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特定结构复合材料衍生催化剂在甲烷干重整中的研究进展

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复合材料学报 2024年第6期41卷 2845-2862页

作者：谢玄兰陆志恒李文志安徽理工大学地球与环境学院淮南232000 合肥综合性国家科学中心能源研究院合肥230000 中国科学技术大学工程科学学院合肥230000

钙钛矿、尖晶石和水滑石这类特定结构复合材料组成灵活、结构可控、热稳定性较好,在催化应用中吸引了广泛的研究兴趣。甲烷干重整是一项可同时将CH4和CO_(2)转化为低H2/CO摩尔比合成气的极具应用前景技术,常规负载型催化剂在高温重整条... 详细信息

钙钛矿、尖晶石和水滑石这类特定结构复合材料组成灵活、结构可控、热稳定性较好,在催化应用中吸引了广泛的研究兴趣。甲烷干重整是一项可同时将CH4和CO_(2)转化为低H2/CO摩尔比合成气的极具应用前景技术,常规负载型催化剂在高温重整条件下易面临由积炭和活性组分烧结导致催化剂失活的难题,而由特定结构复合材料衍生的负载型催化剂因在催化活性和稳定性方面表现出一定的优越性而备受关注。本文先简述了甲烷干重整反应特征、面临的挑战以及反应机制研究现状,并阐述钙钛矿、尖晶石和水滑石这3种复合材料的结构特性,作为催化剂前体应用于该反应的优缺点、性能以及催化路径研究现状。文中指出:钙钛矿结构相对更稳定,但高煅烧温度易导致衍生催化剂表面积较低;水滑石衍生催化剂通常具有较高比表面积,且在特定情况下能恢复部分有序层状结构;水滑石与尖晶石对温度相对更敏感一些,存在的反尖晶石结构有利于提高衍生催化剂还原性。此外,还总结了这3种特定结构复合材料衍生催化剂的催化机制,明确CH4是在活性金属位点上活化,因催化剂和操作条件的影响,目前研究人员对于催化剂表面反应机制的细节暂时还没有达成明确共识。最后,本文对特定结构复合材料衍生催化剂在甲烷干重整中的应用提出了建议。

关键词：特定结构复合材料钙钛矿尖晶石水滑石衍生催化剂甲烷干重整反应机制

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基于银纳米材料的SERS技术用于青蒿素和绿原酸的痕量检测

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基于银纳米材料的SERS技术用于青蒿素和绿原酸的痕量检测

作者：袁文志承德医学院

学位级别：硕士

表面增强拉曼散射（Surface-Enhanced Raman Scattering,SERS）效应是基于拉曼散射现象的一种新兴光谱技术。通过在贵金属纳米结构表面激发表面等离激元共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）效应,从而显著增强待测分子的拉曼散射信号... 详细信息

表面增强拉曼散射（Surface-Enhanced Raman Scattering,SERS）效应是基于拉曼散射现象的一种新兴光谱技术。通过在贵金属纳米结构表面激发表面等离激元共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）效应,从而显著增强待测分子的拉曼散射信号。由于SERS技术具有高灵敏度、快速检测等优势,因此该技术被广泛应用到药效物质检测、生物医学传感、农药残留以及疾病诊断等领域。随着中药的广泛应用,制备低成本、高性能的SERS基底对中药药效物质进行准确检测已成为研究者的重要方向。本文主要通过调控SPR效应实现SERS基底性能的增强,利用磁控溅射技术,对基底上的电磁增强“热点”进行调控,制备了两种多层复合且具有高增强性能的SERS基底。主要研究内容如下:（1）利用磁控溅射技术将钒钛（V-Ti）、银（Ag）及金（Au）纳米材料修饰到蝉翼表面规则的纳米柱状阵列上。通过对V-Ti和Ag纳米间隙处的电磁“热点”的调控,在纳米间隙处产生的SPR耦合效应使电磁场强度被极大地增强,从而制备了规则的Ag/V-Ti/蝉翼和Au纳米颗粒/V-Ti/蝉翼（Au NPs/V-Ti/蝉翼）纳米阵列。利用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及拉曼光谱仪对SERS基底进行形貌表征和性能分析,筛选出增强性能最佳SERS的基底Ag15/V-Ti/蝉翼,并对黄花蒿中主要药效物质青蒿素进行痕量检测,检测限（limit of detection,LOD）达到0.01 mg/L。（2）以蜻蜓翼三维不规则阵列为载体,通过优化溅射参数,利用磁控溅射技术制备一系列不同溅射时间的多层次复合Ag@V-Ti@蜻蜓翼基底,并与物理沉积制备的Ag NPs@V-Ti@蜻蜓翼基底进行比较。对SERS基底的尺寸、形貌以及纳米间隙进行表征,发现Ag30@V-Ti20@蜻蜓翼的纳米柱分布效果最佳,可形成大量有效电磁增强“热点”,增强了局部电磁场强度,其增强因子为4.396×10～5。规则的Ag30@V-Ti20@蜻蜓翼基底展现出来的高增强以及高灵敏性实现了金银花药效物质绿原酸的定量检测,其检测限为1×10-6 g/l,并拓展了SERS技术在中药药效物质检测领域的应用。

