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含亲水柔性支链苯并咪唑功能基团阴离子交换膜的制备及表征

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山西化工 2023年第3期43卷 8-13页

作者：王庭昀山西能源学院山西太原030000

阴离子交换膜燃料电池具有氧化还原效率高且无需贵金属作催化剂的优点,因此得到了极大的关注,但作为核心部件之一的阴离子交换膜仍面临着离子电导率低和碱稳定性差等挑战。本研究首先采用两步法合成了1-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]-2-甲... 详细信息

阴离子交换膜燃料电池具有氧化还原效率高且无需贵金属作催化剂的优点,因此得到了极大的关注,但作为核心部件之一的阴离子交换膜仍面临着离子电导率低和碱稳定性差等挑战。本研究首先采用两步法合成了1-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]-2-甲基苯并咪唑,在2-甲基苯并咪唑单体N3位置引入亲水柔性支链,再将单体接枝在聚砜主链制备阴离子交换膜,制得的膜展现出较高的碱稳定性及离子电导率。PSf-OH-135膜在室温下电导率为12.05 mS/cm,60℃时增加到18.92 mS/cm。亲水柔性支链使膜吸水性增加,且与聚醚主链相互作用,膜内形成有利于高效离子传输的微相分离结构;PSf-OH-120膜浸泡在80℃1 mol L^(-1)KOH溶液336 h后,电导率仍保持84.7%。较长的柔性支链聚集在正电中心附近,相互缠绕,阻碍了OH-的进攻,使膜的碱稳定性较高。该类阴离子交换膜有望应用于碱性阴离子交换膜燃料电池领域。

关键词：苯并咪唑阴离子交换膜离子电导率碱稳定性

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苯并咪唑功能化聚砜阴离子交换膜制备及性能

苯并咪唑功能化聚砜阴离子交换膜制备及性能

作者：王庭昀大连理工大学

学位级别：硕士

碱性阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)具有氧化动力学高且不需贵金属作催化剂的特点,因此受到了人们越来越多的关注。碱性阴离子交换膜(AEM)是AEMFC的核心组件之一,其较低的离子传导率以及较差的碱稳定性严重阻碍了AEMFC的发展。苯并咪唑由... 详细信息

碱性阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)具有氧化动力学高且不需贵金属作催化剂的特点,因此受到了人们越来越多的关注。碱性阴离子交换膜(AEM)是AEMFC的核心组件之一,其较低的离子传导率以及较差的碱稳定性严重阻碍了AEMFC的发展。苯并咪唑由于苯环的存在,其阳离子基团被认为具有较好的离域效应,因此具有潜在优秀的碱稳定性。本论文设计并合成三种苯环经供电取代基修饰的苯并咪唑,并引入聚砜主链制备阴离子交换膜,探究不同供电基团对膜碱稳定性的影响。此外,针对苯并咪唑阴离子交换膜传导率低的缺点,设计并合成N3位置含聚醚柔性长链的苯并咪唑并引入聚砜主链,希望通过柔性长支链形成连续通道,提升离子传导率。主要内容如下:(1)将供电子基团引入苯并咪唑中,设计并合成了三种苯并咪唑衍生物,1,2-二甲基苯并咪唑,1,2,4,7-四甲基苯并咪唑和4,7-二甲氧基-1,2-二甲基苯并咪唑,并通过核磁谱图和红外光谱对其结构进行了准确表征。1,2,4,7-四甲基苯并咪唑和4,7-二甲氧基-1,2-二甲基苯并咪唑经硝化,还原,成环和取代最终合成,虽步骤较多,但反应条件温和。三种苯并咪唑的总产率分别为93%,21%和38%。(2)将三种苯并咪唑分别与氯甲基化聚砜(CMPSf)反应制备阴离子交换膜PSf-1OH,PSf-2OH和PSf-3OH。将功能基团接枝度为120%的三种阴离子交换膜分别浸泡于80℃,1mol/L的KOH溶液中336 h后,传导率分别下降23.7%,14.7%和9.2%,PSf-3OH膜展现出最好的碱稳定性。此外,本文用密度泛函理论(DFT)对三种离子传导基团进行模拟,LUMO轨道值的大小为[1-Bn]+<[2-Bn]+<[3-Bn]+,含有甲氧基的化合物3制备的阴离子交换膜PSf-3OH展现出最好的碱稳定性,与实验结论一致,表明在苯并咪唑苯环位置引入供电性基团可以提升阴离子交换膜的碱稳定性。然而,虽然碱稳定性有极大的提升,但是OH-离子传导率仍然较低,需作进一步探究。(3)为了改善苯并咪唑聚砜阴离子交换膜较低的传导率,制备了1-[2-(2-甲氧基-乙氧基)-乙基]-2-甲基苯并咪唑,并与CMPSf反应制备了IEC为1.30-1.73 mmol·g-1的阴离子交换膜PSf-4OH。当IEC为1.73 mmol·g-1时,离子传导率达到12.2 mS cm-1,相比于PSf-1OH,PSf-2OH和PSf-3OH膜,有了明显的提升,原因可能是聚醚柔性长链与主链的相互作用形成更好的微相分离结构。同时PSf-4OH膜的碱稳定性较好,将PSf-4OH-120膜浸泡于80℃,1mol/L的KOH溶液中336 h,OH-传导率依然保持84.7%,原因可能是柔性长支链聚集在功能基团附近,屏蔽了OH-的进攻,从而使基团稳定。

