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FCC油浆基炭材料孔径调控及电化学性能研究

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FCC油浆基炭材料孔径调控及电化学性能研究

作者：刘麒齐鲁工业大学

学位级别：硕士

催化裂化（FCC）油浆作为催化裂化工艺过程中的副产物,是重油轻质化后的一种工业危废,具有年产量大、利用成本低、含碳量高等特点。该油浆含有部分固体颗粒如Si O、AlO等,这些杂质形态较小且难以去除,易造成燃烧器结焦,因此极大限制了FC... 详细信息

催化裂化（FCC）油浆作为催化裂化工艺过程中的副产物,是重油轻质化后的一种工业危废,具有年产量大、利用成本低、含碳量高等特点。该油浆含有部分固体颗粒如Si O、AlO等,这些杂质形态较小且难以去除,易造成燃烧器结焦,因此极大限制了FCC油浆的资源化利用。以多孔炭材料制备电极材料具有比表面积大、孔径结构发达、导电性能好、化学性质稳定等优势,目前已被广泛的应用于电化学储能领域中。油浆中含量较高的芳烃组分（2～4环芳烃为主）为FCC油浆基制备多孔炭材料提供了天然的自身优势。因此,研究并开发以FCC油浆为原料制备超级电容器多孔炭电极材料的工艺技术,不仅能够解决FCC油浆的去路问题,并且还可以实现FCC油浆的高附加值利用。本研究以FCC油浆为炭源,采用初步炭化和KOH活化法构筑多孔炭,利用BET、SEM、XRD、Raman等测试方法,探究了初步炭化温度、活化温度、活化剂比例等对理化结构发展的影响,并进一步讨论了电化学性能。当炭化温度为350℃,活化温度为800℃,M:M=1:2时,多孔炭CK2-800的平均孔径则主要分布在0.5～2 nm之间,且具有较高比表面积（1866 m/g）。在6 M KOH的电解液中测试了氮掺杂多孔的电化学性能。当电流密度为1 A/g时,多孔炭CK2-800的电容量可达230 F/g,在20 A/g时电容保持在150 F/g,具有优异的倍率性能。并且10000次循环之后,多孔炭CK2-800的比容保持率为89%,表现出极好的充放电循环稳定性。为进一步优化催化裂化油浆基多孔炭材料的理化结构,本文采用硫酸铵掺杂、KOH活化、氟化锂-盐酸溶液刻蚀三种方法制备了S、N共掺杂多孔炭电极材料,探究了硫酸铵配比以及活化温度对多孔炭孔隙结构和电化学性能的影响。结果表明,初步炭化时,掺入FCC油浆中的硫酸铵在受热分解时产生的大量NH与SO具有初步造孔和杂原子掺杂的效果;高温活化下KOH具有催化气化扩孔作用和去除FCC油浆中的部分氧化铝颗粒的作用,进一步提高了多孔炭的介孔比例;经过氟化锂-盐酸溶液刻蚀,将起到模板作用的氧化硅和氧化铝颗粒去除,完成了孔径结构的疏通,实现了高比表面积,大比容量S、N共掺杂多孔炭电极材料的制备。当活化温度为800℃、油浆与硫酸铵比例为2:1时,制备的CNK-2比表面积高达2847 m/g,孔体积高达1.5 cm/g;当电流密度为1 A/g时,电容量可达401 F/g;经过1万次循环后,比电容保持率仍可达到87%,具有优异的循环稳定性。本研究研制出一种具有优异理化结构和电化学性能的多孔炭材料,实现了FCC油浆的高附加值利用,达到了危废资源再利用的目的,最终为FCC油浆的工业化生产利用奠定基础。

关键词：催化裂化油浆多孔炭电极材料孔径调控电化学性能

TiO@SiO与蒙脱土纳米材料协同提升聚丙烯薄膜绝缘性能研究

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电工技术学报 2024年

作者：谢军刘麒李霖刘子谦谢庆华北电力大学电力工程系新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学)

为提高聚丙烯（PP）薄膜的绝缘性能，该文制备了一种多维度结合的纳米填料，通过烧结方法，使球形纳米颗粒(TiO2@SiO2)与片状蒙脱土（MMT）结合。在聚丙烯中掺杂不同质量分数的该纳米颗粒，研究了聚丙烯薄膜的击穿性能，确定最佳填充比... 详细信息

