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碱金属阳离子在外加电位下影响单分散铜氮掺杂碳材料催化二氧化碳电还原的机理研究（英文）

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第1期 100-118页

作者：赵刚张国桢中国科学技术大学化学与材料科学学院中国科学技术大学未来技术学院中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心

单分散铜氮掺杂碳材料是一类很有希望的二氧化碳电还原催化剂.然而,铜位点周围电极-电解质界面的复杂环境阻碍了人们对该体系机理的全面认识以及在机理基础上的系统性优化.本文建立了一个电双层模型来研究在有外加电位条件下碱金属阳离... 详细信息

单分散铜氮掺杂碳材料是一类很有希望的二氧化碳电还原催化剂.然而,铜位点周围电极-电解质界面的复杂环境阻碍了人们对该体系机理的全面认识以及在机理基础上的系统性优化.本文建立了一个电双层模型来研究在有外加电位条件下碱金属阳离子对单分散铜氮掺杂碳催化剂表面二氧化碳电还原的影响.巨正则系综密度泛函理论计算表明,在相对标准氢电极电势1.2 V的条件下,水合钠离子促进了CO2在Cu位点上的电吸附,使其形成弯曲的二氧化碳负离子;而在足够负的电势条件下,CO2的电吸附(Cu+CO2+e-→Cu-CO2-)而非羧基形成步骤,是钠离子协助下CO2还原为CO反应的决速步.此外,铜与带负电的羧基结合形成类似碳酸氢根的结构,或得益于单价Cu的d10电子构型.研究表明,碱金属阳离子在单分散铜氮掺杂碳上二氧化碳电还原的早期阶段发挥了关键作用,而且恒电势条件的模拟对理解反应机理非常重要.

关键词：阳离子效应二氧化碳电还原恒电势方法第一性原理计算

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JR公司纵向一体化战略研究

JR公司纵向一体化战略研究

作者：张国桢南昌大学

学位级别：硕士

新疆地方特色酸马奶品质分析及关键发酵技术控制研究

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新疆地方特色酸马奶品质分析及关键发酵技术控制研究

作者：苟永桢塔里木大学

学位级别：硕士

发达的畜牧业和古代游牧民族哈萨克人居住的新疆北部广袤的草原和山谷孕育了制作和消费酸马奶的悠久历史。传统的发酵酸马奶仍然是当地今天人们生活中不可或缺的一部分。不同地区的酸马奶各具特色,具有独特的特征。然而纯手工制作的酸马... 详细信息

