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原位晶化技术合成ZSM-5分子筛的研究进展

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石油化工 2023年第6期52卷 839-845页

作者：王群斐高兆俊李中付张景岩刘从华山东理工大学材料科学与工程学院山东淄博255000 山东省高校稀土催化新材料工程研究中心山东淄博255000

原位晶化技术合成的ZSM-5分子筛催化剂孔径大、稳定性好、催化活性高、抗重金属性能优异,在增产低碳烯烃和芳烃的炼化技术领域有着广阔的应用前景。阐述了采用黏土原位晶化技术合成ZSM-5分子筛的进展,对比了原位晶化催化剂和半合成催化... 详细信息

原位晶化技术合成的ZSM-5分子筛催化剂孔径大、稳定性好、催化活性高、抗重金属性能优异,在增产低碳烯烃和芳烃的炼化技术领域有着广阔的应用前景。阐述了采用黏土原位晶化技术合成ZSM-5分子筛的进展,对比了原位晶化催化剂和半合成催化剂的结构特征和反应性能差异,介绍了高岭土性质、硅铝活化方式、原料配比、模板剂有无对原位合成ZSM-5分子筛的物化性质和催化反应性能的影响规律,并指出原位晶化合成ZSM-5分子筛技术的发展方向。

关键词： ZSM-5分子筛原位晶化高岭土催化性能

基于人工神经网络的共振吸声超材料声学性能快速预测及结构优化设计

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应用数学和力学 2024年

作者：高兆瑞李铮姜永烽沈承孟晗南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室南京航空航天大学多功能轻量化材料与结构工信部重点实验室

针对共振吸声超材料声学性能快速预测及结构优化设计需求，提出一种基于人工神经网络的共振吸声超材料性能预测方法。首先建立了由微穿孔板和亥姆霍兹共振腔组成的多层穿孔型共振吸声超材料的理论模型，并通过仿真与实验验证其正确性；... 详细信息

针对共振吸声超材料声学性能快速预测及结构优化设计需求，提出一种基于人工神经网络的共振吸声超材料性能预测方法。首先建立了由微穿孔板和亥姆霍兹共振腔组成的多层穿孔型共振吸声超材料的理论模型，并通过仿真与实验验证其正确性；随后，通过理论模型生成数据集，并以此为基础，采用BP (Back Propagation)神经网络原理，搭建了结构特征参量与声学性能的人工神经网络模型；之后，将训练后的人工神经网络模型与遗传算法相结合，对共振吸声超材料进行声学性能最优化设计。结果表明，训练后的人工神经网络模型可以对目标结构的吸声性能进行准确预测，并且预测效率相较理论模型提高50%以上；人工神经网络模型与优化算法的结合不仅能提高优化效率，优化后的结构也具有良好的低频宽带吸声性能。人工神经网络为大规模结构性能预测计算提供了便利，在超材料等结构设计及优化领域具有广阔的应用前景。

关键词：共振吸声超材料人工神经网络吸声系数 BP神经网络遗传算法

白莲河流域总磷关键源区识别与最佳管理措施(BMPs)研究

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长江流域资源与环境 2024年第2期33卷 374-386页

作者：桑灿李兆华冯学高张劲湖北大学资源环境学院湖北武汉430062 荆门市生态环境局沙洋分局湖北荆门448299

白莲河水库是鄂东地区重要的饮用水源地之一,然而随着流域经济的高速发展和城镇化水平的不断提高,使白莲河水库水质有所退化,严重影响流域内生产生活的用水安全。运用SWAT模型,采用2011~2021年时间序列的土地利用类型、土壤类型等基础数... 详细信息