关键词：阴离子交换膜聚砜苯并咪唑碱稳定性

基于轻量级对称CNN-Transformer的图像超分辨率重建方法

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模式识别与人工智能 2024年第7期37卷 626-637页

作者：王庭伟赵建伟周正华中国计量大学信息工程学院杭州310018 浙江财经大学数据科学学院杭州310018

针对现有基于Transformer的图像超分辨率重建方法存在参数量过大和训练成本过高等问题,提出基于轻量级对称CNN-Transformer的图像超分辨率重建方法.首先,利用权值共享设计对称CNN-Transformer模块,经由通道注意模块充分融合上、下分支... 详细信息

针对现有基于Transformer的图像超分辨率重建方法存在参数量过大和训练成本过高等问题,提出基于轻量级对称CNN-Transformer的图像超分辨率重建方法.首先,利用权值共享设计对称CNN-Transformer模块,经由通道注意模块充分融合上、下分支提取的信息,提高对局部特征和全局特征的捕获和利用.同时,通过深度可分离卷积并计算自注意跨通道的协方差矩阵,有效减少Transformer的参数量,降低计算成本和显存消耗.然后,引入HFERB(High-Frequency Enhancement Residual Block),进一步关注高频区间的纹理和细节信息.最后,探讨Transformer生成自注意时所需激活函数的选择,分析可知GELU激活函数能较好地促进特征聚合,提升网络性能.实验表明文中方法在保持轻量化的同时,能有效重建图像更多的纹理与细节.

关键词：图像超分辨率重建深度学习 Transformer 对称网络

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以锻造坚强组织、建设过硬队伍为重要着力点

红旗文稿 2024年第5期 9-12页

作者：王庭大中国科学院大学马克思主义学院

习近平总书记在二十届中央纪委三次全会上明确提出推进自我革命“九个以”的实践要求,其中之一是“以锻造坚强组织、建设过硬队伍为重要着力点”。充分彰显了我们党打造严密组织体系、统筹推进各层级各领域党组织建设的政治自觉,体现了... 详细信息

习近平总书记在二十届中央纪委三次全会上明确提出推进自我革命“九个以”的实践要求,其中之一是“以锻造坚强组织、建设过硬队伍为重要着力点”。充分彰显了我们党打造严密组织体系、统筹推进各层级各领域党组织建设的政治自觉,体现了我们党“永远保持马克思主义执政党本色,永远走在时代前列,永远做中国人民和中华民族的主心骨”的政治担当。

关键词：党组织建设马克思主义执政党过硬队伍政治自觉时代前列政治担当主心骨着力点

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四叉树网格线源频率域电磁法二维正演研究

地球物理学报 2024年第5期67卷 1999-2014页

作者：王培杰陈小斌张赟昀中国地震局地质研究所北京100029 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085

