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离子液体再生纤维素水凝胶对重金属离子去除及再利用研究

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离子液体再生纤维素水凝胶对重金属离子去除及再利用研究

作者：王付栋山东大学

学位级别：硕士

本论文以小麦秸秆和鸡毛为原料,离子液体为溶剂,制备出离子液体再生纤维素水凝胶和再生纤维素/羽毛复合水凝胶,并应用于吸附去除水体中的Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)等重金属离子;并在此基础上,借助水凝胶独特的网络结构,被吸附重金属离子... 详细信息

本论文以小麦秸秆和鸡毛为原料,离子液体为溶剂,制备出离子液体再生纤维素水凝胶和再生纤维素/羽毛复合水凝胶,并应用于吸附去除水体中的Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)等重金属离子;并在此基础上,借助水凝胶独特的网络结构,被吸附重金属离子原位转化为新型纳米金属材料CdS、CuS和Ni0,进而用于废水中污染物的降解和催化还原产氢,实现了金属离子的再利用。主要研究内容和结论如下所示:1.利用离子液体再生秸秆纤维素水凝胶球(SCHBs)为吸附材料,研究了其对水体中的Cd(Ⅱ)的吸附性能及机理;并利用水凝胶的模板效应,对于负载了 Cd(Ⅱ)的SCHBs进行原位转化,制备出纤维素水凝胶-CdS纳米复合物(SCHBs-CdS),并对其进行了结构和性能表征,结果表明,该水凝胶对Cd(Ⅱ)最大吸附量达到了95.62 mg/g,吸附等温线符合Langmuir模型,与此同时,吸附动力学复合二级动力学模型;在不同温度、时间条件下对被吸附的Cd进行原位转化,通过SEM和TEM分析可知,CdS纳米粒子(粒径5-20nm)已成功被合成且均匀的分散在水凝胶的内部;在沉淀温度为50℃,时间为6h,镉硫比为1:1时制备出的SCHBs-CdS复合物光催化速率最快,光照4h后对亚甲基蓝的去除率达到了 100%,经5次循环实验测试后对亚甲基蓝(MB)的光催化去除率仍能达到90%。2.利用离子液体再生的方法合成了不同比例秸秆纤维素和羽毛(1 0wt%+3wt%、10wt%+2wt%、7wt%+2wt%、7wt%+3wt%)复合的纤维素/羽毛水凝胶(SC/CFHBs),并使其吸附水体中的Ni(Ⅱ),探究了不同条件(pH、温度、金属离子初始浓度)对吸附的影响。研究结果表明,1 0wt%+2wt%SC/CFHBs对Ni(Ⅱ)的吸附效果最好,在温度为313K,pH=6时,吸附最大量可达230.15mg/g,较为符合吸附Langmuir拟合模型以及吸附动力学二级拟合模型。将吸附后的Ni(Ⅱ)通过硼氢化钠原位还原为纳米零价金属镍,以氯霉素为降解目标,探究不同反应条件(反应温度、NaBH4量、催化剂投加量)催化降解氯霉素的反应速率并同时产氢性能的影响。通过SEM和TEM等表征分析,Ni(Ⅱ)成功被原位还原,粒径在5-50nm之间,并且均匀地分散在水凝胶的表面;实验结果表明,在30℃,NaBH4量为0.3g,催化剂量为0.35g时氯霉素降解率最快,产氢速率最高,催化剂循环使用5次后的催化活性为71.5%,储存15天后的催化活性仍能达到70.3%,氢气转化率仍能达到77.2%,对氯霉素的去除率仍能达到70.9%。3.将不同比例复合的纤维素/羽毛水凝胶(SC/CFHBs)用于吸附水体中的Cu(Ⅱ),探究了不同条件(pH、温度、金属离子初始浓度)对吸附的影响。研究结果表明,1Owt%+2wt%SC/CFHBs对Cu(Ⅱ)的吸附效果最好,在温度为313K,pH=6时,吸附最大量为178.03 mg/g,较为符合Langmuir吸附拟合模型和二级吸附动力学拟合模型。将吸附后的Cu(Ⅱ)通过硫化钠溶液原位沉淀为CuS,经由800 ℃煅烧2 h得到晶体更加稳定和光催化性能更好的CuS@C-N,并以2,4-二氯苯酚为降解目标,探究CuS@C-N的光催化性能的影响。通过表征分析可知,水凝胶变成N掺杂的C粒子,CuS纳米棒成功被制备且均匀的分散。光催化实验结果表明,在过氧化氢作为光生电子捕获剂存在的情况下,有效降低了电子-空穴复合率,极大地提高了 CuS@C-N的光催化性能,对2,4-二氯苯酚的去除率达到了 92.9%,循环四次后的光催化活性仍能达到82.3%。

