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电接枝双氰胺改性碳纤维海洋电场电极的制备及其电场响应性能研究

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西北工业大学学报 2024年第1期42卷 180-187页

作者：许嘉威胡承儒侯晓帆付玉彬中国海洋大学材料科学与工程学院山东青岛266100

碳纤维电极表面氨基改性可以显著提高其电化学性能和电场响应性能。通过控制接枝电压(3,5,7)V,在碳纤维表面接枝聚双氰胺薄膜调控电极/海水界面双电层结构和电化学性能。结果表明,接枝电位越高,碳纤维表面聚双氰胺薄膜越均匀,电极双电... 详细信息

碳纤维电极表面氨基改性可以显著提高其电化学性能和电场响应性能。通过控制接枝电压(3,5,7)V,在碳纤维表面接枝聚双氰胺薄膜调控电极/海水界面双电层结构和电化学性能。结果表明,接枝电位越高,碳纤维表面聚双氰胺薄膜越均匀,电极双电层结构越稳定。其中CF-7V的综合性能最佳,其比电容达到9.368 F·g^(-1),为空白组的31.6倍;电荷转移电阻和低频容抗显著降低;7天电位漂移量为1.68 mV,可以正常响应1×10^(-3)Hz,0.03 mV/m的低频弱电场信号,电极的响应灵敏度、准确度得到了显著提高。电接枝改性后碳纤维电极的电场响应性能与Ag/AgCl电极相当,这是一种新型高性能海洋电场传感器,可望提高海洋电场探测能力。

关键词：碳纤维电极双氰胺电化学接枝电化学性能电场响应特性

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基于知识图谱的自动化渗透测试规划技术

基于知识图谱的自动化渗透测试规划技术

作者：梁儒烽广州大学

学位级别：硕士

渗透测试(Penetration Testing)是一种主动防范网络攻击的手段,通过模拟对目标系统、应用程序或网络中的攻击寻找目标可能存在的漏洞,以便组织可以及时修复这些漏洞并提升整体安全水平。随着数字化建设的持续发展,关键基础设施的数据保... 详细信息

渗透测试(Penetration Testing)是一种主动防范网络攻击的手段,通过模拟对目标系统、应用程序或网络中的攻击寻找目标可能存在的漏洞,以便组织可以及时修复这些漏洞并提升整体安全水平。随着数字化建设的持续发展,关键基础设施的数据保护以及攻防对抗日益激烈,如何通过自动化提高渗透测试的效率和准确率变得越来越重要。知识图谱(Knowledge Graph,KG)作为人工智能技术中的重要组成部分,它是一种结构化的、语义化的知识表示方式,能够帮助计算机理解和处理人类语言,凭借其高效地语义理解和推理能力为自动化渗透测试提供了新的思路。本文首先基于专家经验构建面向自动化渗透测试的知识图谱本体模型,并从数据源选取、数据存储以及数据抽取等过程进行对构建面向自动化渗透测试的知识图谱的方法进行描述。然后进一步对渗透测试全流程进行任务拆分以及ATT&CK(Adversarial Tactics,Techniques,and Common Knowledge)战术映射,并且根据拆分的任务提出了一个基于Metasploit的渗透工具调用框架构建方法,分别介绍了其中信息收集模块,漏洞利用模块以及权限维持模块的实现原理以及对应的标准化输入输出接口参数,并基于该渗透工具调用框架介绍了与知识图谱的联动方法。面向自动化渗透测试的知识图谱作为自动化渗透测试智能规划的知识库,而基于Metasploit的渗透工具调用框架负责与真实环境进行交互,是规划动作实施以及反馈信息承接的载体。因此本文最后进一步提出了基于攻击要素链动态评估的渗透规划算法,将自动化渗透测试规划过程建模为多条攻击要素链的生成过程,并介绍了基于ID3(Iterative Dichotomiser 3)决策树的节点优先级评估算法,帮助寻找生成攻击方案中的最优路径。

