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温控响应型纳滤膜构建及其非相变控污机制研究

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给水排水 2024年第6期50卷 79-84页

作者：徐达梁任静陈杰陈康白朗明李圭白梁恒哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨150090 江苏诺莱智慧水务装备有限公司南通226331

研究温控响应型聚合物对纳滤膜性能的调控及其在非相变条件下的控污机制。结果表明:改性纳滤膜的聚酰胺分离层具有更低的交联度与更薄的厚度,改性纳滤膜的纯水流量提升71%,对二价阴离子的截留率在97%以上,对一价阴离子的截留率略有下降... 详细信息

研究温控响应型聚合物对纳滤膜性能的调控及其在非相变条件下的控污机制。结果表明:改性纳滤膜的聚酰胺分离层具有更低的交联度与更薄的厚度,改性纳滤膜的纯水流量提升71%,对二价阴离子的截留率在97%以上,对一价阴离子的截留率略有下降。通过动态污染试验,相比于传统纳滤膜,改性纳滤膜的比通量提升8.4%。分子动力学模拟表明,聚酰胺分离层在水溶液中呈电负性,可通过静电作用吸附钙离子,产生“膜-阳离子-有机物”三者间的复合污染。温控响应型聚合物呈电中性,与阳离子的相互作用较弱,抑制了架桥作用引发的膜污染问题。

关键词：纳滤表面接枝热响应膜污染分子动力学模拟

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人体穿戴髋关节助力外骨骼的行走运动学分析

北京大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 422-430页

作者：刘玉黄岩周志浩北京理工大学机电学院北京100081 北京理工大学智能机器人与系统高精尖创新中心北京100081 仿生机器人与系统教育部重点实验室北京100081 北京大学人工智能研究院北京100871

针对现有下肢助力外骨骼研究中缺少对关节层面的运动学分析以及缺少对髋关节外骨骼助力机制的研究这一现状,对一款髋关节助力外骨骼在多种助力模式下的运动进行采集和分析,得到被试在不穿戴外骨骼、外骨骼零助力、外骨骼低助力、外骨骼... 详细信息

针对现有下肢助力外骨骼研究中缺少对关节层面的运动学分析以及缺少对髋关节外骨骼助力机制的研究这一现状,对一款髋关节助力外骨骼在多种助力模式下的运动进行采集和分析,得到被试在不穿戴外骨骼、外骨骼零助力、外骨骼低助力、外骨骼中助力、外骨骼高助力和外骨骼阻力共6种模式下的运动数据,并通过逆运动学计算和数据分析,得到关节角度曲线和步态特征。实验结果在关节层面明确了髋关节外骨骼的助力机制,可为助力外骨骼的设计和运动控制提供参考。

关键词：下肢助力外骨骼运动学分析人体行走运动步态特征

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清明美食“软粑”

小学生作文 2024年第1期 66-67页

作者：梁恒雨胡林涛(指导) 重庆市江津区双槐树小学校不详

打我记事起,我就记得每年清明节前几天,奶奶都会带着我到山坡上、田野里采软萩草做软萩粑。清明节前,软萩草比较嫩,是做软萩粑最好的时候。山坡上、田野里,到处都有软萩草的身影。它们叶子细长,犹如极小的菊花叶子,不同的是,软萩草叶子... 详细信息

打我记事起,我就记得每年清明节前几天,奶奶都会带着我到山坡上、田野里采软萩草做软萩粑。清明节前,软萩草比较嫩,是做软萩粑最好的时候。山坡上、田野里,到处都有软萩草的身影。它们叶子细长,犹如极小的菊花叶子,不同的是,软萩草叶子的背面和茎上都有白色的茸毛,摸起来软软的。少数的软萩草顶端会开出几朵黄色的小花,这些小花零星点缀在一片绿色中,上面偶尔还有几颗露珠。风一吹,黄色的小花更加灵动,让人一眼就能找到软萩草。

关键词：清明节叶子灵动小花

生物质基碳气凝胶及其在储能器件中应用研究进展

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纺织学报 2024年第6期45卷 210-218页

作者：高志浩宁新明津法青岛大学纺织服装学院山东青岛266071 青岛大学非织造材料与产业用纺织品创新研究院山东青岛266071 特型非织造材料山东省工程研究中心山东青岛266071

为提高生物质基碳气凝胶的电化学性能,促进其在储能领域的产业化应用,对储能器件领域用生物质基碳气凝胶材料进行了系统评述。首先介绍了目前制备生物质基碳气凝胶的主要方法,即凝胶炭化法、水热炭化法和直接炭化法,并对比分析了3种方... 详细信息

