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热电制冷材料研究进展

硅酸盐学报 2024年第10期52卷 3311-3326页

作者：周敏苏浩健师莉李来风低温科学与技术重点实验室中国科学院理化技术研究所中国科学院大学材料科学与光电技术学院

热电制冷是一种基于Peltier效应的新型固态制冷技术，具有体积小、重量轻、可靠性高、无机械运动部件等特点，在5G芯片制冷、红外探测器制冷、高精度温控等高科技和航空航天领域具有广阔的应用前景。近年来，对新型固态制冷技术的需求... 详细信息

热电制冷是一种基于Peltier效应的新型固态制冷技术，具有体积小、重量轻、可靠性高、无机械运动部件等特点，在5G芯片制冷、红外探测器制冷、高精度温控等高科技和航空航天领域具有广阔的应用前景。近年来，对新型固态制冷技术的需求越来越迫切，热电制冷技术和热电制冷材料的研究引起越来越多的关注。简要介绍了热电制冷的基本原理，对热电制冷材料，包括近室温区热电材料，低温区热电材料等的研究现状进行了综述，分析了研究中存在的问题，并对未来的研究发展进行了展望。

关键词：热电制冷热电材料热电性能热电优值

VOx和CeOx修饰的羟基磷灰石催化环己烷氧化脱氢反应

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VOx和CeOx修饰的羟基磷灰石催化环己烷氧化脱氢反应

作者：宋雪风黑龙江大学

学位级别：硕士

环己烷选择性制备环己烯有着很好的应用前景,对于低附加价值的烷烃的利用有着重要的作用,同时还可将其转化为高附加价值的不饱和烯烃。在传统的环己烷催化制环己烯的过程中,目前有以下几种挑战:环己烷的转化率和环己烯的收率均不够理想... 详细信息

环己烷选择性制备环己烯有着很好的应用前景,对于低附加价值的烷烃的利用有着重要的作用,同时还可将其转化为高附加价值的不饱和烯烃。在传统的环己烷催化制环己烯的过程中,目前有以下几种挑战:环己烷的转化率和环己烯的收率均不够理想;环己烯是环己烷氧化脱氢的中间产物,环己烯还可以继续被氧化生成苯等其他产物。所以在环己烷催化脱氢制备环己烯的过程中,催化剂的选择极为重要,其氧化能力要适宜。当氧化能力过强时,则会将环己烷直接氧化脱氢至苯和COx等副产物;氧化能力较弱时,环己烷转化率会很低。针对上述环己烷氧化脱氢所面临的问题,本课题开展了VOx和Ce Ox修饰的羟基磷灰石催化剂的制备及其催化性能的研究。（1）采用原位合成法和浸渍法合成了不同钒含量的VOx修饰的羟基磷灰石催化剂（HAP）。比较了两种系列催化剂的结构,评价了钒含量对环己烷氧化脱氢（ODH）催化性能的影响。XRD、UV-Vis和XPS分析表明,两个系列样品中的V物种存在于不同的化学环境中。在浸渍法制备的样品中,V主要以V2O5的形式存在。而在原位合成法制备的样品中,V以VO4的形式取代了HAP中的部分PO4基团。研究了制备方法和钒含量对环己烷ODH反应速率和反应路线的影响。原位合成法制备的催化剂显示出更高的环己烯选择性。研究了VOx种类对环己烷ODH反应的影响,并提出了反应机理。（2）羟基磷灰石含有丰富的缺陷位点,在高温焙烧下容易释放羟基产生新的缺陷位点。以这些缺陷为诱因,通过浸渍法制备了高分散的VOx/HAP催化剂。通过XRD、XPS、H2-TPR、拉曼光谱和紫外-可见光谱分析了不同结构的VOx物种。在较低的焙烧温度（500和600℃）下,V主要是以V2O5晶体的形式存在。在高焙烧温度（700℃以上）下,HAP表面的VOx填充这些缺陷位点,并与HAP之间发生强烈的相互作用,形成Ca-O-V或P-O-V键。这些分散的缺陷改善了V物种的分散性。这些高度分散的VOx/HAP催化剂用于环己烷氧化脱氢制环己烯反应,对环己烯具有较高的选择性。在410℃下,环己烷的转化率为13.1%,选择性可以达到48.2%。（3）采用原位合成法（Ce HAP）和浸渍法（Ce Ox/HAP）合成了不同铈含量的Ce Ox修饰的羟基磷灰石催化剂。比较了两种系列催化剂的结构,评价了铈含量对环己烷氧化脱氢催化性能的影响。XRD、UV-Vis和XPS分析表明,两个系列样品中的Ce物种存在于不同的化学环境中。在浸渍法制备的样品中,Ce主要以Ce O2形式存在。而在原位合成法制备的样本中,Ce取代了HAP中的Ca。原位合成法制备的催化剂在更高的反应温度下显示出更高的转化率,浸渍法制备的催化剂展现出较好的低温活性。在相同的转化率下,Ce HAP的脱氢活性高于Ce Ox/HAP。通过浸渍法制备了不同焙烧温度的Ce Ox/HAP催化剂。通过XRD、XPS、H2-TPR、拉曼光谱和紫外-可见光谱分析了不同结构的Ce Ox物种。随着焙烧温度的增加HAP的结晶度变高,表面的Ce O2的颗粒尺寸逐渐增加。Ce O2的尺寸增加会导致氧缺陷减少,从而降低催化活性。

