检索结果-南通市图书馆

作者：汪鹞安徽农业大学

学位级别：硕士

随着农业机械的智能化发展,插秧机的精准自动导航技术成为国内外大量学者的研究热点。与卫星导航相比较,机器视觉拥有成本低、对农业规模与操作者技术要求低、适用性更佳等优点,使其使用门槛和对土地规模要求低,契合我国的国情和农业现... 详细信息

随着农业机械的智能化发展,插秧机的精准自动导航技术成为国内外大量学者的研究热点。与卫星导航相比较,机器视觉拥有成本低、对农业规模与操作者技术要求低、适用性更佳等优点,使其使用门槛和对土地规模要求低,契合我国的国情和农业现状,一度被认为是今后导航技术的重要发展方向。作为插秧机视觉导航系统中的关键技术,秧苗行线提取的准确度直接影响了插秧机自主行走的精度。但田间相机所获图像的视觉特性易受光照影响,使得秧苗行线提取准确度降低。为提高插秧机视觉导航系统对光照的适应性,本课题对复杂光照环境下水稻秧苗行线提取技术进行了深入的研究。主要研究内容如下:（1）水稻秧苗图像处理的基本理论分析分析RGB和HSV两种色彩空间模型各分量的相关性和光照色彩特性,确定复杂环境下非均匀光照图像处理的色彩空间模型;研究光照分量提取方法,比较分析变分框架Retinex、双边滤波和快速引导滤波算法的光照分量提取效果和算法复杂度,选择边缘保持性能好、算法复杂度低的快速引导滤波算法进行光照分量的提取。（2）基于亮度分区自适应Gamma的图像亮度校正算法研究研究传统自适应Gamma的图像亮度校正算法对秧苗图像的适应性,针对其不足,提出一种基于亮度分区自适应Gamma的图像亮度校正算法。在HSV色彩空间模型中提取图像亮度分量,计算分区阈值,基于阈值实现低亮度、正常亮度和高亮度的图像亮度分区;在光照-反射成像模型的理论基础上,采用快速引导滤波算法获取全图像的光照分量;构建分区自适应的Gamma校正函数,依据光照信息分布特点自适应调节校正参数,实现亮度自适应校正与色彩饱和度恢复,试验结果表明该算法能够有效改善光照不均匀对秧苗信息分割造成的影响。（3）基于分区域特征点聚类的秧苗行线提取算法研究对校正后的水稻秧苗行像素点进行垂直投影,分析秧苗图像特点;采用超绿特征因子和Otsu自适应阈值分割秧苗像素,基于秧苗图像特点进行分区域特征点提取和聚类;并选用最小二乘法、标准Hough算法和随机Hough算法对聚类后的秧苗特征点进行直线拟合并做出对比试验分析,试验结果表明该算法具有耗时短、准确度高等优点,可为插秧机自主行走提供可靠的导航信息。

关键词：插秧机视觉导航秧苗行线亮度校正分区域特征点聚类

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基于直推式多示例学习的图像分类算法研究

基于直推式多示例学习的图像分类算法研究

作者：汪旗安徽大学

学位级别：硕士

随着多媒体、英特网等技术的快速发展,以及近年来数码产品的普及,产生的数字图像呈爆炸性地增长。如何对这样的海量数字图像进行有效地管理并将其应用到各个领域已经成为新的研究热点,其中如何对这些图像进行分类就是一个急待解决的重... 详细信息

