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Co基复合催化剂的制备及其在大电流密度下的析氧/尿素氧化性能研究

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Co基复合催化剂的制备及其在大电流密度下的析氧/尿素氧化性能研究

作者：郭本帅曲阜师范大学

学位级别：硕士

传统能源的大规模使用导致污染性气体排放不断增加,加剧了大气污染的速度和影响。同时,无节制地开采和使用化石能源,也造成了严重的资源枯竭和生态破坏。因此,为了减轻资源压力,控制环境污染,完成我国的“双碳目标”,寻求可再生的替代... 详细信息

传统能源的大规模使用导致污染性气体排放不断增加,加剧了大气污染的速度和影响。同时,无节制地开采和使用化石能源,也造成了严重的资源枯竭和生态破坏。因此,为了减轻资源压力,控制环境污染,完成我国的“双碳目标”,寻求可再生的替代能源或改变能源的转化方式成为首要选择。氢气作为一种重要的原料,具有超高的能量密度(142.35 MJ/kg)和零污染排放的独特优势,成为理想的能源载体。利用太阳能、风能、水能等可再生能源产生的电能进行的电解水制氢技术因其清洁、环保、温和的制氢方式成为目前制备高纯度氢气的主要方法。然而,电解水阳极析氧反应(OER)的动力学过程缓慢,且受催化剂活性、反应物浓度、温度和压力等因素的影响较大,难以实现高效稳定的电解水制氢催化效果。目前用于OER的催化剂(如铂族贵金属)成本较高,限制了其在工业生产中的大规模推广和应用。因此寻找环保、高效、廉价的非贵金属材料作为电解水催化剂是非常必要的。此外,为了提升制氢效率、降低OER的过电势,本工作还选用氧化电位低的尿素氧化反应(UOR)作为电解水的阳极反应,替代传统OER,以期从根本上降低阳极过电位,进而减少电解能耗。鉴于此,本论文通过水热法、气相磷化/硫化法以及电沉积等方法合成了一系列Co基异质结构电催化剂。并深入探究了催化剂对OER和UOR的催化性能。主要工作总结如下:1、通过水热法和电沉积法成功在泡沫镍(NF)上合成了 CoFe(OH)x-Co3O4/NF异质结构催化剂。具有三维针状结构的Co3O4为CoFe(OH)x提供丰富的表面积,同时,CoFe(OH)x提高了 Co3O4的导电性,使得晶格氧活化,两者相辅相成,协同促进了电催化反应的进行。电化学结果显示,在工业需求的大电流密度下,CoFe(OH)x-Co3O4/NF催化剂表现出优异的催化活性(η500=291 mV和η1000=319 mV),其优异的催化活性来源于电化学活性表面积(ECSA)和本征活性(TOF)的共同作用。此外,CoFe(OH)x-Co3O4/NF催化剂在不同的电流密度下能够保持24h的稳定性,经过CP测试前后催化活性没有发生明显的变化。对催化UOR来说,CoFe(OH)x-Co3O4/NF催化剂也表现出了良好的UOR活性,要达到500和1000 mA/cm2的电流密度仅需要1.44和1.45 V的电势,与OER达到相同的电流密度相比,电势分别降低80和100 mV。在1.0M KOH+0.33M尿素电解液中,CoFe(OH)x-Co3O4/NF//Pt/C/NF组成的电解池仅需要1.34和1.61 V的电池电压就能驱动10和100 mA/cm2的电流密度。2、利用水热-氮化-硫化三步法在NF上成功制备了具有海胆状纳米结构的CoS2-CoFeNx/NF异质结构催化剂。纳米花状的CoFeNx和CoS2两组分之间构成的异质结构加速了界面之间的电子转移、改善了催化剂的机械性能,进而提高了 CoS2-CoFeNx/NF催化剂的催化活性和稳定性。电化学测试结果显示,CoS2-CoFeNx/NF催化剂仅需要284和299 mV的过电势就能达到500和1000 mA/cm2的电流密度。经过50个小时的稳定性测试,电位未发生明显的波动。此外,CoS2-CoFeNx/NF催化剂同样具有优异的UOR性能。UOR所需要的电势远小于OER,仅需1.42和1.45 V就能达到500和1000mA/cm2的电流密度。该工作为提高催化剂的导电性、优化电子传递途径提供了一种有效的调节策略。3、通过水热法和磷化法成功在NF上制备了 FeOOH-CoP2/NF催化剂。作为活性位点的FeOOH提高了该催化剂的催化性能。要满足工业需求的500和1000 mA/cm2的电流密度,FeOOH-CoP2/NF催化剂仅需要289和314 mV的过电势。FeOOH-CoP2/NF催化剂经过40 h的稳定性测试后,催化活性并未出现明显的衰减,表现出优异的OER催化稳定性。此外,FeOOH-CoP2/NF催化剂同时也表现出良好的UOR活性,其在1.0 M KOH+0.33 M尿素电解液中,达到500和1000 mA/cm2的大电流密度仅需要1.46和1.47 V的电势,与OER相比分别降低60和70 mV。以上工作表明,我们构建的异质结构催化剂具有比单一组分催化剂更优异的催化活性和稳定性。以氧化电位低的UOR替代OER作为电解水的阳极反应,能显著降低阳极电位,进而降低电解能耗。该设计思路可扩展到其他有机小分子如甲醇、乙醇、甘油等的电氧化反应,在工业上具有良好的应用前景。

