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高效稳定的甲烷催化燃烧镍基复合氧化物催化剂合成及其性能研究

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高效稳定的甲烷催化燃烧镍基复合氧化物催化剂合成及其性能研究

作者：王志雄福建师范大学

学位级别：硕士

天然气能效高、使用过程中排放的污染物少,其作为清洁能源已被应用于燃气轮机、燃气发电厂和天然气汽车(NGV)等领域。然而,天然气在使用过程中因未完全燃烧会释放出低浓度甲烷,其是强温室气体,会对环境造成严重的影响。甲烷催化燃烧被... 详细信息

天然气能效高、使用过程中排放的污染物少,其作为清洁能源已被应用于燃气轮机、燃气发电厂和天然气汽车(NGV)等领域。然而,天然气在使用过程中因未完全燃烧会释放出低浓度甲烷,其是强温室气体,会对环境造成严重的影响。甲烷催化燃烧被认为是降低工业生产使用过程中低浓度甲烷排放的有效手段。因此,开发成本低、储量丰富且有实际应用价值的高效稳定的催化剂具有重要意义。过渡金属基催化剂(例如,Mn O、CoO和Ni O)含有丰富氧物种,在甲烷燃烧中呈现出良好性能。尤其是氧化镍催化剂,其Ni和表面氧物种能有效活化甲烷的C–H键,但低温活性和稳定性仍不理想。本论文基于对氧化镍缺陷结构的认识,通过掺杂方式引入不同电子结构的第二金属和硅元素,调变氧化镍催化剂中活性镍物种以及氧物种的分布,以设计合成结构性能优异且高效稳定的甲烷燃烧催化剂。主要的研究内容和研究结果如下:1.以硝酸镍为镍源,PEG-400为分散剂,碳酸钠为沉淀剂,分别以铜、镁、钐、铈和铌的盐为前驱体,通过共沉淀法合成NiMO(M=Cu、Mg、Sm、Ce、Nb)复合氧化物催化剂。探究不同电子结构金属元素掺杂对Ni O结构性能的影响;研究不同电子结构金属掺杂的催化剂中Ni和活性氧物种(O)分布以及数量的差异;评价催化剂在甲烷燃烧反应中的性能。研究表明,与未掺杂Ni O相比,掺杂合成的NiMO催化剂的比表面积更高,抗烧结能力更强;掺杂合成的镍基复合氧化物均具有更高的活性。其中,高价态铈离子掺杂的NiCeO催化剂能抑制Ni向Ni的转化并增加非化学计量氧物种(O)的数量,具有更多的Ni和O,能有效活化C–H键,在甲烷燃烧中表现出较高的活性,其T为375℃。2.在上一章研究基础上,利用(i)Zr O具有酸、碱两性的特点。(ii)Zr离子和Ni离子半径相近的特征。将高价态锆引入到氧化镍中,综合调变催化剂的物理化学性能。探究锆的掺杂量和不同煅烧温度对Ni O催化剂结构性能和催化活性等的影响;揭示NiZrO催化剂的表面酸碱性、氧化还原性、活性镍物种和非化学计量氧物种等与催化性能的关系;研究了催化剂的抗水性能、热稳定性和热力学平衡转换(CO选择性)等性能;阐述NiZrO催化剂上甲烷燃烧的反应机理。研究表明,NiZrO纳米催化剂比表面积高(142 mg)和晶粒尺寸小(4–5 nm),其有利于活性位点的暴露和改善活性氧物种的流动性。此外,Zr掺杂促进了Ni向Ni的转化,产生丰富的活性Ni位点和氧空位,同时产生更多的表面酸、碱性位点,从而促进甲烷吸附、解离和中间产物转化。该催化剂具有优异的低温活性(T为380℃)和更高的CO选择性,且在反应过程中呈现良好的稳定性。3.利用硅氧化物在高温下具有高稳定性的特点,将硅元素引入到氧化镍中,抑制氧化镍基催化剂的高温烧结行为。在上述基础上,以正硅酸四乙酯为硅源前驱体,三乙胺为沉淀剂合成x Si-Ni催化剂;探究硅的引入对Ni O结构和织构性能以及氧化还原性能等的影响;研究催化剂在甲烷燃烧反应中的性能;揭示催化剂的构效关系。研究表明,三乙胺作为沉淀剂,通过胺的解离缓释OH,使得沉淀更加均匀,获得晶粒尺寸小、比表面积高的催化剂;发现硅改性的Ni O催化剂具有更丰富的活性Ni位点和活性氧物种,在甲烷燃烧的反应中具有更优异的低温活性。Ni和Si之间相互作用有效抑制高温下甲烷燃烧过程中Ni O颗粒的迁移、聚集和烧结,从而表现出优异的热稳定性。其中,10Si-Ni催化剂呈现出更优异的性能,T为395℃,其经过800℃反应后仍然呈现出良好的低温活性。

