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MOFs合成及改性修饰的研究进展及其在水处理方面的应用

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上海染料 2024年第2期52卷 5-10页

作者：尹要山靳殿威张晨洋郭箐邹旺友塔里木大学水利与建筑工程学院新疆维吾尔自治区阿拉尔843300

金属有机骨架(MOFs)是一种新兴的纳米材料,因其比表面积较大,孔隙结构丰富且可调控,稳定性强,作为吸附剂和光催化剂在环境污染修复领域广泛应用。然而,未改性的MOFs在实际应用中效果较差。通过配体功能化、金属掺杂改性、其他功能材料... 详细信息

金属有机骨架(MOFs)是一种新兴的纳米材料,因其比表面积较大,孔隙结构丰富且可调控,稳定性强,作为吸附剂和光催化剂在环境污染修复领域广泛应用。然而,未改性的MOFs在实际应用中效果较差。通过配体功能化、金属掺杂改性、其他功能材料等结合均能进一步提高其吸附和催化性能,进一步增强其在环境领域的应用潜力。本文对MOFs的合成、改性的方法及其在水处理中的应用进行了总结;并对MOFs的改性存在的问题、挑战与未来进行了展望。

关键词： MOFs 改性功能化金属掺杂半导体应用

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流场中基于特征向量的障碍物识别

流场中基于特征向量的障碍物识别

作者：张晨洋哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在流场中的障碍物识别(鱼类侧线仿生)研究中,普遍存在使用的流场过于简单的问题,例如使用势流或周期性流场。和绝大部分研究相比,本研究使用了规律更复杂的非定常、无明显周期的互扰双圆柱流场,并将“特征提取——分类器”思想应用于流... 详细信息

在流场中的障碍物识别(鱼类侧线仿生)研究中,普遍存在使用的流场过于简单的问题,例如使用势流或周期性流场。和绝大部分研究相比,本研究使用了规律更复杂的非定常、无明显周期的互扰双圆柱流场,并将“特征提取——分类器”思想应用于流场障碍物的识别,得到了良好的结果。做法如下:介绍仿真参数并验证仿真正确性后,由仿真得到各个障碍物工况中采样点的原始数据。提取和筛选代表采样点全时刻行为的特征值,将原始数据降维为8维特征向量,并构成各障碍物和工况的数据集,再使用该数据集训练神经网络、SVM和线性判别这三种分类器。训练完成后,模型的输入是流场中采样区域内任意位置、任意时刻的单个采样点测得的速度序列,模型的输出是障碍物和工况类型。接着将预测的障碍物类型与真实类型做比较,得到具体的混淆矩阵,完成了流场中障碍物的识别任务,并通过准确率来衡量模型性能。本研究还考察了不同采样时长、采样区域和采样点密度对识别结果的影响,并通过在原始数据中加入不同信噪比的高斯白噪声,考察了识别模型的抗噪性能。

关键词：流场人工侧线反问题机器学习

外生菌根真菌多样性对根际土壤物理生化特性及云杉幼苗生长的影响

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外生菌根真菌多样性对根际土壤物理生化特性及云杉幼苗生长的影响

作者：张晨洋四川农业大学

学位级别：硕士

单一的外生菌根(Ectomycorrhizas,ECM)真菌宿主植物导致了川西亚高山人工云杉林生态系统结构稳定性降低和土壤生态功能衰退,进而影响植物更新和生长。很多研究表明地上宿主植物多样性与菌根真菌多样性有显著的相关关系,且已知菌根真菌... 详细信息