随着多媒体、英特网等技术的快速发展,以及近年来数码产品的普及,产生的数字图像呈爆炸性地增长。如何对这样的海量数字图像进行有效地管理并将其应用到各个领域已经成为新的研究热点,其中如何对这些图像进行分类就是一个急待解决的重要问题。传统的图像分类方法通常基于人工标记,但这种方法存在着两个难以解决的问题：一是受制于人自身的因素,人工标记的图像往往带有强烈的主观性;二是人工标记图像工程浩大,费时费力,难以大量地进行。基于内容的图像分类技术发展于上个世纪九十年代,该方法通过提取图像的底层特征,再进行一系列的处理与学习,最终达到分类的目的。虽然基于内容的图像分类技术已经取得一些研究成果,但是已有的方法通常基于图像的单一特征进行处理,而图像中包含的内容通常不止一个,单一的特征不足以充分地描述图像,而多示例学习方法由于其特殊性可以很好的处理这个难题。本文在深入研究多示例学习及支持向量机的基础上,提出了两种新的多示例学习方法来解决图像分类问题。本文的主要研究内容如下：1、提出了一种基于直推式支持向量机技术的多示例学习算法DD-TSVM。该方法采用多样性密度算法寻找示例空间中的局部极值点,采用寻找到的局部极值点来构建特征空间,将包非线性映射到重新构建的特征空间中去,最后采用直推式支持向量机来训练分类器。该算法有效利用了未标记样本,基于Corel图像数据库的实验结果表明,DD-TSVM算法具有良好的性能。2、针对多示例学习训练数据中存在冗余数据的问题,提出了一种新的多示例学习算法DDRS-TSVM。该算法在DD-TSVM算法的基础上引入基于邻域的粗糙集技术来处理多示例学习训练数据,消除冗余数据对算法分类效果的影响,基于Corel图像集的实验结果表明,DDRS-TSVM算法效果较DD-TSVM算法有所提高。

关键词：多示例学习图像分类多样性密度属性约简直推式支持向量机

GFRP管-混凝土-钢管组合柱构造优化研究

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GFRP管-混凝土-钢管组合柱构造优化研究

作者：汪丁武汉科技大学

学位级别：硕士

纤维增强复合材料具有轻质、高强和耐腐蚀性,钢管具有承载力高和变形能力强的特点。GFRP管、混凝土和钢管形成的组合柱集中三种材料的优点,解决了柱不耐腐蚀及承载能力弱的问题,具有较好的应用前景。目前,对于GFRP管-混凝土-钢管组合柱... 详细信息

纤维增强复合材料具有轻质、高强和耐腐蚀性,钢管具有承载力高和变形能力强的特点。GFRP管、混凝土和钢管形成的组合柱集中三种材料的优点,解决了柱不耐腐蚀及承载能力弱的问题,具有较好的应用前景。目前,对于GFRP管-混凝土-钢管组合柱的轴压性能、偏压性能等方面展开了大量研究,在该类组合柱的构造优化方面还有待进一步深入开展研究。本文就GFRP管厚度、钢管厚度、钢管有无加肋3个参数的变化来具体分析其对组合柱的轴压性能的影响,设计出最优构造形式的组合柱。本文以3个关键参数不同的组合柱为研究对象,进行了24个GFRP管-混凝土-钢管组合柱的轴压试验。通过有限元拓展关键参数的范围,对关键参数优化分析。研究组合柱的破坏形态,关键参数对组合柱荷载位移曲线以及组合柱中GFRP管与钢管轴压应力应变曲线的影响。并开展关键参数对组合柱力学性能敏感性分析,得到最优的组合柱构造形式。主要的研究结论如下:（1）组合柱在轴心受压下,GFRP管发生环向断裂,对应位置混凝土被压碎,内部钢管发生向内鼓曲变形。GFRP管厚度较小时,内部钢管在中部鼓起;GFRP管厚度较大时,内部钢管在双腰鼓起。（2）基于极限承载力和极限位移分析表明:GFRP管厚度对组合柱的轴压性能影响明显:钢管厚度对组合柱的影响较小;钢管加肋后对组合柱力学性能影响不大,对组合柱协同工作能力有一定的提升。（3）对不同厚度GFRP管优化分析表明4mm厚GFRP管是组合柱中最优的尺寸,对不同厚度钢管优化分析表明3.5mm厚钢管是最优的尺寸。对GFRP管厚度、钢管厚度以及钢管有无加肋的组合柱做敏感性分析表明GFRP管厚度为4mm、钢管厚度为3.5mm且钢管加肋的组合柱具有最佳轴压力学性能,是最优的构造形式。

关键词：轴压组合柱构造优化加肋钢管敏感分析

我国五个自治区人口红利、劳动参与率对经济增长的效应研究

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我国五个自治区人口红利、劳动参与率对经济增长的效应研究

作者：汪若愚新疆师范大学

学位级别：硕士

人口红利对于一个国家或是一个地区的经济增长具有十分重要的影响,而能够使人口红利更好地作用于经济增长,充分发挥人口红利所带来的人口年龄结构优势,则需要劳动参与率保持在一个较高的水平上且失业率维持在较低的水平。目前,我国五个... 详细信息

