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多面体铁酸锌纳米复合材料的可控制备及光催化性能研究

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多面体铁酸锌纳米复合材料的可控制备及光催化性能研究

作者：朱鸿睿兰州交通大学

学位级别：硕士

开发高效的太阳能转化和光催化系统是近年来的重要研究热点之一,以太阳能为动力的光催化技术普遍具有成本低、反应温和等优势,在解决人类能源和环境问题的可持续发展方面具有广阔的前景。近年来的研究发现,当半导体晶体的某些晶面暴露时... 详细信息

开发高效的太阳能转化和光催化系统是近年来的重要研究热点之一,以太阳能为动力的光催化技术普遍具有成本低、反应温和等优势,在解决人类能源和环境问题的可持续发展方面具有广阔的前景。近年来的研究发现,当半导体晶体的某些晶面暴露时,由于晶面之间的势垒作用,可以实现电荷分离,这对提高光催化活性具有重要意义。鉴于此,研究人员通过调控不同的晶面的生长来增强半导体的光催化性能,即“晶面工程”。本研究通过控制合成不同晶面的ZnFeO,采用“水热法”可控制备出一系列多面体Zn FeO纳米复合材料,用于光催化降解有机物;以多面体Zn FeO为主要反应物,通过掺杂Ag以改变光生电子空穴对的分离速率,并采用“原位生长法”在其表面生长二硫化钼纳米片(Mo S),成功制备出由Mo S包覆在表面的银掺杂的多面体Zn FeO,用于光催化降解有机污染物及抗生素。具体工作如下:第一部分,通过控制反应条件制备出一系列不同形貌的ZnFeO,并研究其反应机理。本章通过“水热法”,通过精确控制反应条件,成功制备出几种具有不同晶面的Zn FeO纳米晶体。不同类型的晶面增强了其光催化活性,增加了催化剂对可见光的吸收利用率。其次,通过电子顺磁共振(EPR)表征发现其晶体内部存在着两种原子空位,这有利于后续的掺杂过程。通过加入一定量的Ag源,最终成功制备具有不同晶面的掺杂银的Zn FeO纳米晶体(Ag-Zn FeO)。紫外可见漫反射(DRS)数据表明经过银掺杂后的催化剂的带隙有所减小,这意味着其光生电子更容易被激发。通过光催化降解有机污染物来验证Zn FeO的光催化活性,结果表明,Ag-Zn FeO对亚甲基蓝、四环素等都具有较好的光催化降解性能。上述分析表明,Ag-Zn FeO是一种窄带隙,可重复利用的光催化剂,在光催化相关领域具有广阔的应用前景。第二部分,通过制备一种新型Ag-ZnFeO/MoS复合光催化剂,用于光催化降解抗生素。Mo S由于其良好的半导体性能和较大的比表面积,能够有效促进光生电子空穴对的分离与转移,增加?OH和?O的生成效率,二者具有良好的协同作用。鉴于此,本研究通过将Ag-ZnFeO置于钼酸钠(Na MoO·2HO)及硫脲(CHNS)的混合溶液中,经过原位生长法,在Ag-Zn FeO表面生长出薄层Mo S纳米片,最终形成一种由薄层Mo S纳米片包覆的多面体Ag-Zn FeO纳米复合光催化剂。通过模拟在可见光下降解四环素(TC),反应60分钟后,降解效率为94.8%,明显高于Zn FeO(降解效率28.1%)和Ag-Zn FeO(降解效率83.1%)。实验结果表明,Ag-Zn FeO/Mo S纳米复合光催化剂对抗生素的降解效率较高。将催化剂进行4次重复实验,结果表明在循环实验后其光催化降解性能变化并不明显,证明其具有良好的可重复利用性。这些特性有利于实际生产和应用,在环保、污水处理及绿色化学领域具有较高的研究和实际应用价值。综上所述,多面体ZnFeO纳米材料经过掺杂Ag和复合MoS纳米片后,在可见光催化方向具有良好的应用价值。此外,深入研究了晶面工程、缺陷工程和异质结构对Ag-Zn FeO/Mo S复合材料光催化性能的影响及其协同催化机理,这对未来磁性半导体光催化剂的研究提供了新的思路。

