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基于有机羰基化合物的水系锌离子电池研究

基于有机羰基化合物的水系锌离子电池研究

作者：耿孝东大连理工大学

学位级别：硕士

随着自然资源的逐步消耗,能源问题一直是重点关注的话题。在能源领域,化学储能装置有着十分重要的地位。由于一次储能的局限性,二次储能已经成为目前主要的研究领域。锂电池在目前的二次储能中占主导地位,但锂资源的匮乏,安全性等问题... 详细信息

随着自然资源的逐步消耗,能源问题一直是重点关注的话题。在能源领域,化学储能装置有着十分重要的地位。由于一次储能的局限性,二次储能已经成为目前主要的研究领域。锂电池在目前的二次储能中占主导地位,但锂资源的匮乏,安全性等问题限制了其发展。相比于锂电池,水系锌离子电池由于无毒、安全性高、组装成本低,目前备受研究者的青睐。水系锌离子电池通常以锌为负极,目前主要局限在正极材料。水系锌离子电池的正极材料包括无机材料和有机材料。锰系和钒系材料是无极材料的主要代表,但锰系材料的溶解问题和钒系材料高昂的价格限制了其发展。有机材料由于其结构确定、理论比容量高、易于化学物理改性等目前被广泛的用在水系锌离子电池领域。其中有机羰基化合物由于其较高的理论比容量,优异的电化学性能受到越来越多的关注。本文主要研究了基于有机羰基化合物的水系锌离子电池正极材料,研究内容如下:(1)基于有机羰基化合物的导电性差问题,本文采用了颜料蓝60与还原石墨烯复合得DNPT/rGO材料,其包含两个蒽醌结构由两个亚氨基相连。其电化学性能优异,循环稳定性极好。在2000圈后仍然有94%的容量保持率,这比大部分目前报道的水系锌离子电池的有机正极材料要好。通过非原位分析探究了其具体的储能机理:锌离子和氢离子共同参与的机理。此外DFT理论计算表明放电时最优的构型是DNPT(H)(Zn)。这种具有良好容量和超高稳定性的DNPT/rGO材料将推动水系锌离子电池向更高性能、更实用性的方向发展。(2)另外,我们改变了亚氨基的连接方式,选取了IDAQ(两个蒽醌结构由一个亚氨基相连)与还原石墨烯复合得IDAQ/rGO材料。其循环稳定性更好,在5000圈后仍有96%的容量保持率,比目前报道的大部分水系锌离子电池的有机正极材料都好。通过非原位等分析探究了其储能机理:氢离子和锌离子共同参与的机理。经过DFT理论计算在五种放电产物中最可能的是IDAQ(H)(Zn)。这种具有良好电化学性能和超高循环稳定性的IDAQ/rGO材料将为制造先进的水系锌离子电池提供更多可能。

关键词：水系锌离子电池有机电极有机羰基化合物超高稳定性还原石墨烯

基于蒙特卡罗法的不均匀锈蚀钢筋力学性能评估

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1007-1015页

作者：刘一凡缪志伟申晨耿祥东东南大学土木工程学院南京211189

本文基于符合锈蚀钢筋形貌特征的截面积概率分布函数,并考虑锈坑处相邻截面的相关性,建立了不均匀锈蚀钢筋的三维有限元模型,通过蒙特卡罗模拟批量开展数值拉伸试验,定量研究不同锈蚀率下钢筋力学性能的退化情况。与已有的试验结论对比... 详细信息

本文基于符合锈蚀钢筋形貌特征的截面积概率分布函数,并考虑锈坑处相邻截面的相关性,建立了不均匀锈蚀钢筋的三维有限元模型,通过蒙特卡罗模拟批量开展数值拉伸试验,定量研究不同锈蚀率下钢筋力学性能的退化情况。与已有的试验结论对比显示,该方法能较好地估计锈蚀钢筋的力学性能,尤其是钢筋的变形能力。本文研究了锈蚀钢筋不同本构和标距长度对力学性能的影响,结果表明:钢筋的强屈比是影响其变形能力的主要因素,不同的标距长度将会显著影响锈蚀钢筋极限应变的计算结果。

