理仿生修饰,模拟细胞膜上磷酰胆碱的两性离子抗污染表面。红外光谱(FTIR)和表面元素分析(EDS)表明ChC以共价键结合在纳滤膜分离层... 详细信息

亲水修饰是提高纳滤膜抗污染性能的重要方法。采用氯化胆碱(ChC)对石墨烯量子点(GQDs-TMC)纳滤膜进行后处理仿生修饰,模拟细胞膜上磷酰胆碱的两性离子抗污染表面。红外光谱(FTIR)和表面元素分析(EDS)表明ChC以共价键结合在纳滤膜分离层上。提高反应温度和氯化胆碱溶液浓度,可以增加纳滤膜的仿生修饰程度。ChC的季铵基团与GQDs-TMC纳滤膜分离层羧基基团形成两性离子结构,提高了仿生修饰(GQDs/ChC-TMC)纳滤膜的亲水性,降低了表面电势,提高了对染料分子和二价盐离子的截留率,并且显著增强了抗污染性能。经过酸、碱和氧化剂溶液浸泡处理及高温纳滤膜分离实验,GQDs/ChC-TMC纳滤膜的渗透率和截留率均未发生较大改变,表明仿生纳滤膜具有优异的化学稳定性和耐热稳定性。

关键词：石墨烯量子点纳滤膜氯化胆碱仿生修饰抗污染稳定性

静电纺丝法制备La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3微纳米纤维及其红外发射率研究（英文）

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高等学校化学学报 2017年第6期38卷 929-934页

作者：刘嘉玮王建江赵芳许宝才军械工程学院先进材料研究所石家庄050003

采用静电纺丝法结合溶胶-凝胶技术制备了钙钛矿型La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3微纳米纤维,并利用差示扫描量热-热失重分析(DSC-TGA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对产物进行了表征,利用IR-2红外... 详细信息

采用静电纺丝法结合溶胶-凝胶技术制备了钙钛矿型La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3微纳米纤维,并利用差示扫描量热-热失重分析(DSC-TGA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对产物进行了表征,利用IR-2红外发射率测试仪测试了La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3在280~370 K范围内的红外发射率.结果表明,La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3在600℃时已形成钙钛矿结构.随着煅烧温度的升高,La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3的形貌由纤维状向三维网络状转变,并最终失去纤维形态.在280~370 K范围内,La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3微纳米纤维的红外发射率随温度升高而升高,由0.564增加至0.689.利用钙钛矿材料双交换理论解释了这一现象,并进一步探讨了其在红外发射率可变材料中的应用前景.

关键词： La0.67Ba0.33MnO3 微纳米纤维形貌红外发射率

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电纺Co掺杂碳纳米纤维的制备及其吸波性能

材料工程 2019年第12期47卷 118-123页

作者：张飒王建江赵芳刘嘉玮陆军工程大学

采用静电纺丝法和后续的热处理工艺制备不同浓度Co纳米粒子掺杂的碳纳米纤维。通过差热-热重(DSC-TGA)仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、矢量网络分析仪(VNA)对复合碳纳米纤维的热稳定性、物相、微观结构、电磁参数进行表征... 详细信息

采用静电纺丝法和后续的热处理工艺制备不同浓度Co纳米粒子掺杂的碳纳米纤维。通过差热-热重(DSC-TGA)仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、矢量网络分析仪(VNA)对复合碳纳米纤维的热稳定性、物相、微观结构、电磁参数进行表征,并对其微波吸收性能进行研究。结果表明:当炭化温度为800℃时,复合纳米纤维结晶度适中,无定形碳部分转化为石墨相碳,CoAc 2全部被炭化还原为面心立方结构的金属Co纳米粒子,且纤维形貌完整,有串珠状结构存在于纤维网络之间;掺杂后碳纤维电磁性能得到明显改善,当掺杂量为7%(质量分数),涂层厚度为1.5mm时,有效吸收带宽达到最大,为4.5GHz,相比于纯碳纳米纤维,吸波性能得到显著提升。

