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低温水热制备BaZrO_3微晶及其结晶动力学研究

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人工晶体学报 2013年第7期42卷 1380-1383,1389页

作者：孙梓雄蒲永平董子靖胡耀陕西科技大学材料科学与工程学院西安710021

在碱性条件下([NaOH]=0.008 mol/mL),以氯化钡(BaCl2.2H2O)和氧氯化锆(ZrOCl2.8H2O)为原料,采用传统水热法在低温下制备了锆酸钡(BaZrO3)微晶。利用XRD和SEM分别对产物进行了物相组成及微晶形貌的测试与表征。研究了反应温度为135℃时... 详细信息

在碱性条件下([NaOH]=0.008 mol/mL),以氯化钡(BaCl2.2H2O)和氧氯化锆(ZrOCl2.8H2O)为原料,采用传统水热法在低温下制备了锆酸钡(BaZrO3)微晶。利用XRD和SEM分别对产物进行了物相组成及微晶形貌的测试与表征。研究了反应温度为135℃时不同反应时间对产物微观结构及形貌变化的影响。结果表明:在135℃下反应2 h即可合成纯相的BaZrO3粉体,且随着水热温度的升高,产物由无定形态变为类球状结构最终变为棱角分明的菱形十二面体结构,结晶程度提高,晶粒尺寸增大。通过对其结晶动力学研究,计算得到BaZrO3微晶的表观成核活化能为24.36 kJ/mol。

关键词：水热法 BaZrO3微晶动力学反应活化能

矿化剂浓度和反应时间对微波水热合成高纯BiFeO_3粉体的影响

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人工晶体学报 2015年第2期44卷 384-388页

作者：王培奎蒲永平胡耀董子靖柳晓燕孙梓雄陕西科技大学材料科学与工程学院西安710021

以Fe(NO3)3·9H2O和Bi(NO3)3·5H2O为反应原料,KOH为矿化剂,采用微波水热法制备高纯的单相BiFeO3粉体。研究了KOH浓度和微波水热反应时间对BiFeO3粉体纯度和相变的影响。研究表明,当KOH浓度高于6 mol/L时能合成出纯相BiFeO3粉体,随着水... 详细信息

以Fe(NO3)3·9H2O和Bi(NO3)3·5H2O为反应原料,KOH为矿化剂,采用微波水热法制备高纯的单相BiFeO3粉体。研究了KOH浓度和微波水热反应时间对BiFeO3粉体纯度和相变的影响。研究表明,当KOH浓度高于6 mol/L时能合成出纯相BiFeO3粉体,随着水热矿化剂浓度的提高粉体形貌逐渐由准立方演变为截角立方,最后趋于类八面体结构的团聚体。当延长微波水热反应时间,BiFeO3粉体逐渐由三方相结构(R3m)向六方相结构(R3c)转变。当KOH浓度为10 mol/L,Bi3+/Fe3+摩尔比为1,微波水热时间为30 min,反应温度在200℃就可制备出高纯BiFeO3粉体,其饱和磁化强度约为0.075 emu/g。

关键词：微波水热法 BiFeO_3 粉体 KOH 饱和磁化强度

自动化控制技术在机械制造中的应用与发展趋势

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今日自动化 2021年第7期 140-141页

作者：孙梓雄沈阳建筑大学机械工程学院辽宁沈阳110000

机械制造业一直以来就是我国经济发展的支柱性基础产业,其经济指标在我国工业产业中所占比例最大,在推进我国经济增长方面起着非常重要的作用。随着新时代的到来,我国科技发展突飞猛进,越来越多的先进技术应用到了传统的制造业当中,其... 详细信息

机械制造业一直以来就是我国经济发展的支柱性基础产业,其经济指标在我国工业产业中所占比例最大,在推进我国经济增长方面起着非常重要的作用。随着新时代的到来,我国科技发展突飞猛进,越来越多的先进技术应用到了传统的制造业当中,其中自动化控制技术在机械制造业中得到了广泛使用。文章对自动化控制技术在机械制造中的应用进行了讨论和分析,对自动化控制的特点展开了论述。