为提高聚丙烯（PP）薄膜的绝缘性能，该文制备了一种多维度结合的纳米填料，通过烧结方法，使球形纳米颗粒(TiO2@SiO2)与片状蒙脱土（MMT）结合。在聚丙烯中掺杂不同质量分数的该纳米颗粒，研究了聚丙烯薄膜的击穿性能，确定最佳填充比例，并分析其性能提高机理。实验结果表明，二维MMT引入了新的界面，提高了PP薄膜的熔融温度和结晶度，使晶体结构更加完善；TiO2@SiO2纳米颗粒引入了更多陷阱，改善了二维MMT的分散性，提高了PP薄膜的介电性能。击穿结果表明，掺杂该纳米填料的PP薄膜绝缘性能显著提高，在1.0%填充比例下的绝缘性能最佳。在25℃下，复合薄膜（PP/MMT@T@S）的直流击穿强度提升34.5%；在50℃和75℃下，分别提升33.51%和31.96%。该文采用相场模拟方法解释了两种维度材料在微观层面的相互作用机理，TiO2@SiO2的修饰使原本概率阻挡的MMT变为定向阻挡，该文研究可为提升复合材料绝缘性能提供新的思路。

关键词：聚丙烯薄膜纳米复合材料烧结击穿强度相场模拟

脐带间充质干细胞治疗多囊卵巢综合征的作用及机制

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中国组织工程研究 2024年第7期28卷 1015-1020页

作者：刘麒薇张俊辉杨袁王金娟首都医科大学附属北京妇产医院/北京妇幼保健院妇科微创中心北京市100006 安徽医科大学第一附属医院妇产科安徽省合肥市230022 湖南省长沙干细胞与再生医学工业技术研究院湖南省长沙市410100

背景:目前对多囊卵巢综合征的治疗大多是超指征用药,对其治疗仍面临很大的挑战。研究证明人脐带间充质干细胞可修复卵巢功能,但鲜有研究报道其对多囊卵巢综合征的治疗作用。目的:观察人脐带间充质干细胞对多囊卵巢综合征的治疗作用,并... 详细信息

背景:目前对多囊卵巢综合征的治疗大多是超指征用药,对其治疗仍面临很大的挑战。研究证明人脐带间充质干细胞可修复卵巢功能,但鲜有研究报道其对多囊卵巢综合征的治疗作用。目的:观察人脐带间充质干细胞对多囊卵巢综合征的治疗作用,并初探线粒体自噬与人脐带间充质干细胞改善多囊卵巢综合征症状的相关性。方法:C57BL/6J小鼠皮下连续注射20 d脱氢表雄酮构建多囊卵巢综合征模型,通过尾静脉注射人脐带间充质干细胞(2×10^(6)),治疗后连续10 d取阴道内分泌物检测小鼠的发情周期。治疗后2周,采用ELISA检测小鼠外周血性激素水平,包括黄体生成素和卵泡刺激素;苏木精-伊红染色进行卵巢组织病理学评估,最后通过透射电镜观察卵巢组织中线粒体自噬反应。结果与结论:(1)经人脐带间充质干细胞治疗后,多囊卵巢综合征小鼠卵巢中出现了处在原始卵泡、初级卵泡、次级卵泡等各阶段的卵泡,而且可见黄体组织,说明小鼠排卵功能明显改善;(2)经人脐带间充质干细胞治疗后,多囊卵巢综合征小鼠性激素水平恢复至正常;(3)未经治疗的多囊卵巢综合征小鼠长期处在动情期,缺乏动情间期和动情前期,经过人脐带间充质干细胞治疗的多囊卵巢综合征小鼠动情周期恢复到正常水平;(4)经人脐带间充质干细胞治疗后,多囊卵巢综合征小鼠卵巢组织中的线粒体自噬明显减少;(5)结果表明,人脐带间充质干细胞可有效改善多囊卵巢综合征小鼠内分泌紊乱,促进排卵,这可能与抑制线粒体自噬相关。

关键词：脐带间充质干细胞多囊卵巢综合征排卵障碍内分泌紊乱线粒体自噬

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波形腹板工字梁焊接残余应力研究

重庆交通大学学报(自然科学版) 2024年

作者：闫林君张宏刘麒杨继兴王起才兰州交通大学土木工程学院

为研究波形腹板工字梁不同宽厚比对其焊接残余应力大小的影响和分布规律，通过数值模拟和试验方法对不同宽厚比的试件进行了研究。采用ABAQUS软件，利用完全耦合法建立了波形腹板工字梁热弹塑性三维有限元模型，得到了焊接应力场；对不... 详细信息