关键词：静电纺丝碳纳米纤维金属Co纳米粒子串珠状结构吸波性能

面向FDM三维打印机的打印路径和模型分解问题研究

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面向FDM三维打印机的打印路径和模型分解问题研究

作者：刘嘉玮宁波大学

学位级别：硕士

三维打印是在制造业领域蓬勃发展的一项新技术,是“具有工业革命意义的制造技术”。三维打印又称为增量制造,它可以打印出结构高度复杂且轻盈稳定的产品原形。三维打印的核心思想在于逐层打印,通过层层之间的不断累加制造出整个三维模... 详细信息

三维打印是在制造业领域蓬勃发展的一项新技术,是“具有工业革命意义的制造技术”。三维打印又称为增量制造,它可以打印出结构高度复杂且轻盈稳定的产品原形。三维打印的核心思想在于逐层打印,通过层层之间的不断累加制造出整个三维模型。随着三维打印技术普及,人们对打印效率和成型质量的需求变得越来越高。一方面对喷头的移动路径规划可以有效的提高打印效率;另一方面在打印过程中在结构悬空的地方需要打印一些支撑结构以作支撑,这样做既会造成材料上的浪费和降低打印效率,又需要手工的去除这些多余的支撑结构。因此对喷头的移动路径规划和打印前模型的分解是其中的关键问题。本文针对喷头的移动路径规划和打印前的模型分解进行了研究,包括路径规划问题中模型的体素化,模型分解问题中的凸分解和金字塔分解等。主要的研究成果有:(1)在喷头的移动路径规划问题中,关键在于将模型体素化后利用四邻域的相关知识将喷头的移动路径规划问题转化为旅行商问题来解决。考虑到已有的三维打印路径规划方法编程实现复杂,搜索速度慢等缺点,本文提出了基于改进回溯算法的三维打印中喷头的最优移动路径规划方法。该方法采用先将三维模型体素化,然后根据四邻域的相关知识对各层的体素点之间的权值进行划分,将喷头的路径规划问题转化为旅行商问题,然后借助改进的回溯算法得到喷头的最优移动路径规划。实验表明,在参数设置适当的情况下,本文的算法运行速度快且能够给出质量较高的近似解。(2)在模型分解问题中,本文提出了基于Delaunay三角剖分的近似凸分解的三维模型分解。首先将三维模型进行Delaunay三角剖分,使用四面体的集合来近似的表现三维模型;然后根据自上而下的分层方法递归地分割所计算的四面体,该分裂过程连续应用于生成的子部分,直到达到凹度阈值。为了保证不重叠的凸包,根据一系列基于凹度,平衡和对称标准剪裁平面来分割对象;之后在最大凹度标准下连续地合并所生成的凸包;最后对所获得的凸包进行重新采样,在保证近似精度的前提下,以最小化它们的复杂性(即它们的三角形数量),这样得到的三维模型可以由若干个凸块组成,将每个凸块分别打印,再粘贴成型,使得打印过程中不需要支撑结构,既节省了打印材料,又提高了打印效率。

关键词：三维打印体素化旅行商问题改进回溯算法近似凸分解

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试析《老妇还乡》中的正义及资本主题

试析《老妇还乡》中的正义及资本主题

作者：刘嘉玮青岛大学

学位级别：硕士

迪伦马特是著名的德语作家,戏剧作品多次登上舞台并获得成功,被誉为“第二次世界大战以来最伟大的德语作家”。迪伦马特崇尚悲喜剧,许多作品都以喜剧形式展示。迪伦马特用悲喜剧的形式构建了一个看似荒诞,被复仇、欲望、金钱、正义、道... 详细信息

