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面向未来储能的水系铜电池

科学通报 2024年

作者：冯远峰朱俊冰黄志皓倪江锋李亮苏州大学物理科学与技术学院能源转换材料与物理中心前沿材料物理与器件省高校重点实验室江苏省先进负碳技术重点实验室

有机系电池是当前最成熟的储能电池之一,其中有机锂电池已在市场上得到广泛应用.然而,资源短缺、环境污染和安全问题等因素限制了有机系电池的进一步发展,所以研究与发展新型储能电池有很大的实际意义.近年来,水系电池以其安全、生态友... 详细信息

有机系电池是当前最成熟的储能电池之一,其中有机锂电池已在市场上得到广泛应用.然而,资源短缺、环境污染和安全问题等因素限制了有机系电池的进一步发展,所以研究与发展新型储能电池有很大的实际意义.近年来,水系电池以其安全、生态友好、资源丰富和成本低廉等特点受到人们广泛关注.从20世纪80年代开始,已经开发出了多种水系电池,如水系锌、铜、铝、铁等,这些电池所展现出的巨大潜力使其有可能成为未来一代的安全且环保的新型储能电池.其中水系铜电池由于具有优良的电化学可逆性以及特殊的变价化学反应而引起人们的广泛兴趣.本文从铜正极和铜负极的角度来阐述水系铜电池的研究进展,旨在为水系铜电池的未来储能应用提供参考.

关键词：储能铜电池水系电解液可再生能源

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负压引流辅助治疗骨与软组织感染的机制

中国组织工程研究 2024年第4期28卷 621-626页

作者：邢皓孟庆峰常正奇潍坊医学院临床医学院山东省潍坊市261053 中国人民解放军联勤保障部队第九六〇医院骨病科山东省济南市250031 山东省黄河医院山东省济南市250032

背景:随着国内人口老龄化进程的加快,骨与软组织感染的发病率也随之升高。骨与软组织感染可累及包括骨膜、骨皮质、骨松质和骨髓在内的所有骨组织及周围软组织,如糖尿病足、骨髓炎、手术切口感染和关节假体周围感染等均属此范畴,由于其... 详细信息

背景:随着国内人口老龄化进程的加快,骨与软组织感染的发病率也随之升高。骨与软组织感染可累及包括骨膜、骨皮质、骨松质和骨髓在内的所有骨组织及周围软组织,如糖尿病足、骨髓炎、手术切口感染和关节假体周围感染等均属此范畴,由于其发病机制复杂且治疗困难,因而越来越受到临床关注。负压创面治疗技术是近年来用于伤口治疗的新兴技术,尤其在骨与软组织感染领域疗效显著。目的:综述近年国内外负压创面治疗技术治疗骨与软组织感染的研究进展。方法:检索1990-2022年在PubMed、Web of Science数据库和中国知网发表的相关中英文文献,英文检索词“negative pressure wound therapy,vacuum assisted closure,negative pressure,osteomyelitis,bone infection”;中文检索词“负压伤口疗法,局部负压疗法,负压包扎,负压封闭技术,机械力,骨髓炎,骨感染”。共检索到711篇相关文献,其中65篇文献符合纳入标准。结果与结论:①负压创面治疗技术作为一种创面辅助治疗方式,相对于单一作用的传统敷料,其稳定创面、减轻水肿、降低细菌载荷、刺激肉芽组织和血管生成、改善组织灌注、调控末梢神经、调节生物免疫、促进成骨细胞增殖和分化的多重作用机制,能够更好地管理骨与软组织感染等复杂创面;②现有的大量基础及临床研究结果表明负压创面治疗技术在辅助治疗骨与软组织感染中具有显著的安全性及有效性。

关键词：骨与软组织感染负压创面治疗技术创面细菌免疫

炼钢过程反应热力学与动力学及其在数值模拟仿真的应用研究进展

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工程科学学报 2024年第11期46卷 1960-1977页

作者：王举金张立峰任英北方工业大学机械与材料工程学院北京100144 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

炼钢过程需要完成钢液的脱碳、脱硫、脱磷、脱氧等一系列操作,是一个复杂的多因素控制过程,反应器内温度高且不均匀,多相化学反应同时发生,相际之间质量、动量和热量传输相互耦合,准确预报和控制炼钢过程一直是钢铁冶炼的难点和冶金工... 详细信息