人口红利对于一个国家或是一个地区的经济增长具有十分重要的影响,而能够使人口红利更好地作用于经济增长,充分发挥人口红利所带来的人口年龄结构优势,则需要劳动参与率保持在一个较高的水平上且失业率维持在较低的水平。目前,我国五个自治区虽然均处于“人口红利”的阶段,但社会经济发展水平相对落后,经济增长速度较为缓慢。因此,基于五个地区的经济发展,从人口红利、劳动参与率与经济增长之间的关系入手,进一步对五个地区人口红利、劳动参与率对经济增长所产生的效应进行研究分析,进而推动五个自治区的经济发展,提升经济增长速度,缩小与其它地区经济发展的差距。主要研究内容如下:首先,对劳动参与率、人口红利和经济增长的相关概念界定、三者之间关系的有关文献进行梳理、总结以及对人口红利、劳动参与率与经济增长之间的关系进行理论分析;其次,对我国五个自治区2005年到2016年经济增长、人口红利、劳动参与率的状况进行描述统计分析,发现五个地区的发展趋势以及地区之间共性与差异性;然后,基于2005—2016年我国五个自治区人口红利、劳动参与率、经济增长的相关数据,分别对五个地区运用协整检验,分析三者之间的协整关系以及人口红利、劳动参与率对经济增长所产生的效应。结果显示,五个地区人口红利、劳动参与率与经济增长均具有协整关系,另外,除了广西的人口红利对经济增长产生负效应外,其它四个地区的人口红利均对经济增长产生正效应,同时五个地区的劳动参与率均对经济增长产生正效应;最后,对之前的内容进行总结,并针对五个自治区的具体情况提出相应的对策建议,包括:一、大力推进“供给侧”经济改革,加快产业结构调整与优化;二、积极修订完善有利于劳动参与率提升的政策,鼓励劳动力要素投入;三、高度重视人力资源的开发,加大教育和培训的力度;四、全面深化户籍管理制度改革,强化“人口红利”的效用;五、完善社会保障体系,消除劳动者参与劳动的后顾之忧。

关键词：五个自治区经济增长人口红利劳动参与率 GDP

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基于深度神经网络的漏洞权限生成方法

基于深度神经网络的漏洞权限生成方法

作者：汪高峰广州大学

学位级别：硕士

漏洞权限是网络安全防护中非常重要的一环,有了漏洞权限就可以构建漏洞利用链,可以指导安全工作者制定合理的应急策略。但是现在的漏洞库中缺乏漏洞权限的信息。目前对漏洞权限生成的研究处在起步阶段,主要使用的是基于专家规则的漏洞权... 详细信息

漏洞权限是网络安全防护中非常重要的一环,有了漏洞权限就可以构建漏洞利用链,可以指导安全工作者制定合理的应急策略。但是现在的漏洞库中缺乏漏洞权限的信息。目前对漏洞权限生成的研究处在起步阶段,主要使用的是基于专家规则的漏洞权限,使用深度学习方法生成漏洞权限的研究较少,本文提出了一种基于深度神经网络的漏洞权限生成方法,方法和结构具有创新性。(1)针对以往的漏洞权限生成模型过渡依赖漏洞描述信息的问题,本文提出了一种能够同时提取多种输入特征的漏洞权限生成模型3Ev-DNN。基于专家经验制定的漏洞权限分类规则,构建了漏洞权限规则库,再通过规则匹配得到一批漏洞权限。将这部分漏洞权限构建为数据集,使用三种不同的方法对不同的漏洞信息进行特征提取,再进行特征融合,将融合后的特征向量输入深度神经网络结构完成对模型的训练。数据集在本文提出的3Ev-DNN模型上的效果比前人使用的IG-DNN(Information gain–Deep Neural Network)模型准确率提高了约2.5%。(2)针对漏洞库中漏洞信息缺失的现象,采用Mask方法对漏洞权限影响因素进行了研究,方便确定后续的漏洞信息收集重点。由于漏洞库中的漏洞信息较多,且存在一定的信息丢失情况,对漏洞权限影响因素进行研究可以方便后续的漏洞信息收集。本文对基于规则匹配得到的数据集进行处理得到了一个更小的数据集,在两个数据集上通过对各项漏洞信息的Mask(遮盖)处理,通过横向对比和纵向对比发现CVSS(Common Vulnerability Scoring System)信息是相对重要的影响因素。(3)针对模型在漏洞描述特征提取中出现的过拟合现象,本文提出了一种新的IM(Important)-Dropout丢弃方法对漏洞描述的特征提取进行了改进。该方法可以提取更全面的漏洞描述特征,使用这一方法改进后的模型在漏洞权限生成任务上效果得到了提高,并且该方法同样适用于其他自然语言处理(Natural Language Processing,NLP)任务。本文主要提出了一种基于深度神经网络的漏洞权限生成模型3Ev-DNN,与IG-DNN模型使用相同数据集进行实验,印证了3Ev-DNN模型的有效性,并通过后续的IMDropout方法的改进进一步提高了模型对漏洞权限预测的性能。