迪伦马特是著名的德语作家,戏剧作品多次登上舞台并获得成功,被誉为“第二次世界大战以来最伟大的德语作家”。迪伦马特崇尚悲喜剧,许多作品都以喜剧形式展示。迪伦马特用悲喜剧的形式构建了一个看似荒诞,被复仇、欲望、金钱、正义、道德填满的故事,其中充满了对人类、对我们现所面临的社会问题的反思。虽然写作年代远离我们近60年,但《老妇还乡》这部剧其中所展现的关于道德金钱正义的思索探讨却没有随着时间而黯淡,相反对于当今这个物欲横流的社会更具有现实意义启迪思想,观者读者在笑的同时被带入对这些问题的探究思索。随着时代的变迁,对这部剧的解读视角也随之变化且从未停止。在结合自己所处的时代社会后,每当我们重新去读这部作品,其中的思考会重建我们的对于金钱、人性、道德和正义的观点与看法。《老妇还乡》中亿万富翁克莱尔重归故里,要用金钱买回曾经属于她的正义,一场人性与金钱欲望的较量在小镇居伦展开,在这场荒唐的闹剧结尾,居伦市民的人本人性惨败。如今在缺失信仰不受律条看重金钱的大环境下,读者会不禁心头被猛然一击：是否在这个社会真的金钱万能,正义该如何定义如何维护?本篇论文尝试从正义金钱道德层面重新解读《老妇还乡》,归纳收集作者的创作生平,基于悲喜剧及迪伦马特自身对于戏剧的理解理论,分析戏剧情节、主要人物性格语言中所折射出的正义、金钱和道德主题,进而提出相关思考问题方向。

关键词：《老妇还乡》迪伦马特悲喜剧公平金钱

高比例新能源海上多平台互联电力系统的频率稳定控制研究

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高比例新能源海上多平台互联电力系统的频率稳定控制研究

作者：刘嘉玮浙江大学

学位级别：硕士

随着海洋油气事业的进一步发展,传统的单一能源供电已无法满足海上多平台互联电力系统“绿色、低碳”的发展方向,采用可再生能源发电为海上油气平台供能成为大势所趋。由于海上多平台互联电力系统容量较小,工作环境恶劣,系统的频率稳定... 详细信息

随着海洋油气事业的进一步发展,传统的单一能源供电已无法满足海上多平台互联电力系统“绿色、低碳”的发展方向,采用可再生能源发电为海上油气平台供能成为大势所趋。由于海上多平台互联电力系统容量较小,工作环境恶劣,系统的频率稳定难以保证,新能源发电的接入则会进一步影响系统的频率稳定性。因此,针对高比例新能源的海上多平台互联电力系统的频率稳定控制展开研究,对于维持海上多平台互联电力系统的频率安全稳定,防止频率越限导致平台负载脱网,影响油气平台的正常生产活动都具有重要意义。本文基于某海上油气工程实际参数针对高比例新能源的海上多平台互联电力系统频率稳定相关问题展开研究。本文首先对高比例新能源接入的海上多平台互联电力系统进行了建模。建立了基于某海上多平台互联电力系统实际参数的数学模型,重点对直驱式永磁同步发力发电机组与燃气轮机发电机组的数学模型进行了介绍。针对海上多平台互联电力系统容易发生的自励磁现象进行了研究,分析自励磁产生的原理并计算了海上平台发电机组产生自励磁现象的条件,提出了相应的抑制措施。其次,对不同风电占比的海上多平台互联电力系统频率稳定性进行了研究。考虑到风电接入会替代部分燃气轮机,对不同风电占比下系统投入不同数量燃气轮机时的燃料成本与碳排放量进行计算,指出系统投入较少的燃气轮机可以节约系统的运行成本。设定系统运行与故障状态下的四种工况,在EMTP-RV中对不同风电占比的系统投入不同数量燃气轮机时在四种工况下的频率响应进行了仿真分析,仿真指出风电占比较低的海上多平台互联电力系统无法在满足系统调频能力的前提下减少投入燃气轮机数量,而风电占比较高的海上多平台互联电力系统则难以依靠燃气轮机满足系统调频需求。接入风力发电的海上多平台互联电力系统需要投入额外调频措施提高系统频率稳定,减少运行成本。然后,本文提出混合储能辅助海上多平台互联电力系统调频的控制策略。基于海上设备的运行环境,本文选择了适用于海上平台的由超级电容和锂电池组成的混合储能系统。采用虚拟下垂与虚拟惯性控制实现混合储能的一次调频控制并提出了基于储能荷电状态的调频系数自适应整定方法,以避免储能的过充过放。考虑海上多平台互联电力系统调频设备的特点设置了相应的调频死区。仿真验证了本文所提控制策略下混合储能参与调频的效果,并指出风电占比较高的系统在故障工况下对储能额定功率的要求较高。最后,本文提出了风电机组辅助海上多平台互联电力系统调频的控制策略,以降低系统对储能功率的要求。对阶梯型和频率测量型方法进行对比,选择频率测量型方法控制风机通过释放自身旋转动能参与系统调频。针对变速风电机组,基于风机当前可释放动能对下垂增益与惯性增益进行整定。仿真验证了控制策略的有效性,并指出采用风机与储能联合参与调频可以降低系统对储能功率的要求。