为提高生物质基碳气凝胶的电化学性能,促进其在储能领域的产业化应用,对储能器件领域用生物质基碳气凝胶材料进行了系统评述。首先介绍了目前制备生物质基碳气凝胶的主要方法,即凝胶炭化法、水热炭化法和直接炭化法,并对比分析了3种方法的优缺点。分别总结了3类生物质基碳气凝胶在超级电容器和锂离子电池等储能器件中的最新研究进展,包括未经改性的纯生物质基碳气凝胶以及通过金属掺杂和杂原子掺杂改性的复合生物质基碳气凝胶,并重点阐述了其材料设计和微观结构与电化学性能之间的关系。最后在对研究现状进行深入分析的基础上,展望了生物质基碳气凝胶未来的研究方向和发展前景,指出提高原料利用率、改善整体环保性以及调控结构性能将会成为今后的热点方向,而生物质基碳气凝胶也势必将作为一种新型的绿色电化学能源材料而得到蓬勃发展。

关键词：生物质基碳气凝胶储能器件材料设计微观结构电化学性能

基于机器学习的纳滤膜预测筛选模型构建与评估

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哈尔滨工业大学学报 2024年第6期56卷 8-15页

作者：徐达梁徐杭镔靳心瑶刘超费兆轩姚杰张子峰李圭白梁恒城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

纳滤净水技术是应对水资源危机和水质安全保障的核心技术之一。然而,纳滤膜性能长期受渗透性与选择性制约,亟需开发高性能纳滤膜。纳滤膜制备过程涉及水相单体质量分数、水相添加剂质量分数、油相单体质量分数、聚合时间等因素,传统的... 详细信息

纳滤净水技术是应对水资源危机和水质安全保障的核心技术之一。然而,纳滤膜性能长期受渗透性与选择性制约,亟需开发高性能纳滤膜。纳滤膜制备过程涉及水相单体质量分数、水相添加剂质量分数、油相单体质量分数、聚合时间等因素,传统的试误实验法需消耗大量的人力、物力与财力。依据纳滤膜制备参数,构建基于机器学习的纳滤膜预测筛选模型。结果表明,XGBoost机器学习模型可有效预测纳滤膜纯水通量与截留性能,对纯水通量和截留性能的R~2评价指标分别为0.84和0.90。采用SHAP值法对XGBoost机器学习模型中的输入参数进行量化分析,发现水相单体质量分数与基膜类型对纯水通量有最高的绝对平均SHAP值,分别为2.77与2.59,而面向纳滤膜截留性能的关键参数绝对平均SHAP值相对接近。单体子结构特征分析结果显示,亲水性子结构特征与支链型子结构特征有助于提升纳滤膜纯水通量,胺基则促进纳滤膜的截留性能。构建的纳滤膜预测筛选模型有助于关键参数的识别与优化,为纳滤膜的开发提供理论与技术指导。

关键词：纳滤膜机器学习性能预测 XGBoost模型

基于FasterNet和YOLOv5改进的玻璃绝缘子自爆缺陷快速检测方法

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高电压技术 2024年第5期50卷 1865-1876页

作者：邬开俊徐泽浩单宏全兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070

为了实现对电力输电线路中绝缘子缺陷实时快速的巡检需求,提出了一种结合FasterNet-tiny和YOLOv5-s-v6.1网络模型改进的缺陷快速检测算法FasterNet-YOLOv5。首先引入参数量小推理速度更快的FasterNet网络替换原先的CSPDarkNet53主干网络... 详细信息

为了实现对电力输电线路中绝缘子缺陷实时快速的巡检需求,提出了一种结合FasterNet-tiny和YOLOv5-s-v6.1网络模型改进的缺陷快速检测算法FasterNet-YOLOv5。首先引入参数量小推理速度更快的FasterNet网络替换原先的CSPDarkNet53主干网络,加快网络的检测速度。然后结合由GhostNetv2网络提出的解耦全连接注意力机制(decoupled fully connected,DFC),在主干特征提取网络中设计了DFC-FasterNet模块,模块中的DFC Attention机制可以在特征提取过程中增大感受野,提升网络的检测精度。最后针对玻璃绝缘子自爆缺陷目标较小和背景较复杂的情况,重新设计Neck模块,提出BiFPN-F特征融合模块,使网络更精确地定位绝缘子缺陷区域。实验结果表明:改进后的算法可以快速精准定位,其均值平均精度(mean average precision,mAP)达到93.3%,相较于改进前提升5.67%,检测速度达到45.7 Hz,较改进前提升近1倍。同时与最新的YOLOv8n和YOLOv7-tiny相比,改进后的FasterNet-YOLOv5在自爆缺陷上的检测精度和速度更具优势,该文所提算法能够更快速地对绝缘子及其自爆缺陷实时定位识别。

关键词：缺陷检测 BiFPN-F FasterNet YOLOv5s DFC Attention PConv

重点生态功能区绿色发展绩效评价及多维时空效应分析——以三峡库区为例

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长江流域资源与环境 2024年第1期33卷 40-54页