关键词：甲烷催化燃烧氧化镍掺杂 Ni2+物种复合氧化物

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架空线路电压反演的电场测量法研究

铁道工程学报 2023年第3期40卷 84-88,109页

作者：白雄雄中国铁建电气化局集团北方工程有限公司太原030000

研究目的:电力系统中架空输电线路的电压检测主要以电压互感器为主,而传统互感器存在体积大、难以移动、需断电安装、可能引发铁磁谐振等缺点,使得地形不便地区的高压输电线的电压监测难度较大。针对该问题,本文基于电磁场镜像法建立110... 详细信息

研究目的:电力系统中架空输电线路的电压检测主要以电压互感器为主,而传统互感器存在体积大、难以移动、需断电安装、可能引发铁磁谐振等缺点,使得地形不便地区的高压输电线的电压监测难度较大。针对该问题,本文基于电磁场镜像法建立110 kV三相架空输电线路的电场计算模型,研究其电场分布特点,接着论证电场测量用于架空线路电压反演计算的可行性,提出基于电场传感器阵列测量导线三相电场的电压反演算法,实现缩比架空线路模型的电压反演。研究结论:(1)基于电磁场镜像法建立了架空线路的电场计算模型,理论分析了110 kV三相架空线路的电场分布特点,结果表明,架空线路下方地面的场强幅值分布呈“双峰”形;(2)基于对110 kV三相架空线路的电场分布特点的研究,提出基于三相电场测量的架空线电压反演算法,理论分析证明,通过测量三相导线下方的垂直方向三相电场,可以进行架空线三相电压的反演计算;(3)基于电压反演算法的研究,在实验室内搭建了110 kV三相输电线路的比例微缩模型,实验验证了算法的准确性,实验结果表明,对于所建立的实验模型,电压反演算法的幅值误差在3.31%以内,相角误差在2°以内;(4)本研究成果可为架空线电压监测提供理论依据。

关键词：电磁场输电线路电压反演算法

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基于知识图谱的高职教学评价研究进展分析

厦门城市职业学院学报 2023年第1期25卷 50-56页

作者：王志雄厦门城市职业学院发展规划与质量保障办公室福建厦门361008 厦门开放大学福建厦门361008

教学评价是高职院校提高人才培养质量的重要保障。为理清高职院校教学评价研究现状,以2000—2021年间中国知网收录的高职教学评价研究文献为对象,运用CiteSpace软件绘制知识图谱,对发文量、作者、研究机构和关键词等进行可视化分析。结... 详细信息

教学评价是高职院校提高人才培养质量的重要保障。为理清高职院校教学评价研究现状,以2000—2021年间中国知网收录的高职教学评价研究文献为对象,运用CiteSpace软件绘制知识图谱,对发文量、作者、研究机构和关键词等进行可视化分析。结果显示,高职教学评价相关文献较多,但尚未形成具有权威的作者和研究机构;高职教学评价研究热点有评价体系、实践教学、教学质量、课堂教学评价和教学改革;研究前沿聚焦在翻转课堂和大数据;研究方向从宏观层面转向微观层面;研究内容与时代热点结合较紧密。但在研究合作、研究视角和研究实效方面还有待进一步加强。

关键词：高职院校教学评价知识图谱

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基于深度学习的目标说话人语音提取

电脑知识与技术 2024年第10期20卷 37-40页

作者：王志雄湖南财经工业职业技术学院汽车工程学院湖南衡阳421002

人类能够在多人交谈的复杂环境中专注并识别目标说话人的语音,而现有机器技术尚未完全达到这一水平。针对这一实际应用场景,本文提出了一种时域目标说话人语音提取网络架构,该架构无需将混合语音分解为幅度谱和相位谱,而是直接将其转换... 详细信息