关键词：海上多平台互联电力系统风力发电频率调节混合储能

迁移与人脑结构和功能以及认知、心理健康的关联性分析

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迁移与人脑结构和功能以及认知、心理健康的关联性分析

作者：刘嘉玮天津医科大学

学位级别：硕士

目的:从上世纪八十年代以来,中国经历了大规模的人口迁移,由迁移过程所带来的一系列转变对人生理和心理健康产生了深远的影响。人们可能会从中获得更完善的居住条件、更好的就业机会、更发达的医疗资源;但同时也可能遭遇更多的挑战,如... 详细信息

目的:从上世纪八十年代以来,中国经历了大规模的人口迁移,由迁移过程所带来的一系列转变对人生理和心理健康产生了深远的影响。人们可能会从中获得更完善的居住条件、更好的就业机会、更发达的医疗资源;但同时也可能遭遇更多的挑战,如更复杂的环境和更大的适应性压力。近年来关于迁移对心理健康影响的结论并不一致,其对大脑及认知影响的研究尚处于起步阶段。本研究拟利用5078名受试者从出生到参加试验为止的居住地信息来评估迁移情况;以灰质体积(grey matter volume,GMV)和局部一致性(regional homogeneity,ReHo)来分别评估人脑结构和功能;以记忆、执行功能、社会认知、领悟社会支持来评估认知;以抑郁、焦虑、幸福感、生活满意度来衡量心理健康,基于此探究迁移与人脑结构和功能以及认知、心理健康之间的关联。材料与方法:该研究纳入了5078例中国汉族正常青年受试者,平均年龄23.7±2.5岁,其中男性1763例,女性3315例。1.人口迁移变量采集我们设计了地理信息调查问卷来获取受试者自出生以来每年居住地址及其精确经纬度坐标。利用GEE平台对基于卫星遥感数据的World Pop全球人口数据集进行提值,后利用基于时空特性的高斯权重对缺失的人口信息进行插值。最后,我们获得了每位受试者1989年到参加试验为止,居住地1公里范围内人口数量的年平均值。之后对所采集的受试者居住地址信息进行处理,利用国家统计局“统计用区划代码和城乡划分代码编制规则”获取每位受试者每年的城市编码。如果受试者居住城市发生变化,则认为发生一次迁移,据此我们计算得到每位受试者迁移的次数和每一次迁移的年龄。再根据迁移年份和经纬度计算得到迁移前所在地的人口与迁移后所在地的人口变化,以及迁出地与迁入地的距离。最后,我们产生了6个指标来代表迁移:迁移的次数、第一次迁移年龄、第一次迁移距离、第一次迁移居住地人口变化、总迁移距离、总迁移居住地人口变化。2.高分辨率脑结构和功能像采用高分辨率3.0T磁共振扫描仪对所有受试者进行三维高分辨率结构像和静息态功能磁共振成像(resting state functional magnetic resonance imaging,rs-f MRI),然后对结构像数据和rs-f MRI数据分别进行预处理,计算得到每位受试者的GMV和ReHo值。3.认知及心理健康变量评估我们纳入了记忆、执行功能、社会认知、领悟社会支持、抑郁、焦虑、幸福感、生活满意度等测评来评估认知及心理健康。以上测评数据基于E-Prime 2.0软件或问卷进行收集,后对其进行了质控。4.统计分析为了探索人口迁移与人脑结构、功能以及认知、心理健康之间的关系,我们使用多元回归和偏相关方法分别描述人口迁移特征与两组变量之间的关系。结果:有三个迁移变量和GMV呈显著性相关。其中迁移的次数和左侧额中回、额上回联合皮层的GMV呈负相关;第一次迁移的距离和右侧辅助运动区的GMV呈负相关;第一次迁移所在地的人口变化和左侧额下回的GMV呈正相关。有三个迁移变量和ReHo呈显著性相关。其中第一次迁移的年龄和左侧距状裂周围皮层的ReHo呈负相关;第一次迁移所在地的人口变化和右侧楔前叶的ReHo呈正相关;总迁移所在地的人口变化和左侧枕中回的ReHo呈正相关。迁移次数和词语学习记忆中的5次即刻回忆、长时延迟自由回忆以及长时延迟线索回忆的正确词语数呈负相关。第一次迁移的年龄和工作记忆中的3-back的正确按键数呈负相关,与社会认知测试中的第一视角的传球和接球反应时呈正相关。第一次迁移所在地的人口变化和特质焦虑得分呈负相关。总迁移所在地人口变化和代表主观心理健康的幸福感指数量表得分呈正相关,和焦虑量表中的特质焦虑得分呈负相关。结论:本研究发现,人口迁移变量和脑结构、功能、认知、心理健康改变均存在相关性。其中迁移的次数越少、迁移发生时受试者的年龄越小、第一次迁移时迁出地与迁入地距离越近、或迁移的趋势是从人口密度小的地区迁入人口密度大的地区,与所对应脑区的GMV、ReHo值增大以及认知、心理健康的提升有关。结果提示人口迁移从多个方面影响着个体,增进了我们关于迁移对健康影响的理解。

