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Pt负载的羟基磷灰石催化剂性能调控及其在CO优先氧化反应中的应用

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Pt负载的羟基磷灰石催化剂性能调控及其在CO优先氧化反应中的应用

作者：官旭斌曲阜师范大学

学位级别：硕士

工业生产与能源转化领域中,质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其高效利用氢气且低污染排放的特性备受关注,成为未来能源系统的有力竞争者。然而,传统的氢气制备方法产生的氢气中常含微量CO,对PEMFC中的Pt基阳极材料构成了严重威胁。该CO与Pt... 详细信息

工业生产与能源转化领域中,质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其高效利用氢气且低污染排放的特性备受关注,成为未来能源系统的有力竞争者。然而,传统的氢气制备方法产生的氢气中常含微量CO,对PEMFC中的Pt基阳极材料构成了严重威胁。该CO与Pt紧密结合,导致Pt表面的位点中毒,严重影响电池效能。因此,高效去除氢气中CO对PEMFC中的Pt基阳极材料至关重要。化学转化法中的CO优先氧化(PROX)技术能有效将微量CO氧化为CO2,对氢能源的持续利用至关重要。尽管负载型Pt催化剂在PROX反应中效率较高,但其对CO的敏感性、低温性能不足以及Pt资源稀缺且成本高昂等问题限制了其应用。因此,研发新型催化剂以提高低温下CO氧化效率并降低Pt使用量具有重要实际价值。本论文采用化学沉淀法制备了纳米棒状羟基磷灰石(HAP)作为载体,并成功负载Pt和过渡金属Ni或Co,制备出双金属催化剂。系统研究了双金属催化剂在PROX反应中的活性表现和催化性能调控机制。本论文主要围绕以下几个方面展开深入探究:1.为探索通过引入廉价过渡金属以提升Pt基PROX催化剂反应性能的有效方法,本研究选用Ni作为助剂,分别采用沉积沉淀法和共浸渍法制备了单金属负载的Pt/HAP和双金属负载的Pt/Ni/HAP催化剂。实验结果表明,Ni的引入能够显著提升Pt/HAP催化剂在PROX反应中的催化活性。进一步对于双金属催化剂的研究显示,双金属催化剂上Pt和Ni存在协同作用,存在Ni到Pt的电子转移现象使Pt表面的CO吸附强度下降,增强对CO的活化效果。这种Pt与Ni的协同作用不仅大幅减少了贵金属Pt的使用量,而且使Pt-Ni双金属催化剂在PROX反应中展现出全面优于Pt单金属催化剂的催化性能。2.为深入探究Pt-Ni双金属之间的协同作用是否具备普适性,本文进一步采用等体积共浸渍法制备了 PtxCo1-x/HAP系列负载型催化剂,并对其在PROX反应中的活性进行了系统研究。实验结果表明,Pt与Co之间同样存在显著的协同作用,使得Pt-Co双金属催化剂在PROX反应中也表现出全面高于Pt单金属催化剂的催化性能。为进一步提升Pt-Co双金属催化剂在PROX反应中的活性和稳定性,本研究采用具有高比表面积和强疏水性的MOF材料MIL-Zl(Cr)替代HAP作为载体,制备了双金属负载的Pt-Co/MIL-Zl(Cr)催化剂。活性测试结果表明,该催化剂展现出更高的PROX反应活性和稳定性,为催化剂的进一步优化和应用提供了新的思路。

关键词： CO优先氧化 Pt-Ni Pt-Co 羟基磷灰石双金属催化剂

新建地铁车站增层开挖对既有桩基侧摩阻力的影响

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土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：袁传旭甄雪东陈坤黄阜肖健凌同华深圳地铁建设集团有限公司长沙理工大学土木工程学院中建五局华南建设有限公司

新建地铁车站零距离下穿既有地铁区间隧道施工过程中，基坑的增层开挖导致既有桩基侧摩阻力下降，从而对桩基的承载力产生不利影响。目前，新建地铁车站增层开挖施工作用下既有桩基侧摩阻力的计算理论尚不成熟。以深圳地铁13号线公明广... 详细信息

新建地铁车站零距离下穿既有地铁区间隧道施工过程中，基坑的增层开挖导致既有桩基侧摩阻力下降，从而对桩基的承载力产生不利影响。目前，新建地铁车站增层开挖施工作用下既有桩基侧摩阻力的计算理论尚不成熟。以深圳地铁13号线公明广场站零距离下穿既有六号线项目为背景，采用Mindlin应力解推导增层开挖卸荷作用下既有桩基桩侧摩阻力的计算公式，研究新建地铁车站增层开挖过程中既有桩基侧摩阻力的变化规律。通过与数值模拟结果进行对比，验证了理论计算方法的正确性，在此基础上获得了参数变化对桩侧摩阻力和卸荷应力的影响规律。结果表明：既有桩侧摩阻力随增层开挖深度的增大而减小，侧壁卸荷应力与总卸荷应力比值随增层开挖深度的增大而增大；桩侧摩阻力随增层开挖面积的增大而增大，侧壁卸荷应力与总卸荷应力比值随增层开挖面积的增大而减小。在开挖深度较深，开挖面积较小或考虑边桩侧摩阻力时，需考虑侧壁卸荷应力的影响。

