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质子电池负极材料W掺杂α-MoO_(3)的制备和研究

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储能科学与技术 2024年第10期13卷 3319-3333页

作者：马晓锋邵钦君陈剑中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

质子带有一个正电荷,具有最小的离子半径和最轻的质量;并且氢元素在地球上的丰度较高,可充电的质子电池有望成为下一代新型储能二次电池。目前,常被用作质子电池负极材料的有α-MoO_(3)、WO_(3)、TiO_(2)和MXenes等,尚存在放电比容量低... 详细信息

质子带有一个正电荷,具有最小的离子半径和最轻的质量;并且氢元素在地球上的丰度较高,可充电的质子电池有望成为下一代新型储能二次电池。目前,常被用作质子电池负极材料的有α-MoO_(3)、WO_(3)、TiO_(2)和MXenes等,尚存在放电比容量低、倍率性能差等问题。α-MoO_(3)是一种层内由[MoO_(6)]八面体双亚层组成、层与层之间通过范德华力相连接的层状晶体化合物,3电子反应对应较高的理论比容量558 mAh/g,且嵌脱质子的电极电势较低,是最有应用前景的质子电池负极材料之一。但是,在水系电解液中,当电池放电时,水合质子在α-MoO_(3)表面脱溶剂化可导致材料的晶格扭曲和坍塌,造成材料的可逆容量衰减。本工作首次合成了W掺杂的α-MoO_(3)材料。XRD和RAMAN结果显示,掺杂的W进入化合物的Mo位点形成了键能更高的W—O键,并增强了层间的Mo=O键。并且,W^(6+)的离子半径为0.60Å,较Mo^(6+)的0.59Å更大,W掺杂材料的层间距从未掺杂时的13.84Å增大到掺杂后的13.87Å。电化学研究结果显示,质子嵌入W掺杂的α-MoO_(3)的反应动力学得到明显提升,电极反应从由质子在材料中的固相扩散传质控制转变为由电极表面的转化反应控制为主。α-MoO_(3)和W_(0.035)Mo_(0.965)O_(3)材料分别以5 C(1 A/g)倍率进行充放电,可逆比容量分别为202.4 mAh/g和189.2 mAh/g。充放电循环600圈后,W_(0.035)Mo_(0.965)_(3)的容量保持率为83.0%,而α-MoO_(3)的仅为69.6%。当放电倍率提高至125 C(25 A/g)时,W_(0.035)Mo_(0.965)O_(3)材料仍表现出144.2 mAh/g的放电比容量,而α-MoO_(3)的放电比容量仅为90.7 mAh/g。最后,本工作以MnO_(2)为正极、W_(0.035)Mo_(0.965)O_(3)为负极、玻璃纤维纸为隔膜、2 mol/L H_(2)SO_(4)+1 mol/L MnSO_(4)为电解液组装了全电池。该电池以15 C倍率(3 A/g)放电的可逆比容量为177.0 mAh/g,循环400圈后的容量保持率为83.8%。研究结果表明,W掺杂有效提高了α-MoO_(3)材料的稳定性和倍率性能。

关键词：质子电池 α-MoO_(3) 钨掺杂负极

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水产预制食品品质控制及智能监测技术研究进展

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现代食品科技 2024年第1期40卷 312-318页

作者：赵茜陈剑李欢王彦波浙江工商大学食品与生物工程学院浙江杭州310018 北京工商大学食品与健康学院北京100048

近年来,预制菜因其食用方便、获取便捷的特点市场规模不断扩大,然而因氧化、微生物作用、内源酶降解导致的水产预制食品品质劣变问题日益凸显。随着水产预制食品产业的不断发展,调控水产预制食品品质,监测水产预制食品质量变化,对产品... 详细信息