关键词：人口迁移功能磁共振成像局部一致性灰质体积认知心理健康

基于声发射的真空泵过载与磨损故障诊断方法研究

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基于声发射的真空泵过载与磨损故障诊断方法研究

作者：刘嘉玮天津大学

学位级别：硕士

空间环境模拟试验作为航天研究的重要组成部分,用于模拟空间特殊环境,以便对航天器设备进行系统验证与缺陷排查。真空泵作为保障空间环境模拟试验进行的重要设备,负责试验容器内高真空环境的获取与维持。当真空泵出现故障时,将会影响模... 详细信息

空间环境模拟试验作为航天研究的重要组成部分,用于模拟空间特殊环境,以便对航天器设备进行系统验证与缺陷排查。真空泵作为保障空间环境模拟试验进行的重要设备,负责试验容器内高真空环境的获取与维持。当真空泵出现故障时,将会影响模拟试验的正常进行,甚至危及试验的安全。因此,对真空泵的运行状态作出及时准确的诊断尤为重要。本文以航天研究所内真空泵为研究对象,针对真空泵存在的过载与磨损故障进行了诊断方法研究。首先,分析了真空泵信号采集系统的设计需求,完成了系统的总体设计方案。针对系统硬件的采集装置选型进行了讨论,并基于Lab VIEW软件编写了系统的采集程序,通过软硬件结合的方式完成了信号采集系统的搭建。根据采集条件制定了信号采集实验方案,实现了对真空泵五种运行状态信号的多次采集,进一步验证了采集系统与方案的可行性。采用基于集合经验模态分解和小波包阈值的联合降噪方法对信号进行了降噪处理。分别利用时域和时频域的特征提取方法,依次构建了时域无量纲特征向量和小波包能量特征向量,并利用它们对真空泵不同运行状态进行了对比分析。结果显示,所构建的两种特征向量能够有效减少原始信号的数据维度,且均具备较好的真空泵运行状态表征能力。利用BP神经网络和支持向量机方法分别进行了故障诊断和信号识别研究,并通过粒子群算法对支持向量机参数进行了优化处理。构建了多种真空泵运行状态诊断模型,着重研究和讨论了不同特征向量和模式识别方法组合对识别准确率的影响。数据表明,结合小波包能量特征和粒子群优化支持向量机的诊断模型能够获得最佳的诊断识别效果,其识别准确率可达到96.4%,满足应用需求。最后,基于MATLAB软件设计编写了可交互的真空泵故障诊断系统。通过系统功能测试验证了真空泵故障诊断系统的有效性,并提升了研究方法的实用性,为真空泵故障诊断的进一步研究以及工程应用提供了参考。

关键词：真空泵故障诊断小波包能量 BP神经网络支持向量机

达格列净对2型糖尿病患者营养状况及炎症的影响

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达格列净对2型糖尿病患者营养状况及炎症的影响

作者：刘嘉玮湖南中医药大学

学位级别：硕士