单一的外生菌根(Ectomycorrhizas,ECM)真菌宿主植物导致了川西亚高山人工云杉林生态系统结构稳定性降低和土壤生态功能衰退,进而影响植物更新和生长。很多研究表明地上宿主植物多样性与菌根真菌多样性有显著的相关关系,且已知菌根真菌在森林生态恢复过程中有重要调控作用,但较高多样性的菌根真菌群落是否能通过改善土壤养分有效性来促进幼苗生长,目前还未得到关注和研究。因此,本研究探究的科学问题是:地上宿主植物单一导致的地下菌根真菌多样性减少是否是云杉幼苗难以更新和生长缓慢的主要原因?鉴于此,本研究使用盆栽试验,将不同多样性梯度的ECM真菌群落(0种(CK)、1种(S)、2种(S)、8种(S))接种于云杉幼苗,研究ECM真菌多样性对根际土壤物理生化性质和云杉幼苗生长的影响,并探索它们之间的机制联系。结果显示如下:***真菌多样性对云杉根际土壤物理生化特性的影响(1)ECM真菌多样性对土壤含水率无显著影响。土壤有机质和有机碳含量随ECM真菌多样性的增高呈下降趋势,CK有机质和有机碳含量显著高于S。土壤硝态氮(S显著高于CK、S)、无机氮(S显著高于CK)呈现随ECM真菌多样性的增加而增加的趋势。(2)S显著提高了土壤β-葡萄糖苷酶(βG)、β-葡萄糖醛酸酶(βLU)(分解碳水化合物的酶)和亮氨酸氨基肽酶(LAP)酶活性。S和S显著增加了土壤酚氧化酶(PHE)、过氧化物酶(PRO)和酸性磷酸酶(AP)酶活性。逐步回归分析结果表明,土壤βG、βLU、LAP、AP和PRO酶活性在各处理间的差异主要由ECM真菌多样性驱动。(3)接种不同多样性梯度的ECM真菌对云杉幼苗根际土壤的细菌群落结构无显著影响,但较高多样性的ECM真菌接种却能显著改变一些细菌的相对丰度。髌骨细菌门相对丰度呈现随ECM真菌多样性的增多而增大的趋势(S和S显著大于CK)。目水平下,β-变形菌目的相对丰度呈现随ECM真菌多样性的增多而减小的趋势(S和S显著小于CK),Saccharimonadales菌目(S、S和S显著大于CK)、黄单胞菌目(S显著大于CK和S)和根瘤菌目细菌(S显著大于CK)相对丰度变化趋势与其相反。***真菌多样性对云杉幼苗生长的影响(1)相比其他处理,S的幼苗具有更高的ECM真菌侵染率。总根尖酶活性的差异主要表现在分解碳、氮、磷和木质纤维素的潜力不同。总体而言,S的总根尖βLU和NAG酶活性显著高于CK和其他处理,而S的AP和βG根尖酶活性仅显著高于CK。(2)非参数多元方差分析检验结果显示,S、S和S与CK之间差异显著。S的幼苗株高增长率显著高于CK。而S的幼苗生物量增长率显著高于其他处理,S的幼苗主根长度增长率显著高于S和S。回归分析结果表明,生物量增长率和株高增长率的变化与ECM真菌多样性显著相关,主根长度的增长率与ECM真菌侵染率显著相关。(3)S的云杉氮含量显著高于CK和S。且回归分析结果表明,各接种处理间氮含量差异主要由ECM真菌多样性决定(P<0.001)。S的云杉植株钾含量显著高于CK及其他处理。S和S的钠含量显著高于S。S的镁含量显著高于CK。***真菌多样性、土壤物理生化特性及云杉生长之间的相关关系(1)云杉钠元素含量与ECM真菌多样性呈显著正相关关系。云杉钾与钠、镁元素含量呈显著正相关关系。(2)云杉总根尖的βG、βLU和AP酶活性分别与土壤中的βG、βLU和AP酶活性显著相关。结构方程模型结果表明:就碳相关代谢途径而言,ECM真菌多样性主要通过增加总根尖酶和土壤酶活性(βG、βLU、PRO和PHE)来影响生物量的增长率;就氮相关的代谢途径而言,生物量增长率的提高主要归因于与氮降解有关的土壤酶和总根尖酶(NAG和LAP)以及植物氮含量的改变。综上所述,随着ECM真菌群落多样性的增加,ECM真菌物种间的功能互补作用加强,对植物根系和土壤的潜在酶活性激发加强,从而促进有机质分解和提高N可利用性,进一步促进幼苗生长。本研究发现有助于建立植物生长和ECM真菌多样性之间的机制联系,可以进一步加深我们对森林生态系统碳封存和土壤养分循环的理解。

关键词：川西亚高山土壤生化性质粗枝云杉胞外酶活性幼苗生长

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城市轨道交通线网承载能力分析研究

城市轨道交通线网承载能力分析研究

作者：张晨洋西南交通大学

学位级别：硕士

大力发展城市轨道交通己经成为缓解大城市交通拥堵问题、降低污染、实现建设宜居城市目标的重要手段。随着我国一些城市轨道交通线路的大规模兴建,轨道交通线路由单线变为多线,并逐渐形成线网。在轨道交通网络化运营的背景下,其承载能... 详细信息

