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化学反应方向和反应条件的学科理解

化学教育(中英文) 2025年第1期 90-96页

作者：叶礼华张军重庆市巴蜀中学校西南大学教师教育学院

人教版（2019）化学教材关于化学反应方向有化学热力学角度和热力学第二定律角度的2种表述，文章对2种表述进行了学科理解，分析了学生学习的易混淆点，提出了教材编写建议。从热力学角度分析了可逆反应正、逆反应方向都可以自发的原因... 详细信息

人教版（2019）化学教材关于化学反应方向有化学热力学角度和热力学第二定律角度的2种表述，文章对2种表述进行了学科理解，分析了学生学习的易混淆点，提出了教材编写建议。从热力学角度分析了可逆反应正、逆反应方向都可以自发的原因。从热力学角度、动力学角度对化学反应条件进行了学科理解，提出了化学反应条件有热力学条件、动力学条件和反应调控的条件。通过Fe与O2反应、Na与O2反应、1,3-丁二烯的加成反应等例子分析了反应条件与反应产物的关系以及如何调控反应条件影响反应产物。提出了化学反应方向和反应条件的教学建议以及教师学科理解的建议。

关键词：自发性反应方向反应条件反应调控学科理解

仿生学蒲公英支撑剂在类似煤层气裂缝网络中输运规律的物理模拟研究

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煤炭学报 2025年

作者：李骏刘平礼李年银西南石油大学石油与天然气工程学院

加快深部煤层气资源勘探开发是煤层气的重点发展方向，但随着大规模体积压裂在深部煤层气开发中的应用，深部煤层压裂形成的裂缝复杂程度逐渐提升，但低粘度压裂液携带圆球形支撑剂在复杂深部煤层气裂缝中的输运性能和转向性能有限，导... 详细信息

加快深部煤层气资源勘探开发是煤层气的重点发展方向，但随着大规模体积压裂在深部煤层气开发中的应用，深部煤层压裂形成的裂缝复杂程度逐渐提升，但低粘度压裂液携带圆球形支撑剂在复杂深部煤层气裂缝中的输运性能和转向性能有限，导致圆球形颗粒对于分支裂缝及远端裂缝的铺置效果差，严重影响深部煤层气体积压裂的效果。在此基础上，基于仿生学的理念，提出了一种能在低粘压裂液中具备高效输运和转向能力的仿生学蒲公英支撑剂，为进一步了解不同施工参数情况下该种支撑剂在深部煤层裂缝中的输运和转向性能，基于深部煤层中常见的T 型裂缝，构建了T型可视化复杂裂缝支撑剂输运实验系统，研究了排量、射孔位置、压裂液粘度、支撑剂粒径、支撑剂浓度等施工参数对于仿生学蒲公英支撑剂在T型裂缝中输运及转向性能的影响，发现随着排量的提升，仿生学蒲公英支撑剂在T型裂缝主裂缝中的支撑面积和砂堤通道率逐渐提升，同时更多的支撑剂转向进入T型裂缝的分支裂缝中，说明排量增加，仿生学蒲公英支撑剂的输运和转向性能随之提升。仿生学蒲公英支撑剂在不同粘度的压裂液中均能保持较好的输运效率，同时能够堆积形成具有大通道的砂堤；中部单射孔能够在T型裂缝的分支裂缝和主缝中都形成更好的堆积效果；随着砂比的增加，支撑剂在T型裂缝的主裂缝和分支裂缝中的面积都逐渐增加，但增幅逐渐变缓，同时砂堤的通道率逐渐降低。基于施工因素的定性分析，综合推荐在深部煤层气应用仿生学蒲公英支撑剂时，采用中高排量、低粘度，中部射孔方式、小粒径支撑剂以及7～11%砂比。本研究能促进仿生学蒲公英支撑剂在深部煤层压裂中的规模化应用，同时也对我国深部煤层气的高效开发具有重要意义。

关键词：水力压裂仿生学蒲公英支撑剂支撑剂输运施工参数

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基于k近邻图的密度峰值聚类算法

控制与决策 2025年

作者：陈梅魏礼磊尤远毓秀唐晟洲兰州交通大学电子与信息工程学院

密度峰值聚类(density peaks clustering, DPC)算法简单高效,能够识别任意形状簇,但在处理簇间密度差异大的数据集时,不能准确识别出簇中心.同时,其分配策略可能会导致连续的分配错误.为解决上述问题,提出一种基于k近邻图的密度峰值聚类... 详细信息

密度峰值聚类(density peaks clustering, DPC)算法简单高效,能够识别任意形状簇,但在处理簇间密度差异大的数据集时,不能准确识别出簇中心.同时,其分配策略可能会导致连续的分配错误.为解决上述问题,提出一种基于k近邻图的密度峰值聚类(kNNG-DPC)算法.首先,算法利用k近邻思想构造k近邻全局图和局部图,并在此基础上提出新的局部密度和相对路径距离,从而保证簇中心选取的正确性;然后,制定一种两级分配策略,对不同密度大小的数据点采用不同的分配策略,以避免出现连续的分配错误.在10个合成数据集和8个真实数据集上,将kNNG-DPC算法与6种优秀的聚类算法进行对比.实验结果表明, kNNG-DPC算法的聚类表现优于对比算法,能获得更好的聚类结果.

