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铠甲催化剂助力锌-空气电池:氮掺杂石墨烯上超薄碳封装铁镍合金增强氧电催化

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 206-215页

作者：郭一博薛圆媛周震中国民航大学科技创新研究院民航热灾害防控与应急重点实验室天津300300 南开大学材料科学与工程学院新能源材料化学研究所先进能源材料化学教育部重点实验室新能源转化与存储交叉科学中心天津300350 郑州大学化工学院河南郑州450001

改善氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的缓慢动力学对促进可充电锌-空气电池的应用具有重要意义.在过去十年中,研究人员致力于开发不含贵金属的双功能氧电催化剂,包括过渡金属(铁、钴、镍和锰)、合金、氧化物、氮化物、氢氧化物和磷化... 详细信息

改善氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的缓慢动力学对促进可充电锌-空气电池的应用具有重要意义.在过去十年中,研究人员致力于开发不含贵金属的双功能氧电催化剂,包括过渡金属(铁、钴、镍和锰)、合金、氧化物、氮化物、氢氧化物和磷化物,以进一步降低催化剂的成本,并提高其性能.研究表明,铁基催化剂表现出较好的ORR催化活性,而镍基催化剂在OER方面具有出色的性能,因此将铁和镍进行合金化组合成为一种实现高效双功能催化活性的有效方法.然而,反复的氧化还原反应会导致金属在水溶液中溶解,从而使得催化剂的耐久性变差.因此,如何在保证催化活性的同时提升催化剂的耐久性,成为了科研人员面临的一项重大挑战.构建铠甲催化剂被证明是解决上述问题的一种有效策略.本文通过热解三聚氰胺、葡萄糖和无机金属盐组成的混合物,成功制备了一种极具前景的铠甲催化剂FeNi@NC,其由掺杂氮的类石墨烯纳米片上超薄碳壳封装的铁镍合金纳米颗粒构成.扫描电镜、透射电镜、能量色散光谱、X射线吸收光谱和X射线衍射系列表征结果证明了碳壳封装铁镍合金纳米颗粒的形成,X射线光电子能谱证明催化剂中铁镍合金的电子向外层碳壳转移.电化学测试结果表明,FeNi@NC的ORR起始电位和半波电位与商业Pt/C催化剂相当,并且OER性能也与商业RuO2催化剂相近,展现出了良好的双功能催化活性.理论计算结果表明,内部铁镍合金的电子向外层氮掺杂碳壳转移,不仅活化了碳表面,还显著提升了催化剂的ORR和OER活性.这种电子转移促进了铁镍合金与氮掺杂碳壳之间的强协同效应,共同赋予了催化剂出色的双功能催化能力.此外,包裹在FeNi合金纳米颗粒周围的碳壳不仅为催化剂提供了结构支撑,还显著增强了易溶解合金物质的稳定性和耐久性.在多次循环伏安测试后,FeNi@NC催化剂仍然能够维持较高的催化性能,循环后的电镜表征进一步证实了催化剂结构的稳定性.FeNi@NC催化剂的高效催化活性、界面上快速的物质和电荷传输以及稳定的封装结构,使其在作为可充电锌-空气电池正极时展现出高功率密度和长循环稳定性.综上,本文研究了杂原子掺杂碳材料负载限域生长过渡金属合金的可控制备及其电催化反应机制,为锌-空气电池提供了一种新的解决方案.

关键词：锌-空气电池铠甲催化剂双功能电催化剂 FeNi合金碳壳

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低气压直流转换开关开断能力研究

高电压技术 2024年第2期50卷 526-534页

作者：孙珂珂卫亚博吴翊西安交通大学电气工程学院西安710049 平高集团有限公司平顶山467001 平顶山学院平顶山467000

直流转换开关被广泛应用于特高压直流输电工程,用于系统运行方式的切换。其多采用无源自激振荡的技术路线,具有结构简单、性能可靠等优点。该文以直流转换开关为研究对象,通过SF6气体低气压特性分析,结合直流转换开关开断过程灭弧室的... 详细信息

直流转换开关被广泛应用于特高压直流输电工程,用于系统运行方式的切换。其多采用无源自激振荡的技术路线,具有结构简单、性能可靠等优点。该文以直流转换开关为研究对象,通过SF6气体低气压特性分析,结合直流转换开关开断过程灭弧室的气流场仿真分析结果,优化气流通道,设计出适用于低气压环境的大容量开断装置。采用了低频振荡电流法等效直流电源进行直流转换开关的电流转换能力验证,分别在不同电流、不同气体压力时进行电流转换试验。由试验结果可知,随着开断装置充气压力的降低,电流转换的能力下降率达到10%~25%,且燃弧时间较长。通过仿真和试验研究,为低气压条件下直流转换开关的设计和电流转换能力评估奠定了基础。

关键词：低气压直流转换开关气流场电流转换低频振荡

基于端到端深度学习网络的大容量图像隐写算法

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：李凡刘晨阳孙智博董振博钱伟鹏海南大学信息与工程学院海南大学物理与光电工程学院