炼钢过程需要完成钢液的脱碳、脱硫、脱磷、脱氧等一系列操作,是一个复杂的多因素控制过程,反应器内温度高且不均匀,多相化学反应同时发生,相际之间质量、动量和热量传输相互耦合,准确预报和控制炼钢过程一直是钢铁冶炼的难点和冶金工作者的研究热点.本论文总结了近年来炼钢过程反应热力学和动力学以及其在数值模拟仿真方面的研究进展.在反应热力学方面,钢液活度计算模型主要有Wagner相互作用系数模型、统一相互作用系数模型和缔合物模型,在现阶段,Wagner相互作用系数模型仍是应用最为广泛的钢液活度计算模型,但随着新钢种的开发,这一模型的普适性遇到了挑战,钢液活度的计算亟需开发新模型、补充新数据;熔渣活度计算模型主要有分子理论模型、离子理论模型、正规离子溶液模型、修正的准化学模型和共存理论模型.通过反应动力学模型,炼钢过程钢液、渣和非金属夹杂物随时间的变化能够被较为准确的预报出来,如多组分耦合反应模型、有效平衡反应区模型和未反应核模型等,但反应动力学模型中的传质系数多是通过经验公式确定,无法准确表征不同反应器内的动力学.通过将反应动力学与三维数值模拟仿真相耦合,揭示了Kambara reactor铁水预处理脱硫过程和Ruhrstah-Hereaeus精炼钢液脱碳过程反应器内钢液成分的三维分布及其随时间演变,但综合考虑钢、渣、夹杂物、耐火材料、合金等多相多元反应的三维数值模拟仿真尚没有较为成熟的模型,仍需要进一步深入研究.

关键词：炼钢热力学动力学模拟仿真过程预报多相反应

电厂汽轮机组的脱碳热耦合变工况模拟及汽耗特性

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洁净煤技术 2024年第S1期 456-463页

作者：韩冰田相峰金赫龙源(北京)碳资产管理技术有限公司

燃煤电厂采用醇胺法碳捕集会降低电厂汽轮机组的发电功率及发电效率，也会使汽轮机组汽耗特性曲线与设计曲线相比发生变化，因此需要变工况模拟脱碳热耦合对汽轮机组性能的影响，并重新绘制脱碳汽轮机组的汽耗特性曲线。文中采用模拟准... 详细信息

燃煤电厂采用醇胺法碳捕集会降低电厂汽轮机组的发电功率及发电效率，也会使汽轮机组汽耗特性曲线与设计曲线相比发生变化，因此需要变工况模拟脱碳热耦合对汽轮机组性能的影响，并重新绘制脱碳汽轮机组的汽耗特性曲线。文中采用模拟准确度更高的变流量变压力方法，模拟了脱碳热耦合对锦界电厂汽轮机组的影响，并将模拟结果与目前研究中常用的变流量定压力方法模拟结果进行对比分析。在此基础上，针对目前缺乏相关脱碳汽轮机组汽耗特性关系研究的问题，提出采用变流量变压力方法研究脱碳汽轮机组的汽耗特性关系，绘制汽耗特性曲线，为脱碳汽轮机组的运行调节提供依据，填补相关研究空白。模拟结果表明，当二氧化碳捕集规模为15万t/a时，变流量变压力模拟得到的脱碳汽轮机组发电功率与变流量定压力模拟结果相比高22 kW,相差0.04%,2种模拟方法的模拟结果相差不大；当锦界电厂600 MW机组的锅炉烟气CO2全部捕集（捕集规模为360万t/a）,变流量变压力模拟得到的脱碳汽轮机组发电功率与变流量定压力模拟结果相比高33.7 MW,相差5.61%。汽耗特性研究结果表明，随碳捕集规模增加，脱碳热耦合机组发电功率减小，机组汽耗特性变动率逐渐增大。当碳捕集规模分别为烟气CO2捕集率为4%（年捕集量15万t）、捕集率60%、捕集率80%以及烟气CO2全部捕集时，脱碳汽轮机组的汽耗特性曲线变动最大值分别为1.3%、11.85%、12.6%及13.2%。

关键词：脱碳热耦合电厂性能变工况模拟汽耗特性研究

基于活动理论的社会-信息服务协同建模方法与工具

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山东大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 103-113页

作者：齐明皓赵卓峰丁维龙北方工业大学信息学院北京100144 北方工业大学大规模流数据集成与分析技术北京市重点实验室北京100144

以第四方平台模式下的科技服务协同为研究案例,通过活动理论对社会-信息服务协同要素进行分析,提出社会-信息服务协同核心建模元素及模型定义,给出基于BPMN2.0扩展的定义语言,设计并实现可视化的社会-信息服务协同建模工具及相关支撑系... 详细信息