关键词： SERS 银纳米颗粒磁控溅射青蒿素绿原酸

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综采工作面远程供电供液系统应用研究

综采工作面远程供电供液系统应用研究

作者：文志润中北大学

学位级别：硕士

酱卤鸭脖优势腐败菌初步鉴定及植物精油固体保鲜剂对其贮藏品质的研究

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酱卤鸭脖优势腐败菌初步鉴定及植物精油固体保鲜剂对其贮藏品质的...

作者：余文志南昌大学

学位级别：硕士

酱卤鸭脖是我国流行的一种休闲食品,然而由于其丰富的营养物质和较高的水分活性,易引起脂质氧化和微生物生长,从而导致货架期较短。高通量测序技术作为第二代测序技术具有全面准确的优点,已运用到肉类制品腐败菌相变化的实验研究中,为... 详细信息

酱卤鸭脖是我国流行的一种休闲食品,然而由于其丰富的营养物质和较高的水分活性,易引起脂质氧化和微生物生长,从而导致货架期较短。高通量测序技术作为第二代测序技术具有全面准确的优点,已运用到肉类制品腐败菌相变化的实验研究中,为酱卤肉制品防腐保鲜提供依据。植物精油作为一种天然防腐剂,具有优良的抑菌及抗氧化特性,但存在水溶性差、易挥发、易氧化等缺点。因此,寻求合适包埋运载手段实现植物精油在酱卤肉制品保鲜中的应用意义重大。基于此,本课题首先利用高通量测序技术对25℃贮藏下酱卤鸭脖优势腐败菌进行分析,并据此对肉桂精油(Cinnamon essential oil,CEO)与花椒精油(Zanthoxylum essential oil,ZEO)按质量比1:1混合所得复配精油(Essential oils,EOs)的抑菌性能进行评估。采用静电吸附/交联技术和物理吸附/机械挤出技术分别制备出两种具有不同释放能力的固体保鲜剂并进行表征,通过直接添加于卤汤及锁鲜盒内非接触性释放两种途径应用于酱卤肉制品保鲜中并评价其效果。具体结果如下:1、酱卤鸭脖中优势腐败菌的鉴定及EOs对群落组成变化的影响。结果表明厚壁菌门和芽孢杆菌属分别是25℃贮藏下酱卤鸭脖中门水平上与属水平上的主要腐败菌,最具腐败潜力。EOs与乳酸链球菌素、ε-聚赖氨酸盐酸盐对酱卤鸭脖中具有较强腐败能力的肠杆菌属、不动杆菌属及假单胞菌属抑制能力相当。根据优势腐败菌分析结果,选取大肠杆菌(Escherichia coli,***)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,***)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,***)评价所选EOs的抑菌能力,GC-MS分析结果表明CEO中所含成主要为肉桂醛,ZEO中芳樟醇与D-柠檬烯占比较高。抑菌实验结果中CEO对上述三种菌均具有较强抑制作用,而ZEO仅对***与***表现出有限的抑制作用;DPPH自由基清除实验展现出相反的结果,ZEO的清除能力显著高于CEO。