关键词：纤维素/羽毛蛋白水凝胶吸附原位转化纳米金属材料

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韩国涉核舆论与政策动向探析

和平与发展 2024年第3期 177-200,206,207页

作者：王付东山东社会科学院国际问题研究中心

近年来,韩国在涉核问题上的一些新动向值得关注和警惕。一方面,韩国政界、学界和舆论界突破此前的政治禁忌,大力鼓吹韩国应“自主拥核”或引入美国战术核武器。另一方面,韩国政府持续加强美韩“延伸威慑”“核共享”等形式的核合作,并... 详细信息

近年来,韩国在涉核问题上的一些新动向值得关注和警惕。一方面,韩国政界、学界和舆论界突破此前的政治禁忌,大力鼓吹韩国应“自主拥核”或引入美国战术核武器。另一方面,韩国政府持续加强美韩“延伸威慑”“核共享”等形式的核合作,并持续谋求弹道导弹、铀浓缩和乏燃料再处理等潜在核能力。当前韩国核议题日趋活跃与大国竞争加剧、国际核不扩散体系松动及其“中等强国”抱负密切相关。韩国谋求所谓“自主拥核”受到国际核不扩散公约、美国约束等因素影响,短期内难以实现(或无实现的可能),但其强化对美核合作与发展自身潜在核能力的做法则取得较大进展,并因其隐蔽性而易被外界忽视。韩国在涉核问题上的做法正在冲击东北亚地区安全秩序和核不扩散体系,对此应予以密切关注和深入研究。

关键词：韩国延伸威慑核共享核威慑半岛问题美韩同盟

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医疗事故罪的功能性异化及其纠偏

医学与哲学 2024年第5期45卷 52-57页

作者：王付宝西南政法大学法学院重庆401120

实证分析显示医疗事故罪的发案集中于医疗资源不足的地区以及医疗水准较差的人群,同时赔偿情节在量刑中影响力过大。这表明医疗事故罪的功能在一定程度上走向了异化,本来是保护法益、保障人权的刑法治理却加剧了社会不公。其中的原因既... 详细信息

实证分析显示医疗事故罪的发案集中于医疗资源不足的地区以及医疗水准较差的人群,同时赔偿情节在量刑中影响力过大。这表明医疗事故罪的功能在一定程度上走向了异化,本来是保护法益、保障人权的刑法治理却加剧了社会不公。其中的原因既包括司法制度本身的问题,也包括医疗资源分配不均、乡村医生转型困难等医疗体制方面的问题。对此需要进行体系治理,通过刑法内部的功能主义解释、法律体系内部的协调治理以及乡村医疗卫生体系的体制性完善等多种途径,实现医疗事故罪功能性异化的纠偏,进一步完善医疗过失的治理。

关键词：异化医疗资源乡村医生功能性解释体系治理

基于Ag-Fe多簇核[FeFe]-氢化酶超分子及配位聚合物的合成及其光催化性质研究

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基于Ag-Fe多簇核[FeFe]-氢化酶超分子及配位聚合物的合成及其光催...

作者：王付波山东师范大学

学位级别：硕士

自然界中微生物体内的氢化酶有高效的催化产氢性能,其中[FeFe]-氢化酶催化产氢效率高达每秒产生6000-9000个氢气分子。相比于从自然界中提取氢化酶,人工合成具有更高的经济效益,为此,研究人员开展了大量的研究工作,合成了1500多种小分... 详细信息

