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几类结晶二维材料的制备及能源转化、催化应用

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几类结晶二维材料的制备及能源转化、催化应用

作者：王丹博青岛科技大学

学位级别：硕士

二维材料有着独特的平面拓扑结构,能够表现出与其结构相关的光学、电学以及催化方面的性质,有望颠覆人们对传统材料的认知。同时它也是当前乃至未来材料科学研究的一个重大方向。迄今为止,在二维材料的研究报道中,其仍缺少高效的制备方... 详细信息

二维材料有着独特的平面拓扑结构,能够表现出与其结构相关的光学、电学以及催化方面的性质,有望颠覆人们对传统材料的认知。同时它也是当前乃至未来材料科学研究的一个重大方向。迄今为止,在二维材料的研究报道中,其仍缺少高效的制备方法、明确的构效关系以及新型的应用领域。所以发展新的制备方法、合成高度结晶的二维材料、拓宽二维材料的应用显得至关重要。本文主要在界面上、溶液中构筑了无机、有机两类结晶二维材料,研究了它们的结构及催化和光热转变性质,明确了其催化机理和光热转变原理,并且将其成功地应用于类酶催化及海水淡化等方面。论文主要由以下几部分组成:第一章:本部分概述了二维材料与共晶工程的制备方法、性质及材料应用方面的研究现状,提出了二维材料仍存在合成方法不能满足高结晶度与高效制备并存、缺少多功能型二维材料的问题,明确了采用以金属置换反应改善无机二维材料界面制备方法和利用共晶策略合成新型结晶二维材料的主要研究内容,旨在开发高效合成高度结晶二维材料的方法和应用。第二章:本部分通过把金属置换反应与界面反应相结合设计并合成了平均厚度为3.3 nm边长为1-10μm的正六边形超薄二维碱式碳酸铅纳米片,并且系统地研究了超薄二维碱式碳酸铅纳米片在类酶催化方面的性质。结果表明通过界面合成方法制备的超薄二维纳米薄片存在类酶催化的性质并且由于其大的比较面积和大量的铅活性中心使其催化活性优于市售碱式碳酸铅粉末。第三章:本部分利用给体-受体的相互作用,合成了类二维共晶。平面型给体四硫富瓦烯（TTF）与三棱柱型受体环三聚苯二酰亚胺（Tri-PMDI）发生了明显的电荷转移,形成了具有良好近红外光热转换效率的准二维电荷转移复合体。并在模拟海水淡化实验中,将海水蒸发效率提高到46.2%。第四章:本部分建立了基于π-π相互作用的双组分超分子二维单晶有机骨架。其中三棱柱状的环三聚萘二酰亚胺（Tri-PNDI）和平面的芘组成了二维网络。并且两者也存在着强的电荷转移,其进一步的电学性质有待研究。

关键词：二维材料界面反应共晶工程有机单晶骨架材料电荷转移

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改性聚乙烯醇的研制

中国胶粘剂 2018年第8期27卷 39-41,45页

作者：夏晔王丹博徐军沈阳化工大学辽宁沈阳110142

VAc(醋酸乙烯酯)和DAAM(双丙酮丙烯酰胺)进行溶液聚合,再经过醇解反应制备得到改性聚乙烯醇。着重探讨了DAAM用量对改性聚乙烯醇的醇解度、特性黏度和交联度的影响,氢氧化钠与醋酸乙烯单体物质的量比对改性聚乙烯醇醇解度的影响。研究... 详细信息

VAc(醋酸乙烯酯)和DAAM(双丙酮丙烯酰胺)进行溶液聚合,再经过醇解反应制备得到改性聚乙烯醇。着重探讨了DAAM用量对改性聚乙烯醇的醇解度、特性黏度和交联度的影响,氢氧化钠与醋酸乙烯单体物质的量比对改性聚乙烯醇醇解度的影响。研究结果表明:最佳工艺条件为DAAM用量6%,醇解时的氢氧化钠与醋酸乙烯单体物质的量比为0.007~0.009。

关键词：改性聚乙烯醇双丙酮丙烯酰胺溶液聚合醇解反应

盐酸吡格列酮联合格列美脲治疗T_(2)DM的临床研究

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实用中西医结合临床 2023年第17期23卷 32-35页

