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多相态条件下雷尼镍在环己烷连续脱氢反应过程中的催化活性和失活现象研究

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多相态条件下雷尼镍在环己烷连续脱氢反应过程中的催化活性和失活...

作者：寇智宁浙江大学

学位级别：硕士

“湿-干”多相态反应模式是针对液体有机氢化物(Liquid Organic Hydrids, LOH)储氢体系提出的一种高效的脱氢反应技术。该模式具有催化剂表面温度高,产氢速率快,可有效抑制逆反应的发生和催化剂结焦失活等特点,是极具开发前景的车载LOH... 详细信息

“湿-干”多相态反应模式是针对液体有机氢化物(Liquid Organic Hydrids, LOH)储氢体系提出的一种高效的脱氢反应技术。该模式具有催化剂表面温度高,产氢速率快,可有效抑制逆反应的发生和催化剂结焦失活等特点,是极具开发前景的车载LOH脱氢反应模式。在多相态反应条件下,催化剂会经历湿态与干态的交替变化,这对催化剂结构和性能的稳定性要求较高,催化剂的失活现象也具有其特殊性。因此,研究“湿-干”多相态反应条件下实验用Raney-Ni催化剂的失活现象,找到减小或避免催化剂失活的措施具有重要意义。论文首先对Raney-Ni催化剂的失活动力学进行了研究,建立了不同反应温度下Raney-Ni催化剂的失活动力学模型。研究表明,Raney-Ni催化剂的失活级数随着外扩散阻力的增大从3减至1,表现出平行失活的特征。环已烷脱氢反应的表观活化能仅为20.60kJ·mol-1,远低于传统的气相脱氢反应的活化能,表明多相态条件下环已烷的脱氢反应为扩散控制。由席勒模量的计算结果可以看出,催化剂颗粒内部的内扩散阻力很小,可以忽略。在“湿-干”多相态反应过程中,滴落在催化剂表面的有机液体的瞬间汽化会对催化剂表面产生强力的吹扫效应,吹扫效应的存在不仅大大增加了反应物的传质扩散阻力,同时也大大缩短了反应物在催化剂表面的停留时间,因此可以断定多相态条件下环已烷的脱氢反应是一个典型的由外扩散控制的表面反应,反应仅局限在催化剂颗粒的外表面。论文第二部分采用SEM、FTIR、XRD等多种表征方法对多相态条件下环已烷连续脱氢反应前后Raney-Ni催化剂的结构和形貌进行了分析。结果表明,催化剂表面丝状碳的沉积是Raney-Ni催化剂失活的主要原因。由于反应的外扩散阻力很大,积炭主要集中在表层催化剂的孔口处,积炭率约为3.25wt.%。积炭主要来源于环已烷在脱氢反应过程中伴随的副反应。研究还发现,Raney-Ni催化剂具有良好的机械强度和结构稳定性,脱氢反应的高温不会造成镍晶粒和催化剂颗粒尺寸的明显变化。合适的反应条件可以使多相态反应系统始终处于最佳能量平衡点,这不仅可以保证系统较高的产氢效率,同时也可以减小或抑制催化剂失活现象的发生。论文第三部分采用均匀设计实验方法系统地考察了反应条件,包括盐浴温度、进料速率和催化剂质量,对多相态条件下环已烷脱氢反应的产氢总量、最大产氢速率以及环已烷脱氢转化率的影响。结果表明,当实验条件为盐浴温度390℃,进料速率16.75mmol·min-1,催化剂用量5g时,环已烷脱氢效率最高,系统最大脱氢速率为0.359mmol·cm-2·min-1,2小时内的平均产氢速率为0.323mmol·cm-2·min-1。反应2小时后,环已烷产氢总量可达6132ml,催化剂相对活性依然接近0.8。论文第四部分对多相态条件下环已烷脱氢反应过程的能量平衡进行了理论建模分析。发现反应物从进入到离开反应系统主要经历升温、汽化和反应等步骤,其中将液态的反应物汽化需热最多,约占总需热量的38.75%,而环已烷进行脱氢反应所需热量只占总需热量的12.81%。催化剂作为热源的供热通量可达27.52kW·m-2,对整个反应系统而言其热效率可达52.51%。根据反应系统的平均产氢速率模型可以优化反应条件,提高脱氢反应效率,增加系统的能量利用率。