关键词：聚类密度峰值 k近邻图相对路径距离两级分配策略

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航空发动机压气机钛火包容性评价及机理研究

材料工程 2025年 143-153页

作者：弭光宝孙若晨邱越海董富礼中国航发北京航空材料研究院先进钛合金航空科技重点实验室清华大学新材料国际研发中心

航空发动机压气机钛火燃烧产生的大量熔滴及其产物会造成钛合金机匣烧穿，并致使其非包容失效，危害巨大。基于钛合金熔滴烧蚀机理和激光点火技术探索压气机钛火包容性定量评价方法，建立以TC4钛合金机匣水平扩展、垂直滴落两种构型抗... 详细信息

航空发动机压气机钛火燃烧产生的大量熔滴及其产物会造成钛合金机匣烧穿，并致使其非包容失效，危害巨大。基于钛合金熔滴烧蚀机理和激光点火技术探索压气机钛火包容性定量评价方法，建立以TC4钛合金机匣水平扩展、垂直滴落两种构型抗熔滴烧穿能力为特征参数的测试与评价方法，实现了模拟气流环境下钛火扩散传播行为以及失效临界条件的实验验证。结果表明：在垂直滴落构型下，钛合金熔滴烧穿机匣的机理在于滴落接触界面处形成的局部高度热量集中；受传热机制影响，钛合金机匣基底原子动能急速升高，形成贯穿性液相区，最终造成烧穿，即钛火非包容失效；而在水平扩展构型下，熔滴在水平移动时会受到一定的反向气流作用等机制影响，削弱扩展效应。当熔滴在重力或离心力等作用下长期黏附于机匣模拟件表面时，释放的热量足以烧穿钛合金机匣，其临界厚度在1.5～2 mm之间。

关键词：钛合金机匣钛火包容性熔滴烧穿分子动力学航空发动机

基于多智能体的智能自主系统任务可靠性评估方法

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中国舰船研究 2025年

作者：杨诚刘虹晓王莹杨京礼中国船舶集团有限公司综合技术经济研究院哈尔滨工业大学电子与信息工程学院

[目的]针对智能自主系统因组成要素解耦、系统状态多变、故障传播规律复杂等特点导致其任务可靠性难以准确评估的问题，提出一种基于多智能体的智能自主系统任务可靠性评估方法。[方法]通过构建基于双层网络结构的可靠性仿真框架，实现... 详细信息

[目的]针对智能自主系统因组成要素解耦、系统状态多变、故障传播规律复杂等特点导致其任务可靠性难以准确评估的问题，提出一种基于多智能体的智能自主系统任务可靠性评估方法。[方法]通过构建基于双层网络结构的可靠性仿真框架，实现智能自主系统信息传播过程和故障传播过程的分离表达与耦合关联；通过设计智能自主系统中各类组成元素的属性、行为与接口，搭建具备通用性的故障传播与状态切换机制；在分析智能自主系统任务可靠性影响要素的基础上，制定多阶段任务成功判据；基于Anylogic仿真平台，开发具备单次过程仿真与多次蒙特卡洛仿真能力的智能自主系统任务可靠性评估模型。[结果]仿真结果表明，所提方法能够实现智能自主系统典型任务的可靠性定量评估，并能挖掘影响智能自主系统任务可靠性的关键故障因素。[结论]所提方法有利于实现智能自主系统的状态感知与能力自主组织。

关键词：自主系统智能自主系统可靠性任务可靠性可靠性评估多智能体

基于同态加密和K-means聚类算法的用户充电模式聚类和需求响应潜力评估

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电力自动化设备 2025年

作者：杨景旭郑楷洪周尚礼曾璐琨南方电网数字电网集团有限公司

为解决利用单充电站数据进行用户充电模式提取不准确、不全面的问题，提出在保证用户隐私安全的前提下充分利用区域内多个充电站充电数据来提取用户的充电模式，基于同态加密和K-means聚类算法提出用户充电模式聚类模型和需求响应潜力... 详细信息

