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纳米材料表面化学作用之电子结构原理

化学进展 2024年第6期36卷 851-866页

作者：相国磊北京化工大学化学学院北京100029

在电子结构层面揭示纳米材料表面化学作用的物理与化学机制、共性规律与普适原理是纳米材料相关领域基础研究的科学目标,然而由于缺乏成熟的研究策略和系统性理论认知框架,相关概念与原理体系长期不完善,导致纳米化学领域的理论认识远... 详细信息

在电子结构层面揭示纳米材料表面化学作用的物理与化学机制、共性规律与普适原理是纳米材料相关领域基础研究的科学目标,然而由于缺乏成熟的研究策略和系统性理论认知框架,相关概念与原理体系长期不完善,导致纳米化学领域的理论认识远落后于实验探索。本文基于作者近年研究成果,介绍基于表面价轨道竞争重构机制的纳米材料表面化学作用在电子结构层面的概念与理论认知体系;基于表面化学吸附电子态与纳米材料能带态间的竞争作用与相互影响模型,对纳米材料表面化学领域中的一些基本共性科学问题给出自洽解答。其一,阐明了纳米材料表面活性与稳定性的对立统一辩证关系的物理根源在于波函数的归一化原理。其二,揭示出尺寸减小普遍增强纳米材料表面化学活性的物理根源有两种机制:一是削弱对表面价原子轨道的束缚强度,二是放大缺陷等其他结构参数的影响效果。其三、建立纳米尺度协同化学吸附(NCC)模型,揭示出配体覆盖度调控纳米材料能带电子态及物理与化学性质的电子结构层面机制与共性规律。其四、揭示纳米材料尺寸(r)、比表面积(S/V)、表面配体及覆盖度(θ)在纳米表面化学作用中电子结构状态变化角度发挥作用的物理意义。

关键词：纳米表面化学轨道重构尺寸效应表面效应电子结构原理纳米尺度协同化学吸附

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光伏阵列故障诊断的可解释性智能集成方法

电力自动化设备 2024年第6期44卷 18-25页

作者：陈泽刘文泽王康德余涛黄展鸿华南理工大学电力学院广东广州510641 广东省电网智能量测与先进计量企业重点实验室广东广州510641

针对现有光伏阵列故障检测和诊断智能方法存在的泛化性不强、可解释性差的问题,提出了一种可解释性智能集成方法。对采集的光伏阵列输出时序电压、电流波形进行特征挖掘,并将多个已成熟应用于光伏故障诊断的智能算法作为不同基学习器与... 详细信息

针对现有光伏阵列故障检测和诊断智能方法存在的泛化性不强、可解释性差的问题,提出了一种可解释性智能集成方法。对采集的光伏阵列输出时序电压、电流波形进行特征挖掘,并将多个已成熟应用于光伏故障诊断的智能算法作为不同基学习器与元学习器,构建结合不同智能算法优势且更具泛化性的Stacking集成学习模型;以沙普利可加性特征解释方法为总框架,并结合局部近似可解释性方法,对模型训练过程与结果进行解释分析,通过获取各特征的贡献、分析该集成模型的决策机制,并了解其如何进行诊断,提高其可靠度和可信度。算例实验结果表明,所提可解释性智能集成方法在不同规模数据集的测试中均实现了高精度的故障诊断,模型的可解释性结果表明由该智能集成模型建立的故障特征和诊断结果的映射遵循物理见解,增强了智能方法的可信度和透明性。

关键词：光伏阵列故障诊断 Stacking集成可解释性智能方法沙普利可加性特征解释方法

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微通道萃取技术的研究进展

材料导报 2024年第5期38卷 143-150页

作者：齐亚兵贾宏磊西安建筑科技大学化学与化工学院西安710055 浙江先锋科技股份有限公司质保部浙江台州317000

与传统的萃取器相比,微通道萃取器的表、界面效应更加明显,过程可控性更强;两相接触的相界面积更大,萃取过程达到相平衡所需的时间更短,萃取效率更高;设备高度集成,放大效应小,安全性更高。鉴于微通道反应器的诸多优点,近年来其在萃取... 详细信息

与传统的萃取器相比,微通道萃取器的表、界面效应更加明显,过程可控性更强;两相接触的相界面积更大,萃取过程达到相平衡所需的时间更短,萃取效率更高;设备高度集成,放大效应小,安全性更高。鉴于微通道反应器的诸多优点,近年来其在萃取领域引起了学者的广泛关注。本文介绍了微通道反应器的微混合构件类型及微通道内流体流型,综述了微通道萃取技术的研究进展,分析了微通道萃取技术存在的问题,展望了微通道萃取技术的发展方向,以期为相关学者的后续研究工作提供方向和指引。

