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密度泛函理论在光催化中的普遍应用

Chinese Journal of Catalysis 2024年第6期61卷 1-36页

作者：杜仕文章福祥中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室洁净能源国家实验室能源材料化学协同创新中心辽宁大连116023

在低碳发展的背景下,开发利用清洁无污染的太阳能对满足未来日益增长的能源需求至关重要.半导体光催化技术可将太阳能转化为化学能,为可再生能源的发展提供了重要支持.因此,深入理解光催化剂与光催化活性之间的内在关联,对于优化和提升... 详细信息

在低碳发展的背景下,开发利用清洁无污染的太阳能对满足未来日益增长的能源需求至关重要.半导体光催化技术可将太阳能转化为化学能,为可再生能源的发展提供了重要支持.因此,深入理解光催化剂与光催化活性之间的内在关联,对于优化和提升光催化效率至关重要.尽管科研人员在设计开发用于光催化反应的新材料方面付出了巨大努力,但对半导体的内在性质、表面活性位点和催化反应机理之间的深层次联系,仍缺乏充分的理解和认识.基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算是揭示材料内禀电子结构性质和反应过程能量变化的重要工具,正逐渐获得研究者的广泛关注.并且,随着计算方法的不断优化,该领域也取得了显著的进步.本文通过系统梳理国内外代表性研究工作,深入探讨了DFT计算在光催化领域中的广泛应用.首先,总结了DFT计算在光催化领域中的六大优势:(1)预测光催化材料的电子结构,如能带结构、能带间隙和能级;(2)预测表面反应的吸附位点、吸附能等变化;(3)在原子水平上揭示电荷转移过程,包括电子和空穴的运动;(4)阐明光催化剂与底物之间的相互作用;(5)预测光催化材料中空位、间隙和掺杂等缺陷的形成及其影响;(6)阐明光催化反应的机理细节,包括中间物种、过渡态和反应途径等.接着,简要概述了常用于第一性原理计算的软件和计算方法,并特别关注了如何利用不同策略来纠正传统DFT方法对半导体电子结构特性的不适当估计.随后,分析了基于DFT计算的半导体电子和能量特性的典型研究案例,如能带结构、态密度、电荷分布、功函数、形成能和吸附自由能等.此外,还详细阐述了半导体催化剂在多种太阳能驱动反应中的基本应用,包括析氢反应、析氧反应、氧还原反应、CO_(2)还原反应和氮还原反应等.最后,指出了DFT计算在光催化研究中的机遇与挑战,并展望了未来可能的发展方向.综上,本文系统综述了DFT计算在光催化领域中的广泛应用,旨在深入理解光催化反应中“组成-结构-功能”之间的关系,并为未来开发设计用于太阳能到化学能催化转化的高效稳定催化剂提供参考.

关键词：光催化密度泛函理论第一性原理计算电子结构能量性质

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CAP1000 CA03模块吊装方法研究

石油化工建设 2024年第6期46卷 37-40页

作者：潘天川田青益刘莎莎大连益利亚工程机械有限公司辽宁大连116025

大型模块吊装是CAP1000核电机组模块化施工的重点及难点,其中CA03模块是安全壳内置换料水池存箱的重要组成部分,其重量重、尺寸横跨范围大,是常见的大型结构模块。CAP1000工程中CA03模块整体吊装难度大,且吊装过程中模块容易发生形变。... 详细信息

大型模块吊装是CAP1000核电机组模块化施工的重点及难点,其中CA03模块是安全壳内置换料水池存箱的重要组成部分,其重量重、尺寸横跨范围大,是常见的大型结构模块。CAP1000工程中CA03模块整体吊装难度大,且吊装过程中模块容易发生形变。在CA03模块内侧焊接型钢等工装,通过有限元计算分析,研究在增加防变形工装的情况下,CA03模块吊装过程中应力、弦长间距、稳定性、位移等关键参数的变化,以此来验证CA03吊装时防变形工装的有效性及其对吊装作业的影响。

关键词： CAP1000 CA03模块防变形工装吊装

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混凝土跨线桥快速安装技术

桥梁建设 2024年第2期54卷 145-151页

作者：孙博文朱世峰中交特种工程有限公司湖北武汉430071 公路与桥梁高效养护及安全耐久国家工程研究中心(武汉) 湖北武汉430071

佛山里水大道跨线桥分西、中、东三幅上跨广佛高速,为消除安全隐患、提升道路使用空间,需拆除并重建里水大道广佛跨线桥。针对西幅跨线桥改造所采用的架桥机法对交通影响大、安全风险高、效率低等问题,提出采用整体移运法快速改造中、... 详细信息

佛山里水大道跨线桥分西、中、东三幅上跨广佛高速,为消除安全隐患、提升道路使用空间,需拆除并重建里水大道广佛跨线桥。针对西幅跨线桥改造所采用的架桥机法对交通影响大、安全风险高、效率低等问题,提出采用整体移运法快速改造中、东幅跨线桥。为提高施工的安全性,降低对交通的影响,采用分批次架设,梁体、墩柱首先在路外封闭区域预制,然后封闭交通,利用驮运子系统将梁体及墩柱快速移运至桥位,墩柱通过快速连接子系统与承台临时固定后移除驮运子系统,随后恢复原交通,最后进行墩柱永久固结施工。通过预制墩柱快速连接子系统和驮运子系统实现了墩、梁同步快速安装,解决了整体移运法在混凝土小箱梁安装过程中梁体易开裂的问题。实践证明,整体移运法具有施工效率高、交通影响低、安全性高、适应性强的优点。