关键词：异质结构过渡金属电催化剂氧气析出反应尿素氧化反应大电流密度

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铝锂合金压铆壁板残余应力与疲劳性能分析

稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 474-482页

作者：丁坤英杨翼飞张涛郭万森中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300

作为新型轻质合金材料,铝锂合金已被广泛应用于飞机蒙皮、壁板等结构的制造。飞机蒙皮与壁板之间通过自动压铆的方式进行连接,压铆后孔周残余应力的分布形式与压铆结构的疲劳性能息息相关。本研究使用ABAQUS软件建立了2060-T8铝锂合金... 详细信息

作为新型轻质合金材料,铝锂合金已被广泛应用于飞机蒙皮、壁板等结构的制造。飞机蒙皮与壁板之间通过自动压铆的方式进行连接,压铆后孔周残余应力的分布形式与压铆结构的疲劳性能息息相关。本研究使用ABAQUS软件建立了2060-T8铝锂合金壁板压铆过程的有限元模型,通过有限元分析发现了压铆后铆孔壁面上的残余应力由靠近镦头处到靠近钉头处逐渐降低的分布规律。随着压铆力由28.5 k N增大至46 k N,铆钉材料为2117-T4的压铆壁板孔壁平均残余应力提高了0.33倍,残余应力沿壁板厚度上分布的均匀度提升1.8倍;铆钉材料为7050-T73的压铆壁板孔壁平均残余应力提高0.58倍,残余应力沿壁板厚度上分布的均匀度提升1.84倍。疲劳裂纹萌生于铆接下板孔壁附近,随着压铆力由32.5 k N增大至42 k N,铆钉材料为2117-T4的压铆壁板疲劳寿命提升了0.31~0.8倍,铆钉材料为7050-T73的压铆壁板疲劳寿命提升0.06~1.61倍。相比于铆钉材料为7050-T73的压铆壁板,相同工艺条件下铆钉材料为2117-T4的压铆壁板疲劳寿命提升0.12~0.44倍。

关键词：自动压铆有限元分析残余应力疲劳性能

接受人工肝治疗重症药物性肝炎转归预测模型研究

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接受人工肝治疗重症药物性肝炎转归预测模型研究

作者：郭茵茵赣南医科大学

学位级别：硕士

基于扰动补偿的自触发模型预测控制器设计及应用

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基于扰动补偿的自触发模型预测控制器设计及应用

作者：郭本帅曲阜师范大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)效率高、转矩密度大、调速性能优良,这使得它被广泛应用于新能源交通和发电、国防、航空航天、工农业生产、高精度伺服等热点领域。近年来,人们对PMSM的高性能控制提出了越来越... 详细信息

