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3d过渡金属单原子掺杂石墨烯缺陷电催化还原CO_(2)的第一性原理研究

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无机材料学报 2024年第7期39卷 845-852,I0012-I0014页

作者：靳宇翔宋二红朱永福吉林大学材料科学与工程学院长春130025 中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

将CO_(2)高效转化为有价值的化学品(如CO和HCOOH等)是缓解环境问题、实现碳中和的重要措施。然而CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)有着产物多样和路径复杂的特点,再加上目前难以确定影响CO_(2)RR活性的真正因素,使得设计对特定产物有高选择性... 详细信息

将CO_(2)高效转化为有价值的化学品(如CO和HCOOH等)是缓解环境问题、实现碳中和的重要措施。然而CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)有着产物多样和路径复杂的特点,再加上目前难以确定影响CO_(2)RR活性的真正因素,使得设计对特定产物有高选择性和高活性的催化剂十分具有挑战性。本研究从第一性原理出发,系统研究了3d过渡金属单原子掺杂石墨烯单个空位(TM@CSV)和双空位(TM@CDV)电催化还原CO_(2)的潜力,具体涵盖基底的稳定性、中间产物热力学吸附以及与之竞争的析氢反应(HER)。通过对Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu和Zn掺杂石墨烯缺陷后形成的20种催化剂进行筛选,发现Sc原子掺杂石墨烯单个空位的Sc@CSV和Sc、Ti原子掺杂石墨烯双空位的Sc@CDV和Ti@CDV同时具备吸附CO_(2)分子和抑制HER的能力。其中Sc@CDV对HCOOH表现出最佳的活性和选择性,速率决定步骤的吉布斯自由能差仅为0.96 eV。最后,通过电子结构分析进一步揭示了Sc@CDV优于其他催化剂的原因是Sc@CDV调整了费米能级附近的活性电子态,从而实现对CO_(2)的高效还原。

关键词：第一性原理单原子催化剂 CO_(2)还原反应 HCOOH 碳中和

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考虑光伏场景聚合的配电网光储选址定容

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第8期51卷 117-126页

作者：颜勤余国翔曾林俊长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学能源与动力工程学院湖南长沙410114

研究光伏场景聚合是实现区域电网分布式光伏与储能联合规划的前提和基础,对促进配电网分布式光伏的充分消纳具有重要作用.通过基于改进的K-means++算法对历史光伏数据进行聚合分析,得到光伏出力的典型场景聚合,从配电网的经济性出发,兼... 详细信息

研究光伏场景聚合是实现区域电网分布式光伏与储能联合规划的前提和基础,对促进配电网分布式光伏的充分消纳具有重要作用.通过基于改进的K-means++算法对历史光伏数据进行聚合分析,得到光伏出力的典型场景聚合,从配电网的经济性出发,兼顾系统运行的可靠性、环保性,建立考虑光伏场景聚合的光储选址定容规划模型,引入层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)将多目标优化问题转化为单目标问题,并利用粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)进行求解.算例结果表明,提出的光伏场景聚合模型更准确刻画光伏出力的不确定性,验证了该模型的有效性和可行性.

关键词：光伏聚合分布式光伏储能电池选址定容配电网

热处理对激光熔覆GX4CrNi13-4显微组织和力学性能的影响

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核技术 2024年第6期47卷 99-109页

作者：何凌欢李家民张华炜侯娟田馨妮黄爱军上海理工大学材料与化学学院上海200082 蒙纳士大学增材制造中心澳大利亚诺丁山3168 蒙纳士大学材料科学与工程系澳大利亚克莱顿3800 苏州工业园区蒙纳士科技研究院苏州215004

激光熔覆凭借低成本、高效率被激光再制造领域重点关注,激光熔覆制造的GX4CrNi13-4马氏体不锈钢是一种核电站中应用广泛的结构材料。为改善激光熔覆制件低塑性问题,需进行热处理组织结构调控,改善其力学性能。采用激光熔覆技术制备了GX4... 详细信息