关键词：跨线桥混凝土桥整体移运法预制墩柱墩、梁同步快速安装驮运子系统桥梁改建

酱香型原酒贮存期金属元素含量变化及其对风味化合物的影响

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食品科学 2024年第1期45卷 158-165页

作者：范宸铭惠明田青尤永松河南工业大学生物工程学院河南郑州450001 工业微生物菌种保藏与选育河南省工程实验室河南郑州450001 贵州省金沙县贵奇酒厂贵州金沙551801

采用电感耦合等离子体质谱法分别测定3个酒企不同贮存年份的酱香型原酒酒样中的25种金属元素含量,结合化学计量学方法构建鉴别模型,找出关键差异金属元素。结果表明,不同品牌不同贮存年份的酱香型原酒中金属元素含量与贮存年份呈正相关... 详细信息

采用电感耦合等离子体质谱法分别测定3个酒企不同贮存年份的酱香型原酒酒样中的25种金属元素含量,结合化学计量学方法构建鉴别模型,找出关键差异金属元素。结果表明,不同品牌不同贮存年份的酱香型原酒中金属元素含量与贮存年份呈正相关;主成分分析、层次聚类分析和偏最小二乘判别分析能将6个不同贮存年份酒样进行有效区分,其中偏最小二乘判别分析的区分度最好,偏最小二乘判别分析与主成分分析构建鉴别模型结果一致。通过偏最小二乘判别分析与单因素方差分析找出贮存年份在0~10a原酒中的5个关键差异金属元素,即Al、Ca、K、Na、Fe。通过气相色谱-三重四极杆质谱联用检测发现差异性金属元素对于原酒贮存有促进作用。将来自其他不同于上述酒企的不同贮存年份酱香型原酒定量分析结果代入构建的鉴别模型,可以实现有效区分。综上,利用电感耦合等离子体质谱法检测技术结合多种化学计量学分析方法能对不同贮存年份酱香型原酒进行有效分类和鉴定,更加准确、高效地探究酱香型原酒在贮存中金属元素含量变化规律。

关键词：酱香型白酒金属元素电感耦合等离子体质谱化学计量学

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运用蝴蝶图分析方法提升危险点安全管控能力

航天工业管理 2024年第6期 46-50页

作者：朱俊赵文澜赵小勇田青王芸北京精密机电控制设备研究所

北京精密机电控制设备研究所是专业从事伺服产品科研生产的“产学研”一体化企业单位。研究所内存在的危险点主要包括氰化电镀间、喷漆间、变配电室和高压气体储罐区等场所,涉及有毒物遗撒飞溅、易燃易爆气体聚集、供配电操作触电、高... 详细信息

北京精密机电控制设备研究所是专业从事伺服产品科研生产的“产学研”一体化企业单位。研究所内存在的危险点主要包括氰化电镀间、喷漆间、变配电室和高压气体储罐区等场所,涉及有毒物遗撒飞溅、易燃易爆气体聚集、供配电操作触电、高压气体泄漏等多种安全风险因素的管控与防范。为贯彻落实危险点场所相关管理要求,进一步提升危险点安全管理工作水平,本文实践应用蝴蝶图分析法(Bow-Tie模型),通过对危险点现场存在的最主要风险事件进行系统辨识,采用科学的方法综合分析制定安全防范与减少事故影响的措施,从而为有效降低危险点场所的安全风险提供指导依据。

关键词：危险点气体泄漏易燃易爆气体机电控制系统辨识变配电室高压气体设备研究所

中国跨市就医网络空间格局及医疗设施供需关系——基于跨市就医互联网数据

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地理研究 2024年第3期43卷 701-717页

作者：魏伟向博文武汉大学城市设计学院武汉430072 武汉大学中国发展战略与规划研究院武汉430072

以跨市就医为表征的医疗设施区域共享逐渐规模化和常态化,但既有医疗设施供需关系研究缺乏面向区域共享的理论与方法探讨。基于“城市人”理论和社会网络分析法,构建了面向区域共享的医疗设施供需关系研究框架,并采用2021—2022年互联... 详细信息