作者：王丹博河南省郑州市第七人民医院药学部郑州450006

目的:探讨盐酸吡格列酮联合格列美脲治疗2型糖尿病(Type 2 Diabetes,T_(2)DM)疗效及对胰岛功能的影响。方法:纳入2021年4月至2023年3月河南省郑州市第七人民医院诊治的76例T_(2)DM患者,按双色球法分为两组,各38例。对照组单用格列美脲治... 详细信息

目的:探讨盐酸吡格列酮联合格列美脲治疗2型糖尿病(Type 2 Diabetes,T_(2)DM)疗效及对胰岛功能的影响。方法:纳入2021年4月至2023年3月河南省郑州市第七人民医院诊治的76例T_(2)DM患者,按双色球法分为两组,各38例。对照组单用格列美脲治疗,联合组采用盐酸吡格列酮联合格列美脲治疗,连续治疗4周,评估两组临床疗效,对比两组治疗前后血糖指标、血脂指标、胰岛功能指标的变化情况,并记录两组不良反应发生情况。结果:联合组临床总有效率(94.74%)较对照组(76.32%)更高(P0.05)。结论:对T_(2)DM患者使用盐酸吡格列酮联合格列美脲治疗,疗效确切,可有效控制血糖与血脂水平,改善胰岛功能,且安全性良好。

关键词： 2型糖尿病盐酸吡格列酮格列美脲胰岛功能血脂水平血糖水平不良反应

小儿肺热咳喘颗粒联合头孢呋辛钠治疗支气管肺炎患儿的效果

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中国民康医学 2023年第23期35卷 132-135页

作者：王丹博郑州市第七人民医院药学部河南郑州450000

目的:观察小儿肺热咳喘颗粒联合头孢呋辛钠治疗支气管肺炎患儿的效果。方法:选取2021年1月至2022年12月该院收治的72例支气管肺炎患儿进行前瞻性研究,按随机数字表法将其分为对照组与观察组各36例。对照组采用注射用头孢呋辛钠治疗,观... 详细信息

目的:观察小儿肺热咳喘颗粒联合头孢呋辛钠治疗支气管肺炎患儿的效果。方法:选取2021年1月至2022年12月该院收治的72例支气管肺炎患儿进行前瞻性研究,按随机数字表法将其分为对照组与观察组各36例。对照组采用注射用头孢呋辛钠治疗,观察组在对照组基础上联合小儿肺热咳喘颗粒治疗,比较两组临床疗效、症状消失时间、住院时间、治疗前后炎性因子[白细胞介素-6(IL-6)、淀粉样蛋白A(SAA)、降钙素原(PCT)]水平、肺功能指标[最大通气量(MVV)、用力肺活量(FVC)、呼气流量峰值(PEF)]水平和不良反应发生率。结果:观察组治疗总有效率为97.22%(35/36),高于对照组的77.78%(28/36),差异有统计学意义(P0.05)。结论:小儿肺热咳喘颗粒联合头孢呋辛钠治疗支气管肺炎患儿可提高治疗总有效率和肺功能指标水平,缩短症状消失时间和住院时间,降低炎性因子水平,其效果优于单纯头孢呋辛钠治疗。

关键词：支气管肺炎头孢呋辛钠小儿肺热咳喘颗粒炎性因子肺功能

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有机硅-反应型乳化剂改性醋丙乳液的研制

中国胶粘剂 2017年第2期26卷 43-46页

作者：王丹博徐军刘玉程佳慧沈阳化工大学辽宁沈阳110142

以VAc(醋酸乙烯酯)为硬单体、BA(丙烯酸丁酯)为软单体和A-174(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)为功能性单体,以OP-10(壬基酚聚氧乙烯醚)、SDS(十二烷基硫酸钠)和反应型乳化剂DNS-86[烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵]为复合乳化... 详细信息

以VAc(醋酸乙烯酯)为硬单体、BA(丙烯酸丁酯)为软单体和A-174(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)为功能性单体,以OP-10(壬基酚聚氧乙烯醚)、SDS(十二烷基硫酸钠)和反应型乳化剂DNS-86[烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵]为复合乳化剂,以乙二醇丁醚为成膜助剂,采用预乳化半连续滴加法制备了改性醋丙乳液。研究结果表明:当反应温度为80℃、w(成膜助剂)=5%(相对于乳液质量而言)、w(复合乳化剂)=4.5%和w(A-174)=4%~6%(均相对于总单体质量而言)时,制得的改性醋丙乳液具有相对最好的综合性能。