白莲河水库是鄂东地区重要的饮用水源地之一,然而随着流域经济的高速发展和城镇化水平的不断提高,使白莲河水库水质有所退化,严重影响流域内生产生活的用水安全。运用SWAT模型,采用2011~2021年时间序列的土地利用类型、土壤类型等基础数据,模拟白莲河流域总磷负荷空间分布特征,并利用单位面积负荷指数法识别关键源区,模拟了最佳管理措施(BMPs)在白莲河流域总磷的削减效果。结果表明:(1)白莲河流域TP负荷强度下游区域高于上游,关键源区为位于方家咀乡、农业活动强度较大的三个子流域,三者占流域总面积的1.7%,TP总负荷量占流域总负荷的24.9%。(2)2018~2021年白莲河流域年均总磷负荷量为181.7 t,TP源产区呈现明显的空间差异,其中位于方家咀乡的子流域年均TP负荷量最大,负荷量为18.9 t/a。(3)单一BMPs中,总磷负荷削减效率最高的是田间面积比为5的植被缓冲带,削减率为50.5%,其次为2 km河道植草,削减率为50.2%;综合BMPs可有效降低TP负荷强度,特别是TP负荷的关键源区,关键源区的TP负荷削减率为60.9%。研究结果可为白莲河流域运用综合BMPs措施来控制流域的总磷负荷提供科学参考。

关键词：白莲河关键源区 SWAT模型总磷负荷最佳管理措施(BMPs)

HUD道路引导空间位置对新手驾驶人驾驶的影响

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图学学报 2024年

作者：王枫红陈岱琳高紫婷文兆铖华南理工大学设计学院

本研究探究转向驾驶情境中，不同道路指引空间位置、道路类型、路口转向、车流量和时间段对新手驾驶人驾驶稳定性和心理负荷的影响。通过搭建虚拟驾驶仿真平台，以道路指引空间位置、道路类型、路口转向、车流量、时间段为试验因素，以... 详细信息

本研究探究转向驾驶情境中，不同道路指引空间位置、道路类型、路口转向、车流量和时间段对新手驾驶人驾驶稳定性和心理负荷的影响。通过搭建虚拟驾驶仿真平台，以道路指引空间位置、道路类型、路口转向、车流量、时间段为试验因素，以方向盘转角标准差、瞳孔直径变异系数为试验指标，进行混合正交试验。采用极差分析法及交互作用比较试验结果，得到最优因素水平组合，并进行相关分析。结果表明，影响驾驶稳定性因素的主次顺序为路口类型＞时间段＞道路指引空间位置＞车流量，影响心理负荷因素的主次顺序为道路指引空间位置＞时间段＞路口类型＞车流量。道路指引空间位置作为HUD(Head-Up Display)道路引导的设计要素，对驾驶人稳定性有促进或干扰，而对心理负荷均有所降低。这些发现为HUD道路指引相关信息设计提供参考，对HUD信息设计研究和城市道路驾驶研究有重要意义。

关键词：新手驾驶人 HUD 正交试验驾驶稳定性心理负荷

氧化铪基铁电电容的唤醒-疲劳效应与相结构演变

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电子显微学报 2024年第3期 277-282页

作者：辛天骄王怡炜高兆猛郑赟喆郑勇辉成岩华东师范大学极化材料与器件教育部重点实验室

掺杂氧化铪（HfO2）铁电薄膜具有优异的尺寸微缩特性与良好的半导体工艺兼容性，其铁电电容结构兼容主流动态随机存取存储架构，是新型存储器介质材料的有力候选者。HfO2基铁电电容随电学读写操作（循环）次数的增加，其代表“0”和“1... 详细信息

掺杂氧化铪（HfO2）铁电薄膜具有优异的尺寸微缩特性与良好的半导体工艺兼容性，其铁电电容结构兼容主流动态随机存取存储架构，是新型存储器介质材料的有力候选者。HfO2基铁电电容随电学读写操作（循环）次数的增加，其代表“0”和“1”存储状态的剩余极化值会发生先增加后减小的现象，直到存储窗口不足或器件击穿失效，即器件的唤醒和疲劳效应，引发存储的可靠性问题。本文选择基于锆掺杂的HfO2基铁电薄膜(Hf0.5Zr0.5O2, HZO)制备电容器结构，对不同电学循环次数的电容器切片进行结构表征，发现器件的剩余极化变化与HZO薄膜的微观相结构演变直接相关：（1）唤醒过程剩余极化增加源自四方到铁电正交相的结构转变；（2）铁电正交到单斜相的结构转变是导致疲劳过程剩余极化衰减的重要原因。