近年来,预制菜因其食用方便、获取便捷的特点市场规模不断扩大,然而因氧化、微生物作用、内源酶降解导致的水产预制食品品质劣变问题日益凸显。随着水产预制食品产业的不断发展,调控水产预制食品品质,监测水产预制食品质量变化,对产品品质保持及预制菜产业发展具有重要意义。鉴于此,该研究从预制工艺、包装方式、杀菌技术角度探讨了水产预制食品品质调控方式,并从检测标签、机器学习、全链条监测角度总结了水产预制食品品质智能监测方法,以期为水产预制食品品质控制、智能监测及预制菜产业高质量发展提供参考和依据。

关键词：水产预制食品品质控制智能监测研究进展

脓毒症伴急性肾损伤患者48h内有创通气风险的预测模型的建立与验证

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中华急诊医学杂志 2024年第4期33卷 549-557页

作者：王跃胜周晓莎陈剑平王斌温州医科大学附属东阳医院急诊科东阳322100

目的识别出48 h内有创通气风险大的脓毒症伴急性肾损伤患者,尽早进行干预,改善预后。方法收集2011年1月-2023年10月东阳市人民医院收治的脓毒症伴急性肾损伤患者的资料,分成建模及验证人群,在建模人群中分析与患者入院后48 h内需有创通... 详细信息

目的识别出48 h内有创通气风险大的脓毒症伴急性肾损伤患者,尽早进行干预,改善预后。方法收集2011年1月-2023年10月东阳市人民医院收治的脓毒症伴急性肾损伤患者的资料,分成建模及验证人群,在建模人群中分析与患者入院后48 h内需有创通气的独立危险因素,以此建立列线图预测模型。在建模人群和验证人群中用ROC曲线下面积(AUC)评估模型的判别能力,用GiViTI校准图评估模型的校准度,用决策曲线(DCA)评估预测模型的临床有效性。此外,用SOFA评分及NEWS评分建立的模型、多种机器学习(SVM、C5.0、XGBoos和集成方法)模型与诺模图模型进行比较(Delong检验)。结果共有773例患者纳入研究,住院期间出现呼吸衰竭的独立危险因素为乳酸、B型脑钠肽前体(pro-BNP)、D二聚体、经皮血氧饱和度和肺部感染。建模人群和验证人群中的AUC值分别为0.845和0.880,有良好的校准度和临床有效性。SOFA评分建立的模型在建模人群中AUC值为0.703,验证人群中为0.763,低于诺模图模型(P0.05)。结论基于乳酸、pro-BNP、D二聚体、经皮血氧饱和度和肺部感染的列线图模型可有效预测脓毒症伴急性肾损伤患者入院后48 h内有创通气的风险。

关键词：脓毒症急性肾损伤有创通气预测模型机器学习

汽车用2024-T351铝合金的动态力学行为各向异性

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材料导报 2024年第8期38卷 213-221页

作者：左志东刘先斌刘吉波汪小锋陈剑斌宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 宁波展慈新材料科技有限公司浙江宁波315338 宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室浙江宁波315211

采用拉伸机、扫描电子显微镜(SEM)及光学显微镜(OM)等研究了汽车用2024-T351铝合金的动态力学行为各向异性与微观组织演变。结果表明,2024-T351铝合金表现出明显的各向异性且应变率对力学性能与微观组织有一定的影响。相同应变率下,0°... 详细信息

采用拉伸机、扫描电子显微镜(SEM)及光学显微镜(OM)等研究了汽车用2024-T351铝合金的动态力学行为各向异性与微观组织演变。结果表明,2024-T351铝合金表现出明显的各向异性且应变率对力学性能与微观组织有一定的影响。相同应变率下,0°方向上的应力最大,45°方向上的应力最小。在0°方向上,合金的抗拉强度随应变率的增加变化相对较小,而屈服强度、延伸率和断面收缩率呈现先增加后保持不变最后持续增加的趋势;在45°和90°方向上,合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率与断面收缩率均随着应变率的提高呈现先增加后保持不变最后持续增加的趋势;90°方向相比于其他两个方向有着更强的应变率敏感性。拟合得到三个方向上的Johnson-Cook本构方程,其可以很好地预测2024-T351铝合金在各个方向上的动态力学行为。所有试样断口表面均有大小不一的韧窝,且应变率越高形成的韧窝就会越大且越深。断后晶粒尺寸与方向和应变率基本无关,但晶粒纵横比受方向和应变率的影响较大。