关键词：渗透测试自动化渗透知识图谱渗透框架攻击要素链

北半球高纬度多年冻土区对全球野火燃烧碳排放的贡献

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中国科学：地球科学 2024年第10期54卷 3292-3304页

作者：朱星儒徐希燕贾根锁中国科学院大气物理研究所东亚区域气候-环境重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

野火是多年冻土区生态系统的主要扰动形式之一,近年来有逐渐增强的趋势.多年冻土区的野火不仅燃烧地上和地下有机质,还会促进冻土融化,从而向大气中释放大量二氧化碳、甲烷等温室气体,但目前对于北半球高纬度多年冻土区对全球野火燃烧... 详细信息

野火是多年冻土区生态系统的主要扰动形式之一,近年来有逐渐增强的趋势.多年冻土区的野火不仅燃烧地上和地下有机质,还会促进冻土融化,从而向大气中释放大量二氧化碳、甲烷等温室气体,但目前对于北半球高纬度多年冻土区对全球野火燃烧碳排放贡献的认识仍然有限.本研究利用卫星遥感与地面观测资料相结合的野火燃烧碳排放数据,分析了21世纪以来北半球高纬度多年冻土区地上和地下燃料燃烧分别对全球野火燃烧碳排放的贡献及其时空变化特征.研究发现, 2002~2020年期间,多年冻土区生态系统约贡献全球野火燃烧碳排放的11.96%,其中地上燃烧碳排放约贡献全球地上野火燃烧碳排放的3.94%、地下燃烧碳排放约贡献全球地下燃烧碳排放的63.57%.整个北半球高纬度多年冻土区对全球的贡献在7月和8月增加最为显著,而连续冻土区(冻土覆盖范围大于90%的区域)则在6月和7月增加最为显著.北半球高纬度多年冻土区的地上和地下燃烧对全球的野火燃烧排放量贡献都在增加,主要是因为全球的燃烧排放总量在减少,而北半球高纬度多年冻土区的野火燃烧排放量在增加,其中连续冻土区燃烧排放量的增加和对全球贡献的增长最为显著.本研究强调了北半球高纬度多年冻土区野火,尤其是地下生物质燃烧导致的碳排放,对全球燃烧碳排放的重要贡献.野火导致的多年冻土区有机碳分解和燃烧向大气中释放更多的温室气体,进而可能增强大气温室气体累积和气候变暖之间的正反馈效应.

关键词：野火多年冻土碳排放气候变化地下燃料消耗

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柔性聚苯胺基导电水凝胶的制备和应用

柔性聚苯胺基导电水凝胶的制备和应用

作者：吕胤儒安徽理工大学

学位级别：硕士

裂隙型类岩竖井注浆帷幕试样开挖卸荷响应试验研究

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岩土力学 2024年第S1期45卷 391-404页

作者：周禹良侯公羽李生生贺文杨雪赵庆儒黄佳铭华北科技学院安全工程学院北京中煤矿山工程有限公司矿山深井建设技术国家工程研究中心中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院

为研究竖井注浆帷幕围岩开挖卸荷响应，利用裂隙型类岩竖井注浆帷幕试样进行三轴开挖卸荷模拟试验，测试了开挖卸荷过程中试样的应变响应，并采用CT扫描对开挖卸荷后试样的破裂模式和破坏范围进行分析。结果表明：开挖卸荷后试样应变响... 详细信息