关键词：掺杂氧化铪铁电存储唤醒疲劳失效

改性聚脲涂料的制备及其在发泡聚丙烯中的应用

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精细化工 2024年

作者：王尘静丘晓琳张新昌高书俊文孙浩南江南大学机械工程学院江苏省食品先进制造装备技术重点实验室

以氨化聚丙烯(PP-g-NH2)为改性剂和交联剂，采用预聚体法将2，2-二羟甲基丙酸(DMPA)引入聚脲(PUA)分子链中制备了改性水性聚脲(WPUA)乳液，以其制备了WPUA涂膜和以发泡聚丙烯(EPP)为基材的WPUA涂层。采用FTIR、SEM对样品进行了表征，考... 详细信息

以氨化聚丙烯(PP-g-NH2)为改性剂和交联剂，采用预聚体法将2，2-二羟甲基丙酸(DMPA)引入聚脲(PUA)分子链中制备了改性水性聚脲(WPUA)乳液，以其制备了WPUA涂膜和以发泡聚丙烯(EPP)为基材的WPUA涂层。采用FTIR、SEM对样品进行了表征，考察了PP-g-NH2含量(以异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚胺D2000、DMPA、二月桂酸二丁基锡、1，12-十二烷二胺、PP-g-NH2、三乙胺总质量计，下同)对WPUA乳液和涂膜性能的影响，并评价了WPUA涂膜在EPP上的应用性能。结果表明，当PP-g-NH2含量1.5%时，制备的1.5%-WPUA涂膜性能最佳，吸水率(14.52%)和水接触角(86.59°)均优于EPP；拉伸强度和断裂伸长率分别为30.62 MPa和233.7%；热分解温度比未经PP-g-NH2改性的WPUA涂膜提高了约20 ℃；1.5%-WPUA涂层对EPP的附着力达到0.89 MPa，比未经PP-g-NH2改性的WPUA涂层提升65%。

关键词：氨化聚丙烯水性聚脲改性涂膜附着性功能材料

通过单分子荧光显微成像解析活细胞内的生物分子动态（英文）

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Science Bulletin 2024年第12期 1823-1828页

作者：高兆帅李茜樊春海侯尚国 School of Chemistry and Chemical Engineering New Cornerstone Science Laboratory Frontiers Science Center for Transformative Molecules National Center for Translational Medicine Shanghai Jiao Tong University Institute of Systems and Physical Biology Shenzhen Bay Laboratory

The live-cell biomolecular dynamics refers to the rapid movement, interacting with their surroundings, and the transformation of biomolecules within living cells. Deeper understanding of biomolecular dynamics in their native state may reveal fundamental molecular mechanisms of cell function and disease formation[1]. Also, understanding the disease associated biomolecular dynamics can assist in disease diagnosis and therapy.

关键词：

菹草腐解期上覆水浮游细菌群落动态模拟及其环境驱动因子分析

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湖泊科学 2024年第2期36卷 389-402页

作者：李昂松武闯朱琳徐丽桦张劲李兆华蔡伟冯学高湖北大学资源环境学院武汉430062 湖北大学生态文明建设研究院武汉430062 武汉市生态环境安全中心武汉430062 荆门市生态环境局沙洋县分局荆门448299

菹草生长期内可以从水体中吸收大量的营养物质,有效抑制水体富营养化。但在季节交替期,菹草衰亡后,其残体腐解会向上覆水释放大量营养物质,对湖泊生态系统造成瞬时冲击。通过实验室模拟,将菹草分别浸泡在不同稀释比的上覆水中自然腐解,... 详细信息