关键词：有机硅反应型乳化剂醋丙乳液耐水性耐黄变性

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警告刺激对驾驶员接管性能的影响机理研究

交通运输系统工程与信息 2024年第1期24卷 106-114页

作者：王丹林业天津科技大学机械工程学院天津300457

为研究不同模态警告刺激对接管性能的影响机理,本文重点关注在不同非驾驶相关任务和触发场景下,单一模态和双模态警告刺激对驾驶员的预警效果。搭建不同警告刺激下,驾驶员接管车辆控制权的台架试验,采集49名驾驶员的眼动数据与车辆数据... 详细信息

为研究不同模态警告刺激对接管性能的影响机理,本文重点关注在不同非驾驶相关任务和触发场景下,单一模态和双模态警告刺激对驾驶员的预警效果。搭建不同警告刺激下,驾驶员接管车辆控制权的台架试验,采集49名驾驶员的眼动数据与车辆数据,并开展显著性影响分析。研究结果表明,警告类型对接管时间和首次注视时间有显著影响,从事非驾驶相关任务对驾驶员的接管时间产生负面影响,双模态警告刺激的首次注视时间低于单一模态的首次注视时间。在视觉和触觉警告刺激下,非驾驶相关任务下的最大横向加速度为0.36 m·s^(-2),监控任务下为0.34 m·s^(-2),相对其他警告刺激,横向加速度最小,车辆接管更稳定,接管质量最高。双模态警告刺激的横摆角整体小于单一模态警告刺激,车辆更加稳定,而在单一模态警告刺激下,视觉警告刺激的最大横向加速度为0.45 m·s^(-2),相对其他警告刺激,横向加速度最大,接管绩效最差。不同模态警告刺激对接管方式无显著影响。双模态的警告刺激类型相较于单一模态而言,更加依赖于多种感官效果,提供更全面和更准确的警示信息,特别是与驾驶员身体接触的触觉振动警告方式。

关键词：智能交通警告刺激双因素方差分析人机接管眼动数据车辆动力学

基于栅格细化的露天矿区路网模型快速构建方法

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煤炭学报 2024年

作者：顾清华胡俸源王倩柴小博王丹井欣欣西安建筑科技大学资源工程学院西安建筑科技大学西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室西安建筑科技大学管理学院哈密市和翔工贸有限责任公司洛阳栾川钼业集团股份有限公司

露天矿区路网构建是实现露天矿卡车智能调度和无人驾驶的重要前提，但由于露天矿区道路较为复杂，矿车GPS轨迹数据采集量大，冗余数据和异常点繁多，构建路网模型仍存在较多难点。为解决此问题，提出一种基于栅格细化的露天矿区路网模... 详细信息

露天矿区路网构建是实现露天矿卡车智能调度和无人驾驶的重要前提，但由于露天矿区道路较为复杂，矿车GPS轨迹数据采集量大，冗余数据和异常点繁多，构建路网模型仍存在较多难点。为解决此问题，提出一种基于栅格细化的露天矿区路网模型快速构建方法。首先提出基于改进膨胀算法的栅格去噪方法，对轨迹点二值化生成的路网栅格进行清洗，使用改进膨胀算法对低连通度的栅格空缺进行填充，减少栅格离散和断裂的影响；然后构建基于改进Zhang-Suen细化算法的路网骨架提取模型，对栅格区域进行图像形态学特征识别，利用改进Zhang-Suen细化算法提取栅格骨架图，使得提取的栅格骨架宽度恒定为一个栅格，减少原始细化算法处理后的毛刺和冗余；之后利用轨迹的时序特性，设计基于轨迹时序的路网骨架连接算法，提取路网的实际通行道路，解决因栅格化方法导致的路网异常连通的问题，并获得更好的道路连通效果；最后，根据实际应用需求和路网道路结构构建实际的路网模型，提出点-路-点的路网模型结构，在保证路网的逻辑结构不变的情况下大幅减少路网的复杂程度和计算规模，并使用folium对路网进行可视化处理。实验表明，该方法构建的路网准确性、完整性分别为95.45%、96.43%，程序运行时间为2.697s，满足露天矿路网模型生成快、精度高的使用需求。

关键词：露天矿轨迹数据二值化 Zhang-Suen细化算法轨迹顺序

二维sp^(2)碳共价有机框架及高效光催化制氢

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Science China Materials 2023年第6期66卷 2283-2289页