关键词：自动化控制机械制造自动一体化发展趋势

基于生态系统服务的生态安全格局构建与生态韧性评估——以长株潭城市群为例

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生态学报 2024年第11期44卷 4650-4661页

作者：孙梓渊王赛鸽陈彬湖南工商大学资源环境学院长沙4102052 北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点实验室北京100875

构建生态安全格局对于保障区域生态安全、优化国土生态空间具有重要意义,科学评估生态韧性是城市高质量发展的重要议题之一。以长株潭城市群为研究对象,基于“源地识别-阻力面构建-廊道提取”的生态安全格局构建模式,定量评估固碳释氧... 详细信息

构建生态安全格局对于保障区域生态安全、优化国土生态空间具有重要意义,科学评估生态韧性是城市高质量发展的重要议题之一。以长株潭城市群为研究对象,基于“源地识别-阻力面构建-廊道提取”的生态安全格局构建模式,定量评估固碳释氧、土壤保持和水源涵养三项生态系统服务功能以识别源地,结合自然和人为因素构建阻力面,使用Linkage Mapper工具基于最小成本路径理论识别生态廊道,提出了一套基于生态安全格局构建过程的生态韧性评估框架,并结合Fragstats和Conefor Sensinode软件对其进行综合评价。研究结果显示:(1)长株潭城市群共55块生态源地,面积为7747.75km^(2),占城市群总面积的27.58%,东部和南部源地较为集中,西部较分散,林地是生态源地的主要组成部分;生态廊道共113条,廊道总长度为1458.97km,平均长度为12.91km,主要分布于研究区西部和北部。(2)结合生态源地和生态廊道构建了长株潭城市群“一心一环”生态安全格局,可有效缓解长株潭城市群中部生态用地“空心化”的格局。(3)研究区55块生态源地的韧性指数介于0.1265—0.4682之间,空间上呈现出东高西低,南高北低的特征;113条生态廊道的韧性指数介于0.0027—0.8002之间,韧性指数较高的廊道主要分布在研究区东部和南部,韧性指数较低的廊道分布在西部、中部和北部。西部和中部或将成为影响长株潭城市群生态安全的关键区域,在城市规划过程中应重点关注。研究结果对优化城市空间布局、维护区域生态安全和促进区域一体化发展具有重要意义,并为区域生态韧性的评估提供了新的思路。

关键词：生态安全格局生态系统服务生态韧性

基于强化反硝化的AO-MBR工艺的中水回用研究

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基于强化反硝化的AO-MBR工艺的中水回用研究

作者：孙梓超大连海洋大学

学位级别：硕士

随着我国经济的快速发展,生产和生活废水激增,对环境带来了挑战。为应对这一挑战,新城镇污水排放标准要求总氮(TN)含量低于15mg/L。这需要增设后置反硝化单元并额外投加碳源,从而增加了污水处理的投资和运行成本。对于小型集中化污水处... 详细信息

