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协作增长的种群在网络上的扩张动力学研究

协作增长的种群在网络上的扩张动力学研究

作者：杨凯程兰州大学

学位级别：硕士

种群的栖息地扩张过程可以减轻群体内部的竞争压力、给种群带来新的生存资源甚至帮助种群应对气候变化。因此在自然环境持续变化的情况下种群的扩张能力对种群的存活至关重要。此外种群的栖息地扩张过程也在维持生态系统的多样性、稳定... 详细信息

种群的栖息地扩张过程可以减轻群体内部的竞争压力、给种群带来新的生存资源甚至帮助种群应对气候变化。因此在自然环境持续变化的情况下种群的扩张能力对种群的存活至关重要。此外种群的栖息地扩张过程也在维持生态系统的多样性、稳定性上有着关键的作用。扩张的结果由种群的个体与个体之间、群体与群体之间的相互作用以及空间结构共同决定。已有的相关工作主要考虑了一维或二维的线性空间,而实际生态系统的空间结构往往非常复杂,但尚未有相关的研究。为了探究真实系统复杂的空间结构对种群扩张过程的影响,本文研究了协作增长的种群在网络上的扩张行为。我们发现不同的系统参数会将种群的长时间动力学行为分为不同的状态:灭绝、局部存活以及全局扩张。通过对扩张过程中快慢变量的分离,我们解析地给出了确定这些不同状态的临界条件。同时我们发现种群全局扩张的临界参数对种群的迁移速率的依赖是非单调的,这意味着存在最优的全局扩张策略。为了尽可能地表征真实系统不同的性质如度的不规则性、局部成团效应、多个种子节点、系统尺寸以及不规则的局部生态环境对种群扩张动力学行为的影响,我们运用理论分析以及数值计算的方法进行了详细的研究。本文的结果揭示了空间结构以及迁移速率对种群栖息地扩张过程的重要影响。最后我们讨论了本文的结论对实际的生态系统控制的意义。

关键词：栖息地扩张 Allee效应反应扩散过程

g-C3N4基异质结光催化剂的构筑及其可见光驱动分解水产氢性能研究

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g-C3N4基异质结光催化剂的构筑及其可见光驱动分解水产氢性能研究

作者：杨凯程北方民族大学

学位级别：硕士

光催化分解水制氢技术可以利用丰富的太阳能来获得清洁、高能量密度的氢燃料而被广泛认为是代替传统化石能源最具潜力的策略之一。然而,开发理想中高性能、低成本和环境友好的光催化剂一直以来都充满了严峻的挑战,光生载流子利用率低和... 详细信息

