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钴基催化剂的制备及其电解海水性能的研究

钴基催化剂的制备及其电解海水性能的研究

作者：汪相国成都大学

学位级别：硕士

传统化石燃料的大量消耗所带来的日益严重的能源危机和环境问题,促使人类不断探索环保能源和可再生能源。氢（H）因其能量密度高、可再生和无污染的特点而成为化石燃料的理想替代品。目前,电解水技术为大量生产高纯度H提供了一条便捷、... 详细信息

传统化石燃料的大量消耗所带来的日益严重的能源危机和环境问题,促使人类不断探索环保能源和可再生能源。氢（H）因其能量密度高、可再生和无污染的特点而成为化石燃料的理想替代品。目前,电解水技术为大量生产高纯度H提供了一条便捷、可持续的途径,大规模的水电解无疑会加剧淡水的短缺。相比之下,海水占地球总水量的97%,电解海水具有大规模制氢潜力。目前,铂基催化剂是高效的析氢反应催化剂,但其储量有限和高成本严重阻碍了其在商业上大规模的应用推广。同时,由于海水成分复杂、盐度高,大多数电催化剂电解海水制氢面临着阴极氯离子氧化的竞争性反应和氯离子对电极材料的腐蚀等严峻问题。因此,开发廉价、高活性、稳定的海水电解电催化剂的替代品具有重要的理论和实际意义,近年来的研究也表明,Co基催化剂可以有效地催化HER。并且,在单金属催化剂中加入其他金属,由于电子结构的优化协同效应,可以提高电催化HER的性能。在进行电化学测试之前,传统的钴基催化剂粉末需要用Nafion这样的聚合物粘合剂将这些粉末固定在集流器上,这会阻塞催化活性位点,抑制反应物和气体产物的扩散,并且催化剂很容易从集流器上脱落。因此,制备无粘结剂、无定形的钴基电催化剂具有很强的吸引力。基于此,本文主要制备过渡金属钴基催化剂对单功能HER电催化材料展开表面微结构和活性组分的调控,具体研究内容如下:（1）通过一步电沉积法在3D多孔泡沫镍（NF）上制备Co-Mo-B/NF非晶膜作为碱性介质中高效的HER电催化剂。在并研究了Co-Mo-B/NF在碱性淡水（1 M KOH）和碱性模拟海水（1 M KOH+0.5 M Na Cl）以及碱性海水（1 M KOH+海水）中的电催化性能。Co-Mo-B/NF作为优异的集成3D HER阴极,表现出优异的催化活性,只需要174、185以及199 m V的低过电势就可以在碱性淡水、模拟海水和碱性海水中驱动100 mA cm的电流密度。此外,还能在碱性海水中能保持至少24小时的电化学耐久性。Co-Mo-B/NF作为优异的HER阴极,Co-Mo-B/NF中的富电子Mo呈现低价态,能够有效的促进析氢活性,表现出优异的催化活性,这项工作将为开发用于析氢应用的NF基底等有吸引力的催化剂载体开辟道路。（2）在泡沫镍基底上通过一步电沉积法首先合成Co-P/NF非晶膜纳米阵列,通过调控不同电沉积时间制备了作为一种促进析氢电催化的新型3D电催化剂。这种Co-P/NF催化剂在碱性淡水（1 M KOH）和碱性模拟海水（1 M KOH+0.5 M Na Cl）以及碱性海水（1 M KOH+海水）中分别只需要170、151以及213 m V的低过电势就可驱动100mA cm的电流密度,具有出色的HER活性。在碱性海水的塔菲尔斜率值为120.2 m V dec略大于碱性淡水88 m V dec和碱性模拟海水66.8 m V dec。表明反应动力学比碱性淡水和碱性海水中快。此外,Co-P/NF催化剂在碱性海水电解液中能够稳定运行30 h,该结果表明Co-P膜可以有效抑制海水中的杂质离子对催化剂的腐蚀,具有优异的催化稳定性和催化活性。

