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磁性MOFs材料的制备及其在农药检测和染料去除中的应用

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磁性MOFs材料的制备及其在农药检测和染料去除中的应用

作者：席昭源河北大学

学位级别：硕士

食品和环境污染问题关系着人类健康和生物多样性,已成为社会高度关注的议题。农药和染料是两类主要的污染物,可通过食物链积累、转移,从而危害人类健康。因此,有必要检测食品和环境中的农药残留并研究废水中染料的去除方法。由于农药残... 详细信息

食品和环境污染问题关系着人类健康和生物多样性,已成为社会高度关注的议题。农药和染料是两类主要的污染物,可通过食物链积累、转移,从而危害人类健康。因此,有必要检测食品和环境中的农药残留并研究废水中染料的去除方法。由于农药残留量一般为微量或痕量水平,在仪器分析之前需要进行样品预处理。在样品预处理方法中,磁性固相萃取（Magnetic solid phase extraction,MSPE）具有高效、操作简单和易分离等优点。在本文中,合成了三种磁性金属有机骨架复合材料。将复合材料作为MSPE吸附剂结合高效液相色谱-紫外检测器（HPLC-UV）对自来水和食品中的苯甲酰脲类杀虫剂（Benzoylurea insecticides,BUs）进行检测,并将复合材料用作磁性吸附剂去除水中的亚甲基蓝（Methylene Blue,MB）染料。全文共分为四章,主要研究内容如下:第一章:介绍了研究背景、苯甲酰脲和亚甲基蓝的性质和危害以及常用的样品处理方法,介绍了金属有机骨架材料的分类及应用。阐述了本文的设计思路和研究内容。第二章:采用简单、温和的方法合成了一种以壳聚糖（Chitosan,CS）为连接剂的新型磁性金属有机骨架复合材料（Fe3O4@CS@ZIF-67）。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线粉末衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、全自动比表面与孔隙度分析（BET）以及振动样品磁强计分析（VSM）对材料进行了表征。以Fe3O4@CS@ZIF-67作为吸附剂,对茶汤中的BUs进行磁性固相萃取,然后进行高效液相色谱分析。考察了吸附剂用量、离子强度、p H值、吸附时间、洗脱剂类型和洗脱时间对萃取效率的影响。结果表明,仅需15 mg的吸附剂,即可在1.5 min内完成对10 m L样品溶液中目标物的吸附。BUs的分析方法线性关系良好,R2在0.9988-0.9999之间。检出限为0.72-1.48μg·L-1。日内精密度和日间精密度的相对标准偏差（RSDs）分别在2.6-4.3%和3.6-6.3%的范围内。Fe3O4@CS@ZIF-67批间精密度的RSDs在0.4-7.5%之间。加标回收率为75.7-112.5%。该方法已成功应用于茶汤样品中BUs的测定。第三章:以单宁酸（Tannic acid,TA）为交联剂,通过一种简便的方法合成了Fe3O4@TA@ZIF-8复合材料。经SEM、TEM、FT-IR、XPS、XRD、VSM和BET表征后,将Fe3O4@TA@ZIF-8用作MSPE吸附剂从自来水和苹果汁中萃取四种BUs。评估了吸附剂用量、离子强度、p H值、吸附时间、洗脱剂类型和洗脱时间等因素对萃取效率的影响,并利用Box-Behnken design（BBD）优化了MSPE条件的三个关键变量。在最佳条件下,BUs在0.5-150μg·L-1的浓度范围内获得了良好的线性关系（R2≥0.9993）,检出限（LODs）介于0.11μg·L-1和0.50μg·L-1之间。在自来水中,BUs的加标回收率在83.3-111.4%之间,RSDs介于1.7%和8.4%之间。在苹果汁中,加标回收率在66.7-109.0%之间,RSDs介于2.5%和8.5%之间。该方法已成功应用于自来水和苹果汁样品中BUs的测定。第四章:合成了磁性金属有机骨架复合材料Fe3O4@CMC@MIL-100,并将其用于吸附去除水中的MB。通过一种简单的方法,在常压和低于100℃的条件下制备了Fe3O4@CMC@MIL-100。经表征,该材料具有较大的比表面积(1251.02 m2·g-1)和良好的磁性能(22.26 emu·g-1)。对MB的吸附容量为113.64 mg·g-1。吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学研究表明,MB在Fe3O4@CMC@MIL-100上的吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,为单层化学吸附。Fe3O4@CMC@MIL-100对MB的吸附效果优于对罗丹明B、结晶紫和甲基橙的吸附。此外,经过五次再生循环后,Fe3O4@CMC@MIL-100对MB仍具有较高的去除率（去除率从97.26%降至87.01%）。因此,Fe3O4@CMC@MIL-100作为一种有前途的吸附剂可用于去除水中的MB。