为解决利用单充电站数据进行用户充电模式提取不准确、不全面的问题，提出在保证用户隐私安全的前提下充分利用区域内多个充电站充电数据来提取用户的充电模式，基于同态加密和K-means聚类算法提出用户充电模式聚类模型和需求响应潜力评估方法。综合考虑不同充电模式在起始充电时间、充电时长和充电功率方面的差异，提出充电模式综合误差作为新的充电模式聚类标准，基于此提出基于手肘法的最优聚类数确定方法。提出了基于同态加密算法的用户充电模式提取方案，阐述了方案的参与主体、密钥和随机数管理、数据链式加密操作、算法步骤。提出了综合考虑用户日充电频率、充电模式的需求响应时段重合度、充电功率以及充电概率的用户需求响应潜力评估和排序方法，基于此提出充电站充电负荷需求响应潜力计算方法。通过算例验证了所提方法的有效性。

关键词：电动汽车同态加密充电模式需求响应充电站聚类 K-means聚类算法

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资源相互依赖的武器化与去武器化

国际经济合作 2025年

作者：宋亦明姜礼豪王文龙北京外国语大学国际关系学院

近半个世纪以来，复合相互依赖已经从国际政治经济关系的稳定器异变为跨国经济胁迫的重要武器。为了更好地理解相互依赖的“武器化转向”，本文在与经济制裁、经济方略、经济安全等文献对话的基础上，尝试探讨不同类型的资源相互依赖武... 详细信息

近半个世纪以来，复合相互依赖已经从国际政治经济关系的稳定器异变为跨国经济胁迫的重要武器。为了更好地理解相互依赖的“武器化转向”，本文在与经济制裁、经济方略、经济安全等文献对话的基础上，尝试探讨不同类型的资源相互依赖武器化程度存在差异的成因。研究发现，石油因其产销结构的高度分散、储备体系的完善、卡特尔组织的失效而呈现出去武器化态势。天然气因为运输高度依赖资产专用性较高的管道、遵循长约合同的商业方式、受制于明显的季节性因素而呈现出较低程度的武器化态势。以镓、锗等为代表的关键矿产因为储量的稀缺性、生产的集中性和功能的相对不可替代性而呈现出较高程度的武器化态势。可以预见，未来关键矿产将成为大国战略竞争的主要武器和国际经济纷争的重要原因。

关键词：相互依赖经济方略武器化资源安全化石能源关键矿产

双激发驱动的全组分响应镧系金属-有机骨架用于多元疾病标志物的双模式检测（英文）

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Science China Materials 2025年

作者：陈国礼代斌郝继娜李永生 Lab of Low-Dimensional Materials Chemistry Key Laboratory for Ultrafine Materials of Ministry of Education Frontier Science Center of the Materials Biology and Dynamic Chemistry Shanghai Engineering Research Center of Hierarchical Nanomaterials School of Materials Science and Engineering East China University of Science and Technology School of Chemistry and Chemical Engineering State Key Laboratory Incubation Base for Green Processing of Chemical Engineering Shihezi University

检测多种小分子代谢标志物比生物大分子更能灵敏、实时地反馈生理或病理状态,但因其缺乏特定识别基团,使其精准检测更具挑战性.现有荧光探针大多仅在单一激发波长下对不同分析物产生类似的输出且含非功能组分,难以同时准确检测多个小分...

检测多种小分子代谢标志物比生物大分子更能灵敏、实时地反馈生理或病理状态,但因其缺乏特定识别基团,使其精准检测更具挑战性.现有荧光探针大多仅在单一激发波长下对不同分析物产生类似的输出且含非功能组分,难以同时准确检测多个小分子标志物.针对此,我们充分利用MOFs有机和无机构建单元,导向设计了一种双激发驱动、全组分响应的MOF荧光探针（CeTMA-TMA-Eu）,分别在262和296 nm激发下实现了对疾病标志物假尿苷（Ψ,与TMA配体作用过滤262 nm激发光）和N-乙酰天冬氨酸(NAA,诱导Ce4+节点价态变化)的特异荧光猝灭和增强响应,其检出限低至0.16和0.15μM,检测范围分别为0–180和0–100μM.该探针减少了与非目标分子的相互作用,显著提高了探针区分各目标物的选择性和分辨率.

关键词：

废弃矿山地质环境问题及修复治理方法探究——以莲花山泉眼镇废弃矿山工程为例

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石材 2025年第1期 10-12页

作者：贾忠礼中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队吉林长春130000

本文以莲花山泉眼镇废弃矿山工程为例,分析了废弃矿山地质环境问题,明确了治理目标和治理原则,阐述了具体治理修复方法和保障措施,希望能够有效落实废弃矿山地质环境修复工作,提高修复质量和修复效果。

关键词：废弃矿山地质环境问题治理修复落实要点

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