关键词：微通道多相流微混合微流动微萃取

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基于X射线吸收光谱的煤矸石鉴别

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第9期52卷 63-68页

作者：方正李光磊厦门大学仪器与电气系

针对纹理识别、图像处理、红外辐射传统方法对于煤矸石的快速鉴别的准确率不高及鉴别时间过长的问题，利用X射线吸收光谱(XAS)的白矸石和煤矸石的快速鉴别，对部分样本进行光谱数据测量，绘制光谱图像，分析不同煤矸石占比混合物的光谱... 详细信息

针对纹理识别、图像处理、红外辐射传统方法对于煤矸石的快速鉴别的准确率不高及鉴别时间过长的问题，利用X射线吸收光谱(XAS)的白矸石和煤矸石的快速鉴别，对部分样本进行光谱数据测量，绘制光谱图像，分析不同煤矸石占比混合物的光谱区别所在．进而继续扩大样本空间多次重复测量．经去背景、归一化等方法处理最终得到了160组吸收光谱数据．应用主成分分析，对主成分采用最小二乘法得到线性回归方程，通过方程可以求解得到预测结果．为了避免线性回归效果不佳的情况，还对数据进行了非线性回归分析，根据训练集数据建立径向基神经网络，对比测试集输出和期望值得出误差进而检验精度．结果可见采用RBF神经网络的算法准确度更高，得到的结果平均绝对误差仅0.86%，均方误差仅为0.44%，可以较为精确地完成煤矸石含量预测．

关键词： X射线探测器 X射线吸收光谱煤矸石径向基函数(RBF)神经网络主成分分析

智慧教育背景下农村幼儿园师资建设的挑战与路径

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中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2024年第4期 0193-0196页

作者：康德吉首大学教师教育学院湖南湘西土家族苗族自治州416000

智慧教育时代对农村幼儿师资供需求和农村幼儿教师专业发展带来新挑战。理念创新要求对教师专业发展的内涵解读应全方位、多元化。信息技术运用成为解决专业知识的生成和师资培养中的精准性和个性化需求的重要手段。充分应用信息技术手... 详细信息

智慧教育时代对农村幼儿师资供需求和农村幼儿教师专业发展带来新挑战。理念创新要求对教师专业发展的内涵解读应全方位、多元化。信息技术运用成为解决专业知识的生成和师资培养中的精准性和个性化需求的重要手段。充分应用信息技术手段助力农村师资供给合理化治理,教育行政部门必须通过宏观统筹建立互联网平台,形成强大的力量,开发特色培养方案来补充乡村师资队伍;构建一套包含具体项目指标的完善评估机制,确保教师专业发展的长效性的教师专业发展体系。借助数据驱动教师自主发展、精准发展的专业发展范式,实现提升农村幼儿师资队伍建设水平的目的。

关键词：智慧教育农村幼儿园师资建设幼儿教师专业发展

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耐高温吸波陶瓷及其涂层的研究进展

材料工程 2024年第4期52卷 24-33页

作者：高基磊刘俐武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070

随着近现代科技的发展,高速飞行器对生存能力需求不断提高,其鼻锥、机翼、尾喷管等高温部件极易暴露。传统吸波材料普遍不能应用于高温环境,为了能够隐藏高速飞行器的高温部件,吸波材料的高温应用引起了研究人员的重视,耐高温吸波陶瓷... 详细信息

随着近现代科技的发展,高速飞行器对生存能力需求不断提高,其鼻锥、机翼、尾喷管等高温部件极易暴露。传统吸波材料普遍不能应用于高温环境,为了能够隐藏高速飞行器的高温部件,吸波材料的高温应用引起了研究人员的重视,耐高温吸波陶瓷材料可以实现上述背景下的应用。为提供分析和改善陶瓷吸波材料高温程度有限和吸收带宽较窄问题的依据,对引入温度影响后,耐高温吸波陶瓷材料的吸波机理进行了阐述。耐高温吸波陶瓷材料与涂层可以分为碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、氧化物陶瓷和聚合物转化陶瓷。本文在此分类的基础上,对陶瓷吸波材料和涂层损耗电磁波机理及其高温条件下的吸波性能进行了归纳总结,并指出未来耐高温吸波陶瓷材料应改善现有材料耐高温程度不足以及有效吸收带宽较窄的问题,进而加强其在高温条件下的服役能力。