关键词：结构工程蒙特卡罗法不均匀锈蚀有限元模型力学性能

白蛋白/球蛋白比值在假体周围关节感染诊断中的应用:系统评价和荟萃分析

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中国组织工程研究 2024年第36期28卷 5892-5898页

作者：耿启砥蒋永东吴宇峰广州中医药大学附属中山中医院广东省中山市524800

目的:作为全髋关节置换或全膝关节置换后的严重并发症之一,假体周围关节感染一直是关节外科医师所关注的重点。白蛋白与球蛋白比值是诊断假体周围关节感染的一种很有前途的生物标志物。文章旨在探讨白蛋白/球蛋白比值对假体周围关节感... 详细信息

目的:作为全髋关节置换或全膝关节置换后的严重并发症之一,假体周围关节感染一直是关节外科医师所关注的重点。白蛋白与球蛋白比值是诊断假体周围关节感染的一种很有前途的生物标志物。文章旨在探讨白蛋白/球蛋白比值对假体周围关节感染的诊断价值。方法:系统检索PubMed、Embase及Cochrane Library数据库,检索时间为2023-07-29,根据纳排标准来筛选文献,将白蛋白与球蛋白比值的相关诊断试验类文献纳入研究。用QUADAS-2方法对纳入文献质量进行评价,应用双变量混合效应模型合并纳入研究的敏感性、特异性、似然比、诊断优势比,综合受试者工作特征曲线及曲线下面积,以具体评价D-二聚体在诊断假体周围感染时的准确性,用亚组分析的方法探究异质性的来源。结果:纳入8项符合条件的诊断性试验,文献质量均为中上等。合并诊断的敏感度和特异度分别为0.78(95%CI:0.66-0.86)和0.83(95%CI:0.78-0.88),合并后的阳性似然比、阴性似然比分别为4.63(95%CI:3.43-6.22)和0.27(95%CI:0.17-0.42)。合并后的诊断分数和诊断优势比分别为2.85(95%CI:2.23-3.48)和17.35(95%CI:9.29-32.45)。综合受试者工作特征曲线下面积为0.88(95%CI:0.85-0.90)。结论:白蛋白与球蛋白比值对假体周围感染的诊断具有一定的指导意义,但在临床实践中上不具有普适性,运用时仍要结合具体临床。此外,目前对白蛋白与球蛋白比值的阈值、不同采样类型、不同实验室检测方法、不同种族的研究相对较少,今后应开展更多大样本、多中心、科学设计的前瞻性临床试验来验证。

关键词：白蛋白球蛋白白蛋白/球蛋白髋关节膝关节关节置换假体周围感染炎症指标诊断性试验荟萃分析

基于自然资源观测数据的新型高端智库体系框架构建

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资源科学 2024年第4期46卷 775-785页

作者：钱建利白栋徐多勋黄青东智金孝文中国地质调查局西安矿产资源调查中心西安710101 中国地质大学(武汉)环境学院武汉430074 秦岭-黄土高原过渡带水土要素耦合与生物资源保育野外观测研究站潼关714300 中国地质调查局西宁自然资源调查中心西宁810000

【目的】面对自然资源“两统一”管理职责新要求、新需求,在自然资源管理中,自然资源情报获取能力、分析挖掘能力和决策支撑能力总体滞后于发展需要。构建自然资源领域新型高端智库体系,对自然资源综合管理、关键问题研究和相关政策制... 详细信息

【目的】面对自然资源“两统一”管理职责新要求、新需求,在自然资源管理中,自然资源情报获取能力、分析挖掘能力和决策支撑能力总体滞后于发展需要。构建自然资源领域新型高端智库体系,对自然资源综合管理、关键问题研究和相关政策制定等具有重要意义。【方法】本文总结分析了中国已有自然资源观测数据基础、特点,以及梳理国内外自然资源领域智库建设现状;在此基础上,基于自然资源观测数据,聚焦服务自然资源管理需求,构建新型高端智库体系总体框架。【结果】提出了构建新型高端智库体系的基本原则、服务路径,初步探讨形成了由数据管理、技术支撑、组织保障和应用服务体系构成的总体框架。【结论】建设自然资源新型高端智库体系是一项长期性工作,需要不断总结经验,逐步丰富和完善自然资源领域智库体系建设内容和相关体制机制;加强与已有智库平台的整合、准入、供给、共享机制等方面建设;建立中国自然资源领域智库联盟,实现信息互通、资源互用、优势互补、发展互促的良性互动局面,支撑服务新时代自然资源精细化、智慧化、科学化管理。