人类能够在多人交谈的复杂环境中专注并识别目标说话人的语音,而现有机器技术尚未完全达到这一水平。针对这一实际应用场景,本文提出了一种时域目标说话人语音提取网络架构,该架构无需将混合语音分解为幅度谱和相位谱,而是直接将其转换为嵌入系数,从而规避了复杂的相位估计。该网络由四个关键部分构成,即说话人辅助网络、语音编码器、目标说话人语音提取器以及语音解码器。具体而言,语音编码器负责将混合语音转化为嵌入系数;说话人辅助网络则通过学习以说话人嵌入形式表示目标说话人特征;目标说话人语音提取器以嵌入系数与目标说话人嵌入作为输入,进而估计出一个接收掩模;最后,语音解码器根据处理过的嵌入系数重新构造出目标说话人的语音。实验结果显示,在开放评测环境下,相较于基准模型,所提方法在SDR(Signal-to-Distortion Ratio)和SI-SDR(Source-to-Interference Signal-to-Distortion Ratio)指标上分别取得了相对提升2.62dB和2.52dB的成绩。实验结果有力证明了该方法具有更好的抗干扰性和泛化性能。

关键词：单通道目标说话人语音提取时域语音信号泛化性语音编码器语音解码器

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技术调查官的社会分工意蕴与制度完善研究

贵州社会科学 2017年第8期 59-63页

作者：王志雄中南大学湖南长沙410083

为贯彻落实知识产权强国战略、加强对知识产权的司法保护、满足知识产权诉讼技术事实认定的现实诉求,技术调查官已作为一种独立的劳动样式出现在职业群体。以社会分工为视角,系统研究技术调查官制度在国外的发展轨迹与国内的演绎路径,... 详细信息

为贯彻落实知识产权强国战略、加强对知识产权的司法保护、满足知识产权诉讼技术事实认定的现实诉求,技术调查官已作为一种独立的劳动样式出现在职业群体。以社会分工为视角,系统研究技术调查官制度在国外的发展轨迹与国内的演绎路径,科学界定技术调查官身份归属与职能定位、厘清分工与协作的关系,在借鉴、移植、本土化的过程中从统一选任条件、完善管理模式、构建协同机制、扩大适用范围、健全考核制度等方面积极探索完善我国技术调查官制度的路径,有利于充分发挥技术调查官在技术事实认定中的作用,全面提升知识产权案件的审判质量与效率。

关键词：知识产权法院技术调查官社会分工协同机制制度完善

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带有用户属性感知的D2D设备发现算法研究

带有用户属性感知的D2D设备发现算法研究

作者：王志雄重庆邮电大学

学位级别：硕士

随着视频业务需求的爆炸式增加、智能移动设备数量的指数式增长,有限的频谱资源及基站（Base Station,BS）侧过重的负载已成为移动通信面临的主要问题。为解决上述问题,第三代移动通信伙伴计划（The Third Generation Partner Project,3... 详细信息

随着视频业务需求的爆炸式增加、智能移动设备数量的指数式增长,有限的频谱资源及基站（Base Station,BS）侧过重的负载已成为移动通信面临的主要问题。为解决上述问题,第三代移动通信伙伴计划（The Third Generation Partner Project,3GPP）提出了终端直通（Device-to-Device,D2D）技术,该技术允许邻近设备在不经过BS的情况下直接进行数据传输,进而有效缓解BS压力、提高频谱资源利用率。然而,D2D用户在通信前需先发现彼此并且此过程较为耗能,用户的个体理性使得用户参与D2D发现的意愿大大降低,最终将影响D2D通信网络性能及用户体验。首先,本文介绍了D2D通信的研究背景和主要应用场景,并对当前研究热点进行了简要分析,重点描述了D2D通信中的设备发现算法,深入分析了现有机制的特点以及面临的挑战。其次,针对传统D2D设备发现算法存在的高耗能导致用户参与意愿不高、没有考虑用户服务需求差异性导致发现的用户无法为请求用户提供所需服务的问题,提出了一种基于激励机制的D2D设备发现算法。所提出的算法将小区划分为多个服务共享社区,基站收集每个社区中的用户所能提供的服务信息以便于为请求用户提供更加精准的通信服务。同时为了提高用户参与设备发现的积极性,基站将用户设备需提供的功率及其将获得奖励制定成合同提供给用户供其选择。该算法可在设备耗能不增加的情况下有效提升设备发现率以及用户体验。再次,针对现有发现算法存在的用户参与设备发现及通信的意愿受用户自身社交属性影响、采用固定信标探测率进行探测易受用户移动性影响的问题,提出了一种基于社交信任与移动性预测的D2D设备发现算法。所提出的发现算法通过计算用户之间的社交信任确认每个用户的可信任用户,之后通过马尔科夫模型对可信任用户的位置信息进行预测。最后,依据可信任用户的位置信息对信标的发射功率进行动态配置。所提方案不仅降低设备发现过程中的设备耗能,还有效提升了D2D通信性能。最后,总结本文的主要工作,并对D2D设备发现算法未来工作进行了展望。

关键词： D2D通信设备发现激励机制社交信任移动性预测

为阅读和写作插上想象的翅膀——谈初中语文中的阅读和写作教学

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初中生写作 2022年第Z1期 25-27页

作者：王志雄甘肃省通渭县襄南学校

初中语文教学中最核心的内容不外乎阅读与写作，有效激发、培养想象力有助于学生放飞想象的翅膀，享受语文学习的乐趣。重视并引进“想象”这一股“活水”，从而让它散发出它应有的光彩与魅力。一花一世界，一叶一菩提。大千世界精彩纷...