关键词：漏洞权限深度神经网络影响因素特征提取丢弃方法

靶向Smurf1 HECT结构域的小分子抑制剂的细胞学水平验证

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靶向Smurf1 HECT结构域的小分子抑制剂的细胞学水平验证

作者：汪呈石河子大学

学位级别：硕士

背景/目的:骨质疏松是一种以骨量减少和骨组织破坏为特征并可引起骨折的常见病。随着我国人口老龄化的加剧,该病的患病人数越来越多,给病人和社会带来了沉重的经济负担。虽然其治疗方法较多,但目前最主要的还是药物治疗,如补钙,雌激素... 详细信息

背景/目的:骨质疏松是一种以骨量减少和骨组织破坏为特征并可引起骨折的常见病。随着我国人口老龄化的加剧,该病的患病人数越来越多,给病人和社会带来了沉重的经济负担。虽然其治疗方法较多,但目前最主要的还是药物治疗,如补钙,雌激素替代疗法等。然而,当前治疗骨质疏松的大多数药物的疗效并不理想,其原因在于这些药物主要是通过抑制骨的重吸收来提高骨密度,却难以促进骨的形成。因此,发现促进骨形成的新靶点、研发刺激骨合成的新型药物已经迫在眉睫。为深入探索促进骨形成的新途径,本课题主要筛选针对泛素连接酶Smurf1的小分子抑制剂,它可能会通过促进BMP通路来刺激骨形成,为后续研发骨形成促进剂类药物奠定基础。该类药物有望恢复丢失的骨量,大幅度提高骨密度,降低骨折发生率,对于防治骨质疏松具有重要意义。方法:我们首先利用计算机筛选技术得到了24个候选化合物。然后通过ALP活性检测实验和Western Blot技术对购买的上述候选化合物进行实体筛选,得到了效果最好的两个化合物,其编号分别为B06和B75。接着又进行了ALP染色和WST-1细胞增殖和细胞毒性检测等多种实验,从细胞学水平和分子机制上对B06和B75号化合物都进行了药效评价和验证。最后,采用Py MOL软件将B06和B75号化合物分别与Smurf1 HECT结构域的泛素结合区域进行分子模拟对接,预测了它们的结合构象,并对它们之间的相互作用进行了初步分析。结果:初筛和复筛实验表明化合物B06和B75的综合效果较好,可作为后续研究对象。浓度梯度实验和半衰期实验表明:随上述化合物浓度的提高,Smad1/5的蛋白水平总体上呈明显上升并趋于稳定的状态;加入上述化合物后,随时间的延长,Smad1/5的半衰期也有所延长。磷酸化实验和药效对比实验表明:上述化合物均能够提高p-Smad1的蛋白水平;而在BMP通路激活时它们的药效与MG132很接近。ALP染色和活性检测实验表明上述化化合物能够提高C2C12细胞中ALP的含量及活性。WST-1细胞增殖和细胞毒性检测实验表明:上述化合物能够促进C2C12细胞的增殖,且毒性较小。结论:综上所述,我们发现B06和B75号化合物不仅能通过抑制Smurf1与Ub的结合来提高并稳定内源性Smad1/5的蛋白水平,进而促进BMP信号通路的转导过程,而且还能显著增强C2C12细胞的成骨分化能力和细胞增殖能力。另外,计算机筛选的有关信息和分子模拟对接的图像分析表明上述两种化合物与Smurf1 HECT结构域的泛素结合区域之间结合的都比较牢固,且构象对接良好。因此相对其他实体候选化合物来说,化合物B06和B75的药效更好,且有促进骨形成的潜力。