随着我国经济的快速发展,生产和生活废水激增,对环境带来了挑战。为应对这一挑战,新城镇污水排放标准要求总氮(TN)含量低于15mg/L。这需要增设后置反硝化单元并额外投加碳源,从而增加了污水处理的投资和运行成本。对于小型集中化污水处理设施来说,工艺运行过程中水质变化、水温波动、水量波动等会给出水达标带来更多挑战。同时,企业还需考虑生活污水的回收利用。因此,急需灵活、高效的污水处理工艺解决以上难题。本研究采用AO-MBR(缺氧/好氧-膜生物反应器)工艺,设计、制作了一体化污水处理装置,针对企业污水特点,进行了多种运行调试。一体化装置的A/O比例大于传统工艺,强化了系统缺氧代谢,并在调试过程中投加少量生物富集填料,进一步强化了反硝化脱氮,确保工艺的高效脱氮、除磷和脱碳。AO-MBR工艺虽然适合处理生活污水,但对水质波动适应能力有限,难以持续满足标准要求。AO-MBR工艺集合了强化反硝化和MBR过滤两种工艺的优势。通过对比A/O池的不同调试方法,并针对不同的进水化学需要量/氮比(COD/N)和不同的反应时长,获得最佳工艺运行工况。此外,通过周期性实验,可以确定工艺的反应时长,并在不同的时间点进行精准调试。综合考虑运行成本、能耗等因素,可以评估AO-MBR工艺的可行性、经济性和可靠性,以确保AO-MBR工艺在实际应用中的高效性和可持续性。具体实验结果如下:1.启动阶段,存量污水COD/N较高,氮磷较易达标,但COD难以达标。反应时长为4h时,有机物去除效果较差,主要因为污染物浓度高、且波动较大,大大影响了污水处理效果;反应时长延长至8小时后,出水COD平均浓度仍然高达566.17mg/L,未达中水回用标准。究其原因,除了集水井存量污水水质的特殊性,启动期AO-MBR内活性污泥量稍低,且调试工作影响了活性污泥的正常生长。2.调试阶段,通过投加活性污泥、延长曝气时长和维稳运行方案优化,成功启动中试装置,并实现了高效脱氮、除磷和脱碳。4小时反应时间内,氨氮和总氮去除率均达到90%以上,但COD去除率仅70%左右,未能达到中水回用标准。反应时长为8h时,COD、氮和磷均达到回用水质标准。同时,为了进一步强化反硝化,在缺氧区投加了少量生物填料。由此,通过多参数调整,实现了一体化装置的高效脱氮除磷,验证了工艺的高污染物抗性。3.正常运行期间,进水水质恢复至正常生活污水后,反应时长4h内,出水便能达到水质回用标准,进一步验证了工艺的可行性,也验证了工艺的耐冲击性。由此,本研究设计的一体化AO-MBR装置适用范围较大。

关键词：工艺设计工艺调试生物脱氮强化反硝化

社区可能肌少症人群呼吸功能变化特征及相关性分析

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社区可能肌少症人群呼吸功能变化特征及相关性分析

作者：孙梓涵南京体育学院

学位级别：硕士

目的:探讨社区可能肌少症人群的呼吸功能变化特征及其与可能肌少症的相关性。方法:通过社区招募和筛选,最终纳入三个社区共3538名老年人。对受试人群进行问卷调查,评估其行为学和饮食营养情况,并对其呼吸和可能肌少症相关功能指标进行... 详细信息