关键词： Raney-Ni 脱氢失活环己烷多相态

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多相态条件下环己烷长时间连续脱氢反应研究

高校化学工程学报 2014年第6期28卷 1243-1248页

作者：寇智宁支尊欧徐国华安越何潮洪浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310027

对"湿-干"多相态条件下环己烷长时间连续脱氢反应进行了研究,考察了盐浴温度和环己烷进料速率对系统的产氢总量、环己烷脱氢速率和环己烷脱氢转化率的影响。结果表明,在无任何载气或吹扫气的条件下,环己烷在多相态条件下可以持续高效地... 详细信息

对"湿-干"多相态条件下环己烷长时间连续脱氢反应进行了研究,考察了盐浴温度和环己烷进料速率对系统的产氢总量、环己烷脱氢速率和环己烷脱氢转化率的影响。结果表明,在无任何载气或吹扫气的条件下,环己烷在多相态条件下可以持续高效地进行脱氢反应,产生高纯度的氢气。在盐浴温度360℃,进料速率34 m L·h-1,催化剂用量3 g的反应条件下,脱氢系统的反应状态达到最佳,6 h的产氢总量为8.9 L,单位反应面积的平均产氢速率可达0.16mmol·min-1·cm-2。在"湿-干"多相态条件下,Raney-Ni在环己烷脱氢反应中表现出很高的催化活性,具有广泛的应用价值。对环己烷脱氢表观反应动力学的研究表明,脱氢反应的表观活化能较低,仅为12.54 k J·mol-1,多相态条件下环己烷的脱氢反应为扩散控制。

关键词：环己烷多相态连续脱氢雷尼镍表面反应

麦季不同施磷量对麦玉和麦豆轮作体系作物产量及磷效率的影响

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水土保持学报 2024年

作者：寇心悦桑丽智沈玉芳西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室西北农林科技大学资源环境学院中国科学院大学水土保持与生态环境科技研究中心

[目的]为研究麦季不同施磷量对陕西关中地区不同轮作体系作物产量和磷肥效率的影响,明确实现不同轮作体系作物高产高效的适宜麦季磷肥施用量。[方法]以麦玉和麦豆2个轮作体系为研究对象,设置5个施磷(P2O5)水平:0,75,150,225,300 kg/hm2... 详细信息

[目的]为研究麦季不同施磷量对陕西关中地区不同轮作体系作物产量和磷肥效率的影响,明确实现不同轮作体系作物高产高效的适宜麦季磷肥施用量。[方法]以麦玉和麦豆2个轮作体系为研究对象,设置5个施磷(P2O5)水平:0,75,150,225,300 kg/hm2,分析2021—2022年和2022—2023年轮作周年作物产量、磷肥利用效率、土壤有效磷含量及其与施磷量之间的关系。[结果]与不施磷处理(0 kg/hm2)相比,试验2年仅麦季施磷处理显著增加麦玉和麦豆轮作体系小麦、玉米、大豆和周年产量(P<0.05),且轮作周年产量和磷肥效率均达到较高水平。2个轮作体系的周年产量均在施磷150 kg/hm2处理最高,麦玉轮作体系显著高于施磷75 kg/hm2处理(P<0.05),但麦豆轮作与施磷75 kg/hm2处理间差异不显著;麦玉和麦豆轮作体系获得最高小麦产量的土壤有效磷含量分别为20.07,16.15 mg/kg。2个轮作体系的磷肥农学效率、磷肥偏生产力、磷肥回收效率、磷效率指数(PEI)均随施磷量的增加而降低;施磷75 kg/hm2麦玉和麦豆轮作体系的PEI分别为施磷150 kg/hm2处理的1.24,2.02倍,麦豆的PEI降低更显著。综合考虑粮食安全、环境安全和肥料利用率,以95%的小麦最高产量为实际目标,对应的麦玉和麦豆轮作体系施磷量分别为115,95 kg/hm2,可实现磷肥回收效率以及较低的磷盈余,同时保证麦玉和麦豆轮作体系周年产量分别达到最大产量的96.23%,95.43%;麦豆轮作体系具有较低的施磷量需求。[结论]对不同轮作体系应从作物丰产、肥料高效利用和基于零盈余的管理政策考虑,进行合理的磷肥施用,以在满足作物—土壤磷养分的协调供应、保证作物高产的同时,提高磷效率。