关键词：骨质疏松 BMP-2 Smurf1 Smad1/5 碱性磷酸

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未成年犯缓刑适用研究

未成年犯缓刑适用研究

作者：汪铁柱西南政法大学

学位级别：硕士

未成年人犯罪是世界各国都面临的一个严峻问题。对未成年罪犯施加刑罚,不仅是为了对其惩罚,更要注重体现刑罚的教育矫正功能。缓刑作为非监禁刑的一种,在对未成年犯的教育改造中有天然的优势。《刑法修正案》(八)对未成年犯的缓刑适用... 详细信息

未成年人犯罪是世界各国都面临的一个严峻问题。对未成年罪犯施加刑罚,不仅是为了对其惩罚,更要注重体现刑罚的教育矫正功能。缓刑作为非监禁刑的一种,在对未成年犯的教育改造中有天然的优势。《刑法修正案》(八)对未成年犯的缓刑适用做出了一定改进,但是这些改进并不能满足缓刑制度对未成年犯刑罚适用的发展要求。因此,本文通过对我国未成年犯缓刑适用予以研究,分析其中存在的现实问题及其原因,并且针对这些问题与原因提出相应的完善措施与建议。全文共分为五个部分,约三万两千字。结构如下:第一部分:未成年犯缓刑概述。这部分内容首先陈述了缓刑的概念,并且描述了缓刑制度在我国的发展;其次对未成年人与未成年犯进行了界定,并且描述了当前未成年犯文化程度低、犯罪年龄低龄化、犯罪手段智能化等特点;最后说明当前我国的刑事政策、司法经验等都在促进未成年犯的缓刑适用。第二部分:未成年犯缓刑适用的理论基础。主要从三个方面进行论述,首先论述未成年犯缓刑适用契合未成年人应当遵循的的刑罚社会化、刑罚教育性等刑罚原则;其次阐述刑罚的谦抑性理论对未成年犯缓刑适用提供理论支撑;最后分析未成年犯缓刑适用具有多元价值的理论支撑,主要体现在能够避免监禁刑的弊端、保持未成年犯的社会性、促进未成年犯的自我改造等几个方面。第三部分:未成年犯缓刑适用的现状与问题。为了更加全面的了解未成年犯缓刑适用的具体情况,本部分通过实证统计描述了我国未成年犯缓刑适用的现状;其次,透过现象分析问题,客观揭示了我国未成年犯缓刑适用中存在的问题,主要体现为未成年犯的缓刑适用率较低、缓刑适用不规范、适用范围较窄等情形。第四部分:未成年犯缓刑适用问题的原因分析。未成年犯缓刑适用率较低、缓刑适用不规范等是由多方面的原因导致的,主要表现为:未成年犯缓刑适用条件太过狭窄、适用标准比较模糊、人格调查制度的缺乏以及缓刑考察监督的不完善等,这一系列问题都严重阻碍了我国未成年犯缓刑适用的科学发展。第五部分:未成年犯缓刑适用的完善。本部分是针对我国未成年犯适用缓刑中存在的问题及其原因而提出的具体完善建议。主要路径为:适当拓宽我国对未成年犯适用缓刑的条件、建立相对具体明确的未成年犯缓刑适用标准、建立未成年犯的人格调查制度等,通过以上措施使我国未成年犯的缓刑适用更加合理与规范。

关键词：未成年犯缓刑缺陷完善

扫描电化学显微镜研究铜基材料固体电化学行为及其电催化CO2还原性能

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扫描电化学显微镜研究铜基材料固体电化学行为及其电催化CO2还原...