关键词：氧化脱氢钒氧化物铈氧化物羟基磷灰石选择性脱氢

醇法加工对花生蛋白结构和功能特性的影响研究

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醇法加工对花生蛋白结构和功能特性的影响研究

作者：张相风河南工业大学

学位级别：硕士

乡村教师社会阶层感知对初中生身心发育状况的影响及对策研究

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乡村教师社会阶层感知对初中生身心发育状况的影响及对策研究

作者：兰风电子科技大学

学位级别：硕士

乡村振兴战略作为我国的重大战略之一,旨在促进农村经济社会全面发展和城乡区域均衡发展。长期以来,我国城乡公共服务不均衡问题一直是困扰乡村发展的重要因素,这种不均衡性影响乡村各个建设主体的社会阶层感知和获得感,进而影响其工作... 详细信息

乡村振兴战略作为我国的重大战略之一,旨在促进农村经济社会全面发展和城乡区域均衡发展。长期以来,我国城乡公共服务不均衡问题一直是困扰乡村发展的重要因素,这种不均衡性影响乡村各个建设主体的社会阶层感知和获得感,进而影响其工作态度。从微观层面上讲,如何破解这种不均衡性对乡村各建设主体的负面影响是实现乡村振兴的关键所在。在此背景下,乡村初中教师的社会阶层感知如何影响其工作状态,进而影响其工作对象初中生的身心发育状况,是值得深入探讨和着力解决的问题。本研究从乡村振兴战略和公共服务均等化的大环境出发,基于公平理论、社会支持理论和社会生态系统理论,将乡村师生作为研究对象,关注乡村教师社会阶层感知对初中生身心发育状况的影响,同时探讨乡村初中生的身心发育因素之间的关系。依据公平理论、社会支持理论以及社会生态系统理论提出研究假设,通过结构化问卷调查收集数据验证假设。向乡村师生共计发放了1887份问卷,收回了1707份初中生问卷和108份教师问卷,回收率分别达到了90.46%和93.1%。在数据处理过程中,借助了SPSS 26.0以及PROCESS v3.3两款软件工具,对收集到的有效数据实施了深度分析,进行了相关性分析,回归分析的探讨,并进行了中介效应的检验。研究结果表明,乡村教师的社会阶层感知会对乡村初中生的身心发育状况产生直接或潜在的影响:(1)乡村教师社会阶层感知的地区阶层地位维度对学生的社会阶层感知具有显著正向预测作用。(2)乡村初中生的社会阶层感知对感知教师支持、主观幸福感和生命史策略具有显著的正向预测作用,但对攻击行为则呈显著负向预测。(3)进一步分析发现,感知教师支持在社会阶层感知和主观幸福感之间存在中介作用;感知教师支持在社会阶层感知和攻击行为之间存在中介作用;感知教师支持在社会阶层感知和生命史策略之间存在中介作用。研究结论为改善乡村教师社会阶层感知水平,优化乡村初中生的身心发育状况,提高乡村教育的质量提供如下启示:(1)加快城乡教育优质均衡发展。(2)拓展乡村教师职业成长通道。(3)着力解决乡村学生身心健康问题。(4)关注乡村师生日常生活工作。(5)营造良好的乡村教育氛围。