而将二者复配后得到的EOs同时具备良较好抑菌及抗氧化能力,具有应用于酱卤鸭脖保鲜的潜力。2、研究了由静电吸附/钙离子交联技术制备而成的Ⅰ型固体保鲜剂(Solid preservative-1,SP-1)及基于多糖材料通过物理吸附/机械挤压技术制备而成的Ⅱ型固体保鲜剂(Solid preservative-2,SP-2)的包封、释放及抗菌抗氧化能力。结合扫描电镜图像及傅里叶变换红外光谱分析,两型SP均有效实现EOs的负载,且SP-1及SP-2的包封率与载药量分别为72.64%和11.50%,72.74%和12.21%;SP-1中的EOs在25℃的开放环境中,15天内的释放率达20.10%,而在4℃的开放环境中,降至14.29%,此外,在25℃密封环境中储存30天时,EOs释放率仅为10.22%;而SP-2中的EOs可以持续释放,25℃开放环境下最终释放率为77.00%。结果显示SP-1对EOs控释能力较强,而SP-2中EOs可实现持续释放,为后续在酱卤鸭脖保鲜中的应用形式提供依据;结合抑菌及DPPH自由基清除率实验,采用上述两种技术制备的SP-1及SP-2对***、***和***均具有良好的抑制作用;且浓度为1 mg/m L的SP-1和SP-2在20 min内的DPPH自由基清除能力分别为53.57%和50.87%,表明二者具备较强抗氧化能力。综上,两种固体保鲜剂具有以不同途径应用于酱卤鸭脖保鲜中的潜力。3、研究了SP-1及SP-2分别以添加于卤汤中及置于锁鲜盒中释放两种形式应用于酱卤鸭脖中的保鲜效果。SP-1及SP-2组酱卤鸭脖贮藏期内的挥发性盐基氮与硫代巴比妥酸值均小于同时期对照组,表明植物精油固体保鲜剂能抑制酱卤鸭脖脂肪及蛋白质的氧化;菌落总数及霉菌酵母菌计数结果表明SP-1及SP-2能抑制酱卤鸭脖中微生物的滋生,且能抑制***、***及***等常见食品腐败菌的生长繁殖。酱卤鸭脖品质劣变在结合气调包装后得到进一步的抑制。风味分析结果表明酱卤鸭脖中硫化物、含硫有机化合物和芳香化合物和甲烷敏感这类风味特征明显,从挥发性有机物种类的变化可验证第2章结论中25℃贮藏时芽孢杆菌属及肠杆菌属是酱卤鸭脖中的优势腐败菌。SP-1及SP-2均能有效延缓酱卤鸭脖贮藏期间品质劣变,延长其货架期。结合感官评价实验表明SP-1及SP-2虽会在一定程度上降低酱卤鸭脖的感官评分,但会延缓其腐败变质,延长酱卤鸭脖可食用期限。

关键词：优势腐败菌植物精油固体保鲜剂酱卤鸭脖贮藏保鲜

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装配悬臂式挡土墙新结构及其力学性能研究

装配悬臂式挡土墙新结构及其力学性能研究

作者：唐文志重庆交通大学

学位级别：硕士

装配式挡土墙因构件生产效率高、施工机械化程度高、人工作业强度低、成品质量好、“双碳”符合性强等优点正日益成为路基支护工程发展的前沿方向。但迄今为止,在公路路基挡护方面,装配式混凝土结构的运用远落后于工业与民用建筑及桥梁... 详细信息