发达的畜牧业和古代游牧民族哈萨克人居住的新疆北部广袤的草原和山谷孕育了制作和消费酸马奶的悠久历史。传统的发酵酸马奶仍然是当地今天人们生活中不可或缺的一部分。不同地区的酸马奶各具特色,具有独特的特征。然而纯手工制作的酸马奶,风味波动过大并且在当今这个市场化的环境下,尚未对其有深入的研究与标准化工业生产。本研究检测了34份来自新疆的传统哈萨克族发酵酸马奶的理化指标和微生物特性,为当地企业标准建立提供参考依据。分析了其独特香气,建立了区分地域的快速检测模型,优化了工业化生产工艺,并通过代谢组学揭示了酸马奶与酸牛奶酒感官差异的原因。本实验为酸马奶产品的定向加工与质量控制提供理论指导。有助于促进当地马产业经济增长,助力当地企业发展,提高牧民收入,具有重要的经济和社会意义。具体的结果如下。1.对34个新疆哈萨克族传统发酵酸马奶进行理化指标与微生物组成成分检测其中p H值在3.52～4.4之间,平均值为3.98;滴定酸度在90.5～194.9 ~oT之间,平均值为142.04 ~oT;蛋白质含量在1.12～3 g/100g之间,平均值为2.03 g/100g。根据这些指标建立了以蛋白质含量≥1.2 g/100 g,脂肪含量≥1.35 g/100g,滴定酸度≥107 ~oT,酒精度在0.5～3%之间,乳酸菌菌落总数≥1×10～6cfu/m L,酵母菌菌落总数≥1×10～5cfu/m L的企业标准参考依据。2.利用气相色谱和离子迁移谱联用技术,建立了四个不同地区马奶酒的指纹图谱。结合PLS-DA分析的应用,确定二甲基硫醚、丁酸乙酯、2-甲基丁醛、丙酸乙酯、2-甲基丙基丙酸酯、乙酸异丁酯、正丙醇和甲基乙基酮作为快速检测这些地区传统发酵酸马奶的指示性标志物。此外,比较这两种挥发性化合物分析检测方法发现,GC-IMS对醛类和酮类化合物的响应更灵敏。通过GC-IMS和GC-MS分析这些地区酸马奶酒的挥发性成分,由于地区之间发酵过程的差异,显示出明显的地区特征。共检测到87种挥发性成分,其中酯、酸和醇是主要成分马奶酒中的主要芳香物质。随后,对不同地区酸马奶酒的OAV分析发现,辛酸乙酯、辛酸乙酯、辛酸、9-癸烯酸乙酯、正癸酸、异戊醇、苯乙醇和己酸乙酯是哈萨克民族传统发酵酸马奶酒中的主要香气成分。阿勒泰西区域的香气特征主要由苯乙醇主导,而伊犁和塔城区域显示出辛酸乙酯和癸酸乙酯的突出存在。3.通过单因素试验与Box-Behnken中心组合试验结合响应面分析法,系统地优化了酸马奶的加工工艺。经过数据分析与模拟,确定了最佳发酵条件:接种量为6%、接种比例为1:1、发酵温度29℃、发酵时间46 h。在此条件下,酸马奶的感官评分为95.29分具有特征风味,香味醇厚,酸味适中;组织均匀细腻,无乳清析出和沉淀物;色泽均匀,呈乳白色;口感顺滑,适口性优良,无酸涩味。其中蛋白质为1.82±0.06 g/100g、脂肪为1.86±0.09 g/100g、酸度为119.5±5.2~oT以及酒精度为1.6±0.31%,符合企业标准。4.为了使用牛奶作为酸马奶原料的替代。使用理化指标与微生物特性结合GC-MS与UPLC-QTOF-MS的代谢组学对酸马奶与酸牛奶酒的感官差异进行分析。酸马奶与酸牛奶酒有很大的感官差异,特别是在质地与整体接受度上。并且在p H值、滴定酸度、酒精含量、硬度、乳酸菌菌落总数与酵母菌菌落总数都有显著区别,说明了酸马奶与酸牛奶酒在发酵速率的差距。辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、癸酸乙酯、9-癸酸乙酯、己酸乙酯、苯乙醇、正癸酸、辛酸、正己醛是酸马奶与酸牛奶酒中重要的挥发性香气物质并且具有差异。原料乳中的乳糖、蛋白质和脂质不同导致乳糖、蛋白质、脂质的微生物代谢途径具有差异,进而造成的代谢物的差异。这是酸马奶与酸牛奶酒感官差异的重要原因。为了使酸牛奶酒更好的作为酸马奶的替代产品,建议在发酵酸马奶酒的发酵方式与原料乳的营养补充方面进行优化。

关键词：哈萨克族酸马奶理化组成特征香气工艺条件优化代谢组学

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中医疫病文献的知识图谱构建与应用研究

中医疫病文献的知识图谱构建与应用研究

作者：周宗桢南京中医药大学

学位级别：硕士

疫病,以其高度的传染性和潜在的致命性,对人类健康造成严重威胁。中医药凭借几千年的发展历程,在疫病的预防和治疗方面形成了完整的理论体系和丰富的诊疗经验。中医疫病文献是中医疫病领域的主要知识载体,其中记载了许多治疗方法和经验... 详细信息