目的:探讨社区可能肌少症人群的呼吸功能变化特征及其与可能肌少症的相关性。方法:通过社区招募和筛选,最终纳入三个社区共3538名老年人。对受试人群进行问卷调查,评估其行为学和饮食营养情况,并对其呼吸和可能肌少症相关功能指标进行评估。采用便携式肺功能测试仪评测最大吸气压(MIP)、最大呼气压(MEP)、用力肺活量(FVC)、FVC占预测值的百分比(FVC%pred)、第1秒用力呼气容积(FEV1)、FEV1占预测值的百分比(FEV1%pred)、一秒率(FEV1/FVC)等呼吸功能指标;并采集握力、步速、小腿围、骨骼肌率(SM%)、体脂肪率(TBF%)等可能肌少症相关指标。按照亚洲肌肉减少症工作组(AWGS)的诊断标准将受试人群分为可能肌少症组与非可能肌少症组,并分析社区人群可能肌少症的患病率,比较可能肌少症组和非可能肌少症组各指标的差异,分析各年龄阶段可能肌少症人群的各项指标与呼吸功能变化情况及其相关性,并采用偏相关分析控制年龄因素后小腿围、握力、SM%、步速与呼吸功能的相关性,最后采用Logistic回归模型分析可能肌少症发生的危险因素。结果:(1)本研究共纳入3538例社区老年人,年龄60-85岁,平均(69.98±4.37)岁,男性1903例(53.79%),女性1635例(46.21%)。(2)3538名年龄60-85岁社区老年人可能肌少症总发生率为38.30%。其中男性39.31%,女性37.13%。(3)可能肌少症组与非可能肌少症组各指标的差异:无论男性还是女性,可能肌少症组的饮酒占比人群、营养不良风险占比人群多于非可能肌少症组(P<0.01);参加运动占比人群、BMI、小腿围低于非可能肌少症组(P<0.01)。可能肌少症组男性老年人握力、步速低于非可能肌少症组(P<0.001),TBF%、五次坐起时间高于非可能肌少症组(P<0.001);MIP(P<0.001)、MEP(P=0.037)、FVC(P<0.001)和FEV1(P=0.002)低于非可能肌少症组;可能肌少症组女性老年人握力、SM%低于非可能肌少症组(P<0.001);五次坐起时间高于非可能肌少症组(P<0.001),MIP、MEP、FVC(P<0.001)和FEV1/FVC(P=0.003)低于非可能肌少症组。(4)社区可能肌少症人群的肌肉力量、肌肉质量、肌肉及运动功能、呼吸功能随着年龄的增加呈下降趋势。(5)可能肌少症组呼吸功能指标与可能肌少症评价指标的相关性分析:控制年龄因素后,男性和女性的MIP、MEP、FEV1、FEV1/FVC与小腿围(男:r=0.088,0.111,0.064,0.071;女:r=0.103,0.124,0.122,0.145)呈正相关,MIP、MEP、FVC、FEV1/FVC与TBF%(男:r=-0.124,-0.092,-0.106,-0.089;女:r=-0.125,-0.136,-0.114,-0.106)呈负相关,MIP、MEP、FVC、FEV1%pred、FEV1/FVC与SM%(男:r=0.154,0.111,0.078,0.092,0.099;女:r=0.246,0.099,0.100,0.157,0.163)呈正相关;在男性群体中,MIP、MEP、FVC、FEV1%pred、FEV1/FVC与和步速(r=0.195,0.115,0.083,0.144,0.093)呈正相关,MIP、MEP、FVC、FVC%pred、FEV1、FEV1%pred与握力(r=0.137,0.285,0.152,0.165,0.079,0.108)呈正相关;在女性群体中,MIP、MEP、FVC%pred、FEV1%pred、FEV1/FVC与步速(r=0.161,0.152,0.152,0.189,0.107)和握力(r=0.201,0.267,0.065,0.268,0.279,0.110)呈正相关。(6)Logistic回归分析显示,可能肌少症的发生与年龄的增加和BMI、MIP、FEV1、FEV1/FVC的下降有关联(OR=1.053、0.845、1.007、1.018、1.021,95%可信区间:1.014-1.093、0.796-0.898、1.001-1.012、1.001-1.037、1.011-1.031,P<0.05)。结论:可能肌少症发生率随年龄的增长而逐年提高。与非可能肌少症人群相比,可能肌少症老年人群存在肌肉力量、肌肉质量、肌肉及运动功能和呼吸功能的减退,最大吸气压、最大呼气压、用力肺活量、第1秒用力呼气容积和一秒率等呼吸功能相关指标与可能肌少症评价指标具有相关性,而且年龄、BMI、MIP、FEV1和FEV1/FVC是可能肌少症的危险因素。

关键词：社区老年人群可能肌少症呼吸功能

CRISPR/Cas9系统介导DKK1基因敲除骨肉瘤小鼠模型的建立及相关研究

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CRISPR/Cas9系统介导DKK1基因敲除骨肉瘤小鼠模型的建立及相关研究

作者：孙梓威中国人民解放军海军军医大学

学位级别：硕士

【研究背景与目的】骨肉瘤(Osteosarcoma,OS)是最常见的原发恶性骨肿瘤之一,占原发恶性骨肿瘤的35%左右,好发于青少年,是一种具有严重社会危害性的肿瘤。约20%的骨肉瘤患者在就诊时已经发生转移,转移性骨肉瘤患者5年生存率仅约30%。影... 详细信息

