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钴镍金属(配合物、MOF)/BiVO4复合材料的构建及其光电催化性能研究

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钴镍金属(配合物、MOF)/BiVO4复合材料的构建及其光电催化性能研究

作者：周诗仟西北师范大学

学位级别：硕士

由于当前的能源短缺和环境污染的问题逐渐显现,人类亟待开发可持续和清洁的能源去替代化石燃料。近年来,由太阳能驱动的光电化学(PEC)分解水产氢的研究被视为绿色环保的途径之一,从而成为解决这两大难题的研究重点。在众多半导体中,BiV... 详细信息

由于当前的能源短缺和环境污染的问题逐渐显现,人类亟待开发可持续和清洁的能源去替代化石燃料。近年来,由太阳能驱动的光电化学(PEC)分解水产氢的研究被视为绿色环保的途径之一,从而成为解决这两大难题的研究重点。在众多半导体中,BiVO凭借其合适的带隙(?2.4 eV),足够正的价带边沿(VB,?2.4 eV),而成为该领域的热点研究材料。但BiVO光电阳极在PEC水分解中存在一些自身的缺点,例如电子迁移率低,严重的电子-空穴复合和缓慢的表面水氧化反应。要实现高效的PEC水分解,克服BiVO光阳极的电子-空穴的复合变得至关重要。因此,研发并且制备高效、稳定的BiVO光电催化剂成为光电催化领域的研究热点。本论文以BiVO为研究对象,利用水热法和溶剂热制备了BiVO基复合光电极材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光漫反射(Uv-Vis DRS)、傅里叶变换红外光谱(IR)、光电流性能测试等手段对复合材料的结构及其形貌进行了表征和分析,并研究其光电催化性能。具体研究内容如下:(1)首先,以五水硝酸钴为钴源,2-甲基咪唑作为配体,通过简单的水浴法合成了BiVO@Co-MIm复合电极材料。将复合电极在AM 1.5G、0.5 M NaSO电解液和1.23 ***的偏压的条件下进行各项光电催化水分解测试。结果显示:通过不同水浴时间所制备的复合光阳极材料的光电解水产氢性能都高于纯BiVO电极,其中水浴时间为两小时的BiVO@Co-MIm复合电极材料的光电性能最优。通过实验结果的分析,提出了本实验中复合电极材料最可能的光电催化反应机理。(2)以BiVO作为基底材料,利用简单的溶剂热法合成了3D CoNi-MOFs/BiVO复合光电极材料,并进行了光电催化水产氢性能测试以及稳定性测试。结果显示:在AM 1.5G的光源照射下,复合光阳极材料CoNi-MOFs/BiVO相比纯BiVO具有更理想的光电催化性能,其中Co与Ni的摩尔比为1:1时展示最高的光电催化性能。在1.23 ***的偏压下光电流密度可高达3.3 mA/cm。(3)利用水热法制备2D Ni-MOF/BiVO复合光阳极材料,并将复合样应用于光电分解水的实验。实验结果表明:在AM 1.5G下,复合电极的光电性能是纯BiVO光电极的近两倍。这是由于2D Ni-MOF纳米材料不仅有纳米级别的厚度,加速了复合材料电子-空穴对的分离,还拥有高比例的活性位点,提高了复合材料的光电催化活性,同时也加速了水的氧化反应。

关键词： BiVO4 产氢光电催化复合材料金属配合物 MOF

改进粒子群优化滚珠丝杠进给系统BP神经网络PID控制策略研究

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西安交通大学学报 2024年第6期58卷 24-33页

作者：吴沁周顺仟王星联兰州理工大学机电工程学院兰州730050 兰州石化公司兰州730060

针对传统的BP神经网络PID(BP-PID)控制因其初始权值随机,导致系统的收敛速度较慢、控制前期会有较大误差和BP神经网络初始权值优化等问题,建立了滚珠丝杠进给系统伺服三环模型,设计了BP-PID控制器,提出了一种二阶振荡混沌映射粒子群算法... 详细信息

针对传统的BP神经网络PID(BP-PID)控制因其初始权值随机,导致系统的收敛速度较慢、控制前期会有较大误差和BP神经网络初始权值优化等问题,建立了滚珠丝杠进给系统伺服三环模型,设计了BP-PID控制器,提出了一种二阶振荡混沌映射粒子群算法(SCMPSO)优化滚珠丝杠进给系统BP-PID控制器。首先,混沌映射初始化粒子位置,使粒子均匀分布于空间,增加粒子解的多样性;随后,提出一种非线性余弦自适应惯性权重,以平衡算法的全局搜索能力和局部搜索能力;其次,在算法中引入二阶振荡环节,在面对突变多峰干扰时,能及时跳出局部最优解。研究结果表明:当加入外界干扰时,控制策略SCMPSO-BP-PID在正向进给时段的位移平均误差为0.013 mm,相比SAWPSO-BP-PID、LDWPSO-BP-PID、PSO-BP-PID这3种控制策略分别提升约45.8%、55.2%、61.7%;当加入阶跃响应时,SCMPSO-BP-PID的最大超调量仅为0.029,系统调节时间和峰值时间相比3种控制策略均有较大提升,具有较高的控制精度和稳定性。