关键词：乡村教师社会阶层感知乡村初中生身心发育状况

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大青龙颗粒制备工艺及质量标准研究

大青龙颗粒制备工艺及质量标准研究

作者：马启风长春中医药大学

学位级别：硕士

目的:通过查阅古籍,制备大青龙汤物质基准,为后续实验提供参考;进行饮片到物质基准量值传递的研究,为其质量研究提供科学依据;在此基础上,优化大青龙汤的提取工艺参数、制备大青龙颗粒,克服其难以携带、运输的缺点;建立大青龙颗粒的质... 详细信息

目的:通过查阅古籍,制备大青龙汤物质基准,为后续实验提供参考;进行饮片到物质基准量值传递的研究,为其质量研究提供科学依据;在此基础上,优化大青龙汤的提取工艺参数、制备大青龙颗粒,克服其难以携带、运输的缺点;建立大青龙颗粒的质量标准,为中药复方的开发提供基础。方法:1.通过文献检索结合盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱含量以及出膏率得到大青龙汤剂量换算结果,确定处方剂量;收集不同批次各药味饮片,制备15批物质基准,采用指纹图谱、指标性成分含量以及出膏率相结合的模式,对饮片到物质基准的量值传递过程进行分析。2.通过单因素试验确定大青龙汤提取过程中的关键影响因素及水平范围,结合Box-Behnken设计-响应面法对提取时间、提取次数、料液比3种因素进行考察,以盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱含量、指纹图谱相似度、出膏率的综合评分为响应值,采用熵权法优化大青龙汤的提取工艺,并对其进行验证。3.通过单因素考察制粒辅料种类、辅料比例以及润湿剂浓度,以制粒情况、颗粒颜色、成型率、溶化性作为评价指标筛选大青龙颗粒的最佳制剂成型工艺。4.采用薄层色谱法对处方药味开展定性鉴别研究;采用高效液相色谱法对大青龙颗粒进行含量测定和指纹图谱研究。结果:1.确定了大青龙汤处方剂量为:麻黄82.8 g、桂枝27.6 g、甘草(炒)27.6 g、苦杏仁(燀)12.0 g、生姜41.4 g、大枣30.0 g、石膏60.0 g。制备了15批物质基准,其指纹图谱相似度良好,均大于0.90。全方指纹图谱标定了15个特征峰,归属于麻黄、桂枝、甘草(炒)、苦杏仁(燀)四味饮片,并指认其中6个特征峰,分别为盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱、苦杏仁苷、甘草苷、肉桂酸、甘草酸。15批大青龙汤物质基准中指标性成分盐酸麻黄碱质量分数在0.94%～1.30%,平均转移率为47.74%;盐酸伪麻黄碱在0.56%～1.02%,平均转移率为49.17%;苦杏仁苷在0.70%～1.25%,平均转移率为29.51%;肉桂酸在0.05%～0.10%,平均转移率为38.03%;甘草苷在0.18%～0.32%,平均转移率为33.44%;甘草酸在0.46%～1.23%,平均转移率为18.80%。15批大青龙汤物质基准出膏率范围在11.98%～13.38%,平均出膏率为12.76%。2.优化了大青龙汤的最佳提取工艺,具体参数为:提取时间125 min,提取次数2次,料液比1:10。3.确定了大青龙颗粒的最佳制备工艺,具体为:辅料选用糊精,辅料比为1:1.5,润湿剂选用80%乙醇。4.麻黄、桂枝、甘草(炒)的供试品色谱,在与对照药材色谱和对照品色谱相应的位置上,显相同的斑点,且阴性无干扰重现性好;建立了盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱高效液相测定方法;3批大青龙颗粒中盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱的总含量平均值为2.53%;12批大青龙颗粒指纹图谱相似度均大于0.9,相似度良好。结论:本研究确定大青龙汤物质基准制备方法,并制备15批大青龙汤物质基准,结果证明大青龙汤物质基准在制备过程中其6种指标成分的含量、指纹图谱相似度及出膏率均稳定;精准预测了大青龙汤最佳提取条件,且此工艺图谱与物质基准图谱相似度在0.9以上,尊重了传统用药经验的原则;确定大青龙颗粒最佳制备方法,以此方法制备的大青龙颗粒颜色、大小均匀,成型率高;建立的大青龙颗粒质量评价方法,稳定可靠,可为大青龙颗粒的后续开发及相关制剂的质量控制提供参考依据。

关键词：大青龙汤大青龙颗粒物质基准量值传递制备工艺质量标准

胃癌患者中幽门螺旋杆菌对胃内微生物种属定植及代谢产物组成的影响

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胃癌患者中幽门螺旋杆菌对胃内微生物种属定植及代谢产物组成的影...

