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构建高效稳定的低温反向偏置双极膜电解槽用于二氧化碳还原

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 82-96页

作者：谢逸徐湛友卢千王莹香港中文大学化学系中国香港新界江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室UNIST-NUIST中韩能源与环境联合实验室南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏南京210044

二氧化碳电化学还原为高附加值的化学品和原料是一种具有应用前景的负碳技术.在过去十几年里,研究人员在碱性和中性电解质中进行了大量的二氧化碳电还原研究,并在活性、选择性和稳定性方面取得了很多进展.然而,二氧化碳与碱性电解液反... 详细信息

二氧化碳电化学还原为高附加值的化学品和原料是一种具有应用前景的负碳技术.在过去十几年里,研究人员在碱性和中性电解质中进行了大量的二氧化碳电还原研究,并在活性、选择性和稳定性方面取得了很多进展.然而,二氧化碳与碱性电解液反应生成碳酸盐,导致碳利用率较低(远低于产业化应用要求).因此,未来二氧化碳电还原领域面临的关键挑战是如何有效提高碳利用率.为解决这一挑战,在酸性电解质中进行二氧化碳电还原成为了一个可行的方案,它可以有效避免“碳酸盐问题”的发生.而基于双极膜的二氧化碳电解槽技术,则允许阴/阳极在不同pH的电解质中运行,是提高碳利用率的有效方案之一.本文首先介绍了双极膜的运行模式、热力学过程、物质传输现象、水解离/合成过程以及极限电流密度的起源,并总结了近期在双极膜优化方面取得的进展.然后,进一步聚焦于双极膜在常用的三类高效二氧化碳电解槽(流通池电解槽、膜电极电解槽和固态电解质电解槽)中的应用,详细探讨了其研究进展及所面临的挑战,并强调了针对不同结构电解槽的优化策略.值得一提的是,基于反向偏置双极膜的电解槽设计在促进质子传输至阴极、抑制碳酸盐形成方面表现出显著优势,进而有效提高了碳利用率.然而,大的质子通量同时也促进了竞争性的析氢反应,这在一定程度上抑制了二氧化碳转化为多碳产物.为了解决这一问题,流通池电解槽中的阴极电解液可以被用作缓冲层,通过调节阴极液的组成和厚度,实现电极表面在较高的pH下进行二氧化碳电还原,同时本体电解液维持在酸性,从而促进生成的碳酸盐再生为二氧化碳.另一方面,膜电极电解槽,又称零间隙电解槽,其设计特点在于催化剂层和膜直接接触,这种结构降低了电解液引起的电压损耗,提高了电解效率.然而,这种紧密接触也导致阴极表面的化学环境受到膜的强烈影响.大量质子通过膜传输至阴极,导致催化剂处于强酸性环境中,这为开发高效且稳定的二氧化碳还原电催化剂带来了很大挑战.近期,多种策略已成功应用于设计能够在pH≤1电解质中稳定运行的二氧化碳还原催化剂,包括双金属催化剂、杂原子掺杂金属催化剂和先进分子催化剂.此外,也可以通过构建界面缓冲层来精细调节局部pH值并优化阴极表面化学环境,从而进一步提升膜电极电解槽中二氧化碳电还原的选择性.为了实现商业应用,二氧化碳电解槽需要直接生成高浓度的产品,以减少后续的分离成本.为此,固态电解质二氧化碳电解槽提供了一种有效的解决方案.通过在阴离子交换膜和阳离子交换膜之间引入固态电解质,使得阴极表面形成的带负电物质(例如CH3COO-)能够顺利通过阴离子交换层并输送到固态电解质中,随后与阳极提供的质子结合,形成高纯度液体产品.最后,本文提出了双极膜二氧化碳电解槽面临的机遇和挑战,其中包括:(1)开发具有高离子选择性、高机械稳定性和低膜阻的新型双极膜;(2)开发对高附加值产品具有高本征活性和选择性的新型催化剂;(3)构筑具有高效气/液/电子传输的气体扩散电极;(4)设计低能耗和高稳定性的电解槽.综上所述,本文详细介绍了基于反向偏置双极膜的二氧化碳电解槽在研究进展以及工业应用方面的可行性,为未来开发具有高碳利用率和能量效率的二氧化碳还原技术提供了参考.