为研究波形腹板工字梁不同宽厚比对其焊接残余应力大小的影响和分布规律，通过数值模拟和试验方法对不同宽厚比的试件进行了研究。采用ABAQUS软件，利用完全耦合法建立了波形腹板工字梁热弹塑性三维有限元模型，得到了焊接应力场；对不同路径位置上焊接残余应力的分布规律及不同宽厚比试件残余应力大小和分布进行分析，并绘制了分布模型；对板件厚度及宽厚比对构件残余应力影响进行了系统性研究，并进一步探讨了构件之间的影响机制。研究结果表明：波形腹板工字梁焊接有限元模型所得结果与试验所测得的残余应力吻合度较高；残余应力总体分布主要以纵向残余应力为主，翼缘近焊缝处存在最大的残余拉应力，最大拉应力为415MPa；在其它因素不变情况下，翼缘及腹板外伸端所出现的残余压应力大小与板件宽厚比和板件厚度变化呈反比；与此不同的是，残余拉应力大小并不直接与板件宽厚比或板件厚度呈显著的变化趋势；基于数值模拟分析，提出了波形腹板工字梁1/2截面处的残余应力分布模型和计算公式，为后续波形腹板残余应力试验提供参考。

关键词：桥梁工程残余应力分布模型波形腹板工字梁有限元分析宽厚比焊接试验

考虑绿色氢能证书和水电制氢的综合能源系统优化运行

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电网技术 2024年第4期48卷 1445-1454,I0017-I0021页

作者：骆钊刘德文贾芸睿王华沈鑫代昕睿昆明理工大学电力工程学院云南省昆明市650500 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南省昆明市650500 云南电网有限责任公司计量中心云南省昆明市650217

利用清洁能源发电富余电力电解水制氢,绿色氢能实现了生产源头的二氧化碳零排放,在全球能源转型中扮演着重要角色。针对绿色氢能证书市场机制不健全等问题,该文提出一种考虑绿色氢能证书组合双向拍卖和水电制氢的综合能源系统优化运行... 详细信息

利用清洁能源发电富余电力电解水制氢,绿色氢能实现了生产源头的二氧化碳零排放,在全球能源转型中扮演着重要角色。针对绿色氢能证书市场机制不健全等问题,该文提出一种考虑绿色氢能证书组合双向拍卖和水电制氢的综合能源系统优化运行方法。首先,为解决园区内绿色氢能证书价格和数量匹配不均衡的问题,提出绿色氢能证书组合双向拍卖(combinatorial double auction,CDA)交易机制竞价模型;其次,建立含水电制氢的综合能源系统优化模型,并将绿色氢能证书组合双向拍卖机制引入其中;最后,以某省含水电制氢的综合能源系统为例进行仿真分析,结果表明所提模型不仅能有效提高综合能源系统(integrated energy system,IES)的运行经济性,也能提升可再生能源的消纳量。

关键词：绿色氢能证书组合双向拍卖综合能源系统运行优化水电消纳

高温前后再生砖骨料地聚物混凝土受压本构模型

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3143-3153页

作者：王怀亮欧睿广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

再生砖骨料地聚物混凝土(RBGC)是一种极具潜力的可持续建筑材料,但高温前后RBGC性能的相关研究较少。本文首先探究了胶凝材料用量和粗骨料类型对地聚物混凝土轴压本构模型的影响,发现随着胶凝材料的增加,RBGC抗压强度、劈拉强度、弹性... 详细信息

再生砖骨料地聚物混凝土(RBGC)是一种极具潜力的可持续建筑材料,但高温前后RBGC性能的相关研究较少。本文首先探究了胶凝材料用量和粗骨料类型对地聚物混凝土轴压本构模型的影响,发现随着胶凝材料的增加,RBGC抗压强度、劈拉强度、弹性模量和峰值压应变的变化幅度均小于普通骨料地聚物混凝土(NAGC),RBGC的应力-应变曲线上升段线性段更长,下降段应力下降速度更快。其次研究了高温后RBGC和NAGC的力学性能,800℃时,RBGC强度和刚度损失分别比NAGC小22.1%和18.3%,发现RBGC表现出更好的耐高温性能,两种混凝土力学性能指标的计算应采用不同的模型。这是由于砖骨料温度膨胀系数接近地聚物砂浆,且高温下RBGC内部温度梯度小。最后,通过修正下降段形状参数,确定了高温前后RBGC和NAGC的应力-应变关系模型,模型与试验结果吻合较好。