图像具有纹理复杂、冗余空间大、应用普遍广泛等特点，以图像为载体的隐写算法是隐写术的主流方向。近年来，基于深度学习网络的图像隐写算法获得了越来越好的隐写性能，成为图像隐写领域的研究热点。基于此，基于生成对抗网络（GAN）... 详细信息

图像具有纹理复杂、冗余空间大、应用普遍广泛等特点，以图像为载体的隐写算法是隐写术的主流方向。近年来，基于深度学习网络的图像隐写算法获得了越来越好的隐写性能，成为图像隐写领域的研究热点。基于此，基于生成对抗网络（GAN）提出了一种大容量的图像隐写算法。算法设计了以预处理模块、卷积神经网络（CNN）模块和U形卷积网络（U-Net）为主体的信息嵌入提取网络，通过损失函数的约束，联合训练嵌入、提取和判别网络，实现了良好的隐写视觉效果。实验结果表明，在嵌入容量上，所提算法达到了24bpp，是目前容量最大的图像隐写算法之一。在此大容量嵌入的前提下，所提算法生成的载密图像和提取的秘密图像，无论在主观视觉质量还是客观视觉指标峰值信噪比（PSNR）上都高于其他同类算法，说明了设计的端到端隐写网络的整体优越性。

关键词：图像隐写深度学习 GNN U-Net 信息隐藏

面向可见光-红外图像的跨模态行人再识别方法

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北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 2018-2025页

作者：孙义博王蓉张琪林榕辉中国人民公安大学信息网络安全学院北京100038

为降低模型对图像颜色的敏感度,减小可见光和红外模态间的差异,提出一种面向可见光-红外图像的跨模态行人再识别方法。将可见光图像转换到HSV颜色空间,提取只描述图像明暗信息的V分量,降低模型对颜色信息的依赖性;通过轻量级网络对V分... 详细信息

为降低模型对图像颜色的敏感度,减小可见光和红外模态间的差异,提出一种面向可见光-红外图像的跨模态行人再识别方法。将可见光图像转换到HSV颜色空间,提取只描述图像明暗信息的V分量,降低模型对颜色信息的依赖性;通过轻量级网络对V分量图像进行降维和升维,生成介于可见光和红外图像的中间模态,缩小模态间的差异性;在SYSU-MM01和RegDB数据集上进行性能评估。性能评估结果为Rank-1的数值分别增加了6.67%、1.18%,mAP的数值分别增加了6.47%、1.15%,mINP的数值分别增加了5.59%、0.42%。

关键词：可见光-红外图像跨模态 HSV颜色空间轻量级网络行人再识别

抗生物黏附材料的构建及在食品领域的应用进展

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食品科学 2024年第3期45卷 217-226页

作者：茹义博董庆利马悦上海理工大学健康科学与工程学院上海200093

食源性致病菌生物被膜在食品供应链中的广泛存在给食品微生物安全造成了巨大的负面影响,严重威胁着消费者的身体健康和生命安全。通过改变食品接触表面的理化性质,削弱与生物污染物之间的相互作用,减少生物黏附,可有效防控生物被膜的生... 详细信息

食源性致病菌生物被膜在食品供应链中的广泛存在给食品微生物安全造成了巨大的负面影响,严重威胁着消费者的身体健康和生命安全。通过改变食品接触表面的理化性质,削弱与生物污染物之间的相互作用,减少生物黏附,可有效防控生物被膜的生成,保障食品微生物安全。本文归纳总结了国内外抗生物黏附材料的研究进展,首先利用DLVO理论量化生物污染物与材料表面之间的相互作用,在此基础上,将现有的抗生物黏附材料分为“疏水”和“亲水”两类,并总结了各类材料的典型构建方法及其抗生物黏附的内在机制,最后结合抗生物黏附材料在食品领域的应用现状,展望了未来的发展方向。本文旨在为新型抗生物黏附材料的开发提供理论指导,以期更好地保障食品微生物安全。

关键词：抗生物黏附生物被膜 DLVO理论食品微生物安全

中国金融体制改革的政治经济逻辑--基于控制权视角

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中国经济问题 2024年第2期 33-44页

作者：陈启博清华大学公共管理学院

政府干预导致银行业资本恶化并最终累及经济发展是学界对于政府与银行关系的普遍认识。中国在近20年中保持着良好的银行资本绩效和稳健的经济增长,这与经典的金融发展理论恰恰相反。本文通过梳理中国金融体制改革的历史经验,基于控制权... 详细信息

政府干预导致银行业资本恶化并最终累及经济发展是学界对于政府与银行关系的普遍认识。中国在近20年中保持着良好的银行资本绩效和稳健的经济增长,这与经典的金融发展理论恰恰相反。本文通过梳理中国金融体制改革的历史经验,基于控制权理论进行了解释:中央政府通过金融监管集权收回了分权化改革后缺失的对金融机构的剩余控制权,并为地方政府保留了金融资源配置权这一实际控制权以保持地方激励,从而缓解了央地委托代理关系中地方激励与代理风险之间的矛盾,并与地方主导型的经济增长模式实现了较好的适配。本文发展了一个基于央地关系激励相容机制的理论框架,为理解中国金融体制改革以及转轨国家政府与银行关系提供了新的理论启示。