为研究竖井注浆帷幕围岩开挖卸荷响应，利用裂隙型类岩竖井注浆帷幕试样进行三轴开挖卸荷模拟试验，测试了开挖卸荷过程中试样的应变响应，并采用CT扫描对开挖卸荷后试样的破裂模式和破坏范围进行分析。结果表明：开挖卸荷后试样应变响应随半径的增大而迅速衰减，且卸荷阶段的应变占主体；开挖卸荷后试样中浆液结石体和基质岩块的变形不连续，液结石体的变形大于基质岩块的变形；单液水泥浆充填的注浆帷幕试样抗变形能力强，试样中相同半径处的切向应变与径向应变都明显小于黏土水泥浆充填的注浆帷幕试样；应力水平对试样开挖卸荷响应具有重要影响，应力水平越高，卸荷阶段的变形越剧烈，卸荷阶段的应变占比更高。开挖卸荷后，单液水泥浆充填试样易沿着浆液结石体与预制裂隙的接触面发生开裂，破裂半径为开挖半径的1.2～1.5倍；黏土水泥浆充填试样破坏模式复杂，破裂半径为开挖半径的1.5～2.0倍。研究成果可为井筒水害防治中竖井注浆帷幕设计提供参考。

关键词：深部开采竖井注浆帷幕开挖卸荷应变响应

低温等离子体强化钴基催化剂电催化合成氨实验与机理研究

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低温等离子体强化钴基催化剂电催化合成氨实验与机理研究

作者：兰丙儒浙江大学

学位级别：硕士

“双碳”背景下,发展氨能源符合我国构建绿色低碳能源体系的需求。目前,哈伯法仍是唯一具有工业规模的合成氨工艺,但该工艺设备庞大,以化石能源为原料,需要维持高温高压的反应条件,能耗巨大,并且会排放大量CO2,不利于小型分布式绿色低... 详细信息

“双碳”背景下,发展氨能源符合我国构建绿色低碳能源体系的需求。目前,哈伯法仍是唯一具有工业规模的合成氨工艺,但该工艺设备庞大,以化石能源为原料,需要维持高温高压的反应条件,能耗巨大,并且会排放大量CO2,不利于小型分布式绿色低碳能源系统的发展,因此亟需寻求一种低碳低能耗、易于分布的绿色合成氨技术。近年来,电催化合成氨技术以其装置简易、可通过可再生清洁能源驱动、在常温常压条件下通过N2和H2O反应即可合成氨等优势,备受关注。然而,电化学合成氨技术面临着N≡N化学键（键能为941.69 k J/mol）难以断裂、催化剂活性低的难题。为了降低电催化过程中该步骤的能量势垒、提高催化剂活性,本文基于课题组前期在电催化合成氨方面的研究,引入低温等离子体技术活化N2生成高活性重要中间产物NOx、修饰催化剂材料,将等离子体技术优势充分发挥,并耦合电催化将等离子体活化后的中间产物进行合成氨反应。本文的主要研究内容和结论如下:（1）通过水热法制备了Co3O4纳米催化剂,并利用低温等离子体技术对其进行修饰处理,得到富含缺陷的Co3O4（V-Co3O4）。通过SEM、TEM、XRD、XPS、Raman、EPR等手段对两种Co3O4进行表征。结果表明V-Co3O4颗粒更加分散,氧空位含量显著增加。通过还原NO3-合成氨发现,相较于未处理的催化剂,V-Co3O4性能表现得到显著改善,在1 M KOH+0.1 M KNO3条件下,V-Co3O4最高的氨产率为27.5 mg cm-2 h-1（-0.78V ***）,法拉第效率最高可达98.9%（-0.08 V ***）。（2）通过第一性原理计算,探究Co3O4还原NO3-合成NH3的反应路径,并揭示氧空位在该还原过程中的作用。结果表明,V-Co3O4在还原NO3-合成NH3的过程中表现出更高的产率合法拉第效率,是因为氧空位的存在调控了催化剂内电子环境,使得V-Co3O4对关键中间体*N的吸附具有更强作用,从而导致限速步骤的能垒降低。（3）开展了射流滑动弧等离子体耦合电催化合成氨的研究。首先研究了不同因素对射流滑动弧等离子体活化N2的影响。发现空气流量的影响最大,放电电压次之,内电极长度影响最小。并结合COMSOL计算、ZD plaskin求解,揭示了等离子体活化N2的反应机理,N和O是生成NO的重要关键物质,NO的生成主要来自振动态的N2和O2,即N与振动态O2的碰撞,或者O与振动态N2的碰撞生成。NO2基本无法通过N和O直接作用产生,都需要NO的参与。该研究所掌控的调控方法为后续的电化学合成氨研究奠定了基础。（4）探究工况变化对吸收液吸收放电后气体产生NO2-浓度的影响,发现在吸收液为1 M KOH、采用蛇形冷凝管冷却的方式、放电电压10 k V、气流量为5L/min条件下,吸收液中产生NO2-浓度高达7888μg/m L。耦合电催化后,氨产率可达45.0 mg h-1cm-2,此时法拉第效率为85.2%（在-0.88 V ***电位下）,该产率和法拉第效率远远优于目前的电催化N2合成氨(Co3O4电催化还原N2合成氨产率仅为22.71μg h-1 cm-2,法拉第效率为11.9%,在-0.3 V ***电位下)。