关键词：铝合金动态力学行为各向异性微观组织 Johnson-Cook本构模型

基于RBF与BP神经网络的导管架滑移下水快速预报研究

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海洋工程 2024年

作者：刘延昆白旭魏佳广昝英飞江苏科技大学船舶与海洋工程学院海洋石油工程股份有限公司哈尔滨工程大学船舶工程学院

针对MOSES软件对导管架滑移下水进行数值模拟所需时间较长、修改工况参数较为繁琐的问题，提出了一种基于径向基（RBF）神经网络和反向传播（BP）神经网络的导管架滑移下水快速预报模型。以南海珠江口盆地某导管架滑移下水实例为研究对... 详细信息

针对MOSES软件对导管架滑移下水进行数值模拟所需时间较长、修改工况参数较为繁琐的问题，提出了一种基于径向基（RBF）神经网络和反向传播（BP）神经网络的导管架滑移下水快速预报模型。以南海珠江口盆地某导管架滑移下水实例为研究对象，构建了不同工况下导管架滑移下水终止时刻数据集和驳船与导管架重心六自由度运动量数据集。在两类数据集基础上分别建立了RBF神经网络和BP神经网络。将两类神经网络进行结合，最终得到导管架滑移下水快速预报模型。选择典型工况对导管架滑移下水快速预报模型准确性进行验证。结果表明，该模型不仅在数据集范围内预报效果较好，在数据集外一定范围内仍能对导管架滑移下水终止时刻和姿态进行有效预报。

关键词：导管架滑移下水神经网络快速预报数据集六自由度运动量

中国光学十大进展：反手性拓扑光子态（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第15期 11-23页

作者：纪子韬陈剑锋李志远华南理工大学物理与光电学院

反手性拓扑光子态是具有抗背向散射及免疫缺陷特性的新型波导态，其在拓扑光子晶体的两个平行边界沿相同方向单向传输，在拓扑激光、集成光路、量子信息等领域展示出应用潜力。本文聚焦反手性拓扑光子态研究进展，从Dirac模型出发，推... 详细信息

反手性拓扑光子态是具有抗背向散射及免疫缺陷特性的新型波导态，其在拓扑光子晶体的两个平行边界沿相同方向单向传输，在拓扑激光、集成光路、量子信息等领域展示出应用潜力。本文聚焦反手性拓扑光子态研究进展，从Dirac模型出发，推演经典Haldane模型、反手性Haldane模型以及异质Haldane模型，并展示不同拓扑态的传输行为。讨论手性边界态、反手性边界态以及单向体态在光子晶体中的实现，重点介绍基于反手性拓扑光子态的紧凑单向波导、拓扑环形腔、拓扑分束器等拓扑光学器件。最后针对反手性拓扑光子态研究面临的关键问题、未来发展趋势进行分析和展望。

关键词：反手性拓扑光子态单向传输拓扑光子晶体拓扑器件

钛/铝异种金属搅拌摩擦焊接数值模拟与金属间化合物层的演变预测

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机械工程学报 2024年

作者：张贤昆石磊武传松刘小超高嵩山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室东南大学机械工程学院齐鲁工业大学(山东省科学院)机械工程学院

搅拌摩擦焊非常适合于钛/铝异种结构的制造，但工艺参数对钛/铝搅拌摩擦焊过程中传质和传热的影响和界面金属间化合物的精准调控仍需深入研究。本研究基于流体动力学和固相扩散理论，针对不同焊接速度条件下钛/铝搅拌摩擦焊过程中的温... 详细信息