激光熔覆凭借低成本、高效率被激光再制造领域重点关注,激光熔覆制造的GX4CrNi13-4马氏体不锈钢是一种核电站中应用广泛的结构材料。为改善激光熔覆制件低塑性问题,需进行热处理组织结构调控,改善其力学性能。采用激光熔覆技术制备了GX4CrNi13-4不锈钢样品,对其热处理组织开展调控研究。首先通过热膨胀试验推导出该合金的奥氏体相变开始温度为620℃,作为热处理工艺开发的基准参考温度。分别制定了固溶时效(1050℃保温1 h+550℃保温4 h,简称固溶时效处理)和单时效(620℃保温2 h,简称单时效处理)两种热处理工艺,对比研究了热处理对覆层金属显微组织和力学性能的影响作用。然后采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对热处理后的显微组织结构和物相分布等进行表征,并对热处理前后的样品进行室温拉伸性能测试。结果表明:激光熔覆GX4CrNi13-4马氏体不锈钢沉积态样品基体组织主要为马氏体/铁素体双相组织,铁素体相呈连续网状结构,沿马氏体晶界析出,此外还存在少量残余奥氏体。经固溶时效热处理后,基体仍主要由马氏体和铁素体组成,但连续网状铁素体发生分解,且出现大量微米级马氏体晶内析出物,这导致材料塑性略有提升,但强度显著下降。对覆层样品进行单时效热处理,由于温度处于奥氏体相转变临界温度,样品中产生了逆变奥氏体相,该相在拉伸过程中引发相变诱发塑性(Transformation Induced Plasticity,TRIP)效应。此外,单时效处理后沿马氏体析出的网状铁素体进一步得到分解,呈离散分布。TRIP效应和铁素体分解的共同作用下,有效改善了激光熔覆GX4CrNi13-4不锈钢的塑性同时使得强度被较好地保持。激光熔覆工艺在修复和再制造领域具有广泛的应用前景,但熔覆过程的高冷却速度、复杂的热循环对材料的组织结构产生影响,使得修复件往往具有高强度但塑韧性不足。开展合适的热处理组织性能调控是改善材料综合力学性能的有效手段,在激光熔覆GX4CrNi13-4不锈钢的热处理工艺研究中,选择奥氏体相变温度作为时效温度,利用逆变奥氏体TRIP效应和网状铁素体分解的联合作用,获得强度-塑性匹配的良好力学性能。

关键词：马氏体不锈钢激光熔覆逆变奥氏体热处理增韧热膨胀系数奥氏体转变温度

一种考虑黏弹性人工边界-土-结构体系的多点地震反应谱

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振动工程学报 2024年

作者：费琦翔柳国环天津大学建筑工程学院

本文提出并建立了黏弹性人工边界-土-结构相互作用（VSAB-SSI）体系可规范化的高精高效简洁多点地震反应谱。提出人工边界与土共同节点自由场与散射场相分离的思想，建立该体系在绝对坐标系下的运动方程，直接抵消了等效地震荷载中的黏... 详细信息

本文提出并建立了黏弹性人工边界-土-结构相互作用（VSAB-SSI）体系可规范化的高精高效简洁多点地震反应谱。提出人工边界与土共同节点自由场与散射场相分离的思想，建立该体系在绝对坐标系下的运动方程，直接抵消了等效地震荷载中的黏滞力和弹性力。提出并论证边界非经典阻尼完全经典化的途径，由此将V SAB-SSI体系转换为经典比例阻尼模型，实现了实模态法解耦动力方程，摆脱了复模态法才能确保其准确性的固有认识推导得到了V SAB-SSI体系实模态分解下的高精、高效、简洁多点反应谱表达式，验证其计算结果的精确性和计算效率的优越性。结果表明：本文方法使得多点反应谱的相关系数由以往表达式中的1 8项减少至3项，解决了传统方法过计算程烦冗和计算参数多的弊端。

关键词：多点反应谱人工边界土-结构动力相互作用等效地震荷载

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热障涂层金属粘结层制备与研究进展

中国腐蚀与防护学报 2024年

作者：张晗刘轩溱黄爱辉赵晓峰陆杰上海交通大学材料科学与工程学院上海市先进高温材料及精密成型重点研究室

热障涂层是航空发动机和地面燃气轮机提升工作效率、延长服役寿命的关键技术和重要手段。粘结层作为热障涂层系统中的重要组成部分，一方面可缓解陶瓷层和高温合金基体间的热不匹配应力，提高热障涂层系统热稳定性；另一方面，高温下通... 详细信息

热障涂层是航空发动机和地面燃气轮机提升工作效率、延长服役寿命的关键技术和重要手段。粘结层作为热障涂层系统中的重要组成部分，一方面可缓解陶瓷层和高温合金基体间的热不匹配应力，提高热障涂层系统热稳定性；另一方面，高温下通过生长一层致密且连续的Al2O3层，保护合金基体免受氧化和腐蚀。因此，粘结层性能直接决定了热障涂层系统的服役寿命。本文系统总结了传统粘结层材料、制备方法及其优缺点等方面的研究进展，同时介绍了新型高熵合金粘结层体系，重点关注其成分设计、结构及抗氧化性能等方面的研究现状及不足。最后，对粘结层材料的研究方向进行了展望。