关键词：晶面工程掺杂薄层MoS2 可见光催化剂

基于fMRI动态功能网络的智商个体差异研究

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基于fMRI动态功能网络的智商个体差异研究

作者：朱鸿睿北京交通大学

学位级别：硕士

智商作为个体认知及相关神经系统疾病判断的重要生理参数,一直是认知神经科学领域关注的热点。静息态功能磁共振成像(fMRI)是研究人脑功能的重要技术之一,对脑功能网络的动态属性进行分析是目前脑功能研究的热点。目前绝大多数关于智商... 详细信息

智商作为个体认知及相关神经系统疾病判断的重要生理参数,一直是认知神经科学领域关注的热点。静息态功能磁共振成像(fMRI)是研究人脑功能的重要技术之一,对脑功能网络的动态属性进行分析是目前脑功能研究的热点。目前绝大多数关于智商个体差异的研究是基于时间平稳性假设,忽略了不同脑区间功能连接的动态变化。本研究分析了动态功能连接网络与智商间的关系。具体地,基于97名健康儿童fMRI数据,本文开展了如下三个方面的研究:(1)脑网络动态属性与智商关系研究。本研究从两方面分析人脑功能网络的动态属性与智商间关系,一是功能网络状态(state)之间的动态切换;二是功能连接时间序列的动态波动。实验结果表明,儿童部分动态功能网络的状态停留时间与智商有一定的相关关系;另外,发现部分脑区之间的动态功能连接的动态波动与智商有显著相关关系,这一结果为后续开展基于动态功能连接特征的智商预测研究提供了重要基础。(2)基于动态功能连接特征的儿童智商预测研究。考虑从特征和算法角度拓展预测模型,提取时域、频域共四种动态功能连接特征,并通过多种回归算法开展儿童智商预测研究。实验结果表明,部分动态功能连接特征(基于动态功能连接的时窗波动均值(DFCean)特征及特定频段(0.075-0.1Hz)的频域特征(FFTeature))能够对智商实现较好预测;且最小角回归算法与时域特征的组合预测结果最佳(预测值和真实值的相关系数R=0.54),超过前人基于动态功能连接特征的智商预测结果(R=0.42)。(3)基于多视角学习的智商评估。由于动态特征和静态特征都对智商预测有贡献,多视角学习可以用于融合不同特征间的互补信息,我们率先引入多视角学习方法开展个体智商预测研究。实验结果表明,基于功能连接的静态和动态特征的多视角学习方法最优预测结果未能超过单视角预测结果,分析原因可能在于静态和动态特征都是基于fMRI数据提取的,特征之间的互补性有限。本研究的创新性在于:(1)从动态功能连接角度对智商个体差异开展研究;(2)在充分分析了基于动态功能连接的多种时域特征的预测效果之外,率先引入动态功能连接的频域特征,开展智商预测研究;(3)引入适用于高维小样本数据的最小角回归算法,并取得较好预测结果;(4)引入多视角学习方法,从特征融合角度为个体智商评估研究提供新思路。

关键词：动态功能连接智商静息态fMRI 回归多视角学习

中空MnCo_(2)O_(4)/CoO纳米盒光催化剂的制备及其对环丙沙星的降解性能研究

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广州化工 2023年第1期51卷 63-66,83页

作者：王康旺朱鸿睿张春兰州交通大学化学化工学院甘肃兰州730070

采用水热法和共沉淀法成功合成了分布均匀的中空多孔MnCo_(2)O_(4)/CoO纳米盒(NBs),以实现抗生素的有效光催化降解。通过对环丙沙星(CIP)溶液进行光催化降解,评估了MnCo_(2)O_(4)/CoO NBs的光催化活性。结果表明MnCo_(2)O_(4)/CoO NBs... 详细信息

采用水热法和共沉淀法成功合成了分布均匀的中空多孔MnCo_(2)O_(4)/CoO纳米盒(NBs),以实现抗生素的有效光催化降解。通过对环丙沙星(CIP)溶液进行光催化降解,评估了MnCo_(2)O_(4)/CoO NBs的光催化活性。结果表明MnCo_(2)O_(4)/CoO NBs表现出优异的光催化性能和出色的稳定性。光催化性能的提高主要归因于所构建的光催化剂具有中空内腔以增强可见光吸收,多孔以促进快速传质,薄壳以缩短光生电子迁移距离。