以跨市就医为表征的医疗设施区域共享逐渐规模化和常态化,但既有医疗设施供需关系研究缺乏面向区域共享的理论与方法探讨。基于“城市人”理论和社会网络分析法,构建了面向区域共享的医疗设施供需关系研究框架,并采用2021—2022年互联网就医评价数据构建跨市就医网络,遵循“跨市就医网络空间格局-医疗设施供需关系”的路径,在全国尺度进行了实证研究。研究发现:(1)我国跨市就医供给呈现为“两核多心”的空间分布,沪京及各省会城市作为供给中心连接周边高需求县市,形成了多个单中心聚集格局。(2)我国医疗设施服务区形成了华北-东北、华东、华南、西北和西南5个医疗设施一级服务区及21个医疗设施二级服务区,格局整体遵循省级行政边界、部分有所突破。(3)沪浙苏徽、川藏、陕青分区的就医活动变异系数较高(3.860~3.716),宁、鲁、闽分区的变异系数较低(2.942~2.299);沪浙苏徽、京津冀晋内蒙古、粤、鄂与陕青分区的供需匹配性较高(0.964~0.839),琼、赣与新分区的供需匹配性较低(0.453~0.41);形成了沪浙苏徽、京津冀晋内蒙古分区2个患者流入型分区,粤、陕青、鄂、川藏4个均衡型分区,及其他15个流出型分区。本文提供了区域尺度下有效阐释医疗设施供需关系特征的框架,揭示了跨市就医空间格局及其所表征的医疗设施供需关系,增益于当前医疗设施供需关系研究中跨市就医现象及区域共享视角的缺失,并可以支撑区域医疗资源配置优化。

关键词：跨市就医医疗设施供需关系区域共享 “城市人”理论社会网络分析法

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通过图注意力网络识别空间转录组中的空间域

生物医学工程学杂志 2024年第2期41卷 246-252页

作者：吴瀚文高洁江南大学江苏无锡214122

由于数据的高维和复杂性,空间转录组数据的分析一直是一个具有挑战性的问题,而聚类分析则是空间转录组数据分析的核心问题。本文提出了一种基于图注意力网络的深度学习方法,用于空间转录组数据的聚类分析。首先,对空间转录组数据进行增... 详细信息

由于数据的高维和复杂性,空间转录组数据的分析一直是一个具有挑战性的问题,而聚类分析则是空间转录组数据分析的核心问题。本文提出了一种基于图注意力网络的深度学习方法,用于空间转录组数据的聚类分析。首先,对空间转录组数据进行增强,然后使用图注意力网络对节点进行特征提取,最后使用莱顿(Leiden)算法进行聚类分析。通过聚类的评价指标发现,与传统的非空间及空间聚类方法相比,本文提出的方法具有更好的数据分析性能。实验结果表明,本文所提方法可以有效地聚类空间转录组数据,从而能够识别不同的空间区域,为研究空间转录组数据提供了新的工具。

关键词：空间转录组学图注意力网络深度学习聚类分析

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基于随钻岩石热解参数的原油密度预测模型

录井工程 2024年第1期35卷 14-21页

作者：郭明宇田青青中海石油(中国)有限公司天津公公司盘锦中录油气技术服务有限公司

原油性质的准确判断对试油方式的优选具有指导性作用,在流体相较为复杂的渤海油田,目前测井、录井均缺乏有效评价手段。为了合理有效地预测井场随钻储层的原油密度,根据岩样的岩石热解参数与油样实测原油密度的散点关系,基于最小二乘法... 详细信息

原油性质的准确判断对试油方式的优选具有指导性作用,在流体相较为复杂的渤海油田,目前测井、录井均缺乏有效评价手段。为了合理有效地预测井场随钻储层的原油密度,根据岩样的岩石热解参数与油样实测原油密度的散点关系,基于最小二乘法的多元线性回归分析方法,通过建立岩样的岩石热解参数与原油密度的预测模型,实现了原油密度预测。应用该模型已完成渤海油田61口井616个数据点的原油密度预测工作,其中完成测试的共12口井139个数据点,预测密度误差在±0.01 g/cm^(3)之内的共129个点,符合率达到92.80%。采用多元线性回归方法建立的模型进行原油密度预测,具有广泛的应用前景。

关键词：原油密度预测模型渤海油田井场随钻岩石热解参数多元线性回归

直肠癌患者根治术保留左结肠动脉对吻合口漏的影响

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中文科技期刊数据库（引文版）医药卫生 2024年第5期 0131-0134页

作者：栾立鹏葛萍萍田青水连云港市第一人民医院胃肠外科江苏连云港222002

探讨直肠癌患者根治术保留左结肠动脉(LCA)对吻合口漏的影响。方法选择我院2022.6—2023.12期间诊断的直肠癌患者80例,用正反面投币法随机分为对照组(不保留LCA)和观察组(保留LCA)。比较两组的相关临床指标、发生吻合口漏的概率、免疫... 详细信息

探讨直肠癌患者根治术保留左结肠动脉(LCA)对吻合口漏的影响。方法选择我院2022.6—2023.12期间诊断的直肠癌患者80例,用正反面投币法随机分为对照组(不保留LCA)和观察组(保留LCA)。比较两组的相关临床指标、发生吻合口漏的概率、免疫功能指标及生活质量评分。结果两组的手术相关临床指标相比较无明显差异(P>0.05);观察组术后发生吻合口漏的概率为2.50%,比对照组低(P0.05);术后观察组的生活质量评分最高(P<0.05)。结论直肠癌患者根治术保留LCA组的手术后吻合口漏的发生率明显降低。同时,保留LCA组的术后恢复情况更好、生活质量相对较高,值得临床提倡应用。

关键词：直肠癌根治术保留左结肠动脉吻合口漏