关键词：射流等离子体电化学合成氨等离子体修饰氧化钴纳米催化剂氧空位

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便携式硝基污染物浓度检测系统设计与应用

便携式硝基污染物浓度检测系统设计与应用

作者：朱儒东盐城工学院

学位级别：硕士

随着工业化进程的加速,硝基污染物的环境风险日益显著,尤其是在水体污染方面,硝基污染物2,4二硝基甲苯和2,4二硝基苯胺,因其难以降解,且会对环境和人类健康构成严重威胁,受到人们的广泛关注。目前,针对硝基污染物虽然已有多种检测方法,... 详细信息

随着工业化进程的加速,硝基污染物的环境风险日益显著,尤其是在水体污染方面,硝基污染物2,4二硝基甲苯和2,4二硝基苯胺,因其难以降解,且会对环境和人类健康构成严重威胁,受到人们的广泛关注。目前,针对硝基污染物虽然已有多种检测方法,如高效液相色谱（HPLC）、质谱（MS）等,但这些方法往往需要昂贵的仪器和复杂的操作程序,限制了在快速现场检测中的应用。因此,开发一种低成本、高效率且易于操作的硝基污染物检测技术显得尤为重要。本研究致力于设计一款高效的小型便携式硝基污染物浓度检测系统,本系统基于便携式荧光光谱检测技术的思想,成功制备了Tb-MOF/PP（聚丙烯）荧光敏感薄膜,并通过对光路结构进行细致分析,和对关键设计参数的严格控制,验证了其在检测特定硝基污染物中的应用潜力。本研究主要工作包括:（1）在材料制备方面,以Tb为中心合成Tb-MOFs,这些MOFs通过原位生长法在PP薄膜上形成。制备的Tb-MOF/PP荧光敏感薄膜对2,4-二硝基甲苯和2,4-二硝基苯胺显示出极高的选择性和灵敏度,且在310 nm的紫外线激发下,荧光强度随污染物浓度的变化显著,实现了迅速且高灵敏度的检测。通过进一步的结构和表征研究,包括SEM、FTIR、XPS和荧光光谱等分析,深入揭示了荧光敏感薄膜的微观结构和荧光猝灭响应机制。通过定量分析,本系统在对2,4-二硝基苯胺的检测中实现了0-70 mg/L的良好线性范围和0.361 mg/L的检测限,在对2,4-二硝基甲苯的检测中实现了0-100 mg/L的良好线性范围和7.981 mg/L的检测限。（2）在光学结构设计方面,本研究对几种光路结构进行了比较,最终选择了小型平谱全息凹面光栅进行设计,充分考虑了分辨率、体积和成本效益。检测系统的光谱检测部分,达到了350-700 nm的光谱范围和5 nm的光学分辨率,检测设备的尺寸被控制在5×15×15 cm以内,优化了便携性和应用的灵活性。（3）在硬件和软件集成方面,研究采用了紫外LED光源模块、TCD1304AP线性CCD芯片和STM32F401CCU6微控制器等器件,确保了系统的高效稳定运行。上位机软件的开发基于Lab VIEW环境,不仅提供了直观的用户界面,还实现了实时数据处理和分析,进一步提高了检测的准确性和操作的便利性。最终,通过实验验证,该便携式荧光检测系统在2,4-二硝基甲苯和2,4-二硝基苯胺的检测中表现出了优异的性能。该研究不仅为实现高性能的光谱检测设备提供了有效的技术方案,而且对环境监测与分析领域具有重要的理论和实践意义。本研究的成功展示了软硬件紧密结合的重要性,为未来相关设备的设计和应用开辟了新的路径,尤其在快速现场检测和环境监测方面展现了巨大的应用潜力。

