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多孔氮掺杂碳基复合材料的制备及其能源转换应用研究

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多孔氮掺杂碳基复合材料的制备及其能源转换应用研究

作者：石炎颖鲁东大学

学位级别：硕士

能源短缺和环境污染是当前人类面临的两大主要问题,发展清洁高效的能源转换和储存技术是解决这两大问题的关键。具有比表面积大、来源广、成本低,化学稳定性好等优点的多孔氮掺杂碳基复合材料在光热转换、光电转换、光催化和电化学等领... 详细信息

能源短缺和环境污染是当前人类面临的两大主要问题,发展清洁高效的能源转换和储存技术是解决这两大问题的关键。具有比表面积大、来源广、成本低,化学稳定性好等优点的多孔氮掺杂碳基复合材料在光热转换、光电转换、光催化和电化学等领域受到诸多研究者的广泛关注。本论文合理设计和制备了碳化三聚氰胺泡沫(CMF)基复合材料用于光热转换水蒸发和热发电;设计和制备了a相二氧化锰/质子化氮化碳(a-MnO/pg-CN)复合材料用于超级电容器和光催化。论文的主要研究内容如下:1.利用取之不尽、用之不竭的太阳能进行太阳能驱动的水蒸发技术有望解决饮用水不足的问题。面对当前光热转换效率低的问题,设计并组装了CMF@Ag基光热转换材料,并用于太阳能驱动的水蒸发器,该器件将三聚氰胺泡沫(MF)海绵作为吸水层和隔热层,CMF作为骨架结构和光吸收材料之一,MF和CMF的多孔结构不仅保证了水的输送,而且使入射光的散射得到最大限度的利用,特别是当多孔空间中充满水时,光散射增强。其次,该器件结合了CMF的多孔结构和纳米Ag的等离子共振效应的优点,增强了在500-600 nm波长范围内对光的吸收能力,实现了高效的太阳能驱动的水蒸发。更重要的是,该装置的三维结构除了直接吸收太阳光外,还能从周围环境吸收额外热量。在1.0 k W m的太阳光下照射1 h,器件的表面温度可以达到35℃。在自来水体系下器件水蒸发性能良好,光热转换效率达到102.99%,在湿沙体系下水蒸发性能更佳,光热转换效率达到119.46%,表明器件具有从不同水源中获取清洁水的能力,为解决湿地和半干旱地区的饮水问题提供参考。2.在光热转换水蒸发过程中会产生许多热损失,导致太阳能利用率低。为了进一步降低光热转换材料的成本,并且充分利用热能,设计并组装了一种柔性三维CMF/Cu@CuS双功能水蒸发装置,用廉价的Cu取代第一部分工作中的Ag,进一步降低了光热转换材料的成本,组装的器件具有良好的光热转换性能。另外,CMF/Cu@CuS器件不仅实现了光热转换水蒸发,而且还可以同步实现光热转换发电,实现了热电联产双功能。在光热转换水蒸发过程中,吸光层材料会产生较高的热,和底层的体相水形成较大的温差,从而可以利用塞贝克效应(Seebeck)实现热电转换。研究表明,当装置实现了水蒸发与发电一体化时,2D器件发电性能明显优于3D器件,在1.0 k W m的太阳光下照射1 h,2D器件的输出功率可以达到44.36mm cm,3D器件的输出功率仅为1.53mm cm。另外,器件表面温度低于单一功能的水蒸发器件的表面温度。表面温度的降低使得器件更有利于从外界获取热量,从而减少热损失。3.超级电容器是一种绿色、高效的将化学能转换为电能的储能装置,开发稳定耐用的电极材料具有重要意义。将质子化的g-CN(pg-CN)纳米片和α-MnO纳米管进行原位结合,设计并制备了α-MnO/pg-CN三维结构多孔复合材料。提出并证明了pg-CN纳米片与a-MnO纳米管之间是以氢键相连。将其用作超级电容器电极材料,在1 A g的电流密度下,α-MnO/pg-CN电容可以达到348.4 F g,在多次充放电过程中,α-MnO/pg-CN结构完整,器件的循环使用寿命非常良好。另外,原位复合的α-MnO和pg-CN之间成功地构筑了Z型异质结,从而降低了电子和空穴的复合几率。通过一系列实验系统地评价了异质结的物理化学性质,研究了复合材料在可见光下降解罗丹明B(Rh B)和苯酚的能力,在光照60 min后,对Rh B的降解率达到98.8%,在光照120 min后,对苯酚的降解率达到93.8%,实现了α-MnO/pg-CN复合材料的多功能应用,从而有望促进α-MnO/pg-CN复合材料的进一步发展。