关键词：过渡金属钴基催化剂活性组分稳定性催化活性

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激光通信中液晶光学相控阵技术的研究进展

激光与光电子学进展 2024年

作者：贺晓娴周思雨汪相如电子科技大学光电科学与工程学院

作为一种新兴的非机械式波束控制技术,光学相控阵大大提高了系统的效率和稳定性,具有低重量、小尺寸、快速波束赋形和低功耗等优点,在多个领域得到了广泛的应用。本文从波束指向器的角度，综述了液晶空间光学相控阵技术在激光通信中的... 详细信息

作为一种新兴的非机械式波束控制技术,光学相控阵大大提高了系统的效率和稳定性,具有低重量、小尺寸、快速波束赋形和低功耗等优点,在多个领域得到了广泛的应用。本文从波束指向器的角度，综述了液晶空间光学相控阵技术在激光通信中的研究进展。根据激光通信系统对波束指向器的性能要求，从大口径、大角度、快速响应、多波束和偏转效率提升等多方面介绍了液晶光学相控阵领域的研究现状与最新进展，总结了液晶光学相控阵目前面临的问题及未来的发展趋势。

关键词：激光通信光学相控阵液晶空间光调制器

激光通信中液晶光学相控阵技术的研究进展（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第7期 59-69页

作者：贺晓娴周思雨赵基翔汪相如电子科技大学光电科学与工程学院新疆大学软件学院

作为一种新兴的非机械式波束控制技术，光学相控阵大大提高了系统的效率和稳定性，具有低质量、小尺寸、快速波束赋形和低功耗等优点，在多个领域得到了广泛的应用。本文从波束指向器的角度，综述了液晶空间光学相控阵技术在激光通信中... 详细信息

作为一种新兴的非机械式波束控制技术，光学相控阵大大提高了系统的效率和稳定性，具有低质量、小尺寸、快速波束赋形和低功耗等优点，在多个领域得到了广泛的应用。本文从波束指向器的角度，综述了液晶空间光学相控阵技术在激光通信中的研究进展。根据激光通信系统对波束指向器的性能要求，从大口径、大角度、快速响应、多波束和偏转效率提升等多方面介绍了液晶光学相控阵领域的研究现状与最新进展，总结了液晶光学相控阵目前面临的问题及未来的发展趋势。

关键词：激光通信光学相控阵液晶空间光调制器

激光通信中液晶光学相控阵技术的研究进展(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第7期61卷 51-61页

作者：贺晓娴周思雨赵基翔汪相如电子科技大学光电科学与工程学院四川成都611731 新疆大学软件学院新疆乌鲁木齐830091

作为一种新兴的非机械式波束控制技术,光学相控阵大大提高了系统的效率和稳定性,具有低质量、小尺寸、快速波束赋形和低功耗等优点,在多个领域得到了广泛的应用。本文从波束指向器的角度,综述了液晶空间光学相控阵技术在激光通信中的研... 详细信息

作为一种新兴的非机械式波束控制技术,光学相控阵大大提高了系统的效率和稳定性,具有低质量、小尺寸、快速波束赋形和低功耗等优点,在多个领域得到了广泛的应用。本文从波束指向器的角度,综述了液晶空间光学相控阵技术在激光通信中的研究进展。根据激光通信系统对波束指向器的性能要求,从大口径、大角度、快速响应、多波束和偏转效率提升等多方面介绍了液晶光学相控阵领域的研究现状与最新进展,总结了液晶光学相控阵目前面临的问题及未来的发展趋势。

关键词：激光通信光学相控阵液晶空间光调制器

原位合成LDHs@地聚物复合材料的矿物组成及除磷效果

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材料导报 2024年第8期38卷 107-112页

作者：宋学锋王楠西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055

以高铝粉煤灰、粒化高炉矿渣为前驱体,以氢氧化钠-碳酸钠、氢氧化钙-二水硫酸钙为混合激发剂,原位合成了两种富含层状双金属氢氧化物(LDHs)的粉煤灰-矿渣地聚物复合材料(LDHs@地聚物)。采用XRD、SEM-EDS微观测试手段,分析了LDHs@地聚物... 详细信息