【研究背景与目的】骨肉瘤(Osteosarcoma,OS)是最常见的原发恶性骨肿瘤之一,占原发恶性骨肿瘤的35%左右,好发于青少年,是一种具有严重社会危害性的肿瘤。约20%的骨肉瘤患者在就诊时已经发生转移,转移性骨肉瘤患者5年生存率仅约30%。影响骨肉瘤患者预后的因素有很多,包括是否出现转移、是否接受规范化疗、Enneking外科分期等,而能够预测骨肉瘤患者预后的实验室检查、临床预测指标却相对较少。DKK1是一种分泌型糖蛋白,作为经典Wnt信号通路的拮抗剂,其作用方式为与LRP5/LRP6(Wnt蛋白的受体)竞争性结合,而特异性抑制经典Wnt/β-catenin信号通路,参与多种肿瘤的发生、发展,并被证实能够影响多种肿瘤患者的预后,可能成为肿瘤患者预后相关的新预测指标。因此,本研究旨在研究DKK1基因与骨肉瘤预后之间的关系,探索DKK1对骨肉瘤患者生存率及预后的影响,为骨肉瘤预后临床预测指标提供新的思考和方向。【研究方法】1、首先,检索TARGET数据库和GEO数据库中骨肉瘤患者转录组数据及临床资料,利用Cox单因素回归筛选出影响骨肉瘤患者预后的风险基因,鉴别DKK1是否为影响骨肉瘤患者预后的基因。2、然后,利用CRISPR/Cas9技术构建DKK1-/-纯合子小鼠模型作为实验组,野生型C57BL/6J品系小鼠作为对照组,辐照构建DKK1-/-小鼠及野生型小鼠骨肉瘤模型,通过比较DKK1-/-骨肉瘤小鼠和野生型骨肉瘤小鼠的发病率、总生存率,研究DKK1与骨肉瘤生存率及预后的关系。3、最后,收集来自海军军医大学第二附属医院的56例骨肉瘤患者临床资料并进行随访,对56例骨肉瘤患者的肿瘤组织样本行DKK1免疫组化检测,根据56例骨肉瘤患者的肿瘤组织DKK1表达水平、生存时间及结局,绘制Kaplan-Meier生存曲线,研究骨肉瘤组织DKK1表达水平与患者预后的关系。【结果】1、根据Cox单因素回归分析结果,鉴别DKK1为风险基因之一,即DKK1基因表达水平能够影响骨肉瘤患者预后。根据DKK1表达水平、生存时间、结局绘制Kaplan-Meier生存曲线,结果显示过表达DKK1与骨肉瘤不良预后相关,在TARGET数据库和GEO数据库中都得到了相同的结果。2、本研究成功构建了DKK1基因敲除小鼠动物模型。对比辐照诱导构建DKK1基因敲除小鼠骨肉瘤模型与野生型小鼠骨肉瘤模型,结果显示在相同辐照条件下,DKK1-/-小鼠的骨肉瘤患瘤率显著低于DKK1+/+小鼠。此外,统计患有骨肉瘤的小鼠的生存时间,并根据DKK1表达情况进行生存分析,结果显示DKK1-/-组骨肉瘤小鼠的生存时间比DKK1+/+组骨肉瘤小鼠生存时间长,预后更好。3、根据56例骨肉瘤患者肿瘤组织中DKK1表达水平绘制的Kaplan-Meier生存曲线结果显示,DKK1低表达组、中表达组的Kaplan-Meier生存曲线均优于DKK1高表达组,且差异具有统计学意义,而DKK1低表达组与中表达组的骨肉瘤患者生存率没有显著差异。【结论】1、DKK1是影响骨肉瘤患者预后的风险基因,过表达DKK1提示着骨肉瘤患者较差的预后。2、与野生型小鼠相比,DKK1基因敲除的小鼠在相同辐射条件下罹患骨肉瘤的风险显著降低,并且有更好的预后,表明DKK1影响骨肉瘤的发生、发展,影响骨肉瘤小鼠的预后。3、骨肉瘤患者肿瘤组织中过表达DKK1与不良预后相关。结合本课题的研究结果,DKK1基因可被视为骨肉瘤未来诊治策略中潜在的重要靶点,为骨肉瘤的治疗前景提供新的思考和方向。

关键词：骨肉瘤 DKK1 预后基因编辑骨肉瘤动物模型 CRISPR/Cas9

全局语义引导与多尺度增强的高分遥感影像分割方法研究

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全局语义引导与多尺度增强的高分遥感影像分割方法研究

作者：孙梓翔南京信息工程大学

学位级别：硕士

D-泛酸钙衍生多孔炭成炭机理及其电化学性能研究

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D-泛酸钙衍生多孔炭成炭机理及其电化学性能研究

作者：孙梓喻北京化工大学

学位级别：硕士

混合电容器是一种综合二次电池高能量密度和超级电容器高功率密度、长寿命优点的新型储能器件,理论上是一种比传统电池性能更好、更耐用的储能设备。然而混合电容器的发展受到正极比容量低、负极动力学缓慢以及循环寿命较短等问题限制,... 详细信息