关键词：苯甲酰脲磁固相萃取金属有机骨架亚甲基蓝吸附

石墨烯纳米片增强水泥砂浆的抗氯离子扩散和抗硫酸盐侵蚀性能

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材料导报 2024年第9期38卷 101-109页

作者：应敬伟苏飞鸣席晓莹刘剑辉广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学双碳科学与技术研究院南宁530004

本工作研究了石墨烯纳米片(GNP)对水泥砂浆抗氯离子扩散性能和抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并采用热重分析法、压汞分析法、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析对GNP复合水泥砂浆的微观形貌和水化产物类别进行了表征,解释了GNP增强水泥砂浆抗氯... 详细信息

本工作研究了石墨烯纳米片(GNP)对水泥砂浆抗氯离子扩散性能和抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并采用热重分析法、压汞分析法、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析对GNP复合水泥砂浆的微观形貌和水化产物类别进行了表征,解释了GNP增强水泥砂浆抗氯离子扩散性能和抗硫酸盐侵蚀性能的机理。结果表明:与普通水泥砂浆相比,掺入0.1%水泥质量的GNP后,水泥砂浆的28 d抗压、抗折强度分别提高了11.1%和12.7%,表面氯离子浓度和扩散系数分别减小了36.8%和11.3%,经硫酸盐侵蚀后质量损失率为0.44%,抗蚀系数提升至0.9;GNP对水泥水化的产物类别没有影响,但GNP可以促进水泥的水化反应并细化水泥砂浆中的孔径;GNP作为水泥中的纳米添加材料能够填充在水泥熟料附近,使水泥砂浆的微观结构更为密实,且GNP较大的比表面积和二维板状结构也可以成为腐蚀离子的物理屏障。

关键词：石墨烯纳米片强度氯离子扩散硫酸盐侵蚀微观结构

整车电磁环境下典型电气功能的抗扰性能仿真研究

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整车电磁环境下典型电气功能的抗扰性能仿真研究

作者：席晓奇重庆理工大学

学位级别：硕士

在汽车智能化、网联化和电动化的技术驱动下,车内电子电气系统更加复杂、信号传输和交互速率更快,可靠性要求更高,电气系统呈现出高集成、大功率、高速度、易干扰的特征,车内外电磁噪声特性及其电磁耦合过程更加复杂,汽车的电磁安全性... 详细信息

在汽车智能化、网联化和电动化的技术驱动下,车内电子电气系统更加复杂、信号传输和交互速率更快,可靠性要求更高,电气系统呈现出高集成、大功率、高速度、易干扰的特征,车内外电磁噪声特性及其电磁耦合过程更加复杂,汽车的电磁安全性问题也变得日益突出和重要。由于汽车开发周期逐渐缩短和对低成本的要求,在车型开发的前期就建立汽车系统级的抗电磁干扰性能模型,从而实现对车内电子系统电磁兼容性能的前期评估就显得尤为重要。目前在对复杂车体结构的高效电磁模型建立、整车与线束电大与电小尺寸耦合的仿真分析等方面还存在较大的局限性,从而影响了仿真预测在整车电磁兼容开发中的实际应用效果。为此,本课题对整车抗电磁干扰性能要求中的几个典型功能进行建模研究,分析了辐射场与车内线束的耦合干扰特性,及整车环境下的场强分布特性。主要研究内容如下:(1)基于实际的整车辐射抗扰天线结构和特性,考虑天线馈线端口的阻抗匹配因素,建立了整车辐射天线的精细模型。根据天线工作频段的不同,完成多个整车辐射天线的电磁建模,设计了匹配电路实现了天线馈线端口的阻抗匹配。研究了整车辐射天线的场强校准技术,最后通过对比整车辐射天线的仿真与实际天线的场强分布验证了天线建模的正确性。(2)研究了适用于电磁仿真的复杂整车结构的多软件联合高效建模技术。通过利用有限元软件Hyper Mesh对复杂车体各关键部分的模型进行简化和网格剖分,综合考虑仿真精度与效率,并用整车电磁分布的仿真与测试数据对比,验证了整车网格质量,获得了可用于FEKO等电磁仿真软件处理的整车电磁网格模型。(3)基于辐射场与线束的耦合特性,研究了车用单芯线和双绞线等的场线耦合建模和试验验证方法。建立起FLRY0.35单芯线、FLS9Y0.35双绞线和FLRY0.75双绞线的线束模型,基于场线耦合的特性,设计场线耦合的实际测试布置,通过对比仿真和实测的数据,验证了车载典型线束的仿真模型精度达到要求。(4)搭建了适用于整车抗电磁干扰性能要求的仿真预测与失效评价模型。提出了一种有效分析天线辐射场与汽车线束耦合的整车抗扰仿真方法,结合辐射天线模型、整车网格模型和线束布置模型,搭建起整车抗电磁干扰仿真预测平台,提出LIN线和CAN线等传输失效的耦合电压限值,并结合零部件场强限值的综合分析,实现了整车抗扰电磁干扰性能要求中几个典型功能的前期预测和评价。