作者：陈培风安徽医科大学

学位级别：硕士

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数据驱动的高鲁棒性恶意流量检测方法研究

数据驱动的高鲁棒性恶意流量检测方法研究

作者：姚领风电子科技大学

学位级别：硕士

功能化Zr基非晶合金超疏水表面制备及性能研究

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功能化Zr基非晶合金超疏水表面制备及性能研究

作者：魏然风烟台大学

学位级别：硕士

水污染导致人类可利用水资源急剧减少,寻求高效绿色的污水处理方式迫在眉睫。近年来,非晶合金的催化活性越来越被人们关注,以非晶合金作为催化剂来处理污染物,为污水处理提供了一个新思路。但利用非晶合金降解污染物仍然面临诸多问题,... 详细信息

水污染导致人类可利用水资源急剧减少,寻求高效绿色的污水处理方式迫在眉睫。近年来,非晶合金的催化活性越来越被人们关注,以非晶合金作为催化剂来处理污染物,为污水处理提供了一个新思路。但利用非晶合金降解污染物仍然面临诸多问题,块体非晶合金回收再利用较为方便,但催化效率却差强人意,而粉末非晶合金催化效率较高,却存在易分散、收集难等弊端。因此,提高非晶合金降解效率及回收与利用率是目前以非晶合金作为催化剂来处理污染物研究的重点与难点。本研究通过电化学方法在块体非晶合金基体上构建粗糙的微/纳结构,加工过程伴随着氧化还原反应生成具有光催化性能的氧化物,这使得非晶合金降解污染物的性能得到提升;另一方面,电化学加工后结合表面改性获得超疏水表面,减少污染物在表面的粘附,提高耐蚀性能,实现材料的自我保护,从而延长使用寿命,保证降解效率的稳定性。在非晶合金基体上制备的光催化超疏水表面,有效地改进了非晶合金在污水处理领域应用的不足,对发展非晶合金材料结构功能一体化具有促进作用。具体工作如下:（1）以Zr56Al16Co28块体非晶合金为基体,Na Cl和（NH4）2SO4组成的混合溶液为电解液,通过电化学阳极刻蚀制备了Zr56Al16Co28非晶合金光催化超疏水表面。所制备的超疏水表面大幅度提高了非晶表面的耐蚀性,在3.5 wt.%Na Cl中的耐腐蚀效率达97.68%,并且在此溶液中浸泡10天后疏水角度稳定在150°,耐腐蚀性仍优于原始非晶合金。另一方面,所制备的超疏水表面具有光催化降解功能,将Zr56Al16Co28非晶合金的降解效率提高了25%,在循环降解实验中实现了6次稳定降解。在3.5 wt.%Na Cl中浸泡10天后,仍可以将非晶合金的降解效率提高25%,并且依然可实现稳定的循环降解。（2）为提高催化性能,以上述电化学阳极刻蚀法制备的粗糙表面为阴极,采用Cu SO4·5H2O、（NH4）2SO4、C8H11NO2为电解液进行电化学沉积制备了光催化超疏水表面。该方法制备的超疏水表面相比电化学刻蚀法制备的带隙从2.47 e V缩减至2.14 e V,并且吸收光谱强度更高,具有更加优异的光催化降解效率。在紫外—可见光下,降解效率是非晶合金的2倍,并将（1）中所制备表面的降解效率提高了30%;在可见光下,表观速率常数为0.01488 min-1,相比于原始非晶合金的0.00246 min-1,提高到了6倍。该超疏水表面在暗处有一定的杀菌效果,而在相同时间内,在可见光下的杀菌率显著提高,接近100%。电化学沉积所制备的超疏水表面存在Cu晶体,其耐蚀性相比于Zr56Al16Co28非晶合金有所下降,但是相比于电化学沉积后未改性的表面,其耐腐蚀效率达到了99.7%。（3）为了获得综合性能较优的光催化超疏水表面,提高可见光下的降解效率并弥补（2）中表面耐蚀性的不足,以Zr56Al16(Co0.8Ag0.2)28块体非晶合金为基体,采用电化学刻蚀法制备了超疏水表面,接触角高达153°。在3.5 wt.%Na Cl溶液中的腐蚀电流密度为1.433×10-8A/cm2的,相比原始非晶合金的2.902×10-7A/cm2,其耐腐蚀效率超过了95%。在可见光下,相比于电化学刻蚀制备的Zr56Al16Co28超疏水表面,Zr56Al16(Co0.8Ag0.2)28超疏水表面的降解效率提高了10%。该超疏水表面不仅具有更高的耐蚀性,并且杀菌性能也大幅度的提升,可见光下的杀菌效率是电沉积超疏水涂层的2倍。