关键词：热障涂层金属粘结层 NiAl MCrAlY 高熵合金

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极小昆虫翅膀拍动模式的气动特性实验研究

力学学报 2024年第7期56卷 2137-2149页

作者：何皓翔付嘉钧白宏磊中山大学深圳校区航空航天学院广东深圳518107

不同于较大的昆虫(如熊蜂、果蝇和鹰蛾等,飞行雷诺数Re>100),极小昆虫(如丽蚜小蜂、西花蓟马和瘿蚊等,Re<100)的翅膀采用更复杂的三自由度拍动形式,对应特殊的非定常高升力机制——“划桨”机制;同时,微小型飞行器(MAV)的飞行雷诺数较高... 详细信息

不同于较大的昆虫(如熊蜂、果蝇和鹰蛾等,飞行雷诺数Re>100),极小昆虫(如丽蚜小蜂、西花蓟马和瘿蚊等,Re<100)的翅膀采用更复杂的三自由度拍动形式,对应特殊的非定常高升力机制——“划桨”机制;同时,微小型飞行器(MAV)的飞行雷诺数较高(Re=10~3~10~5),其任务环境复杂多变,当MAV面对超载荷或高机动任务时,利用极小昆虫翅膀拍动模式飞行或许可以作为一种新的解决方案.为了深入理解MAV雷诺数下极小昆虫翅膀拍动模式的气动特性,基于三自由度拍动翅膀模型实验(包括直接测力和染色液流动显示,Re=3.9×10^(3)~1.0×10^(4))对3种典型极小昆虫(丽蚜小蜂、西花蓟马和瘿蚊)悬停飞行状态下翅膀拍动模式的气动力特性进行研究.发现在上挥(upstroke)阶段初期,即“划桨(rowing)”阶段,翅膀受到的铅垂升力急剧增大;在所考虑的雷诺数范围内,翅膀在整个上挥阶段的平均铅垂升力系数(大于3.1,丽蚜小蜂)明显大于较大昆虫翅膀拍动模式下获得的铅垂升力系数(1.5~2.0).同时,观察到在“划桨”阶段初期,翅膀的前缘和后缘产生一对旋转方向相反的旋涡;进入“划桨”阶段中末期,后缘旋涡脱落,但是前缘旋涡始终附着.这表明在MAV雷诺数下,翅膀上挥过程中的高升力产生机制为“延迟失速机制”,而不是极低雷诺数下的“划桨机制”.此外,发现在翅膀上挥下拍冲程交替即“打开(fling)”阶段,其高升力机制仍然是“打开机制”;然而,也注意到雷诺数效应和双翅效应对“打开”阶段的气动力影响很大.

关键词：极小昆虫高升力机制微小型飞行器

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贵州省2021年学校结核病筛查结果分析

中国热带医学 2024年第4期24卷 450-455,462页

作者：黄爱菊李进岚陈慧娟贵州省疾病预防控制中心结核病防治研究所贵州贵阳550004

目的了解贵州省各级各类学校开展结核病筛查情况,为加强学校结核病重点年龄段的主动发现和有效防控措施提供科学依据。方法对2021年贵州省入学新生和教职员工开展主动筛查和入学体检,填报“全省学校结核病筛查调查表”,通过“健康贵州... 详细信息