关键词：天线辐射场整车抗扰度测试线束布置场线耦合电磁仿真

贝叶斯框架下利用GPS数据反演震源参数的一种改进MCMC算法

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地球物理学报 2024年第9期67卷 3367-3385页

作者：王乐洋席灿东华理工大学自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室南昌330013 东华理工大学测绘与空间信息工程学院南昌330013 江西省测绘地理信息工程技术研究中心南昌330025

随着机器软硬件设施的飞速发展,贝叶斯算法在各个领域得到了广泛应用.在贝叶斯的框架下,以采样方式的MCMC方法去求解震源参数问题时,马尔科夫链的收敛对于得到合理正确的震源参数至关重要.基于此,本文在已有研究的基础上,改进了MCMC方... 详细信息

随着机器软硬件设施的飞速发展,贝叶斯算法在各个领域得到了广泛应用.在贝叶斯的框架下,以采样方式的MCMC方法去求解震源参数问题时,马尔科夫链的收敛对于得到合理正确的震源参数至关重要.基于此,本文在已有研究的基础上,改进了MCMC方法的随机步长生成方式,使其随机步长整体符合正态分布;并考虑到初值对马尔科夫链的收敛至关重要,提出以非线性启发式搜索算法结合贝叶斯框架下的MCMC算法共同反演地震震源参数.论文以MPSO算法提供初值,以一组随机生成的值作为对照,针对美浓地震,以GPS位移数据验证了改进MCMC算法在收敛速度上优于原始算法,置信区间更为合理;同时验证了以MPSO为贝叶斯算法提供初值的情况下,不仅克服了启发式搜索算法的不稳定性,且改进算法收敛速度更快.为了验证改进算法能大大缩减采样所需要的次数,拓展本文改进算法在不同类型地震中的应用,本文将改进算法以10万次采样反演了博德鲁姆-科斯MW6.6倾滑型地震震源参数.反演结果支持博德鲁姆-科斯地震断层为北向倾斜断层,形变场拟合东西方向(EW)均方根误差为1.43 mm,南北方向(SN)均方根误差为3.23 mm,垂直方向均方根误差为9.69 mm,优于大部分同类型已有文献.

关键词：贝叶斯框架 MCMC算法震源参数反演美浓地震博德鲁姆-科斯地震

ViT和注意力融合的类别不均衡PCB缺陷检测方法

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 294-306页

作者：陈俊英李朝阳席月芸刘冲西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710055

针对实际环境下印刷电路板(PCB)缺陷样本难以收集造成的数据长尾分布和检测精度低以及ViT用于检测时计算复杂度高等问题,提出多尺度ViT特征提取和注意力特征融合的端到端PCB缺陷检测算法。首先结合ViT和部分卷积构建多尺度特征提取网络... 详细信息

针对实际环境下印刷电路板(PCB)缺陷样本难以收集造成的数据长尾分布和检测精度低以及ViT用于检测时计算复杂度高等问题,提出多尺度ViT特征提取和注意力特征融合的端到端PCB缺陷检测算法。首先结合ViT和部分卷积构建多尺度特征提取网络,利用层级多头注意力对不同尺度的特征图执行自适应的注意力操作,使网络能够更好地捕捉局部和全局信息进而增强其特征提取能力,部分卷积可以降低计算开销。其次,基于能量空域抑制的无参数注意力机制将多尺度特征有效融合,提升网络融合特征图的表达能力。最后,引入对类别不均衡敏感的分类函数对网络的损失函数进行改进,增强网络对类别不平衡数据的拟合程度,提高网络的泛化能力。在3种不同类型的公开PCB数据集上的实验结果表明,所提出的检测算法在PCB表面缺陷数据集的平均精度均值(mAP)均有提升,分别为99.13%、98.67%,99.82%;在类别不均衡的PCB缺陷检测任务上,相较于改进前方法,mAP提升了11.94%,网络检测速度达到25 FPS,为PCB缺陷的检测提供了一种快速、有效的方法。

关键词：缺陷检测印刷电路板 Vision Transformer 注意力机制多尺度特征提取

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经由可逆碳碳键断裂的去消旋化反应

Science Bulletin 2024年第3期69卷 285-287页

作者：许言董广彬 Beijing National Laboratory for Molecular Sciences(BNLMS) Key Laboratory of Bioorganic Chemistry and Molecular Engineering of Ministry of EducationCollege of Chemistry and Molecular EngineeringPeking UniversityBeijing 100871China Department of Chemistry University of ChicagoChicago IL 60637USA

Asymmetric catalysis has proven remarkably successful in achieving enantioselective control during the construction of new stereogenic ***,the challenge of achieving chiral enrichment at pre-existing stereogenic centers,without introducing additional molecular variations,remains a rare and intriguing pursuit known as asymmetric stereochemical editing[1–3].