关键词：自然资源观测数据高端智库体系框架统一管理

短期增温与秸秆还田量对东北黑土有机碳组分的协同影响

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生态学报 2024年

作者：芦怡芳谢忠雷高燕张延耿学东梁爱珍中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土区农业生态重点实验室吉林大学植物科学学院

秸秆覆盖还田保护性耕作已成为提升黑土有机碳的有效措施之一。随着全球气候变暖，土壤有机碳（Soil organic carbon,SOC）矿化增加，秸秆覆盖还田是否可以弥补因矿化而损失的有机碳量，对应的合理还田量也成为亟待回答的问题。已有研... 详细信息

秸秆覆盖还田保护性耕作已成为提升黑土有机碳的有效措施之一。随着全球气候变暖，土壤有机碳（Soil organic carbon,SOC）矿化增加，秸秆覆盖还田是否可以弥补因矿化而损失的有机碳量，对应的合理还田量也成为亟待回答的问题。已有研究表明，与土壤总有机碳相比，有机碳组分可以更好地表征农田管理措施与气候变化协同对土壤有机碳周转及稳定性的影响，对预测气候变暖下东北黑土有机碳的固存有着重要意义。因此，本研究基于开顶式气室（Open Top Chamber, OTC）田间原位模拟实验，分析了增温与不同秸秆还田量下SOC及其组分的变化，包括土壤活性碳组分，即可溶性有机碳（Dissolved organic carbon,DOC）、微生物量碳（Microbial biomass carbon, MBC）、颗粒态有机碳（Particulate organic carbon, POC），以及土壤稳定性碳组分，即矿物结合碳（Mineral-associated organic carbon, MAOC）。结果表明，单一因素作用下，增温对SOC含量无显著影响，但显著降低了DOC和POC含量，并且显著增加了MBC和MAOC含量，其中POC组分变化量大于MAOC；秸秆还田量对SOC和MAOC含量影响不显著，秸秆覆盖还田后POC含量降低，但不同还田量之间无显著差异。增温后秸秆的添加对SOC含量无显著影响，增加了MBC含量，降低了DOC含量，增温后30%秸秆还田量对MAOC含量的促进效果最为显著，POC含量在增温后随着秸秆还田量的增加而增加；增温对不同秸秆还田量下SOC的解释度高达12.8%，同时也是各组分的主要影响因素，并且增温主要是通过影响秸秆还田土壤中POC组分，进而改变SOC含量，且POC变化量对SOC变化量解释度达39.9%。短期环境变化下SOC及其组分主要受增温的影响，其中POC作为对环境更敏感的组分，对SOC的变化影响更大。

关键词：短期增温秸秆还田量土壤有机碳组分颗粒态有机碳

WC–xVC复合粉的制备及高含量VC对WC–Co基硬质合金微观结构和力学性能的影响

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粉末冶金技术 2024年第3期42卷 226-233,254页

作者：邓孝纯康笑东张国华北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083

采用两步碳热还原法合成了WC–xVC复合粉,并以此为原料通过真空烧结法制备了不同Co含量(6%和10%,质量分数)的WC–Co–VC硬质合金,研究了烧结温度(1420℃、1440℃和1460℃)对硬质合金致密化过程的影响,分析了Co和VC含量对WC晶粒尺寸以及... 详细信息

采用两步碳热还原法合成了WC–xVC复合粉,并以此为原料通过真空烧结法制备了不同Co含量(6%和10%,质量分数)的WC–Co–VC硬质合金,研究了烧结温度(1420℃、1440℃和1460℃)对硬质合金致密化过程的影响,分析了Co和VC含量对WC晶粒尺寸以及硬质合金维氏硬度和断裂韧性的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,合金的相对密度增大,当烧结温度为1460℃时,所有合金试样的相对密度均大于98.5%。此外,随着VC含量的增加,WC的平均晶粒尺寸减小,这导致样品的硬度提高,断裂韧性降低。当VC质量分数为6%时,WC–6Co硬质合金和WC–10Co硬质合金的硬度均达到最大值,分别为HV301941和HV301838。在烧结温度和VC含量一定的情况下,试样的断裂韧性随着Co含量的增加而增加,试样的硬度随着Co含量的增加而减小。