可控源电磁法正演面临的问题,主要表现在源的奇异性和边界条件的处理困难.本文首先利用面积分将源的模拟精度转化为网格的离散精度,然后利用四叉树网格局部任意加密的特性,有效解决了奇异源模拟精度不高的问题.由于大地中的电磁场迅速衰... 详细信息

可控源电磁法正演面临的问题,主要表现在源的奇异性和边界条件的处理困难.本文首先利用面积分将源的模拟精度转化为网格的离散精度,然后利用四叉树网格局部任意加密的特性,有效解决了奇异源模拟精度不高的问题.由于大地中的电磁场迅速衰减,在距源很远的侧边界,地下的电磁场主要是由空气中的电磁场感应产生的,而非从源经由大地传播而来,因此在地中使用一维平面波侧边界条件比一阶吸收侧边界条件更为合理,精度更高.通过算例分析,我们还发现空气侧边界的场强叠加了大地介质感应的二次场而显著改变,因此空气侧边界使用基于一次场的一阶吸收边界条件,是导致线源正演边界处计算精度不高的主因.本文中,我们使用四叉树网格将边界发散式向外扩展,以较少的网格覆盖更大的边界区域,来确保核心区的计算精度.研究还发现,线源全区视电阻率能较好地反映地下电性结构的变化,且趋势形态与大地电磁卡尼亚视电阻率相似,使用成熟的大地电磁反演技术对线源全区视电阻率进行反演,可以得到地下电性结构较好的近似模型.特别是倾子计算的全区视电阻率也能反映地下结构的变化,这为无电场观测的地下结构探测提供了可能.但二者之间仍存在差别,线源全区视电阻率还具有一定的几何测深能力,需开发基于线源全区视电阻率正演的二维/三维反演技术.

关键词：线源频率域电磁法正演四叉树网格有限差分法全区视电阻率

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面向机动目标的分布式弹群在线协同定位方法

北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 1027-1036页

作者：傅晋博张栋赵军民王庭晖西北工业大学航天学院西安710072 西安现代控制技术研究所西安710065

机动目标的高精度协同定位是协同打击的关键,通过分布式弹群来实现协同定位是目前研究的热点。提出了一种分布式弹群在线协同定位的策略,解决弹群通信受限条件下协同定位的实时性问题;针对目标状态估计中模型非线性、噪声非高斯分布等特... 详细信息

机动目标的高精度协同定位是协同打击的关键,通过分布式弹群来实现协同定位是目前研究的热点。提出了一种分布式弹群在线协同定位的策略,解决弹群通信受限条件下协同定位的实时性问题;针对目标状态估计中模型非线性、噪声非高斯分布等特点,提出了容积卡尔曼粒子滤波算法;设计了自适应转弯速率的匀速转弯模型,并将现有的二维匀速转弯模型扩展至三维,解决了现有匀速转弯模型先验转弯速率固定,导致定位精度不高的问题;设计了自适应模型转移概率的交互多模型方法,实时修正马尔可夫转移概率,解决了单模型滤波定位精度不高的问题。通过仿真验证了所提策略和方法的有效性和准确性。

关键词：弹群协同定位协同目标跟踪交互式多模型容积卡尔曼滤波粒子滤波

有限标记样本下基于GSSL-GraphSage的半监督故障诊断方法

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控制理论与应用 2024年

作者：曹洁王庭义王进花兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州城市学院信息工程学院

鉴于在实际工程中采集的齿轮箱标注监测数据是有限的,且基于图神经网络的齿轮箱故障诊断方法研究仍存在标签信息挖掘不充分的问题,提出一种有限标记样本下基于图的半监督学习(Graph-based semi-supervised learning, GSSL)与图采样聚合... 详细信息