关键词：非晶合金电化学方法光催化超疏水

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青少年生态伦理教育研究 ——以青海省为例

青少年生态伦理教育研究 ——以青海省为例

作者：文明风贵州师范大学

学位级别：硕士

生态文明建设包含政治、经济、文化、生态等领域,而教育包含在文化里面,它为生态文明建设培养人才。生态伦理教育是将环境教育提升至生态伦理的视角,侧重对人的道德、情感、责任的培育,使对自然的敬畏、关怀内化于心,外化于行。而且生... 详细信息

生态文明建设包含政治、经济、文化、生态等领域,而教育包含在文化里面,它为生态文明建设培养人才。生态伦理教育是将环境教育提升至生态伦理的视角,侧重对人的道德、情感、责任的培育,使对自然的敬畏、关怀内化于心,外化于行。而且生态伦理教育是对环境保护教育深化,跳出了人类中心论,出发点是促进人与自然与社会的和谐。由此而言,生态伦理教育对于应对生态危机必不可少的环节,也是实现人与自然命运共同体的现实需要,同时也对实现人的完善有现实意义。本文通过梳理相关理论,分析了生态危机的表现是科技理性和经济理性,根源是实体世界观、人类中心价值观和社会性人性观。反思教育在生态危机中的作用,论述了生态伦理教育要引导世界观、价值观和人性观的转向。是在根源上对生态危机在教育领域中的解决之策。在青少年生态伦理必要性的前提下,阐述了一个以生态保护为定位的省——青海的青少年生态伦理教育实践情况,其主要依助国家公园等自然基地开展生态教育宣传、生态体验活动和打造生态学校展开生态伦理教育。然后分析了其实践存在的问题和现实困境,主要包含战略性和生态意识、素养滞后性,生态伦理教育体系不完善,评价缺失且单一。据此对青少年生态伦理教育路径进行了理论探索。本文认为,生态危机表现在人对科技理性和人对金钱的追求,其根源在于实体世界观,而现代教育亦是根植于以机械论和二元对立论的立实体世界观,机械论导致现代人认为科学会穷极自然乃至宇宙奥秘,二元论使人自然对立,人的自然属性缺位。从根源解决生态危机需要转变人的世界观、价值观和人性观。生态伦理教育要引导世界观、价值观及人性观转向。且青少年处于认知、思维、道德发展的关键阶段,青少年处于接受系统学校教育阶段,且青少年是生态建设的主力。基于此,生态伦理教育能够引导学生正确认识和处理与自然的关系,感恩自然、爱护自然、敬畏自然;完整的认识自然的价值,树立生态命运共同体意识;实现人、社会、自然的和谐,在此过程中使人性得到完善。生态伦理教育是生态文明时代相应的教育,符合生态文明建设要求,即需要人的世界观、价值观人观转变;实现人、社会、自然三者关系的和谐。另外,通过分析青海省生态伦理教育实践存在的问题和困境是生态意识素养薄弱,生态伦理教育体系不完善,评价缺失且单一。在此情形下,探索了青少年生态伦理教育路径,需要转变观念,构建探索生态伦理教育体系,创新生态伦理教育评价体系。要明确生态伦理教育是旨在培养受教育者树立生态的世界观、价值观和人性观;以改变人们生产生活方式为导向的实践活动。与工业文明时代所匹配的教育所培育“经济人”不同,生态伦理教育需要培育出能够促进人自然社会共同发展的新人——“生态人”。“生态人”是实现人的自然性和社会性相统一的完整的人,它是生态文明社会期盼和诉求。为了培育“生态人”,生态伦理教育需要重点阐明生态文明社会所倡导的生态价值理念,需要转变人的世界观、价值观、人性观。这对生态伦理教育提出了新要求,教育内容包含对生态方面的知知识、情感道德、审美和行为;教育方法以体验、跨学科主题教学和博物学知识与乡土教育结合为主,完成对青少年在生态知识、生态情感道德、生态审美和生态行为全方位培养。

关键词：生态危机生态伦理青少年生态伦理教育生态人