关键词：施磷量麦玉轮作麦豆轮作产量磷肥效率

实物还是体验?产品脱销对于消费者实物型产品偏好的影响

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南开管理评论 2024年第6期27卷 184-196页

作者：段坤孟陆宋晓菲寇思宁中南财经政法大学工商管理学院西南交通大学经济管理学院再惠(上海)网络科技有限公司北京第二外国语学院商学院

脱销消费情境对企业和消费者都存在着不容忽视的影响作用。本研究发现,脱销会增加消费者对实物型消费的偏好。实验la和实验1b验证了在不同情境下消费者遭遇产品脱销时,会在随后的体验型和实物型产品选择中更偏好实物型产品。实验2a和实... 详细信息

脱销消费情境对企业和消费者都存在着不容忽视的影响作用。本研究发现,脱销会增加消费者对实物型消费的偏好。实验la和实验1b验证了在不同情境下消费者遭遇产品脱销时,会在随后的体验型和实物型产品选择中更偏好实物型产品。实验2a和实验2b分别通过测量和操纵方式,验证了当消费者遭遇产品脱销时,会感知到控制感受威胁并通过选择实物型产品补偿控制感的缺失。实验3则验证了内外控人格的边界作用。本研究结论对于企业捕捉消费者偏好变化、应对脱销难题、制定营销策略等具有重要的实践和理论价值。

关键词：脱销体验型产品实物型产品控制感内外控人格

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基于轨迹优化的三维车辆多目标跟踪

吉林大学学报（工学版） 2024年第8期54卷 2338-2347页

作者：才华寇婷婷杨依宁马智勇王伟刚孙俊喜长春理工大学电子信息工程学院长春130022 长春建筑学院人工智能产业学院长春130604 电磁空间安全全国重点实验室天津300308 吉林大学第一医院泌尿外二科长春130061 东北师范大学信息科学与技术学院长春130117

针对多目标跟踪算法在目标遮挡情况下存在的跟踪效果不佳的问题,本文提出一种基于三维点云检测的多目标跟踪算法。采用基于点云的三维目标检测器检测车辆目标,获取三维目标的位置信息;通过三维卡尔曼滤波器结合当前帧跟踪目标位置预测... 详细信息

针对多目标跟踪算法在目标遮挡情况下存在的跟踪效果不佳的问题,本文提出一种基于三维点云检测的多目标跟踪算法。采用基于点云的三维目标检测器检测车辆目标,获取三维目标的位置信息;通过三维卡尔曼滤波器结合当前帧跟踪目标位置预测其在下一帧的位置;融合三维中心点空间距离与鸟瞰视图的交并比作为权重,使用改进的匈牙利算法进行数据关联;针对遮挡前后目标发生标签切换问题,提出了轨迹优化算法。在KITTI数据集上进行实验,车辆类跟踪精度、跟踪准确度分别达到84.71%、86.63%。在同样阈值的情况下,该方法相比AB3DMOT分别提升了6.28%、0.39%。实验结果表明此算法能有效改善三维多目标跟踪性能。

关键词：计算机视觉多目标跟踪 3D卡尔曼滤波轨迹优化改进的匈牙利算法

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城乡渗透率差距大新能源汽车下乡堵在哪?

大众投资指南 2024年第16期 1-2页

作者：侯捷宁寇佳丽

“平时刷短视频总能看到新能源汽车的推荐，有点心动，但我日常活动的区域充电站或者充电桩太少，换车的念头就暂时打消了。”5月19日，河北省沧州任丘市长丰镇村民张女士对记者表示。张女士道出了在农村地区推广新能源汽车的堵点之一...