作者：汪圳宁夏大学

学位级别：硕士

二氧化碳的过量排放造成了严重的环境问题,威胁着人类文明的可持续发展。电化学二氧化碳还原(CO2RR)反应生成高价值燃料和化学品是解决这一问题有希望的途径之一。阻碍CO2RR技术发展的一个关键挑战是反应动力学迟缓,这可以通过高效电催... 详细信息

二氧化碳的过量排放造成了严重的环境问题,威胁着人类文明的可持续发展。电化学二氧化碳还原(CO2RR)反应生成高价值燃料和化学品是解决这一问题有希望的途径之一。阻碍CO2RR技术发展的一个关键挑战是反应动力学迟缓,这可以通过高效电催化剂来解决。贵金属作为CO2RR的电催化剂,表现出了优异的催化活性和良好的稳定性。然而由于贵金属催化剂的可获得性有限,如铂、钯或金,且产物主要是CO,很难合成其他高附加值的化学品。用更丰富的元素取代它们是必要的。铜作为丰富的过渡金属元素之一,能够以可接受的活性和效率催化CO2RR形成深度还原产物(包括HCOOH、CO、CH3OH、C2H4、C2H5OH等),获得了研究者们的广泛关注。由于缺乏理论指导,寻找高活性和选择性的催化剂需要耗费大量的时间精力。为了更快捷和更深入的研究CO2RR催化体系,必须寻找一种高效的分析检测技术,实现对催化剂的高通量筛选。扫描电化学显微镜(SECM)作为扫描探针技术中的一员,由于具备高的空间分辨率、可快速探测电化学活性位点,已经应用于对材料微观结构局部电催化活性的探究。本文中,我们利用扫描电化学显微镜构筑并探究铜基材料在二氧化碳还原过程中的催化行为,系统地研究了不同电位下铜基催化剂的活性及选择性。本论文的主要研究内容如下:1.基于扫描电化学池显微镜(SECCM)技术用于原位合成铜掺杂氯化钠固体溶液微晶体并组装成微器件。在合成铜掺杂氯化钠固体溶液的过程中,研究了微电化学池中Cu(Ⅱ)-Cl体系的氧化还原行为,CV曲线证明微管与衬底接触的微液滴部位处于过饱和状态,符合薄层电化学响应特征。随后,通过将微晶体构筑在2.5 μm间隔金电极对之间研究了在没有电解质存在下的单个铜掺杂氯化钠微晶体的“固态”氧化还原行为,发现微晶体中存在可良好分辨的Cu零价、一价和二价之间的转化,需要注意的是,吸附态水提供H+作为对离子对整个体系起到至关重要的作用。随着电位扫描的不断进行,微晶体固态CV曲线逐渐表现为半导体特征。2.利用扫描电化学显微镜研究了合成的截断八面体型Cu2O微晶催化CO2电还原。将Cu2O催化剂滴涂分散在玻碳电极上作为工作电极,利用SECM的反馈模式研究了Cu2O NCs催化CO2RR。通过对负载有Cu2O催化剂的玻碳电极衬底施加不同电位(-0.3 V至-***/AgCl),发现在较低过电位处(-0.9 V ***/AgCl)优先发生析氢反应。衬底电位直至-1.1 V ***/AgCl,才在铂微电极的CV曲线上观察到明显的甲酸氧化峰。且在较高过电位处(-1.5 V ***/AgCl)观察到CO氧化的宽峰。因此,使用SECM可以精确的研究CO2RR的起始电位,以及不同衬底电位下相关产物的形成。3.通过扫描电化学池显微镜(SECCM)技术在玻碳电极上一步电沉积了一系列CuBi双金属微点阵列。通过调节电沉积参数,即电沉积时间(100 s、300 s、500 s),电解液中铜和铋的摩尔比例(1:1、3:1、5:1),从而调节催化剂纳米结构的形貌和催化性能。然后,利用扫描电化学显微镜反馈模式同时对沉积的微点阵列进行CO2还原反应活性成像。其中电沉积时间为100 s,Cu:Bi摩尔比为5:1的催化剂微点CO2还原活性最高。利用衬底产生/针尖收集(SG/TC)模式发现,在弱极化条件下(-1.2 V ***/AgCl),析氢反应(HER)优先出现在电沉积的CuBi双金属催化剂纳米结构的表面上,在较高过电位下(-1.5 V ***/AgCl)才产生甲酸盐产物。同时证明在没有CO2存在下,无法直接还原碳酸氢盐为甲酸。