以第四方平台模式下的科技服务协同为研究案例,通过活动理论对社会-信息服务协同要素进行分析,提出社会-信息服务协同核心建模元素及模型定义,给出基于BPMN2.0扩展的定义语言,设计并实现可视化的社会-信息服务协同建模工具及相关支撑系统。通过具体的科技服务协同案例验证了本研究方法可以有效支持社会-信息服务协同的建模及管理需求。

关键词：社会信息服务业务过程建模活动理论服务协同科技服务

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红外波段激光驱动极紫外光刻光源研究进展

激光技术 2024年

作者：吕天皓宋艳洁宗楠张申金薄勇彭钦军中国科学院理化技术研究所固体激光重点实验室中国科学院大学中国科学院理化技术研究所功能晶体与激光重点实验室齐鲁中科光物理与工程技术研究院

激光驱动等离子体产生13.5 nm的极紫外光源，用于目前最先进的光刻机。10.6 μm CO2气体激光是商用极紫外光刻机的驱动光源。在未来，固体激光由于插头效率高、输出功率/能量可扩展性强等优点，有望成为新一代驱动光源。归纳了产生极紫... 详细信息

激光驱动等离子体产生13.5 nm的极紫外光源，用于目前最先进的光刻机。10.6 μm CO2气体激光是商用极紫外光刻机的驱动光源。在未来，固体激光由于插头效率高、输出功率/能量可扩展性强等优点，有望成为新一代驱动光源。归纳了产生极紫外光源的激光-等离子体相互作用的物理过程，综述了10.6 μm CO2气体激光器、1 μm和2 μm固体激光三种红外波段激光在驱动等离子体产生极紫外光和光学系统方面的研究进展，并讨论了1 μm和2 μm固体激光器作为驱动光源的优越性，在此基础上，对红外波段激光驱动极紫外光刻光源的研究前景进行了展望。

关键词：激光物理极紫外光刻光源激光-等离子体作用固体激光器转换效率

CHMP2B高表达促进胰腺癌发生和发展的机制

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安徽医科大学学报 2024年第9期59卷 1551-1556页

作者：曹天宇金皓东黄灿安徽医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室合肥230032 安徽医科大学第一临床医学院合肥230032

目的解析带电多泡体蛋白2B(CHMP2B)在胰腺癌中高表达的临床意义,探究CHMP2B在胰腺癌中的促癌机制。方法通过GEPIA网站的转录组学分析胰腺癌中CHMP2B的表达情况,探究CHMP2B的表达与胰腺癌无疾病生存率和总生存率的关系。通过Western blo... 详细信息

目的解析带电多泡体蛋白2B(CHMP2B)在胰腺癌中高表达的临床意义,探究CHMP2B在胰腺癌中的促癌机制。方法通过GEPIA网站的转录组学分析胰腺癌中CHMP2B的表达情况,探究CHMP2B的表达与胰腺癌无疾病生存率和总生存率的关系。通过Western blot法检测HPNE细胞与BXPC-3、MIA PaCa-2、PANC-1三种胰腺癌细胞中CHMP2B的表达。胰腺癌在MIA PaCa-2细胞中使用Lipofectamine 2000转染CHMP2B因子的过表达质粒,通过Western blot验证在MIA PaCa-2中过表达CHMP2B质粒的过表达效果。通过克隆形成实验比较过表达CHMP2B因子对MIA PaCa-2细胞成瘤能力。CCK-8实验和Transwell实验验证过表达CHMP2B因子对MIA PaCa-2细胞增殖和迁移侵袭的影响。采用免疫荧光染色检测CHMP2B因子的细胞定位,Western blot法检测CHMP2B高表达对微管关联蛋白1轻链3B(MAP1LC3B)和重组核孔蛋白62(P62)表达的影响。结果CHMP2B因子在胰腺癌组织中表达升高(P<0.01)。CHMP2B因子的过表达降低胰腺癌患者的总生存率和无疾病生存率(P<0.01)。人胰腺癌细胞系中CHMP2B表达量明显高于正常人胰腺导管上皮细胞。CHMP2B的高表达促进胰腺癌MIA PaCa-2细胞成瘤,同时与对照组相比CHMP2B高表达导致胰腺癌增殖、迁移和侵袭能力升高。免疫荧光染色可见CHMP2B在细胞核和细胞质中均有分布,并与膜泡分泌相关。CHMP2B的高表达促进了MAP1LC3B的表达,但是抑制了P62的表达。结论临床胰腺癌组织样本中CHMP2B的高表达与体外胰腺癌细胞系中的高表达相一致。CHMP2B分布在细胞核和细胞质,并且参与膜泡运输和溶酶体自噬,在胰腺癌细胞系MIA PaCa-2中,CHMP2B与自噬标志物MAP1LC3B表达呈正相关,并且抑制P62的表达。可知CHMP2B对胰腺癌恶性程度的促进与细胞自噬相关。CHMP2B通过调节膜泡运输和细胞自噬满足胰腺癌细胞高的营养代谢需求,进而促进胰腺癌的恶性生物学行为。