装配式挡土墙因构件生产效率高、施工机械化程度高、人工作业强度低、成品质量好、“双碳”符合性强等优点正日益成为路基支护工程发展的前沿方向。但迄今为止,在公路路基挡护方面,装配式混凝土结构的运用远落后于工业与民用建筑及桥梁结构,相关的设计、施工、质量控制与检验技术尚处于探索阶段。基于此,本文以重庆市自然科学基金项目和重庆交通科技项目为依托,通过整理和分析国内外关于装配式挡土墙的相关研究文献,研发了一种基于预制混凝土支腿和套筒灌浆连接的装配悬臂式挡土墙型式,并利用数值模拟软件FLAC3D对其结构力学特性展开了研究。论文主要内容及研究结论如下:(1)通过总结既有装配式结构构件的连接方式,提出了一种基于预制支腿和套筒灌浆连接的装配悬臂式挡土墙连接部构造设计方法,使得立板和底板的预制、运输和安装更加便捷。(2)基于FLAC3D数值模拟仿真软件,建立了该挡土墙有限元分析模型,对比分析了设置双侧支腿与无支腿两种装配型式挡土墙的受力特性;研究了不同支腿数量和支腿截面尺寸工况下,悬臂挡土墙连接部应力的变化特征。数值分析表明:附设支腿对降低装配悬臂式挡土墙节点连接部应力集中显著;立板高度为1.0m以下时,支腿对降低挡土墙节点连接部应力贡献较小,立板与底板的连接部可不设置支腿;立板高度为1.0m～2.0m时,在立板与底板连接部两侧设置支腿与仅在填土侧设置支腿对降低连接部的应力贡献基本相当,宜设置单侧支腿;立板高度大于2.0m后,双侧支腿对降低连接部的应力贡献度更优,宜设置双侧支腿;悬臂式挡土墙连接部最大竖向拉应力随着支腿高度的增加先下降,随后局部增加,最后缓慢降低;挡土墙节点连接部最大竖向拉应力随着支腿宽度的增加先逐渐降低到某一应力值,后沿着该值微小波动;支腿最优截面高宽尺寸宜取0.5m×0.4m。(3)采用单因素控制变量法改变墙后填土材料参数重度、内摩擦角、弹性模量E的数值大小,然后利用FLAC3D软件模拟新型装配悬臂式挡土墙在不同填土下的受力状态。计算结果表明:在其他控制因素一致情况下,随墙后填土重度的增大会导致墙体构件拼装部位最大竖向拉应力随之增大,同时也会引起立板最大水平位移值的上升;墙体构件拼装部位最大竖向拉应力并非随墙后填料内摩擦角的增大一直降低,而是在达到某一值后以较小的增幅随内摩擦角的增大而增大;墙后填土弹性模量E的变化对挡土墙受力状态影响明显,墙体拼装部位最大竖向应力和立板最大水平位移均随填料弹性模量的变大呈逐渐减小的趋势。

关键词：装配式悬臂式挡土墙连接部构造数值分析力学特性

g-C_(3)N_(4)表面氨基化改性光催化增强机制

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3070-3078页

作者：李晓莉西安石油大学理学院西安710065

以g-C_(3)N_(4)为光催化剂进行分解水制氢和污染物降解的研究受到广泛关注,但如何采用简单易行的方法制备出高效、稳定且具有良好光热稳定性的催化剂是本领域的研究热点和难点。本文采用一种简单的水热法在g-C_(3)N_(4)表面引入更多的氨... 详细信息

以g-C_(3)N_(4)为光催化剂进行分解水制氢和污染物降解的研究受到广泛关注,但如何采用简单易行的方法制备出高效、稳定且具有良好光热稳定性的催化剂是本领域的研究热点和难点。本文采用一种简单的水热法在g-C_(3)N_(4)表面引入更多的氨基,通过SEM、TEM等研究表面氨基化对g-C_(3)N_(4)表面形貌的影响,发现氨基化对其边缘位置的形貌影响较大;XRD、FTIR、UV-vis、XPS等分析表明表面氨基化反应对g-C_(3)N_(4)的主体结构没有破坏;光催化分解水制氢和罗丹明B降解性能表明,当采用浓度为15wt%的氨水处理时,g-C_(3)N_(4)对罗丹明B(RhB)的光催化降解性能也达到最优,90 min的降解率为98.12%,是g-C_(3)N_(4)的1.55倍(63.28%),过高或过低的氨水浓度均不能使光催化性能达到最优;同时其分解水制氢速率性能最优(180.24μmol·g^(-1)·h^(-1)),为g-C_(3)N_(4)的1.46倍(123.04μmol·g^(-1)·h^(-1));光电性能测试结果发现表面氨基化后光催化性能的增强机制可归结为:氨基是供电子基团,氨基含量的增加有利于光催化反应的发生,过度的氨基化导致离域三嗪环结构的破坏,光催化性能大幅降低。