关键词：扫描电化学显微镜固体溶液电催化二氧化碳还原甲酸盐

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金属氮氢化物复合材料储氢循环性能研究

金属氮氢化物复合材料储氢循环性能研究

作者：赵汪北京有色金属研究总院

学位级别：硕士

Li-Mg-N-H复合储氢材料具有较大的储氢容量和良好的可逆性,成为最有希望的实用储氢材料之一,但缓慢的吸放氢动力学限制了其广泛应用。添加LiBH4后,材料动力学性能得到一定改善,但放氢温度仍然较高,且循环性能较差。催化和复合可有效提高... 详细信息

Li-Mg-N-H复合储氢材料具有较大的储氢容量和良好的可逆性,成为最有希望的实用储氢材料之一,但缓慢的吸放氢动力学限制了其广泛应用。添加LiBH4后,材料动力学性能得到一定改善,但放氢温度仍然较高,且循环性能较差。催化和复合可有效提高LiMgBNH (1.1 MgH2-2LiNH2-0.1 LiBH4)储氢材料的动力学和热力学性能。本文首先研究了三种不同AB5型合金(LaNi3.8Al0.75Mn0.45、LaNi4Co、LaNi4.5Mn0.5)对LiMgBNH储氢材料吸放氢动力学性能的影响。三种合金均可有效改善LiMgBNH材料的放氢动力学,降低放氢温度和放氢反应激活能,其中对动力学性能改善最显著的是LaNi4.5Mn0.5合金。AB5型合金并未与LiMgBN H生成新相,合金产生催化作用的原因可能是合金的添加使LiMgBNH中N-H键的键能减小,有利于材料放氢,弥散分布的合金颗粒使合金的催化作用得以充分发挥。通过比较不同制备工艺对复合材料放氢动力学及循环性能的影响,发现高球料比制备的10wt.% LaNi45Mn0.5样品虽然具有较好的动力学性能,但因合金及基体材料颗粒较细,在吸放氢循环过程中容易聚集长大,150℃下循环性能较差,其平均放氢衰减量约为LiMgBNH样品的2倍。而低球料比制备的10 wt.% LaNi4.5Mn0.5样品合金颗粒尺寸增大,循环性能较LiMgBNH样品有明显改善。循环过程中颗粒的聚集长大增大了扩散传质的距离,引起动力学衰减,从而造成容量衰减。降低球料比后,样品中颗粒较大的LaN45Mn0.5合金具有一定的分散强化催化作用,即合金在循环过程中发生开裂粉化,一方面改善了颗粒的聚集情况,另一方面增大了合金的分散程度,使合金的催化性能发挥更充分,这可部分抵消因颗粒长大造成的动力学衰减,从而提高材料循环稳定性。本文研究了温度对复合材料吸放氢性能的影响,发现温度降低时,由于原子扩散减缓,复合材料动力学性能衰减明显。降低循环温度至140℃,低球料比制备的10wt.%LaNi4.5Mn0.5样品循环性能没有因颗粒长大减缓而改善。吸放氢不充分仍是其循环放氢衰减的一个重要原因。LaNi4.5Mn0.5合金可有效改善复合材料的颗粒聚集情况,但较小的添加量使其改善作用有限。将复合材料中LaNi4.5Mn0.5含量提高至30wt.%,材料的动力学性能提高,颗粒聚集情况明显改善。但材料颗粒长大明显,其150℃下循环性能与LiMgBNH样品及10wt.% LaNi4.5Mn0.5样品相比变差。原因是球磨过程中合金对基体材料有研磨作用,使基体材料颗粒变细,循环过程中更易长大。为进一步研究增大添加量后合金对复合材料循环性能的影响,将循环温度提高至180℃。LiMgBNH样品循环性能变差,而30wt.% LaNi4.5Mn0.5样品循环性能相对于未添加样有了明显的改善。由于循环温度升高,循环过程中颗粒快速长大,合金的分散强化催化作用变得明显,因此添加合金的复合材料循环性能明显改善。为降低合金对基体材料颗粒的研磨作用,采用三维摆动混合方法制备了30 wt.% LaNi4.5Mn0.5样品,由于合金分散度下降,其动力学性能较球磨样下降。因基体材料颗粒大小对复合材料循环性能的影响较大,150℃下该混合样品循环性能相对于球磨的30wt.%LaNi4.5Mn0.5样品有了明显提升。合金的添加也使混合样品的循环性能优于LiMgBNH样品。

关键词：储氢材料 LiMgBNH AB5型合金催化复合循环性能

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