关键词：中空 MnCo_(2)O_(4)/CoO 光催化环丙沙星降解

基于静息态功能磁共振图像的动态功能连接特征的智商预测

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北京生物医学工程 2020年第1期39卷 62-68页

作者：朱鸿睿北京交通大学计算机与信息技术学院

目的近年来越来越多的研究表明大脑不同脑区间的功能连接的动态波动具有生理意义,但关于智商(intelligence quotient,IQ)的相关研究较少。本文基于动态功能连接(dynamic functional connectivity,DFC)提取动态特征对智商进行评估,为智... 详细信息

目的近年来越来越多的研究表明大脑不同脑区间的功能连接的动态波动具有生理意义,但关于智商(intelligence quotient,IQ)的相关研究较少。本文基于动态功能连接(dynamic functional connectivity,DFC)提取动态特征对智商进行评估,为智商预测探索新的特征参数和预测模型。方法基于97个儿童静息态功能磁共振图像(resting state functional magnetic resonance image,RS-fMRI),采用滑动窗相关计算方法构建DFC。基于DFC提取相应时域、频域特征,通过弹性网(elastic-net,E-Net)和最小角回归(least angle regression,LAR)算法建立智商回归模型进行个体智商预测,并通过置换检验验证其显著性。结果基于动态功能连接的特定频段(0.075~0.1 Hz)频域特征和波动均值特征,可以实现对智商的基本预测,且频域特征的表现优于时域特征。另外,基于LAR算法构建的预测模型的表现优于E-Net算法。结论个体脑功能连接随时间的动态波动足以预测个体智商,且特定频段的频域特征和LAR算法能够提高预测准确率,这可为个体智商评估研究和动态功能连接的应用提供新的思路。

关键词：动态功能连接智商静息态功能磁共振图像回归

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基于GBDT的气液两相流相分布测量模型

化工进展 2024年第2期43卷 800-807页

作者：曾思睿孔明中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

双波长透射法是一种高精度的多相流相分布参数检测方法,为了进一步提高相分布测量的精度,本文提出用梯度提升决策树(GBDT)算法建立相分布测量模型。利用光学仿真,模拟气泡在不同相分布下波长为445nm和635nm的光线在气液两相流中的传播过... 详细信息

双波长透射法是一种高精度的多相流相分布参数检测方法,为了进一步提高相分布测量的精度,本文提出用梯度提升决策树(GBDT)算法建立相分布测量模型。利用光学仿真,模拟气泡在不同相分布下波长为445nm和635nm的光线在气液两相流中的传播过程,采集检测平面的光强分布,分析不同相分布情况下气泡中心位置和气泡半径对光强分布曲线的影响;用GBDT建立测量模型,以光强缺失宽度和缺失偏移为特征参数,建立特征参数与气泡相分布之间的对应数据库,利用数据库对GBDT模型进行训练;用训练好的模型预测气泡的相分布。建立的测量模型对气泡相分布预测的均方误差小于0.0008mm,均方误差减小了33.33%,证明了测量模型更适用于相分布的测量。搭建了实验平台,对竖直上升气泡流相分布参数进行预测,实现了对气泡中心位置运动轨迹的追踪。

关键词：气液两相流气泡上升管相分布梯度提升决策树

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虚拟陌生世界的社会联结与文化互动--基于对某平台网络直播的田野调查

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西北民族研究 2024年第3期 141-155页

作者：朱鸿辉赵旭东江苏省社会科学院社会政策研究所南京210013 江苏区域现代化研究院南京210013 中国人民大学社会学理论与方法研究中心北京100872 中国人民大学社会学院北京100872 青海民族大学

现代网络通信技术的更新不仅开辟了虚拟且陌生的网络世界,还使得人们跨越时空和超越虚实的交流成为可能,近年来如火如荼的网络直播就是典型印证。文章以网络直播为例,通过分析某网络平台直播的主播呈现、观众融入和直播间内各主体的结... 详细信息

现代网络通信技术的更新不仅开辟了虚拟且陌生的网络世界,还使得人们跨越时空和超越虚实的交流成为可能,近年来如火如荼的网络直播就是典型印证。文章以网络直播为例,通过分析某网络平台直播的主播呈现、观众融入和直播间内各主体的结构性关系,尝试阐释现实世界中的人们在进入虚拟陌生世界后可能的社会联结机制和文化互动逻辑,并基于此进一步探讨网络直播所带来的消费转型及其背后人与人、人与物的关系的重构。这种转型和重构应当使文化转型人类学的研究更加关注“人”本身这一社会文化主体,从而阐释和还原“人”之为“人”的意义。