关键词：金融体制改革政府干预央地关系不完全契约剩余控制权

源域数据增强与多兴趣细化迁移的跨域推荐模型

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浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1717-1727页

作者：尹雅博朱小飞刘议丹重庆理工大学计算机科学与工程学院重庆400054

针对跨域推荐任务中源域用户交互数据不丰富所导致的兴趣偏好建模困难问题,以及多个兴趣之间的关联被忽略问题,提出源域数据增强与多兴趣细化迁移的跨域推荐模型.该模型引入源域数据增强策略,为每个用户在源域中生成经过去噪处理的辅助... 详细信息

针对跨域推荐任务中源域用户交互数据不丰富所导致的兴趣偏好建模困难问题,以及多个兴趣之间的关联被忽略问题,提出源域数据增强与多兴趣细化迁移的跨域推荐模型.该模型引入源域数据增强策略,为每个用户在源域中生成经过去噪处理的辅助序列,缓解用户在源域中的交互数据稀疏问题,获得更丰富的用户兴趣偏好.使用双序列多兴趣提取模块和多兴趣细化迁移模块,完成兴趣提取与多个兴趣的细化迁移.在基于3个公开跨域推荐评测任务的对比实验中,与最优的基线相比,提出方法的平均MAE降低了22.86%,平均RMSE降低了19.65%,取得了最优的性能表现,证明了提出方法的有效性.

关键词：冷启动问题跨域推荐数据增强多兴趣提取多兴趣细化迁移

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基于异质图卷积神经网络的论点对抽取模型

浙江大学学报（工学版） 2024年第5期58卷 900-907,1049页

作者：刘议丹朱小飞尹雅博重庆理工大学计算机科学与工程学院重庆400054

针对论点对抽取任务中存在着评审段和反驳段之间交互信息难以捕获以及忽略了对句子间的相对位置信息进行建模问题,提出基于异质图卷积神经网络的论点对抽取模型.该模型在评审段和反驳段中构建异质图,定义2种不同类型的节点及4种不同类... 详细信息

针对论点对抽取任务中存在着评审段和反驳段之间交互信息难以捕获以及忽略了对句子间的相对位置信息进行建模问题,提出基于异质图卷积神经网络的论点对抽取模型.该模型在评审段和反驳段中构建异质图,定义2种不同类型的节点及4种不同类型的边,通过关系图卷积神经网络来更新图中节点的表示.提出位置感知的句子对生成器,利用旋转位置编码来建模评审段和反驳段句子间的相对位置信息.在RR-passage和RR-submission-v2数据集上进行实验,实验结果表明,提出模型的性能均优于所有的基线模型.这表明通过构建异质图区分不同的节点类型和边的类型,设计位置感知的句子对生成器,能够提升论点对抽取模型的效果.

关键词：论辩挖掘论点对抽取图神经网络旋转位置编码自然语言处理

一种面向联盟链Hyperledger Fabric的并发冲突事务优化方法

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计算机研究与发展 2024年第8期61卷 2110-2126页

作者：吴海博刘辉孙毅李俊中国科学院计算机网络信息中心北京100190 中国科学院大学北京100049 山东省区块链金融重点实验室(山东财经大学) 济南250014 中国科学院计算技术研究所北京100190

随着区块链技术应用的普及,联盟链Hyperledger Fabric(简称Fabric)已成为知名区块链开源平台,并得到广泛关注.然而Fabric仍受困于并发事务间冲突问题,冲突发生时会引发大量无效交易上链,导致吞吐量下降,阻碍其发展.对于该问题,现有面向... 详细信息

随着区块链技术应用的普及,联盟链Hyperledger Fabric(简称Fabric)已成为知名区块链开源平台,并得到广泛关注.然而Fabric仍受困于并发事务间冲突问题,冲突发生时会引发大量无效交易上链,导致吞吐量下降,阻碍其发展.对于该问题,现有面向块内冲突的方案缺乏高效的冲突检测和避免方法,同时现有研究往往忽略区块间冲突对吞吐量的不利影响.提出了一种Fabric的优化方案Fabric-HT(fabric with high throughput),从区块内和区块间2方面入手,有效降低事务间并发冲突和提高系统吞吐量.针对区块内事务冲突,提出了一种事务调度机制,根据块内冲突事务集定义了一种高效数据结构——依赖关系链,识别具有“危险结构”的事务并提前中止,合理调度事务和消除冲突;针对区块间事务冲突,将冲突事务检测提前至排序节点完成,建立以“推送-匹配”为核心的冲突事务早期避免机制.在多场景下开展大量实验,结果表明Fabric-HT在吞吐量、事务中止率、事务平均执行时间、无效事务空间占用率等方面均优于对比方案.Fabric-HT吞吐量最高可达Fabric的9.51倍,是最新优化方案FabricSharp的1.18倍;空间利用率上相比FabricSharp提升了14%.此外,Fabric-HT也表现出较好的鲁棒性和抗攻击能力.

关键词：并发冲突区块链 Hyperledger Fabric 事务调度冲突检测