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)效率高、转矩密度大、调速性能优良,这使得它被广泛应用于新能源交通和发电、国防、航空航天、工农业生产、高精度伺服等热点领域。近年来,人们对PMSM的高性能控制提出了越来越高的要求。模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)设计简单直观,能够处理约束的同时使得系统具有良好的动、稳态性能,因此较好的应用于永磁同步电机的高性能控制中。此外,自触发控制优化计算和传输资源,对其进行研究可以大大降低微处理器的压力。本文主要进行了以下三个部分的研究:第一,为永磁同步电机控制系统提出了一种基于预测误差驱动的扰动补偿MPC算法。首先,对各个电压矢量对应的预测误差进行测量和估计。获得的预测误差用于更新预测模型中的扰动观测值。扰动观测值修正预测模型并设计控制器使得闭环系统稳定。最后,利用MATLAB建立PMSM系统仿真,仿真结果表明:与传统的模型预测控制算法相比,本章提出的控制算法提高了永磁同步电机的鲁棒稳定性。第二,为永磁同步电机控制系统提出了一种基于死区时间优化补偿的MPC算法。首先,分析各个候选电压矢量对应的死区时间电压矢量。在最小死区时间下,候选电压矢量与其对应的死区时间电压矢量合成形成新的有限控制集合。基于新的有限控制集合设计预测控制器以获得最优电压矢量及其对应的死区时间电压矢量。利用相角比较的方法快速判断该死区电压矢量是否为有益死区电压矢量,若是进一步优化其死区时间,反之则确定死区时间为最小死区时间。利用优化的死区时间和最优电压矢量使得PMSM转速稳定且具有良好的稳态性能。最后,利用MATLAB和Links-RT实验平台进行仿真和实验验证。第三,本章针对更一般的带有扰动的约束非线性系统,提出了一种双模自触发模型预测控制算法,使得系统稳定的同时降低输入通信资源和计算复杂性。首先,通过求解最优控制问题获得最优控制轨迹。实际输入可通过最优控制轨迹一阶保持获得。另一方面,在满足系统性能的前提下,通过自触发机制和预测时域更新算法降低计算复杂度。在一定条件下,理论性的证明了本章算法可行性和稳定性。最终,将控制算法应用于PMSM控制系统和自主移动机器人上。PMSM以及基于自主移动机器人的仿真和实验验证表明,本章所提控制算法相较于传统的鲁棒模型预测控制算法在性能方面变化不明显,但是降低了输入通信资源和计算复杂性。

关键词：永磁同步电机模型预测控制扰动补偿死区时间优化自触发控制

新零售企业审计重大错报风险评估研究 ——以瑞幸咖啡为例

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新零售企业审计重大错报风险评估研究 ——以瑞幸咖啡为例

作者：郭开心兰州财经大学

学位级别：硕士

随着信息技术的高速发展,互联网工具的广泛应用,人们消费习惯发生了改变,导致各行各业呈现新模式、新面貌。也推动消费需求和企业模式转型。并且我国零售业高度依赖互联网的运用,零售业正发生深刻变革。利用互联网和大数据技术的优势,... 详细信息

随着信息技术的高速发展,互联网工具的广泛应用,人们消费习惯发生了改变,导致各行各业呈现新模式、新面貌。也推动消费需求和企业模式转型。并且我国零售业高度依赖互联网的运用,零售业正发生深刻变革。利用互联网和大数据技术的优势,新零售企业成功地整合了传统零售行业的特性,进而推动了公司结构的创新。这一变革不仅深刻影响了产业结构,同时也对审计师在评估重大错报风险时提出了新的挑战;且新零售企业目前尚处于发展初期,互联网与大数据技术的特殊性更是为审计人员的工作带来了前所未有的难题。本文以新零售企业瑞幸咖啡作为案例研究对象,梳理国内外关于新零售、审计风险评估、审计重大错报风险的相关文献,在阐述委托代理理论、风险导向审计理论、信息不对称等理论基础上,以瑞幸咖啡财务舞弊为案例,通过新零售的视角来探讨瑞幸咖啡财务欺诈事件所带来的潜在审计重大错报风险。同时通过梳理事务所专家填写的调查问卷结果,运用灰色关联分析方法构建评估框架并对发现的风险点分配权重评分,按照评价结果重要性次序对审计重大错报风险提出相应的解决对策。有效的重大错报风险防范对策,不但能够帮助瑞幸咖啡有效进行重大错报风险评估,还能提高其工作效率,优化企业审计环境。而且对整个新零售市场的健康发展产生积极的影响。

关键词：新零售企业重大错报风险灰色关联分析法

TDI-CMOS图像传感器低噪声读出电路设计技术研究

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TDI-CMOS图像传感器低噪声读出电路设计技术研究

作者：郭优美西安理工大学

学位级别：硕士

随着时代的发展,人们对生产生活的追求不断提高,从记录生活到认知宇宙,人类开始致力于不断探索未知的世界。由于宇宙深处人自身往往很难到达,只能通过携带图像传感器的飞行器对所看到的画面进行拍摄,将宝贵的照片带回地球供人们研究。... 详细信息