关键词： CHMP2B 膜泡运输胰腺癌溶酶体自噬 P62 MAP1LC3B

基于Frenet坐标下改进人工势场法的无人车局部路径规划

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兵工学报 2024年第7期45卷 2097-2109页

作者：姬鹏郭明皓河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸056038

人工势场法由于运算量小、精度高,广泛应用于无人车的局部路径规划。针对传统人工势场法存在目标不可达、局部最小值及陷入U型障碍物的问题,提出一种基于Frenet坐标系下改进人工势场法的路径规划算法。构建Frenet坐标系来表述车辆避障运... 详细信息

人工势场法由于运算量小、精度高,广泛应用于无人车的局部路径规划。针对传统人工势场法存在目标不可达、局部最小值及陷入U型障碍物的问题,提出一种基于Frenet坐标系下改进人工势场法的路径规划算法。构建Frenet坐标系来表述车辆避障运动,简化规划模型,解决路径规划中车辆与所在道路相对位置不易表述的问题。提出安全椭圆模型和预测距离的概念来调整势场影响区域,加入基于Frenet坐标系下的参考线势场及动态速度势场改进斥力场函数,解决车辆在静态和动态下的避障问题。利用数学仿真软件进行仿真,以不同车速在直道和弯道场景中对所提出的路径规划方法进行静态和动态避障仿真实验。研究结果表明:不同车速下的前轮转角、横摆角速度均控制在较小范围内,改进算法可以有效解决传统人工势场法的缺陷,同时与快速搜索随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)算法相比,其在避障过程中路径规划计算效率提高了42.8%,改进算法优势明显。

关键词：无人车局部路径规划人工势场法 Frenet坐标系

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基于随机森林模型的合肥市主城区轨道交通站域空间活力与建成环境关联性测度

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地理科学 2024年第5期44卷 796-807页

作者：方云皓赵丽元顾康康袁建峰华中科技大学建筑与城市规划学院湖北武汉430074 湖北省城镇化工程技术研究中心湖北武汉430074 安徽建筑大学建筑与规划学院安徽合肥230601 武汉市规划研究院湖北武汉430014

以合肥市主城区轨道交通站域为例,基于百度热力指数等多源数据分析其空间活力特征,采用随机森林模型测度地理区位、土地利用、功能设施、开发强度、交通便利度以及环境品质6个维度的建成环境要素与轨道交通站域空间活力的关联性。同时,... 详细信息

以合肥市主城区轨道交通站域为例,基于百度热力指数等多源数据分析其空间活力特征,采用随机森林模型测度地理区位、土地利用、功能设施、开发强度、交通便利度以及环境品质6个维度的建成环境要素与轨道交通站域空间活力的关联性。同时,结合K-means聚类算法,划分轨道交通站域类型并识别典型站域存在问题,从而针对不同类型轨道交通站域提出空间活力优化策略。结果表明:①合肥市主城区轨道交通站域空间活力在时序上呈现“晚高峰高于早高峰,休息日晚高峰高于工作日晚高峰”特征,在空间上呈现“内高外低”由二环线向外逐渐递减的空间分异格局;②综合工作日与休息日早/晚/非高峰时段建成环境变量对轨道交通站域空间活力的相对重要性排序,由大到小依次为:功能设施>开发强度>地理区位>土地利用>交通便利度>环境品质;③合肥市主城区轨道交通站域可划分为成熟型、成长型、初熟型、孕育型4类,聚类特征明显,在空间上呈现“圈层结构”。其中,成熟型站域集聚分布在二环线内,成长型站域沿二环线呈环状分布,初熟型站域主要呈零散状分布在二环线外滨湖区与经开区,孕育型站域主要分布在二环线外城市各区,分布范围较广。研究旨在从建成环境视角为轨道交通站域空间活力提升与低碳交通策略提供政策启示。

关键词：轨道交通站域空间活力建成环境百度热力指数随机森林模型