大力发展城市轨道交通己经成为缓解大城市交通拥堵问题、降低污染、实现建设宜居城市目标的重要手段。随着我国一些城市轨道交通线路的大规模兴建,轨道交通线路由单线变为多线,并逐渐形成线网。在轨道交通网络化运营的背景下,其承载能力问题的研究重点必将从车站与线路转向线网。城市轨道交通线网承载能力的计算与评价是一个全新的研究领域,探索性较强,将城市轨道交通线网作为一个系统来研究,由于其复杂性,其概念和计算方法还较少有人涉及。如何提供合理的计算方法,还需从其概念体系构架等方面进行系统的研究与深化。因此,本文关于城市轨道交通线网承载能力问题的分析研究具有一定的必要性。本文首先分析了城市轨道交通线网中最基本的线路关系,讨论了五种典型的城市轨道交通线网结构类型。接着,分析了城市轨道交通线网的拓扑结构,为线网系统承载能力的研究提供必要的准备。而后,讨论了城市轨道交通线网承载能力的概念体系,分析了承载能力的影响因素,并且提出了承载能力评估指标以及引入了基于压力测试的承载能力计算方法,以此作为研究线网系统承载能力的基础。接着,综合考虑了城市轨道交通乘客路径选择的影响因素,包括拥挤条件、服务水平等,基于乘客效用模型建立了更加精确合理的乘客出行路径阻抗函数,釆用改进的Logit模型计算乘客路径选择的概率。而后,建立了以线网能够实现的OD客流量最大为上层目标,考虑轨道交通换乘客流叠加因素影响的线网客流的均衡分配为下层目标的双层规划模型求解线网的实际承载能力。针对该模型的求解算法,本文首先针对模型的特点和线网大规模计算的需求,设计了基于拉格朗日分解的模型求解算法。通过松弛模型中的耦合约束和难约束,通过以拉格朗日乘子实现求解。在此基础上,依据压力测试法进行迭代,给出了线网承载能力的计算方法。最后,基于成都市部分轨道交通线路设计了案例线网,应用上述理论和计算方法对案例线网的承载能力进行了实证研究,并分析了城市轨道交通线网承载能力加强的主要途径和措施。

关键词：城市轨道交通线网结构线网承载能力压力测试路径选择客流分配双层规划

外生菌根真菌多样性对云杉根际土壤生化性质的影响

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四川农业大学学报 2023年第2期41卷 230-239,351页

作者：张晨洋付双嘉高浩英王丽霞四川农业大学林学院/长江上游林业生态工程四川省重点实验室成都611130

【目的】探究是否由于地上宿主单一导致地下菌根真菌多样性低,进而减缓土壤有机质分解而导致较低的土壤养分有效性。【方法】将不同梯度多样性的外生菌根(ectomycorrhizas,ECM)真菌群落(1、2、4和8种外生菌根真菌)接种于栽植云杉幼苗的... 详细信息

【目的】探究是否由于地上宿主单一导致地下菌根真菌多样性低,进而减缓土壤有机质分解而导致较低的土壤养分有效性。【方法】将不同梯度多样性的外生菌根(ectomycorrhizas,ECM)真菌群落(1、2、4和8种外生菌根真菌)接种于栽植云杉幼苗的灭菌土壤(来源于川西亚高山云杉人工林),并设立对照组CK,1 a后测定根际土壤物理生化性质。【结果】接种4种ECM真菌土壤pH值(5.44)显著高于对照和其他处理(5.21~5.30)。土壤有机质和有机碳含量随ECM真菌接种多样性的增高呈下降趋势(有机质:37.62~22.81 g/kg;有机碳:21.82~13.23 g/kg),对照组有机质和有机碳含量显著高于8种外生菌根真菌接种组合处理组(P<0.05)。不同梯度多样性的外生菌根真菌群落接种对土壤全氮和全磷含量没有影响。土壤硝态氮(44.81~64.56 mg/kg)、无机氮(68.45~87.23 mg/kg)和可溶性全氮(341.28~483.72 mg/kg)含量有随着外生菌根真菌多样性的增加而增加的趋势,但4种外生菌根真菌接种处理除外(硝态氮29.68 mg/kg;无机氮49.65 mg/kg;可溶性全氮181.18 mg/kg),总体说明这4种真菌组合可能有利于宿主植物对氮的吸收,但不利于从有机质中活化氮组分。【结论】外生菌根真菌群落的多样性越高,可通过外生菌根真菌物种间的功能互补作用,越能促进有机质分解和提高氮可利用性。试验结果为菌根真菌多样性在西南亚高山土壤生态功能中的作用提供数据支撑和理论基础。