搅拌摩擦焊非常适合于钛/铝异种结构的制造，但工艺参数对钛/铝搅拌摩擦焊过程中传质和传热的影响和界面金属间化合物的精准调控仍需深入研究。本研究基于流体动力学和固相扩散理论，针对不同焊接速度条件下钛/铝搅拌摩擦焊过程中的温度场、材料流动及金属间化合物的生长进行了模拟和对比分析。研究发现，焊接速度的变化对钛/铝异种金属搅拌摩擦焊过程中的峰值温度影响小于对高温持续时间的影响。模型表明，15 mm/min焊接速度下的高温持续时间约为60 mm/min焊接速度的四倍，但两者界面处峰值温度差异仅约为40 K。金属间化合物的生长主要受峰值温度和高温持续时间的影响，高温持续时间的增加是低焊速条件下金属间化合物增厚的主要原因。高焊速下，焊缝底部材料流动不充分是导致未焊合缺陷产生的根本原因。通过试验测温、TMAZ边界测量及IMCs厚度测量，验证了模型的准确性。

关键词：铝/钛异种搅拌摩擦焊流体动力学模型温度场固相扩散理论金属间化合物

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伽利略型同心阵列系统的设计与分析

中国光学（中英文） 2024年第5期17卷 1192-1198页

作者：刘松昆刘智颖长春理工大学光电工程学院吉林长春130022

同心阵列系统具有小型化与大视场的优势,通过探测器的拼接可实现更大视场高分成像。为了进一步实现大视场系统结构的小型化与轻量化,本文采用伽利略型同心阵列结构形式,设计了一款工作在可见光波段,全视场大小为65°,焦距为19 mm,F数为4... 详细信息

同心阵列系统具有小型化与大视场的优势,通过探测器的拼接可实现更大视场高分成像。为了进一步实现大视场系统结构的小型化与轻量化,本文采用伽利略型同心阵列结构形式,设计了一款工作在可见光波段,全视场大小为65°,焦距为19 mm,F数为4.7,总长为44.3 mm的同心阵列系统。在特征频率208 lp/mm处,系统的调制传递函数大于0.3,全视场弥散斑均方根半径均小于探测器像元尺寸2.4μm,成像质量接近衍射极限。由于同心阵列系统结构的特殊性,其中继系统排布紧密,导致各中继系统间的串扰杂散光严重影响成像质量。针对该问题,本文采用内置消杂光光阑方法抑制串扰杂散光,并对光学系统的杂散光进行仿真分析。分析结果表明,在加入消杂光光阑后,杂光系数均降低至1×10^(-6)以下,验证了串扰杂光抑制方法的有效性。

关键词：同心阵列系统中继系统串扰杂散光消杂光光阑

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WRKY转录因子在调控叶片衰老中的作用

植物生理学报 2024年第6期60卷 905-918页

作者：叶红王玉昆广东省粤北食药资源保护与利用重点实验室/韶关学院生物与农业学院广东韶关512005

WRKY是植物特有的转录因子。由于成员众多,WRKY转录因子形成植物中最大的家族之一。WRKY转录因子几乎参与了植物所有的生长发育调控过程。衰老是植物叶片生命周期的最后阶段,是叶片必经的生理过程。该过程主要由包括转录因子在内的多种... 详细信息

WRKY是植物特有的转录因子。由于成员众多,WRKY转录因子形成植物中最大的家族之一。WRKY转录因子几乎参与了植物所有的生长发育调控过程。衰老是植物叶片生命周期的最后阶段,是叶片必经的生理过程。该过程主要由包括转录因子在内的多种因子调控。大量研究表明WRKY转录因子广泛地参与各种因素引起的叶片衰老调控。本文基于近年来发表的WRKY转录因子调控叶片衰老过程的相关研究,综述了WRKY转录因子在不同植物叶片衰老过程中所发挥的不同功能及信号转导途径,以期为进一步深入研究WRKY介导的叶片衰老调控机制提供理论支撑。

关键词： WRKY 转录因子叶片衰老调控机制信号转导