混合电容器是一种综合二次电池高能量密度和超级电容器高功率密度、长寿命优点的新型储能器件,理论上是一种比传统电池性能更好、更耐用的储能设备。然而混合电容器的发展受到正极比容量低、负极动力学缓慢以及循环寿命较短等问题限制,阻碍其进一步发展和应用。有机盐衍生炭具有来源广泛、富含杂原子和可设计性强等优点,被广泛用作混合电容器电极材料的前驱体。但是有机盐材料在高温热解过程时会分解成不同小分子发生相互作用,如何进行孔结构的控制设计使得所制备电极材料到达预期标准,是亟待解决的问题。本论文以有机盐D-泛酸钙为前驱体,利用简单的自模板方法制备了D-泛酸钙衍生多孔炭。通过非原位表征,深入探究随炭化温度升高材料的微观结构、杂原子含量以及孔结构等过程变化。明确其成炭机理,建立不同内部结构与电化学性能的构效关系,以此指导混合电容器正负极材料结构设计。将制得的材料应用于锌、钠离子混合电容器储能体系,利用电化学表征、理论计算等手段探究其储能机理。主要研究内容如下:（1）选择富含N、O元素的D-泛酸钙作为炭前驱体,探究其炭化机理。详细探究了在热解过程中钙盐及其氧化物自模板的演变过程,该过程涉及Ca CO3的热解反应和C与Ca CO3的共热解反应,从而有效刻蚀炭骨架,形成多孔炭材料（DPCs-X）。制备的炭材料具有良好的分级多孔结构、高比表面积和均匀的元素分布。其中800°C炭化样品DPCs-800拥有最大比表面积以及更合理的孔结构分布。此外,X射线光电子能谱分析显示了样品中C、N和O元素的存在,且N元素含量随炭化温度的升高而减少,其中DPCs-700拥有最高的杂原子掺杂量。这些特性为D-泛酸钙基多孔炭材料在能源存储领域的应用提供了广阔的可能性。（2）基于对Ca2+刻蚀程度和盐自模板变化的全面探究,辅以密度泛函理论计算模拟,找到用于锌离子混合电容器DPCs-X的最佳炭化温度（DPCs-800）。作为对称超级电容器电极材料时,DPCs-800表现出最佳电容性能,在1 A g-1电流密度下比电容为152.32 F g-1。并且在125 W kg-1与5000 W kg-1功率密度下展示了5.39 Wh kg-1和4.125 Wh kg-1的能量密度,同时也具有非常优秀的循环寿命,可以稳定循环16000圈(10 A g-1时容量保持率99.5%)。水系电解液中组装的DPCs-800（+）//Zn（-）表现出优异的倍率性能(0.2 A g-1时为140 m Ah g-1,6.4 A g-1时为86.2 m Ah g-1),高能量密度和功率密度(分别为111.1 W h kg-1和4835.2 W kg-1),以及优越的循环性能(在5 A g-1的电流密度下稳定循环10000次后仍保持92.06%的容量)。这项工作为设计高性能锌离子混合电容器电极材料提供了一条新思路。（3）基于D-泛酸钙衍生多孔炭成炭机理研究结果,发现DPCs-700拥有理想的微孔、介孔分级结构,以及最高的杂原子掺杂量（N:8.0 at%）。依据以上因素,当其用作钠离子电池电极材料时,DPCs-700展现出高钠离子储存性能:电流密度为0.1和10 A g-1时分别呈现出296.2和209.0 m Ah g-1的比容量。随后将预钠化DPCs-700电极与活性炭电极组装为钠离子混合电容器,在0.1 A g-1和5 A g-1电流密度下表现出131.04 F g-1和52.92 F g-1的比电容,展现了良好的倍率性能。丰富的杂原子掺杂量和合理的孔径改善钠离子电容器负极动力学,形成具有高双电层、高赝电容行为的电极作为钠离子电容器中的负极,为钠离子电容器负极材料的构建提供了新思路。

关键词：混合电容器 D-泛酸钙杂原子掺杂多孔炭超级电容器赝电容