关键词：二氧化碳还原电催化双极膜碳利用率能量效率

利用脉冲激光沉积外延制备CsSnBr_(3)/Si异质结高性能光电探测器

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物理学报 2024年第5期73卷 351-359页

作者：王爱伟祝鲁平单衍苏刘鹏曹学蕾曹丙强济南大学材料科学与工程学院济南250022 核芯光电科技有限公司枣庄277299

钙钛矿半导体具有光吸收系数高、载流子扩散长度大和荧光量子效率高等优异物理特性,已在光电探测器、太阳能电池等领域展现出重要的应用潜力.但卤化铅钙钛矿的环境毒性和稳定性大大限制了该类器件的应用范围.因此,寻找低毒、稳定的非铅... 详细信息

钙钛矿半导体具有光吸收系数高、载流子扩散长度大和荧光量子效率高等优异物理特性,已在光电探测器、太阳能电池等领域展现出重要的应用潜力.但卤化铅钙钛矿的环境毒性和稳定性大大限制了该类器件的应用范围.因此,寻找低毒、稳定的非铅钙钛矿半导体尤为重要.利用锡元素替代铅元素并生长高质量的锡基钙钛矿薄膜是实现其光电器件应用的可行方案.本文采用脉冲激光沉积方法,在N型单晶硅(100)衬底上外延生长了一层(100)取向的CsSnBr_(3)钙钛矿薄膜.霍尔效应及电学测试结果表明,基于CsSnBr_(3)/Si半导体异质结在暗态下具有明显的异质PN结电流整流特征,在光照下具有显著的光响应行为,并具有可自驱动、高开关比(104)以及毫秒量级响应/恢复时间等优良光电探测器件性能.本文研究结果表明利用脉冲激光沉积方法在制备新型钙钛矿薄膜异质结、实现快速灵敏的光电探测方面具有重要应用前景.

关键词：外延钙钛矿薄膜异质结光电探测器

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融合注意力与结构降噪的对比学习知识感知推荐

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计算机工程与应用 2024年

作者：任衍栋张东李冠宇大连海事大学信息科学技术学院

现有基于知识图谱推荐方法利用知识图谱丰富项目表示，但是固定聚合邻居实体的策略无法动态调整邻居实体的重要性，而且用户历史行为数据往往是嘈杂的，影响了推荐系统的性能。针对这类问题，提出一种融合注意力机制与图结构降噪的对比... 详细信息

现有基于知识图谱推荐方法利用知识图谱丰富项目表示，但是固定聚合邻居实体的策略无法动态调整邻居实体的重要性，而且用户历史行为数据往往是嘈杂的，影响了推荐系统的性能。针对这类问题，提出一种融合注意力机制与图结构降噪的对比学习推荐算法，在多视图对比学习框架下采用了一个度敏感边缘修剪方法对用户-项目交互图进行结构降噪，去掉可能含有无意交互噪声的边，并缓解图神经网络中度数高的节点学习特征时容易存在的过度平滑问题。在知识图谱聚合中引入可学习的图注意力机制来有效识别知识图谱中信息丰富的知识连接，动态调整不同实体的权重。在***和MovieLens-1M两个真实的公共数据集上与其他先进算法进行对比实验，结果表明该模型在AUC、F1和Recall@K评价指标上均优于其他先进模型。

关键词：知识图谱推荐系统对比学习注意力机制图结构降噪

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虚拟仿真技术用于流行病学教学的系统综述

中华流行病学杂志 2024年第7期45卷 1014-1023页

作者：李文衍李昊泽詹思延王胜锋北京大学公共卫生学院北京100191 重大疾病流行病学教育部重点实验室(北京大学) 北京100191 北京大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系北京100191

目的系统梳理虚拟仿真技术用于流行病学教学的进展、优缺点、注意事项和未来趋势。方法以流行病学、教学、虚拟仿真作为关键词,系统检索PubMed、Web of Science、Embase、中国知网、万方数据知识服务平台、维普论文检测系统,筛选并采用... 详细信息