作者：陈影文传浩重庆工商大学长江上游经济研究中心重庆400067 重庆财经学院会计学院重庆401320 云南大学经济学院云南昆明650091

以生态保护优先机制为导向,从环境保护利用、经济绿色发展、社会和谐进步3个方面选择23个指标构建重点生态功能区绿色发展绩效评价体系,并以三峡库区为例,整合熵权法与专家评分法计算其2000~2020年绿色发展绩效,分析环境、经济、社会系... 详细信息

以生态保护优先机制为导向,从环境保护利用、经济绿色发展、社会和谐进步3个方面选择23个指标构建重点生态功能区绿色发展绩效评价体系,并以三峡库区为例,整合熵权法与专家评分法计算其2000~2020年绿色发展绩效,分析环境、经济、社会系统发展绩效及耦合协调度,并探索多维时空效应。研究发现:三峡库区绿色发展绩效在0.3~0.5之间,总体水平不高,但逐年稳步提升;环境保护利用绩效对绿色发展绩效贡献最大,社会和谐进步绩效贡献次之;库腹绿色发展绩效领先,库尾次之,库首较低,区域差异总体在缩小;时空格局呈现出“全面提升,七星引领”的演化特征,表现出显著空间正相关,但空间集聚性在减弱;三峡库区环境、经济、社会系统耦合度高,但耦合协调发展度低,复合生态系统处于一种低水平的协调发展。

关键词：重点生态功能区绿色发展绩效三峡库区多维时空效应

生态系统服务视角下的社会—生态系统耦合模拟研究进展

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地理学报 2024年第1期79卷 134-146页

作者：高阳沈振张中浩熊巨华国家自然科学基金委员会地球科学部北京100085 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 河海大学地理与遥感学院南京210098

社会—生态系统是社会子系统和生态子系统及其交互作用的集合,明晰生态环境与人类社会间的相互作用,预测人地系统变化并支撑管理决策,是多学科领域交叉的共性难题。生态系统服务研究框架为揭示社会—生态系统中各要素的传导与作用提供... 详细信息

社会—生态系统是社会子系统和生态子系统及其交互作用的集合,明晰生态环境与人类社会间的相互作用,预测人地系统变化并支撑管理决策,是多学科领域交叉的共性难题。生态系统服务研究框架为揭示社会—生态系统中各要素的传导与作用提供了新的视角。本文从这种新视角出发,沿“生态系统供给—耦合人类干预—促进社会发展”这一脉络,总结了生态系统服务视角下现有的社会—生态系统耦合模拟方法研究进展及趋势。研究发现,在生态系统服务级联传导研究中,已经由关注“自然生态系统对社会经济系统的影响”转变为关注“生态系统和社会系统的交互作用和互馈机制”;研究内容上,从关注“生态系统和环境效应的变化”向关注“社会系统及其对不同群体活动的影响效应”转变;研究重点逐步从明晰耦合系统“内在机理与动力机制”的理论探究走向“优化与调控策略”的应用实践。开展自然和人文过程并重、空间明晰的社会—生态耦合模拟,以及全面科学地认识复杂系统内部相互作用与反馈,是未来耦合模拟中亟待突破的重点。

关键词：生态系统服务社会—生态系统耦合模拟研究进展

从国家自然科学基金视角看地理科学基础研究队伍结构

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地理学报 2024年第7期79卷 1737-1750页

作者：熊巨华高阳蔡顺张中浩国家自然科学基金委员会地球科学部北京100085 盐城师范学院城市与规划学院盐城224002 河海大学地理与遥感学院南京210098

人才队伍建设是学科发展的重要组成部分,在培养高层次人才、提升学科竞争力中具有举足轻重的地位和作用。作为基础研究资助的主渠道,国家自然科学基金肩负着引领学科发展、支撑人才培养的重任。本文基于1986—2022年国家自然科学基金地... 详细信息

人才队伍建设是学科发展的重要组成部分,在培养高层次人才、提升学科竞争力中具有举足轻重的地位和作用。作为基础研究资助的主渠道,国家自然科学基金肩负着引领学科发展、支撑人才培养的重任。本文基于1986—2022年国家自然科学基金地理科学学科项目负责人的信息,系统梳理和分析了地理科学学科人才队伍结构的动态变化特征。结果显示,1986—2022年地理科学学科队伍的年龄结构持续优化、年轻科研群体的比重持续增加、学科整体活力显著增强,但受地区软实力以及分支学科特征的影响,不同地区和不同分支学科间的人才队伍结构出现显著差异。国家自然科学基金地理科学学科在未来引领学科发展、支撑人才队伍建设的过程中,需要进一步从学科内生发展逻辑和现有发展阶段出发,给予相应的策略引导,以支撑学科人才队伍结构的高质量发展。

关键词：国家自然科学基金地理科学人才队伍建设年龄结构优化策略