随着时代的发展,人们对生产生活的追求不断提高,从记录生活到认知宇宙,人类开始致力于不断探索未知的世界。由于宇宙深处人自身往往很难到达,只能通过携带图像传感器的飞行器对所看到的画面进行拍摄,将宝贵的照片带回地球供人们研究。而普通的图像传感器很难在这种特殊的环境中拍摄到清晰可视的画面,延缓了人类文明的进步。TDI-CMOS图像传感器作为一种新型的CMOS图像传感器,采用高速成像的先进技术,有着高信噪比、高动态范围、高速成像、芯片级别集成和适应多种应用场景的优点,使其在各种图像采集和处理应用中具有广泛的应用前景。且随着CMOS工艺尺寸的不断缩小,TDI-CMOS图像传感器的设计已经成为当下的研究热点。本文基于标准CMOS工艺,从电路与系统角度,围绕模拟域TDI-CMOS图像传感器的噪声问题展开研究,通过对TDI-CMOS图像传感器读出电路的噪声来源分析噪声对模拟累加器累加输出的影响,引出本文所要解决的实际问题。发现传统模拟域TDI累加结构由于寄生电容的存在很难实现高精度的累加输出,SNR也很难降低。针对该问题本文对模拟域高级数TDI累加的寄生效应进行分析,研究寄生对整个电路的影响机理,提出在传统累加结构的基础上添加换向开关电路和自适应补偿电容电路来抑制对寄生电容的存在,并对整体电路的时序进行优化,极大的减小了累加过程一些非必要的开关动作,降低了时钟馈通和开关电荷注入等非理想因素对整体电路的影响。本文基于55nm CMOS工艺,完成了一款128行X 1024列的模拟域TDI-CMOS图像传感器的读出电路设计,通过前后仿真验证,可实现行频500kHz情况下,128级有效累加级数125.02级,128级累加SNR提升22.98dB,整体版图面积11.3mm×34.7mm。

关键词： CMOS图像传感器 TDI 换向开关自适应补偿电容

基于“教-学-评”一致性的初中历史复习课教学设计研究

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基于“教-学-评”一致性的初中历史复习课教学设计研究

作者：郭连燕曲阜师范大学

学位级别：硕士

随着“双减”政策的出台和义务教育阶段课程标准的修订,在减负的基础上高质量完成核心素养的培育任务成为新课程的追求,备好课是上好课的前提,因此这也对初中历史教师的教学设计提出了新的挑战。基于“教—学—评”一致性的教学设计及实... 详细信息

随着“双减”政策的出台和义务教育阶段课程标准的修订,在减负的基础上高质量完成核心素养的培育任务成为新课程的追求,备好课是上好课的前提,因此这也对初中历史教师的教学设计提出了新的挑战。基于“教—学—评”一致性的教学设计及实施,既符合“双减”政策和课程标准的需要,也顺应了义务教育课程改革的发展趋势。当前有关历史“教—学—评”一致性的研究大多关注新授课,复习课作为一种重要的课型,在内容与课时的矛盾上更为突出,在促进知识的巩固和迁移应用,发展学生核心素养方面有着重要意义,因此本文以复习课作为切入点,探索基于“教—学—评”一致性的高效复习课堂。首先对“教—学—评”一致性应用于初中历史复习课中的理论基础、价值及设计路径进行阐述,明确基于“教—学—评”一致性的初中历史复习课的优势。其次,分别通过访谈法和问卷调查的方式,对一线教师与学生群体进行调查,了解当前复习课“教—学—评”一致性的应用现状,发现当前主要存在复习目标与教学活动契合度不够、教学活动单一、评价方式片面的问题,并进一步分析出现这种问题的原因,一是教师对“教—学—评”一致性不够熟悉,二是缺乏相关的案例参照,三是教师评价素养欠缺。为了解决上述问题,更好地在初中历史学科中贯彻基于“教—学—评”一致性的复习课教学,从以下三方面提出了解决策略:首先是复习目标设计,具体包括立足核心素养,解读课标教材;着眼学生发展,诊断学生基础;基于目标导向,规范叙写目标。其次是教学评价设计,具体包括依据目标预设评价任务;设计评价标准;倡导多元评价。三是教、学活动设计,具体包括围绕目标设计教学情境;问题引导,落实学生活动;重视评价反馈,调控教学活动;建构主题,统领教学活动。最后为了促进基于“教—学—评”一致性的初中历史复习课堂的有效落实,选取《中国历史》(第一册)第二单元中的6—8课构成一个复习单元,以“春秋战国时期的社会变革”为主题进行教学案例设计并对教学实施效果进行反思。基于“教—学—评”一致性的初中历史复习课教学设计策略优化,旨在促进历史学科核心素养的落地,切实提高初中历史复习课教学实效,为一线教师改进初中历史复习课教学提供具体参照。