关键词：陶瓷复合材料介电损耗高温吸波涂层

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基于模糊逻辑的飞机电推进系统能量管理策略研究

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推进技术 2024年第3期45卷 232-242页

作者：何燎磊陈方上海交通大学航空航天学院上海200240

为了提升飞机电推进动力系统的关键性能,需要设计和优化内部能量管理控制策略并实现功率合理分配。本文基于MATLAB/Simulink平台,建立了电推进动力系统仿真模型,并在能量管理系统模块中提出了基于模糊逻辑的能量管理策略(EMS),其用于动... 详细信息

为了提升飞机电推进动力系统的关键性能,需要设计和优化内部能量管理控制策略并实现功率合理分配。本文基于MATLAB/Simulink平台,建立了电推进动力系统仿真模型,并在能量管理系统模块中提出了基于模糊逻辑的能量管理策略(EMS),其用于动力系统内部的功率分配和控制。针对从滑跑直到巡航稳定点的飞行任务段,对电推进动力系统进行了时段级仿真实验,研究了氢气消耗量等量化指标的表现。在此基础之上,基于遗传算法的优化方法,对模糊控制系统的隶属度函数参数进行了寻优。计算结果表明,在本文基于模糊逻辑的EMS作用下电推进动力系统的氢气消耗量减少9.27%,而且氢燃料电池功率波动剧烈程度减少25.11%;优化后,主指标氢气消耗量进一步减少6.5%,同时次要指标的变化被约束。

关键词：电推进能量管理策略氢燃料电池模糊逻辑设计优化方法

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人类世地图:绘制人类世的地图

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第4期49卷 624-630页

作者：任桂磊高俊郑州大学历史学院河南郑州450001 郑州大学地球科学与技术学院河南郑州450001

近年来,人类世成为学术热点,人类世地图随之出现。人类世地图作为一种宏观的“人-环境”关系地图,主题新颖,内容丰富,类型多样,值得关注和研究。首先,介绍人类世的概念,并据此辨析人类世地图的内涵与特征;然后,以列表和举例的形式,对部... 详细信息

近年来,人类世成为学术热点,人类世地图随之出现。人类世地图作为一种宏观的“人-环境”关系地图,主题新颖,内容丰富,类型多样,值得关注和研究。首先,介绍人类世的概念,并据此辨析人类世地图的内涵与特征;然后,以列表和举例的形式,对部分典型人类世地图的表绘内容、表示方法和表现手段进行介绍与探讨,分析其优劣;最后,阐述地图对于人类世研究的重要作用,以及目前人类世地图的局限,提出从技术运用、艺术设计等方面提高其信息承载力、地图表现力和多元共情力。

关键词：人类世人类圈人类世地图

基于阈值控制策略的Filippov Chay神经元动力学及其耦合同步

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力学学报 2024年第4期56卷 1068-1087页

作者：安新磊任雁澜兰州交通大学数理学院兰州730070

细胞内外带电离子的连续泵送和传递产生的电磁感应效应对神经元的电活动及模态转换会产生一定的影响,促使其展现出更加丰富的放电特性.文章基于电磁感应影响下的Chay神经元模型,引入了一种以膜电压为阈值的不连续控制策略,建立了相应的F... 详细信息

细胞内外带电离子的连续泵送和传递产生的电磁感应效应对神经元的电活动及模态转换会产生一定的影响,促使其展现出更加丰富的放电特性.文章基于电磁感应影响下的Chay神经元模型,引入了一种以膜电压为阈值的不连续控制策略,建立了相应的Filippov Chay神经元模型,探究了在阈值控制策略影响下的神经元放电节律转迁及相应的边界运动.首先,对系统的边界动力学及滑膜动力学进行了理论分析.其次,利用单双参数分岔图探究了系统多样的放电模式.再次,结合Matcont仿真及稳定性理论详细分析了系统的平衡点及其稳定性,并且利用快慢动力学分析法进一步研究了在阈值影响下所产生的滑膜动力学及各种边界运动的切换.最后,通过电突触耦合,对不同阈值条件下耦合神经元的同步问题进行了讨论.数值仿真结果表明,在阈值的调控下Filippov Chay系统会产生滑膜放电活动及相应的穿越运动和擦边运动,同时其放电周期数也会随着阈值呈现出不同的变化规律,且对于不同阈值下的电耦合情况而言,在系统实现完全同步后都会稳定在周期数较低的放电态.以上所得结果有助于更好地理解神经元滑膜的相关控制,对进一步探究生物神经系统中复杂放电活动和信息处理的动力学行为提供了一定的帮助.

关键词： Filippov神经元阈值控制滑膜动力学切换运动快慢动力学分析耦合同步