关键词：氮掺杂多孔碳基复合材料能源转换太阳能驱动水蒸发超级电容器光催化

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用责任诠释医者仁心

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故障检测与重构下基于AFTSMO的ROV三维航迹跟踪控制

人民代表报

作者：张锦梅赵海颖石炎超

河南省洛阳市人大代表、洛阳市偃师区人民医院院长韩素慧,自2023年当选洛阳市第十六届人大代表以来为助力健康洛阳“遍寻良方”,以实际行动诠释了“人大代表为人民”的情怀与担当。“建设紧密型县域医共体,推动以治病为中心向以健康为... 详细信息

河南省洛阳市人大代表、洛阳市偃师区人民医院院长韩素慧,自2023年当选洛阳市第十六届人大代表以来为助力健康洛阳“遍寻良方”,以实际行动诠释了“人大代表为人民”的情怀与担当。“建设紧密型县域医共体,推动以治病为中心向以健康为中心转变,是当前医疗卫生体制改革的重要......

关键词：人大代表医养结合慢病管理洛阳市

来源： cnki报纸评论

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船海工程 2024年第4期53卷 87-93页

作者：唐军钱明炎陈善颖谢彬江西理工大学机电工程学院江西赣州341000

针对传统的滑模观测器在缆控水下机器人(ROV)系统状态估计与故障重构过程中存在渐近收敛、无法及时准确重构故障信号的问题,提出一种基于自适应快速终端滑模观测器(adaptive fast terminal sliding mode observer)的故障检测和控制优化... 详细信息

针对传统的滑模观测器在缆控水下机器人(ROV)系统状态估计与故障重构过程中存在渐近收敛、无法及时准确重构故障信号的问题,提出一种基于自适应快速终端滑模观测器(adaptive fast terminal sliding mode observer)的故障检测和控制优化方法。建立带有推进器故障、未知外界干扰和模型参数不确定性等复合干扰的ROV系统故障模型;设计具有自适应特性的快速终端滑模控制器,保证所有的状态估计误差在有限时间内收敛;通过等效输出误差注入法对推进器引起的故障进行估计重构。采用Lyapunov稳定性理论验证控制系统的稳定性,仿真结果表明,所设计的故障检测方法能够快速检测和重构故障,保证ROV系统较高的跟踪精度,并通过实验验证了所提算法的有效性。

关键词：水下机器人 RBF神经网络快速终端滑模面有限时间控制故障重构

基于有限时间干扰观测器的改进模型水下机器人自适应鲁棒容错控制

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科学技术与工程 2024年第11期24卷 4574-4582页

作者：唐军陈善颖谢彬钱明炎江西理工大学机电工程学院赣州314000

针对无人水下机器人(unmanned underwater vehicle,UUV)工作中存在的执行器故障,在系统不确定性与外界干扰下,提出一种基于有限时间扰动观测器(finite time disturbance observer,FTDO),并结合改进模型的自适应鲁棒容错控制方法。一方面... 详细信息

针对无人水下机器人(unmanned underwater vehicle,UUV)工作中存在的执行器故障,在系统不确定性与外界干扰下,提出一种基于有限时间扰动观测器(finite time disturbance observer,FTDO),并结合改进模型的自适应鲁棒容错控制方法。一方面,FTDO能在有限时间内对外界环境干扰进行估计;另一方面利用滑模控制加上径向基神经网络(radial basis function neyral network,RBF)的万能逼近特性,建立带有执行器故障的输入补偿;其中改进模型的引入解决了系统不确定性导致的输入饱和,提高了稳定性与鲁棒性;其次采用一种新型的双幂趋近律使滑模量在更短时间收敛到稳态误差界内;仿真与水池实验结果表明了所提方法相对于滑模控制有着更好的容错效果。