关键词：外生菌根真菌多样性土壤生化性质粗枝云杉川西亚高山

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基于数值延拓的日月综合借力DRO入轨策略

北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1176-1186页

作者：张晨中国科学院空间应用工程与技术中心、太空应用重点实验室北京100094

远距离逆行轨道(DRO)是地月空间中的一类周期轨道,这类轨道具有长期稳定、入轨能量低的特点,可作为未来载人月球和载人火星任务的中转站。对于地球至DRO的两脉冲入轨任务,采用日月综合借力(即同时使用弱稳定边界(WSB)和月球借力(LGA))... 详细信息

远距离逆行轨道(DRO)是地月空间中的一类周期轨道,这类轨道具有长期稳定、入轨能量低的特点,可作为未来载人月球和载人火星任务的中转站。对于地球至DRO的两脉冲入轨任务,采用日月综合借力(即同时使用弱稳定边界(WSB)和月球借力(LGA))可以最大化入轨质量,但是这类轨道对初值非常敏感。使用日月综合借力拓展DRO入轨脉冲包络,改进构造方法和提供解析梯度大幅提高多步打靶收敛率,提出2层伪弧长延拓方法进一步降低任务总脉冲。数值仿真采用共振比为2∶1的DRO,脉冲最低解采用“LGA+WSB+2LGA”的飞行模式,飞行时间为123天,近地轨道发射脉冲为3.125 km/s,DRO入轨脉冲仅为19.7 m/s。

关键词： N体问题远距离逆行轨道弱稳定边界月球借力数值延拓

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菱镁矿氯化焙烧制备高纯氧化镁研究

菱镁矿氯化焙烧制备高纯氧化镁研究

作者：张晨洋北京化工大学

学位级别：硕士

本文采用菱镁矿添加氯化镁混合焙烧的方式,在较低焙烧温度下直接制备高纯氧化镁。针对菱镁矿添加氯化镁混合焙烧过程,通过TG-DTA分析其焙烧反应机理,并对焙烧产品进行XRD、SEM、纯度分析。通过与传统焙烧的氧化镁产品相比,添加氯化镁的... 详细信息

本文采用菱镁矿添加氯化镁混合焙烧的方式,在较低焙烧温度下直接制备高纯氧化镁。针对菱镁矿添加氯化镁混合焙烧过程,通过TG-DTA分析其焙烧反应机理,并对焙烧产品进行XRD、SEM、纯度分析。通过与传统焙烧的氧化镁产品相比,添加氯化镁的焙烧工艺可有效达到除钙效果,无水氯化镁与菱镁矿中碳酸镁钙反应致使钙杂质生成氯化钙,随后可通过洗涤达到钙镁分离,从而提高产品氧化镁纯度;通过机理探讨,氯化镁渗透菱镁矿起隔断作用有效增加菱镁矿比表面积,降低焙烧温度,达到节能降耗的效果。采用菱镁矿添加无水氯化镁混合焙烧方式制备氧化镁,当在焙烧温度650℃、焙烧时间1 h、加料比1.6：1的工艺条件下,最终产物中氧化镁含量即可达到99.3%、钙杂质含量降至0.1%以下。采用菱镁矿添加六水氯化镁直接混合焙烧的方式制备氧化镁,当加料比为2.6时,在650℃焙烧1h所得产品主含量可达到99.25%,而产品钙含量降至0.3%左右。通过间接焙烧的方式,将加料比为2.2的混合原料置于200℃焙烧3h,继而升温至650℃焙烧,所得产品纯度相较直接升温焙烧得到较大提高,产品主含量可从98.05%升至99.26%,钙含量可从0.62%降至0.29%,有效提高了六水氯化镁利用效率。传统焙烧菱镁矿工艺仅通过焙烧过程较难实现制备高纯氧化镁(主含量>99%)的目的,通常情况需进一步提纯处理获得高纯氧化镁;且为使菱镁矿充分烧透,焙烧温度至少需达到850-900℃以上。本文首次采用菱镁矿添加无水氯化镁或六水氯化镁混合焙烧制备氧化镁工艺,仅通过焙烧过程即可直接制备高纯度氧化镁,工艺流程简单,生产产品纯度高;并且添加氯化镁可促进菱镁矿分解,降低焙烧温度,降低生产成本,节能降耗。