作者：刘辉王丹博于泽芳陈雅静李旭兵张瑞玲陈雄吴骊珠丁乃秀王元成赵英杰 College of Polymer Science and Engineering Qingdao University of Science and TechnologyQingdao 266042China Key Laboratory of Photochemical Conversion and Optoelectronic Materials Technical Institute of Physics and ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing 100190China Institute of Molecular Sciences and Engineering Institute of Frontier and Interdisciplinary ScienceShandong UniversityQingdao 266237China Key Laboratory of Molecule Synthesis and Function Discovery(Fujian Province University) State Key Laboratory of Photocatalysis on Energy and EnvironmentCollege of ChemistryFuzhou UniversityFuzhou 350108China

本文设计合成了两种具有不同连接方式(亚胺键和sp^(2)-C-CN键)的三嗪基共价有机框架(COFs)材料.连接单元的微小变化导致可见光驱动制氢性能的巨大差异.具有sp^(2)碳连接方式的全π共轭二维COFs在450 nm波长处表现出13.48%的外量子效率,... 详细信息

本文设计合成了两种具有不同连接方式(亚胺键和sp^(2)-C-CN键)的三嗪基共价有机框架(COFs)材料.连接单元的微小变化导致可见光驱动制氢性能的巨大差异.具有sp^(2)碳连接方式的全π共轭二维COFs在450 nm波长处表现出13.48%的外量子效率,优于已报道的COFs光催化剂.而亚胺键的二维COFs几乎没有光活性.借助光电化学研究和量子化学计算进一步研究了二维COFs的催化机理,为太阳能转化高性能有机光催化剂的制备提供了新的见解.

关键词：量子化学计算光催化制氢光催化剂设计合成催化机理外量子效率光电化学连接单元

黑河中游农作物MODIS叶面积指数产品时间序列精度验证与变化特征分析

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遥感学报 2024年第2期28卷 359-374页

作者：王丹彤屈永华北京师范大学遥感科学国家重点实验室北京100875 北京师范大学北京市陆表遥感数据产品工程技术研究中心/地理科学学部遥感与工程研究院北京100875

叶面积指数LAI (Leaf Area Index)是表征植被生长状态的一个重要的冠层结构参数。MODIS LAI产品是全球常用的遥感LAI产品之一。然而,由于地表异质性、数据质量、模型精度等多方面的差异,MODIS LAI产品质量各有不同。基于无线传感器网络... 详细信息

叶面积指数LAI (Leaf Area Index)是表征植被生长状态的一个重要的冠层结构参数。MODIS LAI产品是全球常用的遥感LAI产品之一。然而,由于地表异质性、数据质量、模型精度等多方面的差异,MODIS LAI产品质量各有不同。基于无线传感器网络的LAINet仪器可以自动获取时间频率更密集的LAI实测数据,为验证卫星遥感LAI产品质量提供了有力支持。本文基于2018年和2019年黑河中游时间序列地面实测LAI数据与高空间分辨率卫星遥感植被指数数据,建立经验回归模型。将该模型反演高空间分辨率卫星遥感LAI作为参考LAI真值,对MODIS LAI产品进行了精度验证与稳定性评价,分析了MODIS LAI与LAINet地面测量的差异原因。结果表明:与Landsat 8参考真值相比,MODIS LAI生长季的质量(RMSE_(2018)=1.17,RMSE_(2019)=1.14)优于衰落季(RMSE_(2018)=1.39,RMSE_(2019)=1.84),MODIS LAI总体低估,尤其是生长季后期。时间序列上,MODIS LAI产品能够刻画植被生长和凋落的季节特征,但生长前期波动性要强于后期。与LAINet观测方式的差异是MODIS LAI低估的主要原因,即遥感传感器从太空平台向下观测,LAI值在生长季后期受到叶绿素降低的影响,而LAINet仪器从冠层下向上观测,主要受到冠层间隙率的影响,因此对叶片内色素变化不敏感。对MODIS LAI产品的精度验证与稳定性评价结果表明,可以利用地面实测数据和卫星遥感数据反演时间序列LAI,但是,在使用类似玉米作物的生长季后期数据的时候,需要考虑到MODIS LAI与LAINet LAI观测对象与算法原理的差异。本研究可为MODIS LAI产品的使用者和算法研究者提供参考。

关键词： MODIS 叶面积指数 LAINet 精度验证稳定性评价