关键词： g-C_(3)N_(4) 光催化水分解产氢有机污染物降解催化机制

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分布式驱动电动车辆转矩协调分配与稳定性控制研究

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分布式驱动电动车辆转矩协调分配与稳定性控制研究

作者：闫文志太原科技大学

学位级别：硕士

随着全球汽车产业规模持续变大,能源危机与环境污染问题变得日益严峻,保护环境,节约资源现在迫在眉睫。传统的内燃机驱动车辆目前已经无法满足人们对节能环保的要求,为了应对环境危机带来的挑战,电动化、智能化、轻量化、网联化成为了... 详细信息

随着全球汽车产业规模持续变大,能源危机与环境污染问题变得日益严峻,保护环境,节约资源现在迫在眉睫。传统的内燃机驱动车辆目前已经无法满足人们对节能环保的要求,为了应对环境危机带来的挑战,电动化、智能化、轻量化、网联化成为了目前车辆发展的必然方向。分布式驱动电动车辆与传统内燃机驱动车辆和集中式电驱动车辆相比,具有传动效率高效、车身结构轻便、制动能量回收、四轮独立驱动、实时状态准确、转矩控制精度高等优点,因此,分布式驱动电动车辆已经被国际公认为解决新能源车辆系列问题的有效解决方案之一。但是,分布式驱动电动车辆的控制系统复杂,存在驱动系统冗余、信号传输延时、多驱动力不匹配等问题,会直接影响车辆的控制精度、稳定性及经济性问题。因此,如何使分布式驱动电动车辆变得更高效、更节能、更稳定、更安全成为了目前研究人员的研究重点。针对分布式驱动电动车辆的稳定性与经济性,本文在转矩协调分配与电机效率优化方面进行了深入研究。基于车辆稳定与经济性,建立整车转矩优化分配策略。针对分布式驱动电动车辆的转向稳定性问题,本文建立整车分层控制框架,以横摆力矩决策层为上层控制,以驱动转矩合理分配为下层目标。在上层,以车辆质心侧偏角与横摆角速度为输入变量设计了横摆力矩控制器;在下层,建立了基于规则和多目标优化的转矩协调控制分配方案。本文首先建立整车七自由度模型、驾驶员模型、车身模型、电机模型、电池模型,对电机、电池进行选型,为后文对转矩分配策略的仿真验证奠定基础。之后设计了基于RBF(Radial Basis Function Neural Network)神经网络改进滑模控制算法横摆力矩控制器,根据行驶时垂直载荷转移的特性对四轮驱动转矩进行合理分配,使其满足附加横摆力矩的要求。并以车辆的稳定性和经济性为目标,提出多目标优化转矩分配策略,对车辆稳定性及经济性进行优化。考虑信号传输延时的影响,建立时滞最优控制函数,以附加横摆力矩控制器为基础,通过输入合理的附加横摆力矩,使得横摆角速度和质心侧偏角能够跟踪目标理想值,使得系统状态量能够快速、准确地输出,并进行仿真验证。最后为验证本文所提出的多目标优化函数转矩分配策略与基于时滞理论的横摆力矩控制器的有效性,建立了Carsim—MATLAB/Simulink联合仿真平台。针对车辆行驶稳定性,在双移线与阶跃转向工况进行联合仿真验证,并与根据垂直载荷转矩分配策略进行对比;针对车辆经济性能,在EPA(Environmental Protection Agency)城市循环工况下对转矩控制策略进行仿真验证与对比分析;针对控制系统信号传输延时,在阶跃转向与正弦转向工况对延时转矩分配策略进行仿真验证。仿真结果表明:本文所提出的多目标优化转矩分配策略能够提高车辆的行驶稳定性和整车经济性,在EPA城市循环工况中,能够降低电池SOC值的消耗情况,从16.7%提升至18.3%,降低电机的功率损耗,降低幅值为408kW,提高电机的驱动效率;在双移线工况中,能够使横摆角速度、质心侧偏角分别降低0.11rad/s和0.015rad,阶跃转向工况中降低横摆角速度和质心侧偏角0.02rad/s和0.05rad,使附加横摆力矩及行驶轨迹更加接近目标理想值;能够降低车辆控制系统在延时因素下的影响,使横摆角速度分别在阶跃转向工况和正弦转向工况降低0.013rad/s和0.19rad/s,质心侧偏角降低0.005rad和0.004rad,更加准确跟踪目标理想值。