关键词：网络直播消费转型商品共同体文化主体性

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考虑绿色氢能证书和水电制氢的综合能源系统优化运行

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电网技术 2024年第4期48卷 1445-1454,I0017-I0021页

作者：骆钊刘德文贾芸睿王华沈鑫代昕睿昆明理工大学电力工程学院云南省昆明市650500 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南省昆明市650500 云南电网有限责任公司计量中心云南省昆明市650217

利用清洁能源发电富余电力电解水制氢,绿色氢能实现了生产源头的二氧化碳零排放,在全球能源转型中扮演着重要角色。针对绿色氢能证书市场机制不健全等问题,该文提出一种考虑绿色氢能证书组合双向拍卖和水电制氢的综合能源系统优化运行... 详细信息

利用清洁能源发电富余电力电解水制氢,绿色氢能实现了生产源头的二氧化碳零排放,在全球能源转型中扮演着重要角色。针对绿色氢能证书市场机制不健全等问题,该文提出一种考虑绿色氢能证书组合双向拍卖和水电制氢的综合能源系统优化运行方法。首先,为解决园区内绿色氢能证书价格和数量匹配不均衡的问题,提出绿色氢能证书组合双向拍卖(combinatorial double auction,CDA)交易机制竞价模型;其次,建立含水电制氢的综合能源系统优化模型,并将绿色氢能证书组合双向拍卖机制引入其中;最后,以某省含水电制氢的综合能源系统为例进行仿真分析,结果表明所提模型不仅能有效提高综合能源系统(integrated energy system,IES)的运行经济性,也能提升可再生能源的消纳量。

关键词：绿色氢能证书组合双向拍卖综合能源系统运行优化水电消纳

高温前后再生砖骨料地聚物混凝土受压本构模型

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3143-3153页

作者：王怀亮欧睿广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

再生砖骨料地聚物混凝土(RBGC)是一种极具潜力的可持续建筑材料,但高温前后RBGC性能的相关研究较少。本文首先探究了胶凝材料用量和粗骨料类型对地聚物混凝土轴压本构模型的影响,发现随着胶凝材料的增加,RBGC抗压强度、劈拉强度、弹性... 详细信息

再生砖骨料地聚物混凝土(RBGC)是一种极具潜力的可持续建筑材料,但高温前后RBGC性能的相关研究较少。本文首先探究了胶凝材料用量和粗骨料类型对地聚物混凝土轴压本构模型的影响,发现随着胶凝材料的增加,RBGC抗压强度、劈拉强度、弹性模量和峰值压应变的变化幅度均小于普通骨料地聚物混凝土(NAGC),RBGC的应力-应变曲线上升段线性段更长,下降段应力下降速度更快。其次研究了高温后RBGC和NAGC的力学性能,800℃时,RBGC强度和刚度损失分别比NAGC小22.1%和18.3%,发现RBGC表现出更好的耐高温性能,两种混凝土力学性能指标的计算应采用不同的模型。这是由于砖骨料温度膨胀系数接近地聚物砂浆,且高温下RBGC内部温度梯度小。最后,通过修正下降段形状参数,确定了高温前后RBGC和NAGC的应力-应变关系模型,模型与试验结果吻合较好。

关键词：再生砖骨料地聚物混凝土高温应力-应变曲线本构模型

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驱动温度可调的依序自滚动液晶弹性体

高分子学报 2024年第5期55卷 614-623页

作者：周筱睿杨博郑宁浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室杭州310058

传统的自驱动液晶弹性体,受限于单一的材料化学设计,仅能在特定条件(或温度范围)下实现自主运动.为了解决这一限制,本研究基于扭曲带状的自驱动液晶弹性体,通过调节网络的交联密度和引入非液晶共聚单体的方法,成功实现了对自驱动液晶弹... 详细信息

传统的自驱动液晶弹性体,受限于单一的材料化学设计,仅能在特定条件(或温度范围)下实现自主运动.为了解决这一限制,本研究基于扭曲带状的自驱动液晶弹性体,通过调节网络的交联密度和引入非液晶共聚单体的方法,成功实现了对自驱动液晶弹性体工作温度的精确设计.在进一步优化材料的驱动性能和力学性能后,获得了工作温度范围不同的自驱动液晶弹性体,分别实现了不同软体驱动器在升温和降温过程中的按需依次滚动.这种可调工作温度的自驱动液晶弹性体将显著拓展软机器人材料的设计应用领域.

关键词：液晶弹性体软体驱动器自主运动

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