疫病,以其高度的传染性和潜在的致命性,对人类健康造成严重威胁。中医药凭借几千年的发展历程,在疫病的预防和治疗方面形成了完整的理论体系和丰富的诊疗经验。中医疫病文献是中医疫病领域的主要知识载体,其中记载了许多治疗方法和经验,具有极高的医学研究和临床价值。在人工智能与大数据时代,对中医疫病文献进行挖掘和利用是传承与创新的重要任务之一。但还存在如下挑战:一方面疫病文献多数以书籍的形式存储,非结构化的数据难以利用,对数据的人工处理与抽取耗时耗力。另一方面,现有对知识进行应用的系统大都采用模板化的方式进行,对于多变的临床情景和使用需求无法提供灵活、准确的回应。针对上述问题,本文从以下方面开展研究:(1)中医疫病文献的知识抽取。对传统的BERT-BILSTM-CRF模型进行改进,通过改进后的模型对中医疫病文献进行知识抽取。具体来说,在传统的BERT-BILSTM-CRF模型中加入残差网络并且将原始的BERT模型替换为BERT-WWM模型,使用人工标注的疫病数据集进行训练,通过实验证明改进后效果得到了提升,在P值、R值、F1值上比原模型分别提高了 2.15%、0.86%、1.56%;之后利用改进的模型对剩余数据进行抽取,从而将非结构化的中医疫病数据转为结构化数据。(2)中医疫病文献的知识补全与图谱构建。由于知识抽取会不可避免造成部分信息丢失,为了弥补信息丢失同时挖掘隐含知识,本研究通过对知识表示学习模型进行实验,利用CrossE模型对抽取出的三元组进行处理,在向量空间中映射各实体和关系的表示进而通过链路预测来补全知识库中缺失的信息。之后将抽取与补全后的数据,利用Neo4j图数据库构建中医疫病领域包含病症、症方、方药等关系的知识图谱,方便疫病知识的展示和应用。(3)结合知识图谱的中医疫病问答大模型构建。为了更高效地利用处理得到的中医疫病知识图谱数据,提出了一种将知识图谱有效与大语言模型进行融合的方法。通过将图谱利用ChatGPT转为指令调优数据集,让模型有效学习其中的知识,提高回答能力。使用LoRA、Ptuning v2等技术进行参数高效调优,降低了训练时计算资源的消耗,并与其它大模型进行了实验对比,证明知识图谱的融入能有效提高模型领域内的性能和应用效率。(4)基于大语言模型的中医疫病知识图谱问答系统设计与实现。本研究设计并实现了中医疫病问答系统,使用Flask框架进行后端程序开发、使用React进行前端的实现。系统包括了内容介绍、疫病问答、图谱展示等功能,以便用户使用问答模型和查看图谱。通过直观的问答界面,用户能够轻松获取中医疫病相关知识,同时也支持对知识图谱的查询,大大促进了相关知识的普及和传播。

关键词：中医药命名实体识别疫病知识图谱大语言模型

TC4钛合金跨相区连续热压缩α相组织演变规律及织构形成机理

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金属学报 2024年

作者：赵焯雅孟令健林鹏曹晓卿太原理工大学材料科学与工程学院

为探究TC4钛合金在不同热压缩变形条件下的微观组织演变及织构形成机理，进而达到调控织构和弱化“宏区”的目的，本工作通过热压缩实验、OM、EBSD及高温β相组织重构技术研究了TC4钛合金在α+β相区、β相区以及跨相区连续热压缩后α... 详细信息