关键词：分布式驱动电动车辆滑模控制多目标优化算法延时控制

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无人机地面控制站通用化研究

现代电子技术 2024年第1期47卷 14-19页

作者：何文志中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

无人机地面控制站作为无人机系统的信息汇聚中心和指挥控制中心,是保障飞行安全、遂行作战任务和共享侦察载荷信息的关键,同时也是无人机与其他作战力量实现互联互通的重要手段。目前不同的飞机平台单位、甚至相同单位不同的团队设计的... 详细信息

无人机地面控制站作为无人机系统的信息汇聚中心和指挥控制中心,是保障飞行安全、遂行作战任务和共享侦察载荷信息的关键,同时也是无人机与其他作战力量实现互联互通的重要手段。目前不同的飞机平台单位、甚至相同单位不同的团队设计的地面控制站也无法通用,文中通过分析目前地面控制站现状,构建通用地面控制站型谱,建立通用化标准体系,设计系统和软件体系架构,提出无人机通用地面控制站关键技术解决方案。

关键词：地面控制站无人机通用化指挥控制侦察任务型谱标准体系体系架构

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薪酬监管对央企风险承担的影响研究——基于《薪酬制度改革方案》准自然实验的证据

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管理科学学报 2024年第6期27卷 88-111页

作者：台文志刘星徐细雄安徽财经大学会计学院蚌埠233030 安徽财经大学合肥高等研究院合肥230051 重庆大学经济与工商管理学院重庆400030

尽管精确地评估薪酬监管政策对企业激励机制的影响具有重要的学术意义和政策价值,但囿于数据以及识别策略,当前研究还存在诸多争议和不足.本研究利用2015年初中央政府针对央企实施的《中央管理企业负责人薪酬制度改革方案》这一国家治... 详细信息

尽管精确地评估薪酬监管政策对企业激励机制的影响具有重要的学术意义和政策价值,但囿于数据以及识别策略,当前研究还存在诸多争议和不足.本研究利用2015年初中央政府针对央企实施的《中央管理企业负责人薪酬制度改革方案》这一国家治理机制对高管薪酬构成的外生冲击,考察薪酬激励对央企风险承担行为产生的影响.研究发现相对于高管薪酬不受该改革方案影响的央企而言,受到影响的央企其风险承担水平显著降低;并且企业竞争程度越小、控制链层级越长、高管晋升预期越大,该薪酬改革方案对央企风险承担水平的负向影响越小,可见薪酬管制作为公司外部治理机制在一定程度上与这三个因素呈现替代关系.进一步研究发现,该改革方案还改变了央企的高风险投、融资行为.具体表现为债务融资率更低,创新投入规模更大但创新产出却更低.上述检验结果意味着与企业发展相适应的激励机制是提升央企风险承担水平的必要前提.因此,本研究有助于增进对央企高管薪酬契约的理解和认识,从而对推动和深化以高质量发展为目标的国企综合性改革具有重要的政策含义.

关键词：中央企业高管薪酬激励薪酬管制风险承担

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