关键词：环境监测镧系金属有机框架材料荧光探测光谱仪

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旅顺海洋牧场碳汇功能研究

旅顺海洋牧场碳汇功能研究

作者：崔久儒大连海洋大学

学位级别：硕士

全球变暖问题已经引起世界各国关注,是当今研究的热点课题,因此我国提出了“碳达峰”和“碳中和”战略,海洋渔业的固碳增汇是实现“碳中和”的主要途径之一,也是检验海洋牧场高质量发展的重要标准。本研究基于旅顺柏岚子海洋牧场海域202... 详细信息

全球变暖问题已经引起世界各国关注,是当今研究的热点课题,因此我国提出了“碳达峰”和“碳中和”战略,海洋渔业的固碳增汇是实现“碳中和”的主要途径之一,也是检验海洋牧场高质量发展的重要标准。本研究基于旅顺柏岚子海洋牧场海域2021年～2023年的调查数据,从生物碳汇、水体碳汇、沉积碳汇3部分对旅顺海洋牧场的碳汇功能进行研究。估算了旅顺海洋牧场的捕捞生物、礁体附着生物与浮筏增殖藻类的净碳汇量;测算了水体中溶解有机碳（DOC）与颗粒有机碳（POC）浓度并估算固碳量;对比沉积物的碳含量变化并估算沉积固碳量;分析了旅顺海洋牧场区捕捞生物净碳汇量与水化学因子之间的关系并建立回归方程。以期对提高海洋碳汇能力、发展碳汇渔业、建设碳汇型海洋牧场提供理论依据。研究结果如下:（1）通过对旅顺海洋牧场区海域的四季生物调查共发现41种碳汇生物,海洋牧场区发现38种碳汇生物,对照区发现21种碳汇生物;人工鱼礁与浮筏不但增加海洋牧场渔业资源生物量而且增强了该海域的碳汇能力,旅顺海洋牧场区生物年均净碳汇量约为470.83t,相当于减排了1726.38 t CO,其中浮筏增殖藻类净碳汇量为324.28 t,礁体附着生物净碳汇量为138.75 t,捕捞生物年均净碳汇量为7.80 t。旅顺海洋牧场区浮筏增殖藻类的固碳能力远高于礁体附着生物与捕捞生物的固碳能力,人工鱼礁本身的固碳效果远大于其增殖效果所提升的固碳量。（2）人工鱼礁与浮筏不但具有增殖渔业资源功能,而且也提高了水体中DOC与POC的含量。旅顺海洋牧场区DOC年均变化范围为1.95 mg/L～3.51 mg/L,POC年均变化范围为0.28 mg/L～1.04 mg/L,对照区DOC年均变化范围为1.72 mg/L～2.26 mg/L,POC年均变化范围为0.17 mg/L～0.35 mg/L。旅顺海洋牧场区的DOC与POC含量的季节变化规律为夏季>春季>秋季>冬季。旅顺海洋牧场区年均水体固碳量为75.06 t,相当于减排了275.22 t CO,其中DOC占71.48%,POC占18.52%。海洋牧场区三种生境的水体固碳能力呈现人工鱼礁与浮筏混合区>浮筏区>人工鱼礁区的变化规律。（3）旅顺海洋牧场区沉积有机碳年均变化范围为3.47 mg/g～7.26 mg/g,对照区沉积有机碳年均变化范围为2.02 mg/g～4.60 mg/g,海洋牧场区三种生境的沉积有机碳含量均高于对照区;海洋牧场区与对照区沉积有机碳含量亦呈现夏季>春季>秋季>冬季的季节变化规律。海洋牧场区年沉积固碳量约为26.14 t,相当于减排了95.85 t CO。（4）旅顺海洋牧场捕捞生物净碳汇量与盐度（X）、pH（X）、氨氮（X）、无机氮（X）、化学需氧量（X）具有显著线性关系,回归方程:Y=55030.61+385.807X-7531.940X+114.813X-43.510X-3396.217X,其中氨氮与pH对捕捞生物净碳汇量的影响最大。今后将进一步改进旅顺海洋牧场设施,增强海域碳汇能力,保证海洋牧场的高质量发展。