目的了解贵州省各级各类学校开展结核病筛查情况,为加强学校结核病重点年龄段的主动发现和有效防控措施提供科学依据。方法对2021年贵州省入学新生和教职员工开展主动筛查和入学体检,填报“全省学校结核病筛查调查表”,通过“健康贵州智慧疾控云平台”上传体检信息,根据《中国学校结核病防控指南(2020年版)》中对不同体检对象采取不同的筛查方法进行筛查;筛查方法主要包括3种,即结核菌素皮肤试验、拍摄胸部X线检查(X线胸片)、肺结核可疑症状调查。结果共筛查18192所学校1789108人,其中新生体检人数为1739680人,中高考体检人数为16922人,教职员工体检人数为32506人。贵州省2021年报告结核病入学体检发病率为85.40/10万,报告发病率排前三位的是毕节市、黔南州、遵义市;9个市州症状筛查58380人,可疑症状者3440人(5.89%);结核菌素皮肤筛查1180442人,强阳性22175例(1.88%);X线胸片筛查366170人,胸片异常2837人(0.77%)。公办学校可疑症状者比例(8.11%)高于民办学校(1.63%);非寄宿学校可疑症状者比例(6.06%)高于寄宿制学校(5.46%);学校类别中技工学校的可疑症状者比例最高(9.09%),职业高中最低(0.32%);差异均有统计学意义(χ^(2)=994.19、7.69、1257.5,P<0.01)。寄宿制学校强阳性比例(2.15%)高于非寄宿制学校(1.32%),差异有统计学意义(χ^(2)=981.40,P<0.01);学校类别中大学的强阳性率最高(6.61%),幼儿园最低(0.59%),差异有统计学意义(χ^(2)=10707.60,P<0.01)。学校类别中9年制(小学、初中)的胸片异常比例最高(4.09%),普通中专最低(0.08%),差异有统计学意义(χ^(2)=1418.191,P<0.01)。结论开展入学体检筛查是降低学校结核病疫情的重要措施之一,我省主动筛查工作还需进一步做到全覆盖,应加强高疫情地区学校的主动发现,尤其是大学、高中等重点人群的筛查力度和健康教育,遏制学校结核病疫情的发生。

关键词：师生结核病体检筛查贵州省

滇中城市群工业用地扩张与经济增长互动特征时空格局演化及交互响应关系

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干旱区资源与环境 2024年第10期38卷 10-21页

作者：樊艳翔贺灿飞北京大学城市与环境学院北京100871 西南联合研究生院昆明650092 北京大学-林肯研究院城市发展与土地政策研究中心北京100871

工业用地扩张与经济增长的良性互动关乎地区高质量发展命脉,对推动地区经济、社会、资源与环境协调发展具有重要意义。基于此,以滇中城市群为例,使用2000-2022年县域面板数据,整合脱钩模型、耦合协调模型、PVAR模型深入探讨了其工业用... 详细信息

工业用地扩张与经济增长的良性互动关乎地区高质量发展命脉,对推动地区经济、社会、资源与环境协调发展具有重要意义。基于此,以滇中城市群为例,使用2000-2022年县域面板数据,整合脱钩模型、耦合协调模型、PVAR模型深入探讨了其工业用地扩张与经济增长的互动特征及交互响应关系。研究表明:1)研究期内,滇中城市群工业用地扩张与经济增长发展模式以低效扩张型为主,占比为60.85%,其次是集约扩张型,占比为25.14%,两者合计为86%,但仍然有12.24%的为粗放扩张型,而衰退收缩型发展模式占比不高。2)耦合协调水平整体呈现波动上升的演变趋势,绝大多数地区均向更高水平的耦合协调发展状态跃进,但研究期内仅有五华区、罗平县、楚雄市、弥勒市、禄丰县耦合协调度大于0.5,区域间发展不平衡,上升空间大。3)工业用地扩张与经济增长存在长期均衡关系,短期内工业用地扩张受经济增长的正向影响较为明显,但工业用地扩张冲击对经济增长影响效果不理想,二者之间的良性互动程度较低。

关键词：滇中城市群工业用地扩张经济增长耦合协调度模型 PVAR模型

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几丁质合酶在人类致病真菌中的研究进展

微生物学报 2024年第1期64卷 98-107页

作者：韩琦王铌翔北京中医药大学生命科学学院北京102488

抑制真菌细胞壁的合成常作为防治真菌感染的安全有效手段。几丁质是真菌细胞壁及隔膜的重要结构成分,几丁质合酶是催化几丁质合成的关键酶。真菌细胞中几丁质合酶家族的不同成员在调控几丁质的合成中存在着差异,因此产生不同的生物学效... 详细信息

抑制真菌细胞壁的合成常作为防治真菌感染的安全有效手段。几丁质是真菌细胞壁及隔膜的重要结构成分,几丁质合酶是催化几丁质合成的关键酶。真菌细胞中几丁质合酶家族的不同成员在调控几丁质的合成中存在着差异,因此产生不同的生物学效应。本文通过综述几丁质合酶在人体三大条件致病真菌白色念珠菌、烟曲霉、新生隐球菌中的研究进展,分析了几丁质合酶对真菌致病性影响的机制,总结了几丁质合酶调控真菌细胞增殖、形态转换、病原菌与宿主的相互作用和细胞壁损伤诱导的补偿效应,展望了抗真菌感染的新策略及关于真菌几丁质合酶的未来研究方向。

关键词：人类致病真菌几丁质几丁质合酶致病机制