关键词：无人水下机器人 FTDO 改进模型 RBF自适应滑模快速双幂趋近律

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市政污泥与油茶壳混合燃烧特性研究

热力发电 2024年第6期53卷 39-47页

作者：石炎军汪红梅徐开群肖幸长沙理工大学化学化工学院电力与交通材料防护湖南省重点实验室湖南长沙410000 长沙开元仪器公司湖南长沙410100

采用热重分析法研究掺混比和升温速率对市政污泥和油茶壳混燃特性的影响,使用FlynnWall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)2种方法对样品的燃烧动力学进行建模,计算了各类样品的稳燃性指数和综合燃烧特性指数,分析了燃烧过程... 详细信息

采用热重分析法研究掺混比和升温速率对市政污泥和油茶壳混燃特性的影响,使用FlynnWall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)2种方法对样品的燃烧动力学进行建模,计算了各类样品的稳燃性指数和综合燃烧特性指数,分析了燃烧过程中混合燃料成分间的交互作用。结果表明:污泥掺混油茶壳后,混合燃料的燃尽温度明显降低,燃烧稳定性能和综合燃烧特性有明显改善;随着油茶壳掺混质量比从20%升至80%,燃尽温度从590℃下降到532℃,燃尽程度也逐渐变大,失质量由63.13%增加到92.19%,稳燃性指数和综合燃烧特性指数分别增加1.66和2.32倍;随着升温速率的增加,混合样品的燃尽温度、稳燃性指数和综合燃烧特性指数均提高,而燃尽程度变小,且着火温度无明显变化;污泥与油茶壳混合燃烧各组分间发生了交互现象,在挥发分燃烧阶段表现为抑制作用,而固定碳燃烧阶段表现为促进作用;FWO法和KAS法计算污泥的平均表观活化能分别为122.32、118.08 k J/mol,油茶壳的平均表观活化能分别为166.46、164.94 k J/mol,混合样品的平均表观活化能随着油茶壳掺混质量比的增加而增大。

关键词：市政污泥油茶壳燃烧特性燃烧动力学

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针刺介入时机对突发性聋疗效的影响

针刺研究 2024年

作者：石安妮李阳张佳佳邢御洪玉颖白鹏北京中医药大学第三附属医院针灸科北京中医药大学东直门医院针灸科

目的：研究不同针刺介入时机治疗突发性聋患者的临床疗效差异。方法：86例突发性聋患者根据针刺介入时机自然分为早暴露组和晚暴露组，早暴露组为发病14 d内介入针刺治疗，晚暴露组为发病14 d后介入针刺治疗。应用倾向性评分匹配法均衡... 详细信息

目的：研究不同针刺介入时机治疗突发性聋患者的临床疗效差异。方法：86例突发性聋患者根据针刺介入时机自然分为早暴露组和晚暴露组，早暴露组为发病14 d内介入针刺治疗，晚暴露组为发病14 d后介入针刺治疗。应用倾向性评分匹配法均衡组间基线，最终成功匹配30对患者，两组各30例，均在西医基础治疗同时给予“颈部七线法”针刺治疗，每周针刺3次，隔天1次，共12次。治疗前、治疗后及治疗3个月后观察患者耳鸣残疾量表（THI）总分；治疗前后分别对患者进行纯音测听，评价临床疗效；采用多因素Logistic回归分析倾向性评分匹配前可能影响疗效的因素对临床疗效的影响。结果：与本组治疗前比较，两组患者治疗后及随访时THI总分均下降（P＜0.05）；与同时点晚暴露组比较，早暴露组治疗后及随访时THI总分均降低（P＜0.05）。早暴露组总有效率为80%，晚暴露组为53.3%，早暴露组总有效率高于晚暴露组（P＜0.05）。多因素logistic回归分析结果显示，本研究中突聋的分型及中药使用情况并非影响总有效率的独立因素。结论：针刺介入时机是影响突发性聋患者听力疗效及耳鸣残疾程度的重要因素，早期介入针刺的疗效优于晚介入。