自然界中微生物体内的氢化酶有高效的催化产氢性能,其中[FeFe]-氢化酶催化产氢效率高达每秒产生6000-9000个氢气分子。相比于从自然界中提取氢化酶,人工合成具有更高的经济效益,为此,研究人员开展了大量的研究工作,合成了1500多种小分子仿生氢化酶。但从目前结果来看,其催化产氢的效率远不及自然界中的[FeFe]-氢化酶,并且存在稳定性差、不可重复利用等缺点。MOFs是由有机配体与金属盐自组装得到的一类高度有序的多孔材料。具有孔隙率高、比表面积大、稳定性高、可调控等特点,因此,本论文设计将[FeFe]-氢化酶结构单元与MOFs材料相结合提高[FeFe]-氢化酶的稳定性,同时赋予金属有机框架材料高效的光催化性能。将含有[FeFe]-氢化酶的有机配体与金属银盐直接组装得到了五例含[FeFe]-氢化酶的超分子或聚合物。通过了红外、核磁、质谱、紫外、TGA和粉末衍射等表征,并研究了它们的光催化析氢的性能:1.合成了以氰基为配位端基的[FeFe]-氢化酶有机配体,与金属银盐自组装得到了三例[FeFe]-氢化酶配合物。测试了配体不同条件下的光催化性能,对配合物光催化性能进行了研究,实验表明配合物及聚合物的产氢性能较配体有所下降但稳定性有不同程度的提高。2.将原有的配体进行改造,引入了供电子基团的三苯基磷,得到了三例[FeFe]-氢化酶的有机配体。并与金属银盐自组装得到了两例[FeFe]-氢化酶的配位聚合物。将改造之前与之后的配体进行理论计算与光催化性能的研究,发现在引入供电子基团后产氢性能有不同程度的提高,与计算结果相符。同时也对得到的聚合物进行了光催化性能的研究。3.合成了三例含氮杂环[FeFe]-氢化酶有机配体,对其进行了表征和光催化性能的研究。综上所述,本论文设计合成了七例[FeFe]-氢化酶的有机配体并与金属Ag盐自组装得到了一例配合物四例聚合物,并对其光催化性能进行了研究,发现当[FeFe]-氢化酶活性中心的电子云密度增加时,其光催化性能有所提高。结果表明通过含配位端基的[FeFe]-氢化酶有机配体与金属银盐组装得到的含[FeFe]-氢化酶的超分子或聚合物催化产氢是可行的,这为进一步开发具有[FeFe]-氢化酶的聚合物拓展了新的方法。

关键词： [FeFe]-氢化酶光催化产氢配位聚合物

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多配送中心半开放式冷链物流配送路径优化

复杂系统与复杂性科学 2024年第2期21卷 137-146页

作者：江雨燕尹莉王付宇安徽工业大学管理科学与工程学院安徽马鞍山243002

为了解决冷链物流服务的成本、质量以及运输产生的碳排放等问题,构建多中心半开放式冷链物流路径优化模型,并将各种动态变化融入该模型中。设计一种改进的NSGA-II算法并利用标准测试函数证实该算法具有较好的收敛性与多样性。通过算例实... 详细信息

为了解决冷链物流服务的成本、质量以及运输产生的碳排放等问题,构建多中心半开放式冷链物流路径优化模型,并将各种动态变化融入该模型中。设计一种改进的NSGA-II算法并利用标准测试函数证实该算法具有较好的收敛性与多样性。通过算例实验,结果表明:与不考虑碳排放方案相比,考虑碳排放方案的配送成本增加了19.00%,运输距离减少了5.16%,碳排放成本降低了13.03%;与初始配送方案相比,实时优化方案的配送成本下降了29.78%,碳排放成本下降了23.19%,客户满意度增幅14.49%;与单配送中心模式相比,多配送中心模式的配送成本降低了27.30%,碳排放成本降低了48.89%,客户满意度提高了13.11%,从而为冷链物流企业带来一定的管理启示。

关键词：冷链物流多配送中心动态路径优化改进的NSGA-II算法

天然气运移轻烃地球化学示踪--以鄂尔多斯盆地东胜气田为例

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 273-284页

作者：吴小奇倪春华马亮帮王付斌贾会冲王萍中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石化华北油气分公司油气勘探管理部郑州450006 中国石化华北油气分公司勘探开发研究院郑州450006

基于天然气中轻烃化合物组成分析和区域性对比,结合组分和甲烷碳同位素组成特征,揭示轻烃地球化学特征对鄂尔多斯盆地东胜气田上古生界天然气运移和水溶及逸散等示踪作用,探讨运移作用对特定轻烃指标的关联效应。研究表明:①东胜气田二... 详细信息

基于天然气中轻烃化合物组成分析和区域性对比,结合组分和甲烷碳同位素组成特征,揭示轻烃地球化学特征对鄂尔多斯盆地东胜气田上古生界天然气运移和水溶及逸散等示踪作用,探讨运移作用对特定轻烃指标的关联效应。研究表明:①东胜气田二叠系下石盒子组天然气C5−7异构烷烃含量高于正构烷烃,C6−7轻烃组成呈链烷烃优势分布且芳香烃含量明显偏低(小于4.0%),C7轻烃主体呈甲基环己烷优势分布,整体表现出煤成气特征且受到了水溶等作用影响;②东胜气田天然气经历了自南向北的游离相运移,并在充注后发生不同程度的水溶作用,其中泊尔江海子断裂以北什股壕地区天然气在聚集后具有明显的散失;③长距离的游离相运移导致天然气C7轻烃中甲基环己烷相对含量和甲苯/正庚烷值降低、正庚烷/甲基环己烷值和庚烷值增大,水溶作用导致轻烃异庚烷值增大,天然气散失导致什股壕地区天然气中C5−7正构烷烃相对异构烷烃含量增加。