关键词：再生砖骨料地聚物混凝土高温应力-应变曲线本构模型

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驱动温度可调的依序自滚动液晶弹性体

高分子学报 2024年第5期55卷 614-623页

作者：周筱睿杨博郑宁浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室杭州310058

传统的自驱动液晶弹性体,受限于单一的材料化学设计,仅能在特定条件(或温度范围)下实现自主运动.为了解决这一限制,本研究基于扭曲带状的自驱动液晶弹性体,通过调节网络的交联密度和引入非液晶共聚单体的方法,成功实现了对自驱动液晶弹... 详细信息

传统的自驱动液晶弹性体,受限于单一的材料化学设计,仅能在特定条件(或温度范围)下实现自主运动.为了解决这一限制,本研究基于扭曲带状的自驱动液晶弹性体,通过调节网络的交联密度和引入非液晶共聚单体的方法,成功实现了对自驱动液晶弹性体工作温度的精确设计.在进一步优化材料的驱动性能和力学性能后,获得了工作温度范围不同的自驱动液晶弹性体,分别实现了不同软体驱动器在升温和降温过程中的按需依次滚动.这种可调工作温度的自驱动液晶弹性体将显著拓展软机器人材料的设计应用领域.

关键词：液晶弹性体软体驱动器自主运动

中华民族现代文明的内涵辨析、演进规律及世界意义

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马克思主义研究 2024年 45-55页

作者：嵇睿中国人民大学马克思主义学院

中华民族现代文明作为人类历史上一种崭新的文化生命体,实现了对中华文明突出特性的创新性发展,即从文明基因、文明主张、文明逻辑、文明理念和文明图景五大方面的内涵更新。中华文明在现代转化中始终遵循着特定的发展规律,正是在“一... 详细信息

中华民族现代文明作为人类历史上一种崭新的文化生命体,实现了对中华文明突出特性的创新性发展,即从文明基因、文明主张、文明逻辑、文明理念和文明图景五大方面的内涵更新。中华文明在现代转化中始终遵循着特定的发展规律,正是在“一般性与特殊性的辩证统一”“创新性与继承性的交融互通”以及“合规律性与合目的性的有机结合”过程中实现了自身现代意蕴的创生和呈示。建设中华民族现代文明作为“新的文化使命”的重要组成部分,体现了对世界文明发展的深切关怀,为促进各民族国家文明互鉴贡献了中国智慧、为跨越全球文明发展藩篱提供了中国经验、为终结资本主义西式“文明”提供了中国力量、为开创人类文明新形态作出了中国贡献。

关键词：中华文明中华民族现代文明世界意义

回归人的“是其所是”:自制德性的哲学人类学价值

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贵州社会科学 2024年第04期412卷 28-34页

作者：张蕴睿上海师范大学

“自制”是人类个体成为有生命、实现生命价值的重要德性；自制作为人的“所是”中的重要成分，不但使得生命个体的整体性的美好生活成为可能，也使得城邦之善成为必然。“自制”使生命个体获得了德性之美，也使国家获得了城邦之善。自... 详细信息

“自制”是人类个体成为有生命、实现生命价值的重要德性；自制作为人的“所是”中的重要成分，不但使得生命个体的整体性的美好生活成为可能，也使得城邦之善成为必然。“自制”使生命个体获得了德性之美，也使国家获得了城邦之善。自制意味着主体在面临行为冲动时从自身善与集体善、即时善与长远善的双重维度出发，以整体性的美好生活为目的，运用意志力克服僭越道德规范的行为冲动。它直接关涉人类向其自身而言的“始点”,即关涉个体与“类”展开其生命而呈现出的“道”与“逻各斯”,在总体性上表现为人生存与生活中的心性之道、人伦之道和天人之道。当人类个体在其行为实践中实现了生命体的自制潜能，养成了自制德性，它便无时无刻不给人以精神力量，帮助人类走上最符合其“类生命”的道路。无论人类社会发展至何种地步，无论人们是否认识它、理解它、承认它、掌握它，自制的哲学人类学价值都自在地存在着，它持续地对个体存在、社会存在以及人的类存在产生着积极作用，自为地为其作为个体德性或社会美德，乃至一种精神，提供合理性基础和正当性证明。

关键词：自制德性哲学人类学价值类哲学