关键词：海洋碳汇固碳能力海洋牧场逐步回归分析

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仇英仙境主题山水画研究

仇英仙境主题山水画研究

作者：匡妍儒曲阜师范大学

学位级别：硕士

仇英是吴门画派的代表性画家,他创作了一系列神话仙境般的山水画,以群仙聚会、仙山楼阁、洞天仙境、桃源仙境等为主要表现内容。这类以仙境为主题的山水画在他的作品中占很大的比例,在内容、色彩、构图、意境等方面展现出独特的魅力,成... 详细信息

仇英是吴门画派的代表性画家,他创作了一系列神话仙境般的山水画,以群仙聚会、仙山楼阁、洞天仙境、桃源仙境等为主要表现内容。这类以仙境为主题的山水画在他的作品中占很大的比例,在内容、色彩、构图、意境等方面展现出独特的魅力,成为美术研究中一个值得注意的现象。以往学者对此课题的研究缺乏对仇英仙境主题山水画的整体把握和认识,本文力求梳理仇英创作仙境主题山水画的背景,探讨作品类型与艺术表现力,以补充学界对仇英仙境主题山水画的认识。本文采用文献研究法、图像分析法、比较研究法研究该课题。全文主要由四章构成,第一章从仇英创作仙境主题作品的背景出发,概述他所处的政治、经济、文化背景以及个人的境遇和思想观念,归纳其创作原因。第二章将仇英的仙境主题山水画进行简要分析和整理,并根据画面内容与主题思想归纳为仙山楼阁、天上仙境、人间仙境三种类型。第三章探究仇英仙境主题山水画中具有代表性的图像元素及其文化内涵。第四章从色彩、图式、点景人物三个方面,分析仇英在仙境主题山水画中的艺术表现力,通过和其他仙境主题作品对比,分析仇英表现仙境主题山水画的魅力和特点,最后探究仇英在仙境主题作品中寄托的情感与理想。通过对相关资料和作品的分析得出以下结论:首先,结合明代的社会背景和仇英的个人境遇,归纳出他创作仙境主题山水画的主要原因是受崇道慕仙思想的影响和对仙境的向往。其次,通过对仇英仙境主题山水画作品的内容与形式分析,认识到他在色彩、图式、点景人物方面的独特魅力,了解到他在仙境中寄托的情感与理想,他企图超越阶层的鸿沟,脱离现实的不公,追求长生久视,向往富裕的生活。探究本课题有助于丰富对仇英艺术作品的研究,从而更深入地了解仇英,并为现代中国山水画的创作提供有力的理论支撑和实例参考,为现代艺术创作提供一条新的路径。

关键词：仇英仙境主题仙境山水画