关键词：鄂尔多斯盆地东胜气田二叠系下石盒子组轻烃化合物成熟度天然气成因运移相态散失作用

突发自然灾害下的两阶段多目标应急物资中心选址问题研究

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安全与环境学报 2024年第2期24卷 654-665页

作者：王付宇王欣蕊安徽工业大学管理科学与工程学院安徽马鞍山243032 复杂系统多学科管理与控制安徽普通高校重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002

针对突发灾害情况下需求不确定的选址问题,构建最小化经济成本和最大化满意度的应急物资中心选址模型。首先,将选址问题划分为初期和后期的两阶段问题;其次,对物资需求量进行模糊需求预测,并使用可信性模糊机会约束规划将其转化为确定... 详细信息

针对突发灾害情况下需求不确定的选址问题,构建最小化经济成本和最大化满意度的应急物资中心选址模型。首先,将选址问题划分为初期和后期的两阶段问题;其次,对物资需求量进行模糊需求预测,并使用可信性模糊机会约束规划将其转化为确定型约束;最后,设计改进灰狼优化(Improved Grey Wolf Optimization,IGWO)算法求解问题。IGWO算法采用佳点集初始化种群,对收敛因子进行余弦规律的非线性变化,并在粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法个体记忆的启发下,设计个体位置更新公式。在用10个标准函数验证IGWO有效性的基础上,通过湖北省新型冠状病毒应急物资中心选址案例分析,表明IGWO算法能有效求解多目标选址问题,在提高满意度的基础上降低经济成本,且多阶段模型在平衡满意度和经济成本方面结果更优。

关键词：公共安全应急救援选址改进灰狼优化算法多目标优化模糊需求个体记忆

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基于半监督学习的未知异常检测方法

计算机研究与发展 2024年第7期61卷 1670-1680页

作者：程渝栋周昉华东师范大学数据科学与工程学院上海200062

异常检测旨在识别偏离预期行为模式的数据.虽然半监督异常检测方法可以充分利用有限的标签数据作为先验知识来提高检测准确性,但是收集到的标记异常(即已知异常)很难覆盖所有类型的异常并且在现实场景中往往存在着一些新型的异常(即未... 详细信息

异常检测旨在识别偏离预期行为模式的数据.虽然半监督异常检测方法可以充分利用有限的标签数据作为先验知识来提高检测准确性,但是收集到的标记异常(即已知异常)很难覆盖所有类型的异常并且在现实场景中往往存在着一些新型的异常(即未知异常),这些异常可能与已知异常表现出不同的特性,因此难以被现有的半监督异常检测方法识别.针对该问题,提出了一种基于半监督学习的未知异常检测(semi-supervised unknown anomaly detection,SSUAD)方法,旨在同时识别已知异常和未知异常.该方法利用闭集分类器对已知异常和正常分类,利用未知异常检测器检测未知异常.此外,还考虑了异常场景中异常和正常极端不平衡的情况,设计了有效的数据增强方法来扩充异常样本的数量.在UNSW-NB15和KDDCUP99数据集以及一个真实数据集SQB上进行了实验,实验结果表明,相较于现有的异常检测方法,SSUAD在异常检测性能指标AUC-ROC(area under receiver operating characteristic curve)和AUC-PR(area under precision-recall curve)上都有明显的提升.证明了SSUAD的有效性和合理性.

关键词：异常检测分布外检测半监督学习未知异常表格数据

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动态事件触发机制下二阶多智能体系统完全分布式控制

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控制理论与应用 2024年第1期41卷 11-20页

作者：邓甲王付永刘忠信陈增强南开大学人工智能学院天津300350 南开大学智能机器人技术重点实验室天津300350

本文研究了无向通信拓扑下二阶多智能体系统的一致性问题,分别针对有领导者和无领导者的情形,设计了一类基于辅助动态变量的完全分布式事件触发控制策略,该策略具有参数较少且易调等特点.智能体自身的触发函数满足条件时才向邻居广播自... 详细信息

本文研究了无向通信拓扑下二阶多智能体系统的一致性问题,分别针对有领导者和无领导者的情形,设计了一类基于辅助动态变量的完全分布式事件触发控制策略,该策略具有参数较少且易调等特点.智能体自身的触发函数满足条件时才向邻居广播自身的状态信息,有效避免了连续通信,减少了系统能量耗散.每个智能体的控制协议和触发函数都只用到自身的状态和邻居触发时刻的状态,不涉及邻居的实时状态信息,也不依赖通信拓扑网络的任何全局信息.利用代数图论以及Lyapunov稳定性理论,证明在所提出的控制策略下,二阶多智能体系统能够实现渐近一致性,且不存在Zeno行为.仿真示例进一步验证了理论结果的有效性.

关键词：多智能体系统一致性动态事件触发控制完全分布式控制

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