关键词：地铁车站增层开挖桩侧摩阻力卸荷应力 Mindlin应力解

Hormesis效应带剂量镉对HKC中EMT相关因子表达的影响

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广东化工 2022年第12期49卷 11-13页

作者：吴帆陈淼甄旭斌黄煌涛马贞初邹志辉广东药科大学公共卫生学院广东广州510310

研究Hormesis效应带剂量(0.625~2.5μM)镉对人肾小管上皮HKC细胞中EMT相关因子表达的影响。将对数生长期HKC细胞分别暴露于终浓度为0(对照)、0.625、1.25、2.5μM的氯化镉中,连续染毒14 d,采用qRT-PCR检测不同剂量镉对c-myc,cyclin D1,... 详细信息

研究Hormesis效应带剂量(0.625~2.5μM)镉对人肾小管上皮HKC细胞中EMT相关因子表达的影响。将对数生长期HKC细胞分别暴露于终浓度为0(对照)、0.625、1.25、2.5μM的氯化镉中,连续染毒14 d,采用qRT-PCR检测不同剂量镉对c-myc,cyclin D1,α-SMA mRNA表达水平的影响,采用Western blot技术检测不同剂量镉对TGF-β1和Wnt蛋白表达的影响。一定剂量镉可显著上调HKC细胞中cyclinD1、c-myc、α-SMA mRNA的表达,Hormesis效应带剂量镉暴露可显著激活TGF-β1的表达呈明显的剂量效应。Hormesis效应带剂量镉亚急性暴露可促进肾小管上皮细胞中α-SMA和TGF-β1等EMT相关因子的表达。

关键词： Wnt/β-catenin TGF-β1 EMT样转变镉 Hormesis效应带剂量

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甘肃西秦岭矿床成矿系列及其量化评价

地学前缘 2024年第3期31卷 218-234页

作者：何进忠丁振举朱永新甄红旭张万仁刘杰甘肃省地质调查院甘肃兰州730000 中国地质大学(武汉) 湖北武汉430074

本文以中国矿产地质志项目规定的矿种为基本因素,厘定甘肃西秦岭矿床成矿系列及其各种归并形式,并通过量化评价结果反映其找矿意义。基于39种既有矿产的分布特征,按照矿床成矿系列厘定原则,在甘肃西秦岭厘定了21个矿床成矿系列和84个矿... 详细信息

本文以中国矿产地质志项目规定的矿种为基本因素,厘定甘肃西秦岭矿床成矿系列及其各种归并形式,并通过量化评价结果反映其找矿意义。基于39种既有矿产的分布特征,按照矿床成矿系列厘定原则,在甘肃西秦岭厘定了21个矿床成矿系列和84个矿床式。根据矿床成矿系列对应的成矿作用、成矿地质环境和构造旋回,将该区域的矿床成矿系列归并为5个矿床成矿系列组合、12个矿床成矿系列类型和4个矿床成矿系列组;针对华力西—燕山期构造旋回中存在构造亚旋回的特点,在其中划分出了矿床成矿系列亚组;探讨了矿床成矿系列在构造旋回中的演化规律。提出了资源当量和当量密度概念,结合其他成矿广度指数和成矿强度指数,有效地进行了矿床成矿系列及其3种归并形式的量化评价。结果表明:矿床成矿系列的成矿多样性与中酸性岩浆活动强度正相关;优势矿床成矿系列是中秦岭华力西—印支期岩浆相关矿床成矿系列、中秦岭晚古生代沉积矿床成矿系列、中秦岭华力西—印支期含矿流体矿床成矿系列、南秦岭印支—燕山期岩浆相关矿床成矿系列、南秦岭古生代—三叠纪沉积矿床成矿系列和南秦岭华力西—印支期含矿流体矿床成矿系列;优势矿床成矿系列类型是前陆盆地叠加后碰撞矿床成矿系列类型和岩浆弧叠加后碰撞矿床成矿系列类型。

关键词：矿床成矿系列成矿多样性成矿广度成矿强度优势矿床成矿系列优势矿床成矿系列类型

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基于模型驱动深度学习的OTFS信道估计

电子与信息学报 2024年第2期46卷 680-687页

作者：蒲旭敏刘雁翔宋米雪陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对单输入单输出(SISO)的正交时频空间(OTFS)调制系统,该文利用一种模型驱动深度学习算法进行OTFS信道估计。该方案首先将去噪近似消息传递(DAMP)算法进行深度展开,利用去噪卷积神经网络代替传统的去噪器,对含噪的时延多普勒信道进行... 详细信息