关键词：突发性聋针刺介入时机颈部七线法耳鸣残疾量表

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基于大单元设计的初中道德与法治教学策略

中学课程辅导 2024年第16期 12-14页

作者：石思颖福建省漳州市第八中学

基于大单元设计的初中道德与法治教学策略是目前教育教学领域应用较为广泛的一个研究课题。它整合了单元教学时间、教学内容和教学方式，形成了一个系统完整的教学模块，通过教学反思不断调整和完善，可以达到促进学生综合素质发展的目... 详细信息

基于大单元设计的初中道德与法治教学策略是目前教育教学领域应用较为广泛的一个研究课题。它整合了单元教学时间、教学内容和教学方式，形成了一个系统完整的教学模块，通过教学反思不断调整和完善，可以达到促进学生综合素质发展的目的。基于大单元设计的初中道德与法治教学策略，可以有效提升学生的综合素质和实际应用能力，帮助学生更好地面对社会责任和未来的挑战。

关键词：初中道德与法治大单元设计教学策略

英国历史教科书SHP History Year 7历史素养培育透视

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现代教学 2024年第9期 82-84页

作者：石珮颖四川师范大学历史文化与旅游学院

英国历史教科书SHP History Year 7中做历史、大历史故事等栏目的设计深刻揭示了历史教学中历史时序、历史概念、历史解释等素养的培育。该教科书中蕴涵的“以合作探究作为教学模式,培养学生探究思维和自我构建知识的能力”“融合其他... 详细信息

英国历史教科书SHP History Year 7中做历史、大历史故事等栏目的设计深刻揭示了历史教学中历史时序、历史概念、历史解释等素养的培育。该教科书中蕴涵的“以合作探究作为教学模式,培养学生探究思维和自我构建知识的能力”“融合其他学科进行跨学科教学,帮助学生构建完整知识体系”“根据历史逻辑,培养学生多重历史能力”等教学原理与方法,对我国中学历史教学改革有着一定的借鉴作用。

关键词：英国历史教科书历史素养

心脏彩超对高血压左室肥厚伴左心衰竭的临床研究

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影像技术 2024年第2期36卷 56-60页

作者：石炎芳肇庆市第一人民医院广东526000

目的:研究分析心脏彩超对高血压左室肥厚伴左心衰竭的临床效果。方法:选取广东省肇庆市第一人民医院在2021年5月-2023年4月期间收治的118例高血压左室肥厚伴左心衰竭患者作为研究的观察组,选取同期收治的118例健康体检者作为研究的对照... 详细信息

目的:研究分析心脏彩超对高血压左室肥厚伴左心衰竭的临床效果。方法:选取广东省肇庆市第一人民医院在2021年5月-2023年4月期间收治的118例高血压左室肥厚伴左心衰竭患者作为研究的观察组,选取同期收治的118例健康体检者作为研究的对照组,两组均采取心脏彩超检查,分析检查结果。结果:两组的左室质量(LVM)、收缩末左室内径(LVESD)、舒张末左室内径(LVEDD)、左室重量指数(LVMI)、左房内径(LAD)、左室射血分数(LVEF)、二尖瓣舒张早期最大血流及速度比值(E/Ea)和左室短轴缩短率(LVFS)水平比较,观察组的LVM、LVESD、LVEDD、LVMI、LAD指标高于对照组,其余指标则都要低于对照组(P<0.05);在不同心功能分级患者中,随着心功能等级的增加,LVEF、E/Ea和LVFS指标水平升高,其余指标则随着心功能等级的增加而下降,三组组间对比均存在差异(P<0.05)。结论:在高血压左室肥厚伴左心衰竭患者的临床诊断中,采用心脏彩超检查有着良好的应用优势,能够判断心脏病变程度,为临床疾病治疗提供依据。

关键词：心脏彩超高血压左室肥厚左心衰竭