初中语文教学中最核心的内容不外乎阅读与写作，有效激发、培养想象力有助于学生放飞想象的翅膀，享受语文学习的乐趣。重视并引进“想象”这一股“活水”，从而让它散发出它应有的光彩与魅力。一花一世界，一叶一菩提。大千世界精彩纷呈，只有拥有美的眼睛，才能发现美的事物，提炼出美的意象，表达出美的情感。所以在现实生活当中一定要促使学生尽量培养出一双善于发现美的眼睛，而要想拥有一双善于发现美的眼睛，就一定要浸润于美文的阅读。

关键词：

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川陕忠魂铸丰碑

巴蜀史志 2022年第6期 20-24页

作者：王志雄中共巴中市委党史办公室(巴中市地方志办公室)

1932年12月中旬,红四方面军趁四川军阀混战、川北防务空虚,挥师进入川北,以摧枯拉朽之势迅速解放通南巴,创建了川陕革命根据地。毛泽东同志曾经高度评价川陕苏区,“川陕苏区是中华苏维埃共和国的第二个大区域”,“是扬子江南北两岸和中... 详细信息

1932年12月中旬,红四方面军趁四川军阀混战、川北防务空虚,挥师进入川北,以摧枯拉朽之势迅速解放通南巴,创建了川陕革命根据地。毛泽东同志曾经高度评价川陕苏区,“川陕苏区是中华苏维埃共和国的第二个大区域”,“是扬子江南北两岸和中国南北两部间苏维埃革命发展的桥梁”。毋庸置疑,川陕革命根据地为中国革命作出了重大贡献。

关键词：川陕革命根据地川陕苏区中华苏维埃共和国苏维埃革命四川军阀混战红四方面军通南巴川北

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回转窑式热解过程控制系统研发

回转窑式热解过程控制系统研发

作者：王志雄西安科技大学

学位级别：硕士

我国一次能源消费中煤炭约占70%,且在未来很长一段时间内这种能源配比结构不会改变。我国已探明的煤炭储量中有55%煤化程度低,如果这些煤经干馏工艺提取油,其油量相当于1000亿吨油气资源。回转窑式热解正是针对沫煤进行大规模工程化干... 详细信息

我国一次能源消费中煤炭约占70%,且在未来很长一段时间内这种能源配比结构不会改变。我国已探明的煤炭储量中有55%煤化程度低,如果这些煤经干馏工艺提取油,其油量相当于1000亿吨油气资源。回转窑式热解正是针对沫煤进行大规模工程化干馏的工艺,对于该工艺的配套控制研究尚在起步阶段,还不能很好地支撑工艺高效生产。论文以回转窑式热解过程为研究对象,针对目前热解生产系统自动化程度低、人工操作多,工艺保障性低等问题,综合分析热解过程工艺要求和现有DCS控制技术,结合实际情况引入独特的转窑热解温场测量方案,对转窑热解温度控制加入模糊PID控制应用,实现回转窑式热解工艺的自动化控制。在分析回转窑式热解技术的发展现状、工艺环节及设备特性基础上,论文提出一种基于DCS控制系统的回转窑式热解控制系统,采用随窑同步旋转传感器,无线测量回转窑热解关键参数,通过温场参数准确反映热解过程,设计以鲁能控制LN2000为平台的DCS控制系统,详细介绍该控制系统的工作原理、网络构架及相关组成部分的软硬件设计。根据回转窑热解过程控制需求和特点,设计PID模糊控制实现系统热解过程控制。论文介绍PID控制的组成、工作原理及其设计实现,并进行了仿真测试研究。测试表明,设计的模糊PID控制满足转窑热解过程的控制需求,构建的基于LN2000的回转窑热解DCS控制系统适用且简便实现了转窑热解工艺,具有良好的推广应用意义。

关键词：回转窑式热解模糊 PID DCS控制系统热解温度测量热解工艺