关键词：菱镁矿氯化镁除钙节能降耗高纯氧化镁

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多通道校正关键技术研究与实现

多通道校正关键技术研究与实现

作者：张晨洋电子科技大学

学位级别：硕士

智能多天线技术广泛应用于雷达系统、通信系统等领域,主要用于来波方向(Direction of Arrival,DOA)估计和波束成形(Digital Beam Forming,DBF),增强抗干扰性能,多天线技术还可以提高系统容量,例如5G研究的热点领域之一的大规模MIMO技术... 详细信息

智能多天线技术广泛应用于雷达系统、通信系统等领域,主要用于来波方向(Direction of Arrival,DOA)估计和波束成形(Digital Beam Forming,DBF),增强抗干扰性能,多天线技术还可以提高系统容量,例如5G研究的热点领域之一的大规模MIMO技术就是如此,现在已经出现128×128 MIMO系统。但是多天线技术在实际操作过程中,要求各个通道具备幅相一致性,然而由于环境的差异、器件的老化、天线自身的耦合、阵元位置的差异,造成通道幅度和相位失配,因此研究智能天线的多通道校正十分重要。为此,论文设计了基于扩频校正序列的多通道校正方案,并在软件无线电平台上加以验证,具体研究工作如下:第一,基于扩频序列的多通道校正方案设计。为降低校正信号对有用信号的影响,提高系统的抗干扰性能,设计中对校正序列首先进行扩频,将扩频之后序列作为训练序列,然后再加上同步码。为了仿真基于扩频序列的多通道幅度和相位校正的效果,采用FIR通道失配模型,结合使用频域校正的方法加以验证,并仿真了校正前后的MUSIC谱,结果表明:校正后的幅度误差在3%以内,相位误差在5?以内。第二,多通道校正方案的详细实现过程。将整个系统链路的整体架构按照功能划分为不同的模块,并详细分析了多通道收发功能模块和板间互连模块的具体实现过程,包括操作流程、数据流分析,以及板间互连时序。最后,在理论分析的基础上编写实现代码,实现系统链路。第三,在软件无线电平台上测试验证多通道校正方案的性能,包括幅度误差和相位误差,测试了DOA估计的性能,以及相应的误差分析。测试结果表明,论文设计的基于扩频序列的多通道校正能够达到系统要求,即幅度校正误差在3%以内,相位校正误差在5?以内,可以应用于实际工程中的智能天线通道校正。论文设计的多通道校正方案,为智能天线进行DOA估计和DBF提供了保障,研究成果可应用于下一代移动通信网、无线数据链、机载或舰载通信系统等场合,具有重要的理论及经济价值。

关键词：智能天线多通道校正扩频板间互连

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医学生专业认同现状研究

中国教育技术装备 2022年第5期 27-31页

作者：张晨洋杨仲秋关钥刘淑贤范素军河北医科大学临床学院 050031 河北医科大学 050017

采用问卷调查法和t检验、单因素方差分析的数理统计方法,分析医学生的专业认同感与性别、生源地、专业、年级、高考志愿专业选择之间的关系。调查发现:医学生专业认同在性别、生源地上无显著性差异,不同专业、不同年级、不同高考志愿专... 详细信息

采用问卷调查法和t检验、单因素方差分析的数理统计方法,分析医学生的专业认同感与性别、生源地、专业、年级、高考志愿专业选择之间的关系。调查发现:医学生专业认同在性别、生源地上无显著性差异,不同专业、不同年级、不同高考志愿专业选择的医学生的专业认同感有显著差异。基于此,为提高医学生专业认同感提供有针对性的参考建议。

关键词：医学生专业认同感专业认知专业坚定性未来职业规划