以高铝粉煤灰、粒化高炉矿渣为前驱体,以氢氧化钠-碳酸钠、氢氧化钙-二水硫酸钙为混合激发剂,原位合成了两种富含层状双金属氢氧化物(LDHs)的粉煤灰-矿渣地聚物复合材料(LDHs@地聚物)。采用XRD、SEM-EDS微观测试手段,分析了LDHs@地聚物的主要矿物组成;以LDHs@地聚物复合材料为吸附剂,采用静态吸附试验考察了其除磷效果。研究结果表明:以氢氧化钠-碳酸钠为激发剂、活性氧化镁为调节材料,原位合成了CO_(3)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料;以氢氧化钙-二水硫酸钙为激发剂,原位合成了SO_(4)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料。在H_2PO_4~-初始浓度为100 mg·L^(-1)、固液比为1∶100的吸附条件下,掺8%的活性MgO制备的CO_(3)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料经热处理后对H_(2)PO_(4)^(-)的吸附容量、去除率分别为9.51 mg·g^(-1)和95.1%;以质量比1∶1的氢氧化钙-二水硫酸钙为激发剂制备的SO_(4)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料对H_2PO_(4)^(-)的吸附容量、去除率分别为9.99 mg·g^(-1)和99.9%;相同条件下,SO_(4)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料比CO_(3)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料具有更优异的除磷效果。

关键词：地质聚合物活性氧化镁层状双金属氢氧化物水滑石磷吸附

可解释机器学习在信息资源管理领域的应用研究综述

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数据分析与知识发现 2024年第1期8卷 16-29页

作者：刘智锋王继民北京大学信息管理系北京100871

【目的】对可解释机器学习方法及其在信息资源管理领域的应用研究进行梳理和总结,发现不足并做出展望。【文献范围】使用可解释机器学习的相关关键词构建检索式,在中国知网和Web of Science等平台中检索,根据纳入排除标准,共获取44篇相... 详细信息

【目的】对可解释机器学习方法及其在信息资源管理领域的应用研究进行梳理和总结,发现不足并做出展望。【文献范围】使用可解释机器学习的相关关键词构建检索式,在中国知网和Web of Science等平台中检索,根据纳入排除标准,共获取44篇相关文献进行评述。【方法】从机器学习流程出发,构建一般性的可解释机器学习框架,重点梳理可解释机器学习方法分类,然后对可解释机器学习在信息资源管理领域的应用现状进行归纳总结。【结果】一般性的可解释机器学习框架包含事前解释、可解释模型以及事后解释三个不同的模块;事后可解释方法在健康信息学、网络舆情、科学计量学以及社交网络用户行为等领域具有广泛的应用,其中常用的方法为SHAP和特征重要性分析;现有研究存在应用方法单一和融合不足、因果关系探究不够、针对多源异构数据的解释不足以及领域应用有待拓宽等问题。【局限】本文重点关注可解释机器学习的应用及存在的不足,未对算法原理进行深入阐述。【结论】未来研究应加强可解释机器学习方法的融合使用,探究基于因果机器学习的可解释机器学习,引入面向多源异构数据的可解释机器学习方法,拓宽在信息推荐、信息检索和信息计量等多个领域的应用。

关键词：可解释机器学习 SHAP 信息资源管理研究进展

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去泛素化酶在肾细胞癌中的作用

生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 276-299页

作者：罗霞金晓锋宁波大学医学部生物化学与分子生物学系浙江省病理生理学技术研究重点实验室宁波315211

肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)是成人肾脏的原发性恶性肿瘤。泛素-蛋白酶体系统(ubiquitinproteasome system,UPS)对控制蛋白质水平和调节生理病理过程至关重要。去泛素化酶(deubiquitinases,DUBs)是UPS的关键成分,特别是从靶蛋... 详细信息

肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)是成人肾脏的原发性恶性肿瘤。泛素-蛋白酶体系统(ubiquitinproteasome system,UPS)对控制蛋白质水平和调节生理病理过程至关重要。去泛素化酶(deubiquitinases,DUBs)是UPS的关键成分,特别是从靶蛋白中去除泛素链,通过严格调节正常生理学中泛素化和去泛素化之间的平衡,对蛋白质稳态和质量控制显示出至关重要的作用。越来越多的研究表明,功能异常的DUBs与RCC的进展和转移有关。根据底物的不同,一些DUB可能会抑制RCC,而另一些则促进。本文综述了RCC相关DUB的最新研究进展,描述了其分类、功能作用,总结了DUB在RCC中的作用和作用机制,并讨论了靶向DUBs用于癌症治疗。