目的系统梳理虚拟仿真技术用于流行病学教学的进展、优缺点、注意事项和未来趋势。方法以流行病学、教学、虚拟仿真作为关键词,系统检索PubMed、Web of Science、Embase、中国知网、万方数据知识服务平台、维普论文检测系统,筛选并采用叙述整合法对纳入文献进行归类、整合和分析。检索国内虚拟仿真教学平台,筛选纳入现有流行病学虚拟仿真教学项目进行整合和分析。结果共纳入22篇文章(中文7篇,英文15篇),大多为面向公共卫生专业学生的教学项目。检索到国内流行病学虚拟仿真课程国家级一流课程24项,省级一流课程21项。虚拟仿真技术用于流行病学教学仍处在起步阶段,交互程度多为中等,主要用于3类场景:提高复杂概念和结构的可视化程度,借助低风险、低成本的虚拟环境培训操作技能,作为流行病学现场调查和应对突发公共卫生事件教学的有效补充。效果方面,利于学生理解流行病学相关现象和原理,具有突破时空限制、降低教学成本和风险、提高学生专注度和满意度等优势。但也面临起步阶段基础不足,部分学生出现抗拒心理和生理不适等问题。未来需优化开发流程、程序设计等方面,同时应对成本测算、效果评价、课程整合等进行更深入的研究。结论虚拟仿真技术用于流行病学教学是培养高层次应用型公共卫生人才的重要一环,鼓励结合医防融合的医疗卫生工作重点,积极开展流行病学虚拟仿真教学,培养具有中国特色的公共卫生人才。

关键词：流行病学虚拟仿真教学系统综述

面向区域覆盖的多无人机动态通信资源分配方法

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北京航空航天大学学报 2024年第9期50卷 2939-2950页

作者：卢毛毛刘春辉董赞亮西安电子科技大学通信工程学院西安710071 中国电子科技集团公司第五十四研究所石家庄050299 北京航空航天大学无人系统研究院北京100191 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

针对多无人机区域覆盖任务中的机间通信资源分配问题,提出了一种基于强化学习的多智能体动态通信资源分配模型。利用多智能体生成树覆盖方法生成任务区域内各个无人机的覆盖航线,对无人机与地面基站及无人机之间的通信链路进行建模。由... 详细信息

针对多无人机区域覆盖任务中的机间通信资源分配问题,提出了一种基于强化学习的多智能体动态通信资源分配模型。利用多智能体生成树覆盖方法生成任务区域内各个无人机的覆盖航线,对无人机与地面基站及无人机之间的通信链路进行建模。由于飞行环境的不确定性,将长期的资源分配问题建模为随机博弈模型,将无人机间的空-空链路视作一个智能体,每个智能体采取的动作包含选择工作频段和发送端的传输功率。在此基础上,基于双深度Q网络(DDQN)设计多智能体强化学习(MARL)模型,使得每个智能体通过奖励函数的反馈学习到最优通信资源分配策略。仿真结果表明:MARL模型能够在动态航迹下自适应选择最佳通信资源分配策略,提高时延约束下的负载交付成功率,同时降低空-空链路对空地下行链路的干扰并增大信道总容量。

关键词：多无人机区域覆盖动态通信资源分配强化学习双深度Q网络多智能体

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山地苹果园间作绿肥对土壤及树体生长结果的影响

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河北果树 2024年第2期 7-7,9页

作者：王润军卢粉兰张家口市京西产业集聚区管理处河北涿州075600 张家口市林木种苗管理站

从2018年3月至2023年3月连续5年在山地苹果园间作绿肥,试验结果表明:在山地苹果园内间作毛叶苕子,可使土壤全氮、全磷、全钾、有机质的含量和土壤孔隙度显著高于对照,土壤容重显著低于对照;苹果园树体干周、新梢长度和粗度、株产量、667... 详细信息

从2018年3月至2023年3月连续5年在山地苹果园间作绿肥,试验结果表明:在山地苹果园内间作毛叶苕子,可使土壤全氮、全磷、全钾、有机质的含量和土壤孔隙度显著高于对照,土壤容重显著低于对照;苹果园树体干周、新梢长度和粗度、株产量、667 m^(2)产量极显著高于对照,果实可溶性固形物、Vc含量显著高于对照。

关键词：苹果园绿肥土壤树体影响

四烯甲萘醌联合PKP术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折患者的临床研究

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中国临床药理学杂志 2024年第10期40卷 1409-1413页

作者：朱衍邱雷雨周筱诸暨市人民医院脊柱外科浙江诸暨311800 诸暨市人民医院介入科浙江诸暨311800 诸暨市人民医院内分泌科浙江诸暨311800

目的观察四烯甲萘醌联合经皮球囊扩张椎体后凸成形术(PKP)治疗骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)患者的临床疗效及安全性。方法将OVCF患者用随机数字表法分为试验组和对照组。对照组予以PKP术及常规抗骨质疏松治疗,试验组在对照组基础上加... 详细信息