关键词：滚珠丝杠控制器混沌映射二阶振荡粒子群

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人群跳跃荷载时变协同性因子研究

振动工程学报 2024年第1期37卷 11-19页

作者：于秉仟陈隽李洋同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

协同性因子是跳跃人群中各单人间动作一致程度的度量指标,是人致结构振动分析中人群跳跃荷载建模的关键参数。现有协同性因子大都是定义在较长时段内的均值参数,其计算依据也是实验室条件下才能获取的地反力或特征点轨迹等,不能准确反... 详细信息

协同性因子是跳跃人群中各单人间动作一致程度的度量指标,是人致结构振动分析中人群跳跃荷载建模的关键参数。现有协同性因子大都是定义在较长时段内的均值参数,其计算依据也是实验室条件下才能获取的地反力或特征点轨迹等,不能准确反映跳跃者个体差异的时变特性,也难以直接应用于实际场景下结构的振动监测。对此,提出了人群跳跃荷载的时变协同性因子,采用计算机视觉中的多目标跟踪技术对跳跃人群进行实时监测,并计算协同性因子。开展了佩戴无线测力鞋垫的多人跳跃实验,通过与实验结果的对比,验证了时变协同性因子的合理性以及多目标跟踪技术的有效性,可用于工程结构的安全运维、人致结构振动分析和人群跳跃时变荷载的模拟。

关键词：人群跳跃荷载时变协同性因子多目标跟踪智能运维

一类具有不稳定子系统的时滞切换非线性正系统指数稳定性

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控制与决策 2024年第10期39卷 3297-3304页

作者：梁孟仟田亚州济南大学数学科学学院济南250022

研究具有不稳定模态的时滞切换非线性正系统的指数稳定问题.首先,针对具有不稳定模态的时滞切换非线性正系统,基于改进的Halanay不等式技术结合多重最大分离Lyapunov函数,并设计模态依赖的切换策略,建立系统指数稳定的充分条件;其次,由... 详细信息

研究具有不稳定模态的时滞切换非线性正系统的指数稳定问题.首先,针对具有不稳定模态的时滞切换非线性正系统,基于改进的Halanay不等式技术结合多重最大分离Lyapunov函数,并设计模态依赖的切换策略,建立系统指数稳定的充分条件;其次,由于不再限制子系统运行的最小驻留时间,相比已有结果该条件的保守性更低,并且时滞切换线性正系统指数稳定作为该结果的特殊情况也被得到;最后,通过给定的数值实例展示理论结果的有效性.

关键词：切换非线性正系统时滞不稳定子系统改进的Halanay不等式模态依赖平均驻留时间指数稳定

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基于动作捕捉与深度学习的跳跃荷载重构方法

振动与冲击 2024年第5期43卷 231-238页

作者：王浩祺于秉仟陈隽同济大学土木工程学院上海200092

通过学科交叉,采用医学和运动生物力学中的动作捕捉技术开展了27人次的跳跃荷载试验,总计获得9 985条单次跳跃的反力时程曲线及其对应的人体特征点运动轨迹。利用卷积神经网络技术,以特征点轨迹作为网络输入,分别以地反力三参数模型和... 详细信息

通过学科交叉,采用医学和运动生物力学中的动作捕捉技术开展了27人次的跳跃荷载试验,总计获得9 985条单次跳跃的反力时程曲线及其对应的人体特征点运动轨迹。利用卷积神经网络技术,以特征点轨迹作为网络输入,分别以地反力三参数模型和多参数模型的目标参数作为输出,训练获得轨迹与地反力之间的高维非线性关系,实现了跳跃荷载重构。与实测荷载的对比表明,跳跃荷载三参数模型能较好地重构单次跳跃曲线的幅值,而多参数模型能更好地反映荷载的时频域特征,适用于不同的使用场合。该方法可作为一种新型的跳跃荷载间接测量手段,结合计算机视觉技术开展服役工程结构的人致荷载监测。

关键词：跳跃荷载动作捕捉卷积神经网络(CNN) 荷载重构振动舒适度

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网络型寻衅滋事罪的司法限缩适用

网络型寻衅滋事罪的司法限缩适用

作者：周诗绮吉林大学

学位级别：硕士

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高铁接触网绝缘子检测算法研究

计算机工程 2024年第5期50卷 200-208页

作者：刘仕兵周诗涵华东交通大学电气工程学院江西南昌330013

针对已有高速铁路接触网绝缘子目标检测算法通常存在检测精度不高且忽视了绝缘子方向的问题,为了能更好地满足智能化巡检需求,提出一种基于改进YOLOv5的绝缘子旋转目标检测算法。首先,引入协调注意力(CA)和十字交叉注意力机制,高效提取... 详细信息