关键词： “教—学—评”一致性初中历史复习课

肺腺癌能谱CT参数与Ki-67表达水平相关性研究

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肺腺癌能谱CT参数与Ki-67表达水平相关性研究

作者：郭苇承德医学院

学位级别：硕士

目的:通过本研究探究实性肺腺癌静脉期能谱CT参数与Ki-67表达水平的相关性,并探究出具有最佳诊断效能的参数。材料与方法:回顾性收集91例于承德医学院附属医院行胸部能谱CT增强扫描的患者,所收集的患者均经穿刺活检或术后病理确诊为实... 详细信息

目的:通过本研究探究实性肺腺癌静脉期能谱CT参数与Ki-67表达水平的相关性,并探究出具有最佳诊断效能的参数。材料与方法:回顾性收集91例于承德医学院附属医院行胸部能谱CT增强扫描的患者,所收集的患者均经穿刺活检或术后病理确诊为实性肺腺癌,同时具有免疫组化Ki-67的检测结果。于病理科收集所纳入患者Ki-67表达指数,依据之前学者研究,以Ki-67表达指数的中位数30%为界,分为高表达组Ki-67>30%（H,n=44）和低表达组Ki-67≤30%（L,n=47）。利用医院的病历系统,收集纳入病例的临床资料。于静脉期40ke V、60ke V、100ke V单能量图像及碘基值图像上,测出对应的CT值及碘值（IC）,并计算标准化碘值（NIC）及能谱曲线斜率(K40-100ke V)。通过Spearman相关性分析探究所测参数与Ki-67表达的相关性。另通过受试者特征（ROC）曲线,探究静脉期能谱CT参数的诊断效能。结果:1.性别、年龄、吸烟史在Ki-67高、低表达组之间的差异不具有统计学意义（P>0.05）。2.静脉期IC值、NIC值、CT40ke V值、CT60ke V值、K40-100ke V值在Ki-67高、低表达组之间的差异具有统计学意义（P<0.05）。低表达组IC值、NIC值、CT40ke V值、CT60ke V值、K40-100ke V值均高于高表达组相应能谱参数的值。3.静脉期IC值、NIC值、CT40ke V值、CT60ke V值、K40-100ke V与Ki-67表达指数呈负相关。其中相关性最强的参数为斜率K40-100ke V（r=-0.566;P<0.001）。4.静脉期IC值、NIC值、CT40ke V值、CT60ke V值、K40-100ke V值的ROC曲线下面积（AUC）分别为0.807、0.785、0.802、0.725、0.887。其中静脉期的能谱曲线斜率K40-100ke V具有最佳的诊断效能。所测静脉期CT值中,CT40ke V的AUC值为0.802,CT60ke V的AUC值为0.725,CT40ke V值较CT60ke V值诊断效能略高。结论:1.静脉期IC值、NIC值、CT40ke V值、CT60ke V值、能谱曲线斜率K40-100ke V值与Ki-67表达指数呈负性相关;表明静脉期能谱CT参数可预测实性肺腺癌Ki-67表达水平。即可通过能谱CT增强扫描这种无创的方式预测实性肺腺癌Ki-67表达水平。2.在所测得静脉期能谱参数中,具有最佳诊断效能的参数是能谱曲线斜率K40-100ke V。

关键词：肺腺癌 Ki-67 能谱CT 能谱参数

基于极值搜索的四旋翼无人机跟踪控制方法研究

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基于极值搜索的四旋翼无人机跟踪控制方法研究

作者：郭大力南京信息工程大学

学位级别：硕士