菹草生长期内可以从水体中吸收大量的营养物质,有效抑制水体富营养化。但在季节交替期,菹草衰亡后,其残体腐解会向上覆水释放大量营养物质,对湖泊生态系统造成瞬时冲击。通过实验室模拟,将菹草分别浸泡在不同稀释比的上覆水中自然腐解,旨在研究菹草残体腐解过程上覆水水质变化及环境因子对浮游细菌的驱动作用。结果表明:(1)在稀释组(B、C组)中,菹草腐解的氮素均出现了短期冲击(第1天),冲击程度与稀释比呈正相关。(2)上覆水水质越好,浮游细菌共有OTUs(operational taxonomic units,操作分类单元)数量占比越高,且浮游菌群结构受氮素冲击的变化越剧烈。实验第30天时,稀释湖水4倍组(C组)共有OTUs占比为61%,高于原水组(A组,OTUs占比40%)和稀释2倍组(B组,OTUs占比45%)。群落结构的剧烈变化主要通过影响厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobiota)、放线杆菌门(Actinobacteriota)和蓝藻菌门(Cyanobacteria)的相对丰度大小实现。(3)变形杆菌门(Proteobacteria)是整个腐解过程中的第一大优势菌群,A、B、C三组的第一大优势菌门均为变形杆菌门,水质提升有助于厚壁菌门的生长和繁殖,在B组和C组中的第二大优势菌群是厚壁菌门,稀释比越高两类细菌门的总相对丰度越大。(4)总悬浮物、氧化还原电位、浊度和总氮对水体中的细菌群落结构产生显著影响,腐解进程可分为2个时段,环境因子对菌群结构影响的变化与腐解进程有关。因此,相关人员可通过适度收割沉水植物残体,调节水体氮素、浊度等上覆水理化指标,调控水体中细菌的群落结构及优势菌群种类,从而降低季节性水生植物腐解引发的负面影响,最终达到科学管理沉水植物的目的。

关键词：菹草腐解上覆水氮素浮游细菌典范对应分析网络分析

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船舶执法艇结构设计与材料应用优化方案探究

船舶物资与市场 2024年第5期32卷 37-40页

作者：高兆进上海爱船船舶科技有限公司上海201612

为了提升执法艇的性能、安全性和耐用性,采用了多种材料进行实验,包括铝合金、碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料,评估在船舶结构中的力学性能。对比了传统与创新的结构设计,并通过模型船的性能测试来验证设计的有效性。结果表明,铝合金... 详细信息

为了提升执法艇的性能、安全性和耐用性,采用了多种材料进行实验,包括铝合金、碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料,评估在船舶结构中的力学性能。对比了传统与创新的结构设计,并通过模型船的性能测试来验证设计的有效性。结果表明,铝合金5083-H116和6082-T6因其轻质、高强度和良好的耐腐蚀性成为理想选择。其中,6082-T6铝合金在承受高负荷和保持结构稳定性方面表现出色。碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料在强度和韧性方面表现卓越,适用于对机械强度和冲击抵抗力有严格要求的环境。在结构设计方面,创新设计在航速和机动性方面明显优于传统设计。铝合金5083-H116和铝合金6082-T6在密度上相同,均为2.7 g/cm3,其抗拉强度至少达到305 MPa,屈服强度至少为215 MPa,特别是在高速和紧急转弯情况下。采用特定的流线型设计和防撞圈结构,执法艇的稳定性和抗撞性能得到了提升,防撞圈的外径在30~50 cm之间,由10~15 cm厚的橡胶层、5~7 cm的聚酰树脂层及2~3cm的硅胶层构成,有效降低了侧翻风险。所以,钛合金材料以及创新的流线型设计是未来执法艇设计的理想选择。

关键词：船舶执法艇结构设计材料应用优化方案