光催化分解水制氢技术可以利用丰富的太阳能来获得清洁、高能量密度的氢燃料而被广泛认为是代替传统化石能源最具潜力的策略之一。然而,开发理想中高性能、低成本和环境友好的光催化剂一直以来都充满了严峻的挑战,光生载流子利用率低和光捕获能力弱等问题都制约着产氢活性的进一步提升。鉴于此,本文主要基于非金属半导体石墨相氮化碳(g-CN)进行了不同的功能化改性旨在提高可见光驱动下分解水制氢的催化性能,同时探讨了复合型纳米材料在曙红(EY)染料敏化体系中的光生电荷传输机制。主要工作内容如下:(1)采用水热预处理和退火工艺成功地制备了三维(3D)多孔g-CN(UCN),接着通过物理混合法将单斜相β-Ag VO纳米棒均匀锚定在UCN网络中,合成了一种新型的UCN/β-Ag VOp-n异质结光催化剂。UCN的多孔结构为表面光催化反应提供了更多的活性位点,促进了UCN与β-Ag VO接触界面之间的传质。紫外-可见漫反射光谱和荧光试验表明,UCN/β-Ag VO具有良好的可见光捕获能力,不仅拓宽了光谱吸收范围,还延长了光诱导载流子的寿命。此外,势垒区内置电场的存在建立了一个快速的电子转移通道,显著提高了析氢活性。在EY敏化条件下,优化后的UCN/β-Ag VO产氢速率达到了1716.46μmol gh,是纯UCN的51.8倍。(2)石墨炔(GDY)是一种由sp和sp杂化碳网络组成的新型二维(2D)碳素材料,近年来备受重视。利用杂原子(硫/氮)掺杂和原位生长零维(0D)CoS纳米粒子来改性和修饰GDY,可以显著提高其表面化学活性。通过简单的低温自组装法将功能化GDY与超薄2D多孔碳缺陷g-CN(DCN)耦合,构建了一种0D-2D/2D纳米杂化材料。多孔互联的骨架结构有利于多元协同催化,极大地提高了光吸收效率和活性中心的密度。作为电荷中转站,功能化GDY为电子和空穴的双重感应提供了捷径。电荷动力学分析表明,该复合材料的电子迁移速率达到9.27×10s,超快的界面转移显著促进了电荷分离。此外,光电化学实验验证了复合纳米反应器具有最低的载流子复合和最小的析氢过电位。在5 W LED光(λ>420 nm)辐照下,染料敏化的产氢速率为2075.67μmol gh,是纯DCN的77.2倍。这项工作将为构建多元高效协同纳米复合材料提供一个新的设计理念。(3)提高光生电子的利用率一直被认为是实现高效光催化制氢系统的重要瓶颈。这项工作中,利用CoO量子点(CDs)来修饰S型g-CN/Co Ti O(CN/CTO)异质结构建了一个三元光催化体系。S型异质结保证了良好的载流子分离,内置的调制电场提供了电荷传输强大的驱动力。而CDs可以作为电子受体,提供更多的活性中心,实现对光生电子的快速捕获。S型能带结构和助催化剂的协同利用显著优化了电子转移路径,增强了空间电荷分离,导致更多强还原能力的有效电子参与析氢反应。以三乙醇胺溶液(TEOA,15 vol%)为牺牲剂,EY为光敏剂,优化后的三元CN/CTO/CDs在可见光照射下5 h的平均析氢速率为1971.7μmol gh,分别是纯CN、CN/CTO和CN/CDs的102.7倍、2.5倍和2.3倍,相应的表观量子效率为3.39%。此外,光致发光谱和光电化学实验进一步验证了S型异质结的电荷转移机理和CDs的助催化性能。该工作为多组分光催化体系的集成提供了有价值的意见。

关键词：光催化产氢 g-C3N4 异质结光生电子染料敏化空间结构

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雅布-恒河流域骤旱及其形成机制

雅布-恒河流域骤旱及其形成机制

作者：杨凯程云南大学

学位级别：硕士

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虚拟成形速度对渐进成形数值模拟精度的影响

锻压技术 2015年第2期40卷 103-106页

作者：杨凯程赵伟陈丽福州大学至诚学院福建福州350108

针对渐进成形数值模拟过程中精度不足的问题,以成形中板料动能和内能的比值小于5%、数值模拟零件和实验零件壁厚误差小于3%为判断准则,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,并以圆锥件为例,研究了渐进成形数值模拟中工具头虚拟成形速度... 详细信息

针对渐进成形数值模拟过程中精度不足的问题,以成形中板料动能和内能的比值小于5%、数值模拟零件和实验零件壁厚误差小于3%为判断准则,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,并以圆锥件为例,研究了渐进成形数值模拟中工具头虚拟成形速度对模拟精度的影响。结果表明:虚拟成形速度对数值模拟精度影响较大,过大的虚拟成形速度会降低模拟精度;过小的虚拟成形速度虽然能提高模拟精度,但会降低模拟效率。当虚拟成形速度为800 mm·s-1时,既能保证模拟精度,也能提高模拟效率。

关键词：渐进成形数值模拟精度虚拟成形速度实验研究

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非结构化大数据技术及创新产品

软件和集成电路 2016年第8期 42-43页

作者：杨凯程北京神州泰岳软件股份有限公司中科鼎富(北京)科技发展有限公司

非结构化大数据平台或者技术的建设,其实是现在大数据整个产业链中十分重要的或者说不可缺少的一个环节。今天我重点汇报一下,神州泰岳在非结构化大数据在这个领域中的技术研究以及相关的一些工具方法。人工智能的兴起人工智能的发展在... 详细信息

非结构化大数据平台或者技术的建设,其实是现在大数据整个产业链中十分重要的或者说不可缺少的一个环节。今天我重点汇报一下,神州泰岳在非结构化大数据在这个领域中的技术研究以及相关的一些工具方法。人工智能的兴起人工智能的发展在近一两年得到了很大关注,很大一部分得益于大数据,它把认知科学、认知技术推到了前台。

关键词：人工智能非机构化大数据创新