关键词： catalysis stereo pursuit

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“汉藏语系”假说源流

上海交通大学学报（哲学社会科学版） 2024年第7期32卷 12-26,70页

作者：席婧王启龙西安外国语大学西安710061

“汉藏语系”假说自19世纪末正式提出以来极大地促进了汉藏语言的比较研究。本文通过梳理“汉藏语系”假说提出和论证各个阶段的理论和方法,重点分析了“汉藏语系”研究中面临的主要困难,以及当前研究中的挑战和突破方向,发现“汉藏语... 详细信息

“汉藏语系”假说自19世纪末正式提出以来极大地促进了汉藏语言的比较研究。本文通过梳理“汉藏语系”假说提出和论证各个阶段的理论和方法,重点分析了“汉藏语系”研究中面临的主要困难,以及当前研究中的挑战和突破方向,发现“汉藏语系”研究还存在着语音对应系统难以建立、同源词难以确定以及语言系属纷争不决三个方面的主要问题。当前,中外学者在坚持传统的类型学理论和历史比较方法进行语言内部的研究之外,还注意到了人类学、考古学和计算机辅助谱系年代学等创新方法的应用,为“汉藏语系”研究提供了多学科综合性视角的新思路。

关键词： “汉藏语系”假说语音比较同源词语言类型学新语法学原则

基于频域阈值处理广义互相关和空间筛选的多源局部放电定位方法

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电网技术 2024年第4期48卷 1721-1730,I0089,I0091-I0093页

作者：关宇董明席英杰李易张崇兴任明电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049

该文针对电力设备的多源局部放电定位问题,提出了基于频域阈值处理广义互相关(frequency domain threshold processing generalized cross-correlation,FDTP-GCC)和空间筛选的多源局部放电定位方法。为实现多源局部放电超声信号的同源... 详细信息

该文针对电力设备的多源局部放电定位问题,提出了基于频域阈值处理广义互相关(frequency domain threshold processing generalized cross-correlation,FDTP-GCC)和空间筛选的多源局部放电定位方法。为实现多源局部放电超声信号的同源时间差提取问题,该文提出了FDTP-GCC算法,该算法直接应用于超声传感设备采集的原始信号,在频域内通过设置幅度谱阈值排除干扰频段,幅度谱归一化突出多源信号时间差的冲激函数特征,直接得到对应同源信号的时间差。通过仿真证明了FDTP-GCC算法进行时间差估计的高准确性、高稳定性、高抗噪能力。为解决FDTP-GCC算法带来的同源时间差分离的问题,该文提出了基于空间筛选的多源局部放电定位方法,并分析了采用基于解析解的算法和智能算法进行空间筛选的定位性能。最后采用双局部放电源进行了定位试验,试验结果表明该文方法提取的时间差误差均在1μs以内,两个局部放电源的定位误差为20.53cm和4.93cm。

关键词：局部放电超声定位到达时间差频域阈值处理广义互相关空间筛选

学生综合素质评价责任主体的认知分歧与路径澄清

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教学与管理 2024年第7期 67-70页

作者：王洪席河南大学教育学部河南开封475004

在当下我国学生综合素质评价实践探索中,存在“谁熟悉谁评价”和“谁使用谁评价”两种不同的评价理念与路径,并引发了人们思想认识上的分歧、矛盾和纷争。之所以产生如此迷思与困扰,缘于对两种不同类型学生综合素质评价实践的认识和理... 详细信息

在当下我国学生综合素质评价实践探索中,存在“谁熟悉谁评价”和“谁使用谁评价”两种不同的评价理念与路径,并引发了人们思想认识上的分歧、矛盾和纷争。之所以产生如此迷思与困扰,缘于对两种不同类型学生综合素质评价实践的认识和理解模糊不清。为破除此思想障碍与认知偏狭,在新时期应深化两种不同类型的学生综合素质评价实践。一是深化学生发展性综合素质评价实践———强化育人立场,发挥“熟人”作用,“在增强综合素质上下功夫”;二是深化学生选拔性综合素质评价实践———凸显“使用”诉求,提升“匹配阈值”,为高校实施精准选拔奠定基础。

关键词：综合素质评价 “谁熟悉谁评价” “谁使用谁评价” 育人方式评价理念