针对单输入单输出(SISO)的正交时频空间(OTFS)调制系统,该文利用一种模型驱动深度学习算法进行OTFS信道估计。该方案首先将去噪近似消息传递(DAMP)算法进行深度展开,利用去噪卷积神经网络代替传统的去噪器,对含噪的时延多普勒信道进行去噪估计,然后提供了状态演化方程来预测可学习去噪近似消息传递(LDAMP)算法的理论归一化均方误差性能。仿真结果表明,相比于其他估计方案,该方案不仅在低信噪比条件下具有优越的性能表现,而且还具有非常好的鲁棒性,在信道路径总数不变时,增加OTFS 2维网格点数量,可以有效提升信道估计精确度。

关键词：正交时频空间信道估计时延多普勒信道深度学习

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头枕着芳草与高山（组诗）

环球人文地理 2024年第10期 158-159页

作者：甄广旭

关键词：

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超薄单晶硅光伏电池倒金字塔绒面设计及优化

激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 335-342页

作者：祁旭斌向阳杨阳河南理工大学物理与电子信息学院河南焦作454003

该研究构建具有倒金字塔绒面的前表面结构、双层减反膜、3μm厚的单晶硅吸收层、指交叉背接触电极、氧化物钝化层的超薄光伏电池模型,利用时域有限差分法(FDTD)求解电磁波在半导体中传播的麦克斯韦方程组,进而得到场分布,优化倒金字塔... 详细信息

该研究构建具有倒金字塔绒面的前表面结构、双层减反膜、3μm厚的单晶硅吸收层、指交叉背接触电极、氧化物钝化层的超薄光伏电池模型,利用时域有限差分法(FDTD)求解电磁波在半导体中传播的麦克斯韦方程组,进而得到场分布,优化倒金字塔绒面的倾斜度,实现了最佳44.65 mA·cm^(-2)理想短路电流密度。利用小信号交流扫描求解描述载流子运动规律的漂移扩散方程和描述静电势的泊松方程,使用粒子群优化算法优化指交叉背接触电极位置以及掺杂浓度,获得该模型的伏安特性曲线,计算得到该模型光电转化效率为23.03%。

关键词：光伏电池效率表面结构时域有限差分法超薄薄膜

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碱性离子膜内强化离子传递策略及研究进展

化工学报 2024年

作者：庞茂斌徐子昂甄翊含许琴林董澄刘京王保国清华大学化学工程系

碱性离子膜（阴离子交换膜）作为电解水制氢、二氧化碳还原等电化学过程的关键材料，在传递离子、分隔阴阳两极和阻隔气体渗透方面，具有重要应用价值。现有碱性离子膜起源于电渗析过程，其离子传导率偏低，无法满足电化学过程对高电流... 详细信息

碱性离子膜（阴离子交换膜）作为电解水制氢、二氧化碳还原等电化学过程的关键材料，在传递离子、分隔阴阳两极和阻隔气体渗透方面，具有重要应用价值。现有碱性离子膜起源于电渗析过程，其离子传导率偏低，无法满足电化学过程对高电流密度、高稳定性需求。针对电解水制氢过程对高通量、低电阻、低能耗的需求，本文从膜内离子传递过程出发，结合氢氧根传递特点，分析满足综合性能需求的碱性离子膜结构特征，重点阐述膜内强化离子传递策略。归纳分析最新研究成果，分类讨论交联、定向排列、微相分离以及构筑微孔等具体策略，指明高性能碱性离子膜研究路径，促进以电解水制氢为代表的电化学反应器技术发展。

关键词：碱性离子膜自由体积理论离子传递离子传导率电解水

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大规模卫星星座组网的码分多址干扰分析

北京航空航天大学学报 2024年第9期50卷 2885-2892页

作者：徐可笛徐兆斌郭晓旭杨嘉成恒飞金仲和浙江大学微小卫星研究中心杭州310027 浙江大学浙江省微纳卫星研究重点实验室杭州310027

码分多址(CDMA)的通信体制是大规模卫星星座组网的主要部分,针对星间多通道通信存在多址干扰的情况,对其接收链路建立模型,描述灵敏度与比特能量噪声密度比(BENR)、设备采样信噪比(SNR)的关系,并分析多址干扰和加性白噪声对SNR的影响。... 详细信息

码分多址(CDMA)的通信体制是大规模卫星星座组网的主要部分,针对星间多通道通信存在多址干扰的情况,对其接收链路建立模型,描述灵敏度与比特能量噪声密度比(BENR)、设备采样信噪比(SNR)的关系,并分析多址干扰和加性白噪声对SNR的影响。在MATLAB仿真不同接收、干扰功率时的BENR与灵敏度,仿真结果表明,信干比(SIR)大于0 dB时,干扰信号对灵敏度影响较小,而维持高灵敏度时可抵抗−6 dB干扰。建立3个发射器和1个接收器的实验平台,由Chipscope、MATLAB软件处理数据,得到符合实际应用需求的接收灵敏度,实验结果表明,SIR大于0 dB时,接收灵敏度可达−107 dBm,高灵敏度下可抵抗−9 dB干扰,误差影响因素为电路噪声。理论分析与实测相符,为实际低轨卫星星座组网的设计奠定了基础。

关键词：星座卫星通信码分多址多址干扰灵敏度

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