为探究TC4钛合金在不同热压缩变形条件下的微观组织演变及织构形成机理，进而达到调控织构和弱化“宏区”的目的，本工作通过热压缩实验、OM、EBSD及高温β相组织重构技术研究了TC4钛合金在α+β相区、β相区以及跨相区连续热压缩后α相微观组织及织构的演变规律。结果表明：试样在α+β相区压缩后主要由等轴α相组成，变形时｛1010｝〈1120〉柱面滑移系开动导致α相首先转动至｛1120｝//FD取向(FD为压缩方向)；随形变量和形变速率增加，α晶粒逐渐转动至｛1010｝//FD取向。在β相区保温或压缩后的冷却过程中主要形成具有｛1010｝//FD相变织构的片层α相；在β相区30%的变形使β晶粒转动至｛001｝//FD取向，β相｛001｝//FD织构的增强促进了冷却过程中α相｛1010｝//FD相变织构的形成；随β相区形变量和形变速率增加，动态再结晶被促进，β晶粒尺寸减小，相变生成的片层α相晶粒尺寸也明显减小，且晶粒取向分散，因此α相｛1010｝//FD织构强度也相应降低。在跨相区连续热压缩后主要形成｛1010｝//FD织构，柱面滑移对织构的形成起主要作用。当试样以0.01 s-1的形变速率分别在β相区和α+β相区压缩(18)(15)(4)时，相变析出的α晶粒首先转动至｛1120｝//FD取向，因此抑制了｛1010｝//FD织构的形成；而随α+β相区形变量增加，晶粒取向进一步转向｛1010｝//FD取向，因此｛1010｝//FD织构强度增加；在β相区保温(未变形)后降温至α+β相区以0.01 s-1的形变速率压缩60%的试样，α相动态析出过程中的变体选择较弱，且α+β相区较大的形变量在一定程度上促进了α相的动态再结晶，因此其具有最弱的α相｛1010｝//FD织构；当形变速率为0.05 s-1时，较大的形变量会导致α相发生动态再结晶，同样达到弱化｛1010｝//FD织构的效果。因此，采用跨相区连续热压缩工艺可以获得弱织构片层组织的钛合金。随后对试样在室温(约20℃)下进行了力学性能测试，以1020℃、5 min (未变形)+920℃、60%、0.01 s-1条件变形的试样整体织构最弱，且α相晶粒尺寸较小，抵抗裂纹萌生和扩展的能力较强，因此具有最高的延伸率。

关键词： TC4钛合金跨相区连续热压缩织构演变柱面滑移系

伊犁河谷地区豚草和三裂叶豚草发生分布与生态调控技术研究

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伊犁河谷地区豚草和三裂叶豚草发生分布与生态调控技术研究

作者：汪廷桢塔里木大学

学位级别：硕士

豚草(Ambrosia artemisiifolia L.)和三裂叶豚草(Ambrosia trifida L.)原产于北美洲,在《中国外来入侵物种名单》中分别属于“第一批外来入侵物种名单”和“第二批外来入侵物种名单”,2010年首次在伊犁河谷地区发现豚草和三裂叶豚草,现... 详细信息