针对已有高速铁路接触网绝缘子目标检测算法通常存在检测精度不高且忽视了绝缘子方向的问题,为了能更好地满足智能化巡检需求,提出一种基于改进YOLOv5的绝缘子旋转目标检测算法。首先,引入协调注意力(CA)和十字交叉注意力机制,高效提取绝缘子的有效特征及位置信息,同时利用骨干网络Rep VGG架构,有效提升模型表征力和检测速度;在检测头的骨干网络中,采用对齐卷积(AC)模块解决了绝缘子目标的倾斜和特征不对齐问题,进一步调整了预测框与实际目标的对齐程度;最后,采用旋转完全交并比(R-CIoU)计算旋转损失函数,可以更好地实现对预测框的精准定位。实验结果表明,该算法可以实现对绝缘子不同方向的检测,在提升检测速度的同时平均精度均值(mAP)达到97.5%,能更好地满足绝缘子目标检测的需求。

关键词：旋转目标检测 YOLOv5网络结构绝缘子对齐卷积注意力机制

远程关联视角下中国碳储量在建设用地流动中的变化及驱动因素分析

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科学通报 2024年第27期69卷 4119-4136页

作者：王少剑周诗洁方创琳中山大学地理科学与规划学院广州510006 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

建设用地转变是造成人为碳储量变化的主要原因之一,贸易产品的交换以及资源的流通使得建设用地受到远程关联的影响发生流动,负载其中的碳储量也因此产生流动和变化,因此有必要分析碳储量在建设用地流动中的变化,探明碳储量变化的驱动因... 详细信息

建设用地转变是造成人为碳储量变化的主要原因之一,贸易产品的交换以及资源的流通使得建设用地受到远程关联的影响发生流动,负载其中的碳储量也因此产生流动和变化,因此有必要分析碳储量在建设用地流动中的变化,探明碳储量变化的驱动因素,为未来区域“双碳”目标实现和绿色可持续发展提供科学依据.本文利用土地利用数据、碳密度数据和投入产出数据,结合生态系统服务和权衡的综合评估模型的碳计算模块、多区域投入产出模型和结构分解分析等方法,揭示了2012~2017年间远程关联视角下中国建设用地碳储量的流动变化格局及在流动变化中碳损失热点,并分析各省份建设用地碳储量远程关联变化的驱动因素.结果表明:(1) 2012和2017年中国区域间建设用地碳储量流动值分别为483.3和580.7 Tg C,研究期内区域流动更为频繁,区域间的远程关联性更强,高频率流动量不仅仅只在经济较为发达的东部沿海地区,而是逐渐覆盖全国,经济发展稍滞后的东北、西南地区的流动量产生大幅度提升.(2)研究期间,中国各省份建设用地碳储量的净流入增长区集中于经济发展较好的中东部地区,净流出增加区集中于欠发达的东北部和西北部地区,发达地区为了满足自身发展建设需求,不仅占用了欠发达地区的土地资源,更进一步转移了对资源侵占所造成的碳储量损失,造成了生态不平等.其中,内蒙古净流出量增加最多,是碳储量损失热点,浙江净流入增加最多,是导致碳损失的重要省份.(3)消费规模和建设用地碳储量负载强度是影响流出量和流入量变化的主要因素,其中江苏等经济基础较好的省份,结构分解中表现出更多的消费规模增加和更多的建设用地碳储量负载强度减少,通过增加单位建设用地产值满足新增的外部规模需求.为了保护碳储量,缓解区域间的生态不平等,政策制定中要注重优化建设用地的管理机制,激活生态用地服务价值,健全生态补偿机制.

关键词：远程关联建设用地碳储量 MRIO 驱动因素

海洋空间的“领土化”构建与实践 ——以美国在南海地区的干涉行动为例

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亚太安全与海洋研究 2024年第3期 91-106,I0004页

作者：周诗仪南京大学中国南海研究协同创新中心南京210093

随着海洋与人类的联系越来越密切,控制人类海上活动的必要性,令海洋空间的“领土化”成为难以避免的趋势。主流话语开始从将海洋描述为无主之地,变成倾向于为扩大公共权力对海域控制的做法辩护,为海上力量投送和海域管控编织正当理由。... 详细信息

随着海洋与人类的联系越来越密切,控制人类海上活动的必要性,令海洋空间的“领土化”成为难以避免的趋势。主流话语开始从将海洋描述为无主之地,变成倾向于为扩大公共权力对海域控制的做法辩护,为海上力量投送和海域管控编织正当理由。由此,产生了一定的海洋空间“领土化”,国家从规范功能的角度逐渐控制海洋空间,将公共权力投射至领海和管辖水域外的海域。塑造符合自身利益需求的地区规范秩序,并在实践上强化地区军事力量投送,这两种海洋空间“领土化”扩张方式,鲜明地体现在美国在南海地区的干涉行动中。中国需在南海促进建设更有效的海洋治理体系,扩大行为规范塑造和海洋新秩序建设上的话语权,更好地维护国家海洋安全和发展利益。

关键词：海洋空间领土化海洋治理南海行为规范美国海岸警卫队干涉行动