目的观察四烯甲萘醌联合经皮球囊扩张椎体后凸成形术(PKP)治疗骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)患者的临床疗效及安全性。方法将OVCF患者用随机数字表法分为试验组和对照组。对照组予以PKP术及常规抗骨质疏松治疗,试验组在对照组基础上加用四烯甲萘醌15 mg,tid,连续治疗6个月,比较2组骨密度T值、Oswestry功能障碍指数(ODI)、视觉模拟评分(VAS)、骨代谢指标[骨钙素(OC)、碱性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型胶原交联C-末端肽(CTX-Ⅰ)、25羟维生素D(25(OH)D)]变化,记录2组再骨折和药物不良反应发生情况。结果试验组和对照组各40例。治疗后,试验组和对照组的腰椎L2-4骨密度T值分别为-1.79±0.24和-2.16±0.28,股骨颈骨密度T值分别为-1.44±0.16和-2.01±0.22,股骨大转子骨密度T值分别为-1.76±0.18和-1.97±0.23,在统计学上差异均有统计学意义(均P0.05)。结论四烯甲萘醌联合PKP可明显提高OVCF患者骨密度,改善骨代谢指标,减少腰椎功能障碍及疼痛,不增加再骨折风险和药物不良反应发生率。

关键词：四烯甲萘醌胶囊骨质疏松性椎体压缩骨折经皮球囊扩张椎体后凸成形术骨代谢

中国式现代化进程中的民营企业诉求：基于“地方领导留言板”和大语言模型的实证分析

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浙江大学学报(人文社会科学版) 2024年第9期054卷 84-97页

作者：卢圣华汪晖浙江大学公共管理学院

民营经济做强做优做大对推进中国式现代化进程具有重要意义。通过搜集人民网“地方领导留言板”近两百万条网友留言记录，在将民营企业诉求分为市场准入与公平竞争、政府服务及诚信、经营要素获取、合理收费与罚款、产权和企业家权益保... 详细信息

民营经济做强做优做大对推进中国式现代化进程具有重要意义。通过搜集人民网“地方领导留言板”近两百万条网友留言记录，在将民营企业诉求分为市场准入与公平竞争、政府服务及诚信、经营要素获取、合理收费与罚款、产权和企业家权益保护五大主题的基础上，利用大语言模型探究民营企业诉求的主要特征，结果发现：（1）经营要素获取和市场准入与公平竞争问题最为突出，两者占民营企业诉求总数的68.74%。（2）从时间维度看，民营企业诉求数量呈现明显的增长趋势，中美贸易摩擦和新冠疫情是造成这一趋势的重要外部因素。（3）从空间维度看，民营企业诉求主要集中于中西部地区和东北地区，且各地区民营企业诉求的侧重点各有不同。政府在优化民营经济发展环境过程中应力求因时、因地制宜，尤其要着力破解要素获取难题和公平竞争问题，以促进民营经济发展壮大。

关键词：民营企业中国式现代化地方领导留言板大数据生成式人工智能

来源：博看期刊

社会变迁语境下海丝文化的历史嬗变、生成逻辑与时代价值

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东南学术 2024年第1期 73-80页

作者：卢允庆华侨大学哲学与社会发展学院

海丝文化是海上丝绸之路沿线国家和地区的人们进行商贸交往和文化交流活动而呈现的观念形态。其生成具有内在规律和物质生活根据。面向生活的产业发展是海丝文化生成的内生动力,较为发达的造船和航海技术是海丝文化形成的技术保障,社会... 详细信息

海丝文化是海上丝绸之路沿线国家和地区的人们进行商贸交往和文化交流活动而呈现的观念形态。其生成具有内在规律和物质生活根据。面向生活的产业发展是海丝文化生成的内生动力,较为发达的造船和航海技术是海丝文化形成的技术保障,社会安定、政策开明是海丝文化形成的制度保障,文明开放包容是海丝文化形成的理念支撑。挖掘海丝文化的生成逻辑,能更加全面深入地把握海丝文化的产业发展价值、技术引领价值、文明发展价值以及人文价值,为构建人类命运共同体提供历史视角,对推进中国式现代化、增强文化自信、创造人类新文明形态而言具有时代价值。

关键词：海丝文化社会变迁人类命运共同体