豚草(Ambrosia artemisiifolia L.)和三裂叶豚草(Ambrosia trifida L.)原产于北美洲,在《中国外来入侵物种名单》中分别属于“第一批外来入侵物种名单”和“第二批外来入侵物种名单”,2010年首次在伊犁河谷地区发现豚草和三裂叶豚草,现已对当地畜牧业、农业、旅游业造成了严重威胁。因此,本研究通过使用草原普查软件和五点取样法调查了其在伊犁河谷地区的发生分布;通过调查豚草和三裂叶豚草在不同生境和防控方法下连续三年的土壤种子库明确了其种子库消长动态;采用添加系列试验和模型拟合法分析不同密度豚草和三裂叶豚草与牧草产量损失率间的函数关系,并根据经济危害允许水平推导豚草和三裂叶豚草的防治经济阈值;评价了高羊茅、苜蓿、黑麦草、披碱草和白车轴草对三裂叶豚草的替代潜力。主要研究结果如下:伊犁河谷地区东部豚草分区治理示范利用草原普查软件和五点取样法明确了豚草入侵伊犁河谷地区种群共计106个,发生面积高达9315亩,其中Ⅰ级发生区共计39个,其发生面积达757亩,Ⅱ级发生区共计29个,发生面积达3915亩,Ⅲ级发生区共计38个,其发生面积达4643亩;三裂叶豚草入侵伊犁河谷地区种群共计136个,发生面积共计3479亩,其中三裂叶豚草Ⅰ级发生区45个,发生面积568亩,Ⅱ级发生区21个,发生面积730亩,Ⅲ级发生区70个,发生面积2181亩。不同生境和防控方法下连续三年豚草和三裂叶豚草土壤种子库的消长动态豚草土壤种子库种子密度在农田田埂生境中连续三年呈大幅上升趋势,由2021年4月25日1418.00±130.64粒/m2变为2023年9月25日的3450±357.1粒/m2;在林带生境中呈下降趋势;在果园生境中种子密度基本无变化。三裂叶豚草土壤种子库种子密度在林带、草场阳坡和草场阴坡呈上升趋势,2023年9月25日相比于2021年4月25日种子密度每平米三个生境分别上升534.48%、375.47%和234.85%;在草场沟谷生境呈下降趋势,2023年9月25日相比于2021年4月25日种子密度每平米下降48.13%。经过化学防控后,豚草和三裂叶豚草种子密度均下降,物理刈割三裂叶豚草后连续两年三裂叶豚草种子密度呈下降趋势。草原主要生境类型豚草和三裂叶豚草防控生态经济阈值模型构建及评价采用添加系列试验和模型拟合法,在草场条件下研究豚草和三裂叶豚草不同密度对牧草生长的性状及产量影响结果表明,在伊犁河谷地区牧草产量的损失率与豚草的密度符合二次曲线y=-0.03x2+3.15x+7.06;与三裂叶豚草的密度符合二次曲线y=-0.03x2+3.16x+7.03。物理刈割1次、物理刈割2次和21%氯氨吡啶酸AS对豚草进行防除时,豚草豚草的经济危害允许水平分别为15.59%、27.52%和4.25%,经济阈值分别为2.78株/m2、6.84株/m2和0.8株/m2;物理刈割1次、物理刈割2次和21%氯氨吡啶酸AS对三裂叶豚草进行防除时,三裂叶豚草的经济危害允许水平分别为23.39%、38.99%和5.42%,经济阈值分别为5.46株/m2、11.33株/m2和0.51株/m2。4.5种牧草对新疆伊犁河谷地区三裂叶豚草生物替代控制作用采用五种牧草对三裂叶豚草进行种群替代后发现,高羊茅、苜蓿、黑麦草和披碱草相对三裂叶豚草均为优势种,白车轴草与三裂叶豚草的优势度相当。结合试验牧草的生命周期、萌发特性、优势度和鲜重结果等综合因素,苜蓿和高羊茅对三裂叶豚草生物替代作用最好,其次为披碱草和黑麦草,白车轴草对三裂叶豚草生物替代效果较差。

关键词：豚草三裂叶豚草发生分布土壤种子库经济阈值生物替代

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单相UPQC二次纹波补偿及抑制策略

电工技术学报 2024年

作者：马兰曹晓琦张影向诗彪舒泽亮西南交通大学电气工程学院

在单相半桥非隔离统一电能质量调节器（UPQC）中，交、直流间瞬时功率不平衡导致直流侧出现二次电压纹波，影响电能质量的补偿效果。该文分别在UPQC并、离网两种模式下提出二次纹波的补偿及抑制策略。首先，分析UPQC在并网运行条件下直... 详细信息

在单相半桥非隔离统一电能质量调节器（UPQC）中，交、直流间瞬时功率不平衡导致直流侧出现二次电压纹波，影响电能质量的补偿效果。该文分别在UPQC并、离网两种模式下提出二次纹波的补偿及抑制策略。首先，分析UPQC在并网运行条件下直流二次纹波的产生机理及其对电能质量补偿的影响，并提出分别在并、串联侧变换器加入了陷波器及特征次谐波控制，以降低网侧电流及串联侧电压谐波。其次，在UPQC离网运行时，为有效抑制直流电压二次纹波，提出一种利用UPQC闲置的串联侧变换器与复用的直流分裂电容构建半桥有源功率解耦电路的方法，控制难度低且无需额外增加解耦电路元件。最后，通过仿真和实验验证了所提方法的可行性。在并网模式中，所提策略减少了74%的电流谐波及42%的电压谐波；在离网模式中，所提策略减小了66.7%直流电压二次纹波。同时，本文所提出的二次纹波的补偿及抑制策略，可优化直流电容参数设计进一步减小UPQC装置体积。