关键词：肾细胞癌泛素-蛋白酶体系统去泛素化酶

基于煤颗粒−结合水复合相的水煤浆导热系数预测模型

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煤炭学报 2024年第5期49卷 2538-2546页

作者：蒋海锋张华驰赵辉许建良梁钦锋李伟锋刘海峰华东理工大学上海煤气化工程技术研究中心上海200237 华东理工大学国家能源煤气化技术研发中心上海200237 华东理工大学含碳废弃物资源化零碳利用教育部工程研究中心上海200237 中化泉州石化有限公司福建泉州332501

水煤浆气流床气化是目前大型先进煤气化技术之一,提升水煤浆气化效率有助于推动煤炭清洁高效利用。水煤浆预热技术被认为是提高煤气化能源利用效率的关键技术之一。目前,复杂液固悬浮液导热系数的变化规律和内在机理仍未被完全认识。导... 详细信息

水煤浆气流床气化是目前大型先进煤气化技术之一,提升水煤浆气化效率有助于推动煤炭清洁高效利用。水煤浆预热技术被认为是提高煤气化能源利用效率的关键技术之一。目前,复杂液固悬浮液导热系数的变化规律和内在机理仍未被完全认识。导热系数是介质流动换热的重要基础参数,表征着其在稳态导热过程的导热能力。利用瞬态热线法测定不同温度下相同质量分数水煤浆的导热系数,实验结果表明:温度越高,导热系数越高。在室温下测定不同质量分数下水煤浆的导热系数,实验结果表明可以分为2个阶段:质量分数从51%增大到58%时为下降区,导热系数快速下降,由0.401 W/(m·K)降至0.358 W/(m·K);而质量分数继续增加,从58%到67%时为恒定区,导热系数基本保持在0.358 W/(m·K)。基于实验结果,综合考虑平行模型、麦克斯韦模型、广义自洽模型等复合材料模型,提出煤颗粒−结合水复合的水煤浆导热系数平行预测模型。水煤浆中的水分包含自由水和结合水,结合水会和煤颗粒形成煤颗粒−结合水复合相,将水煤浆视为复合相和自由水相组成的两相复合材料。在下降区,随着煤颗粒质量分数的增加,自由水相减少,复合相不变,水煤浆导热系数快速降低;在恒定区,随着煤颗粒质量分数的进一步增加,复合相中的结合水量减少,但复合相的导热系数基本维持稳定。

关键词：水煤浆质量分数导热系数煤水复合模型结合水

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光纤时间频率同步技术及应用

仪器仪表学报 2024年第2期45卷 47-62页

作者：陈雨锋王波清华大学精密仪器系北京100084 时空信息精密感知技术全国重点实验室北京100084 光子测控技术教育部重点实验室北京100084 中国兵器工业导航与控制技术研究所北京100089

时间是人类目前测量和复现不确定度指标最高的物理量,代表了人类科技发展的最高水平。光纤时频同步技术经过几十年的发展,目前已广泛应用于量子计量、射电干涉测量、定位导航、现代通信、电力电网、高能物理、大地测量等诸多领域,成为... 详细信息

时间是人类目前测量和复现不确定度指标最高的物理量,代表了人类科技发展的最高水平。光纤时频同步技术经过几十年的发展,目前已广泛应用于量子计量、射电干涉测量、定位导航、现代通信、电力电网、高能物理、大地测量等诸多领域,成为人类社会高效运行的重要支撑。得益于光纤时频同步技术的高可靠性和高稳定度,综合原子时“分布式”和“实时性”这一长期存在的矛盾得到了解决。文章介绍了光纤时频同步技术的发展历史、各技术路径的研究现状,以及基于北京地区光纤时频同步网生成的分布式实时综合原子时。在此基础上,指出光纤时频同步的发展重点正从技术研究转为大规模网络化应用,开展基于光网络的多功能、多应用融合研究,实现一体化通信、感知、计算、测量、控制,将是未来的重要发展趋势。

关键词：光纤网络时间同步频率同步光载射频综合原子时