“平时刷短视频总能看到新能源汽车的推荐，有点心动，但我日常活动的区域充电站或者充电桩太少，换车的念头就暂时打消了。”5月19日，河北省沧州任丘市长丰镇村民张女士对记者表示。张女士道出了在农村地区推广新能源汽车的堵点之一。近年来，我国新能源汽车消费高速增长。然而，整体上，农村地区新能源汽车的保有量和渗透率均较低。中国电动汽车百人会发布的《中国农村地区电动汽车出行研究》显示，2023年3月份，纯电乘用车在县乡地区的渗透率为16%，插混乘用车在县乡地区的渗透率为8%。

关键词：

长白山温带森林生态系统关键要素耦合及演替过程动态模拟

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生态学报 2024年第12期44卷 5377-5388页

作者：杨岚寇旭阳付晓郑栓宁吴钢陆兆华桑卫国中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 中国科学院生态环境研究中心北京100085 中国科学院城市环境研究所厦门361021 中国矿业大学(北京) 北京100083

认识生态系统内和生态系统间耦合机制,揭示复合生态系统功能规律,对促进我国山水林田湖草沙项目一体化修复和保护实践具有重要的意义。针对目前修复和保护工程中出现的缺乏系统性、连续性等问题,以拥有丰富生态资源的长白山温带森林生... 详细信息

认识生态系统内和生态系统间耦合机制,揭示复合生态系统功能规律,对促进我国山水林田湖草沙项目一体化修复和保护实践具有重要的意义。针对目前修复和保护工程中出现的缺乏系统性、连续性等问题,以拥有丰富生态资源的长白山温带森林生态系统为研究区域,对其关键要素“水土气生”进行耦合建模。通过分析模型的运行机理,探究重要子模块之间的相互作用以及子模块内部生态关键要素的耦合机制,并以长白山温带落叶阔叶林的组成树种和环境因素为对象构建模型参数,通过运行林窗模型1000次,得出长白山温带森林的动态演替过程。结果表明:在森林生态系统的演替过程中,“水土气生”体现为模型中有效积温、干旱天数(低于土壤凋萎点的天数)、土壤可利用氮以及可利用光,这些关键要素之间相互影响,综合决定着每棵树木的更新、生长、死亡过程。模拟结果显示在长白山温带针阔混交林的动态演替过程中0—70 a, 70—170 a, 170—280 a, 280—400 a四个阶段分别有不同的树种组成特征,与真实演替过程比较发现模拟林具有明显的阶段性。白桦、山杨为演替先锋树种,0—70 a期间生物量共占比为55%,70 a后生物量减少最后消失;紫椴、蒙古栎、水曲柳等为过渡树种,这些树种进一步改变了生长环境。红松在170 a前生物量占比仅为3%左右,随演替的发展生物量持续增加,170—280 a期间生物量占比15%,280 a之后红松生物量占总林分的50%。该结果模拟森林动态过程符合演替规律,充分说明多关键要素“水土气生”耦合机制的合理性,对于促进生态系统尺度上多生态要素耦合的相关研究提供了科学理论基础以及方法技术。

关键词：生命共同体长白山温带森林生态系统关键要素耦合耦合机制分析林窗模型

STAR-RIS辅助多载波通信感知一体化系统的资源优化

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系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1431-1439页

作者：寇弘恺傅友华南京邮电大学电子与光学工程学院江苏南京210023 南京邮电大学柔性电子(未来技术)学院江苏南京210023 南京邮电大学射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室江苏南京210023

针对频谱资源短缺和传统的智能反射面无法实现全空间覆盖的问题,研究了同时透射和反射的可重构智能表面(simultaneously transmitting and reflecting reconfigurable intelligent surface, STAR-RIS)辅助通信感知一体化系统。通过分配... 详细信息

针对频谱资源短缺和传统的智能反射面无法实现全空间覆盖的问题,研究了同时透射和反射的可重构智能表面(simultaneously transmitting and reflecting reconfigurable intelligent surface, STAR-RIS)辅助通信感知一体化系统。通过分配功率和子载波资源并优化STAR-RIS系数矩阵,使得在保证感知功能的前提下,最大化通信和速率。设计了一种交替优化算法,将多变量之间相互耦合的非凸问题解耦转化为3个凸的子问题。首先,松弛子载波选择变量后使用惩罚函数和逐次凸逼近算法;然后,直接求解功率分配变量的凸子问题;最后,使用半正定规划并把秩一约束改写为核范数与谱范数之差,将其作为惩罚函数,使用逐次凸逼近以优化STAR-RIS系数矩阵。仿真结果表明,与传统RIS相比,所提方案的性能取得了显著提升。

关键词：同时透射和反射的可重构智能表面通信感知一体化资源分配通信和速率

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天水市文旅康养市域产教联合体成立

天水市文旅康养市域产教联合体成立