鉴于在实际工程中采集的齿轮箱标注监测数据是有限的,且基于图神经网络的齿轮箱故障诊断方法研究仍存在标签信息挖掘不充分的问题,提出一种有限标记样本下基于图的半监督学习(Graph-based semi-supervised learning, GSSL)与图采样聚合算法(Graph sample and aggregate, GraphSage)的齿轮箱半监督故障诊断方法.基于K最近邻算法和基于图的标签传播策略,将标签信息沿边传播给分布相似的邻域样本,从而充分利用有限样本的标签信息,提高模型性能.将每个振动频谱样本视为一个节点构建基于图的半监督学习框架,最后将半监督学习框架输入到节点级GraphSage网络中进行故障分类,避免新加入节点重新训练的情况,可有效防止训练过拟合,增强泛化能力.将所提方法用于分析齿轮箱故障实验数据,结果表明所提方法能够在6%的低标签情况下准确诊断齿轮箱的不同故障模式,验证了对齿轮箱故障诊断的可行性和有效性.

关键词：故障诊断 GraphSage网络有限标记样本半监督学习标签传播策略

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特征自适应的复杂曲面扫描路径生成方法

红外与激光工程 2024年第5期53卷 117-132页

作者：林雪竹王庭轩郭丽丽李丽娟长春理工大学光电工程学院、光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学中山研究院广东中山528437

为了解决现有自动化扫描方法在面对复杂曲面时扫描完整性不足、普适性不佳等问题,提出了一种特征自适应的自动化扫描路径规划方法。首先,构建了激光扫描仪的扫描约束条件,分析其对扫描精度的影响,为特征自适应的复杂扫描路径规划提供理... 详细信息

为了解决现有自动化扫描方法在面对复杂曲面时扫描完整性不足、普适性不佳等问题,提出了一种特征自适应的自动化扫描路径规划方法。首先,构建了激光扫描仪的扫描约束条件,分析其对扫描精度的影响,为特征自适应的复杂扫描路径规划提供理论支撑。其次,针对扫描仪姿态规划问题,提出了一种新的测量倾角约束聚类算法,对离散复杂曲面后获得的采样点进行聚类处理,实现扫描仪姿态的规划,并在此基础上获得扫描路径点。再次,针对扫描路径规划问题,引入法向矢量夹角矩阵作为惩罚矩阵,优化改进最近邻算法,实现符合需求的扫描路径规划。最后,为验证该方法可行有效,以汽车车门作为扫描对象,搭建了一个组合式自动化柔性测量系统,与传统行切扫描方法、手动扫描方法进行对比试验。试验结果表明,该方法相较于行切扫描方法在扫描仪姿态变换次数上减少了54%,测量精度提高了64.5%,降低了人工干预因素的影响,扫描完整性与手动扫描方法接近,可以实现针对复杂曲面的自动化扫描测量。

关键词：激光扫描仪扫描路径规划扫描约束特征自适应聚类处理

国家创新型城市试点政策、数字要素集聚与企业数字化转型

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经济经纬 2024年第2期41卷 112-124页

作者：王庭东尹丽丽山东财经大学国际经贸学院山东济南250002

选用2007—2020年沪深A股上市公司数据,以国家创新型试点城市设立作为准自然实验,考察了国家创新型城市试点政策对企业数字化转型的影响。研究发现:国家创新型城市试点政策显著促进了企业数字化转型,且转型效应在实践应用层面与底层技... 详细信息

选用2007—2020年沪深A股上市公司数据,以国家创新型试点城市设立作为准自然实验,考察了国家创新型城市试点政策对企业数字化转型的影响。研究发现:国家创新型城市试点政策显著促进了企业数字化转型,且转型效应在实践应用层面与底层技术层面存在结构化差异,实践应用层面是数字要素在政策驱动下实现转型的关键。异质性分析发现:试点政策对国有企业、科技企业、中小规模企业以及低市场化城市和大规模城市企业的转型效应更为显著。机制分析表明:试点政策主要通过数字化资本要素集聚、数字技能熟练劳动力要素集聚与生产要素优化配置发挥数字化转型效应,而底层关键数字技术的创新驱动作用尚未凸显。研究结论不仅为渐进有序推进创新型城市建设、实现中国企业数字化转型提供了经验证据,更为政府将城市禀赋资源导向底层数字技术创新,进一步推进数字化转型从以应用为主到以创新为主提供了政策依据。

关键词：创新型城市政策数字化数字要素集聚生产要素优化配置