关键词：单相统一电能质量调节器并离网运行二次纹波电压抑制特征次谐波补偿有源功率解耦

如何让要素在城乡间双向“动起来”?——基于传统中国向近代中国转变的历史经验

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学习与实践 2024年第2期 82-90,F0002页

作者：孙圣民李灏桢中国人民大学经济学院北京100872

城乡关系事关经济增长和社会稳定,始终是国家发展的重要议题。构建和谐的城乡关系是实现中国式现代化的必由之路,而保障要素在城乡间的互相流通又是建设和谐城乡关系、推动城乡高质量发展的题中之义。城乡间流通的要素以人才、资金、商... 详细信息

城乡关系事关经济增长和社会稳定,始终是国家发展的重要议题。构建和谐的城乡关系是实现中国式现代化的必由之路,而保障要素在城乡间的互相流通又是建设和谐城乡关系、推动城乡高质量发展的题中之义。城乡间流通的要素以人才、资金、商品为主要内容。传统中国向近代中国转变的历史事实表明,科举取士、儒家文化分别是人才流通的制度支撑和主观动机,土地是资金流通的价值支撑,产业地位则是商品平等交换的坚实基础。基于此,从优化理念、完善制度、培育文化、打造产业等方面着手,更好地保障人、财、物等因素在城乡间双向“动起来”,从而维系和谐的城乡关系。

关键词：城乡要素流动人才制度文化培育特色产业

基于倒数误差法的抛掷爆破振动速度集成预测模型

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煤炭科学技术 2024年

作者：肖双双林士桢刘锦龚伟西安科技大学能源学院

与松动爆破相比，抛掷爆破振动强度大，频率低，对露天矿安全生产影响更大。为准确预测抛掷爆破振动速度，利用文献整理数据及抛掷爆破现场监测数据，分析了抛掷爆破振动速度相关数据特征，利用皮尔逊（Pearson）相关性分析明确了抛掷... 详细信息

与松动爆破相比，抛掷爆破振动强度大，频率低，对露天矿安全生产影响更大。为准确预测抛掷爆破振动速度，利用文献整理数据及抛掷爆破现场监测数据，分析了抛掷爆破振动速度相关数据特征，利用皮尔逊（Pearson）相关性分析明确了抛掷爆破振动速度关键影响因素，构建了抛掷爆破振动速度预测指标体系。分别选择遗传算法优化最小二乘支持向量机（GA-LSSVM）模型与埃尔曼神经网络优化自适应增强算法（Elman-Adaboost）模型构建了抛掷爆破振动速度预测单一模型，利用倒数误差法进行模型集成，构建了抛掷爆破振动速度集成预测模型，并提出了模型评价准则及检验方法。结果表明：爆心距离、高差、排数、总药量、炸药单耗、孔距是影响抛掷爆破振动速度的主要因素，选择该6个因素构建了抛掷爆破振动速度预测指标体系。优化确定最大迭代次数为100、激活函数为Relu、随机数种子为42、神经元数量为30、数据分配比为8：2。与单一模型相比，集成预测模型能够克服传统单一预测模型的局限，具有更好的信息捕获能力，提高振动速度预测模型的鲁棒性及预测精度。该模型的评价指标决定系数(R2)、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）分别为0.957、4.382、2.173，相较于GA-LSSVM、Elman-Adaboost模型R2分别提升5.51%、12.34%，RMSE分别提升15.88%、25.63%，MAE分别提升35.99%、33.34%。本研究可为科学设计抛掷爆破参数、降低抛掷爆破振动效应提供可靠依据。

关键词：露天矿抛掷爆破振动速度倒数误差法集成预测