关键词： WC–VC复合粉 WC–Co硬质合金维氏硬度断裂韧性 Co含量

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简析公路工程施工现场管理

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2017年第1期 48-48页

作者：耿孝东中铁十二局集团有限公司山西太原030000

随着我国城市化进程的不断加快,公路建设得到前所未有的发展。公路施工企业如果想要更好地发展,工程质量就是其赖以生存的根本,而现场施工管理又是整个工程质量的核心,唯有重视并加强现场施工管理,才能在市场竞争中脱颖而出,占一席之地... 详细信息

随着我国城市化进程的不断加快,公路建设得到前所未有的发展。公路施工企业如果想要更好地发展,工程质量就是其赖以生存的根本,而现场施工管理又是整个工程质量的核心,唯有重视并加强现场施工管理,才能在市场竞争中脱颖而出,占一席之地。基于此,本文就公路工程施工现场管理进行了探讨。

关键词：公路工程施工现场管理

极端气候对美国白蛾在我国潜在适生区分布的影响预测

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第05期 197-203页

作者：薛明宇郝德君赵旭东耿薏舒胡天义解春霞南京林业大学林草学院南方现代林业协同创新中心江苏省林业科学研究院

【目的】预测极端气候条件下美国白蛾在我国的潜在适生区分布，为有效防控美国白蛾扩散及对潜在适生区美国白蛾的监测预警提供依据。【方法】收集美国白蛾分布数据，获取当代和未来的低温室气体排放和高温室气体排放情境下的生物气候变... 详细信息

【目的】预测极端气候条件下美国白蛾在我国的潜在适生区分布，为有效防控美国白蛾扩散及对潜在适生区美国白蛾的监测预警提供依据。【方法】收集美国白蛾分布数据，获取当代和未来的低温室气体排放和高温室气体排放情境下的生物气候变量数据、极端气候指数数据，利用ArcGIS和DIVA-GIS对数据进行处理，筛选出相关系数东部、东北南部、黄淮、江淮、江南东部、江汉北部。无论何种情境，美国白蛾未来将向西南方向扩散，到达川渝一带，并在两广交界处有零散分布。【结论】极端降水是影响美国白蛾分布的重要因素，美国白蛾适宜生活在气候特征较为稳定的地区。基于极端气候指数预测表明，美国白蛾未来60年在我国呈现向西南方向扩散的风险。

关键词：美国白蛾 MaxEnt 潜在适生区极端气候空间分布气候情景

五重孪晶铜纳米线@聚吡咯制备及其电催化硝酸盐还原制氨

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化工学报 2024年第4期75卷 1519-1532页

作者：严孝清赵瑛张宇哲欧鸿辉黄起中胡华贵杨贵东西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049 国能榆林化工有限公司陕西榆林719000

合理设计高活性、高选择性、高稳定性、低成本纳米结构催化剂是电催化硝酸根还原制氨的一个重大挑战。采用水热法耦合原位还原法制备了厚度可控的聚吡咯包裹五重孪晶铜纳米线催化剂,实现了低偏压下产氨活性、法拉第效率的提高以及对抗... 详细信息

合理设计高活性、高选择性、高稳定性、低成本纳米结构催化剂是电催化硝酸根还原制氨的一个重大挑战。采用水热法耦合原位还原法制备了厚度可控的聚吡咯包裹五重孪晶铜纳米线催化剂,实现了低偏压下产氨活性、法拉第效率的提高以及对抗腐蚀能力的大幅提升。偏压为-0.4 V(可逆氢电极)时T-CuNW-10样品合成氨活性达到13.83 mg·mg^(-1)·h^(-1),偏压-0.7 V(可逆氢电极)时达到23.24 mg·mg^(-1)·h^(-1);中间产物亚硝酸根与产物氨二者加和的法拉第效率(FE)接近100%;腐蚀电流降低至3.14 mA·cm^(-2)。最终实现催化剂高效稳定硝酸根还原制氨性能的提升,可为开发设计工业应用催化剂提供思路参考。

关键词：聚吡咯五重孪晶铜纳米材料硝酸根电化学合成氨催化剂