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Unlocking supercapacitive energy storage potential:Catalyzing electrochemically inactive manganese oxides to active MnO_(2)via heterostructure reconstruction

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Nano Research 2024年第7期17卷 5897-5906页

作者： Baohong Zhang Tao Jiang Xinyan Zhou xiaoyu fan Binbin Jia Lidong Li School of Chemistry Beihang UniversityBeijing 100191China College of Materials and Chemical Engineering Key Laboratory of Inorganic Nonmetallic Crystalline and Energy Conversion MaterialsChinaThree Gorges UniversityYichang 443002China Chinese Academy of Sciences(CAS)Key Laboratory of Nanosystem and Hierarchy Fabrication CAS Center for Excellence in NanoscienceNational Center for Nanoscience and TechnologyBeijing 100190China Shanghai GTX Semiconductor Co. Ltd.Shanghai 201806China

Advancing supercapacitor system performance hinges on the innovation of novel electrode materials seamlessly integrated within distinct ***,we introduce a direct approach for crafting nanorod arrays featuring crystalline/amorphous CuO/MnO_(2)−*** reconfigured heterostructure results in an elevated content of electrochemically active MnO_(2).The nanorod arrays serve as efficient capacitive anodes and are easily prepared via low-potential electrochemical *** resulting structure spontaneously forms a p–n heterojunction,developing a built-in electric field that dramatically facilitates the charge transport *** intrinsic electric field,in conjunction with the crystalline/amorphous architecture,enables a large capacitance of 1.0 F·cm^(−2)at 1.0 mA·cm^(−2),an ultrahigh rate capability of approximately 85.4%at 15 mA·cm^(−2),and stable cycling performance with 92.4%retention after 10,000 *** calculations reveal that the presence of heterojunctions allows for the optimization of the electronic structure of this composite,leading to improved conductivity and optimized OH−adsorption *** work provides new insights into the rational design of heterogeneous nanostructures,which hold great potential in energy storage applications.

关键词： reconfiguration active MnO_(2) crystalline/amorphous structure p-n heterojunction supercapacitor

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Thermal Performance of a 4 K High-Frequency Pulse Tube Cryocooler with Different Working Fluids

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Journal of Thermal Science 2024年第4期33卷 1468-1479页

作者： GAO Zhaozhao YANG Biao fan xiaoyu CHEN Liubiao WANG Junjie Key Laboratory of Cryogenic Science and Technology Technical Institute of Physics and ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing100190China University of Chinese Academy of Sciences Beijing100049China

The high-frequency pulse tube cryocooler(HPTC)represents a promising miniature cryocooling technology due to its compact structure and the absence of low-temperature moving ***,limited to the non-ideal gas effect of4He,the HPTC is hard to obtain high cooling performance in the liquid helium temperature range.3He as the working fluid can effectively improve the cooling performance of the HPTC,but the high cost hinders its wide *** consideration of both cooling performance and cost-effectiveness,this paper explores the feasibility of utilizing^(3)He-^(4)He mixtures as the working fluid for ***,the experimental results of a developed HPTC based4He are *** a total power consumption of 575 W,the lowest temperature of 3.26 K was *** the measured cooling power at 4.2 K was 20.8 *** the theoretical utmost efficiency of the cryocooler was calculated in terms of the thermophysical properties of the working fluids,using ^(3)He-^(4)He mixtures with different compositions as the working *** whole machine modeling of the HPTC was further carried out,and the influence of the working fluids with different components on the structural parameters such as double-inlet and inertance tube,and operating parameters such as pressure and frequency were *** calculated results show that the cooling power is expected to be increased to36 mW and 53 mW if the equimolar ^(3)He-^(4)He mixture and pure ^(3)He are used,respectively.

关键词： high-frequency pulse tube cryocooler ^(3)He-^(4)He mixture liquid helium temperature thermally coupled

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Unlocking single-atom catalysts via amorphous substrates

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Nano Research 2024年第5期17卷 3533-3546页

作者： Bohua Sun Mingyuan Xu Xiaoxia Li Baohong Zhang Rui Hao xiaoyu fan Binbin Jia Dingshun She School of Engineering and Technology China University of Geosciences(Beijing)Beijing 100083China Zhengzhou Institute China University of Geosciences(Beijing)Zhengzhou 451283China College of Materials and Chemical Engineering Key Laboratory of Inorganic Nonmetallic Crystalline and Energy Conversion MaterialsChina Three Gorges UniversityYichang 443002China School of Chemistry Beihang UniversityBeijing 100191China Chinese Academy of Sciences(CAS)Key Laboratory of Nanosystem and Hierarchy Fabrication CAS Center for Excellence in NanoscienceNational Center for Nanoscience and TechnologyBeijing 100190China National Engineering Research Center of Nonferrous Metals Materials and Products for New EnergyChina GRINM Group Co.Ltd.Beijing 100088China

Single-atom catalysts(SACs)reveal great potential for application in catalysis due to their fully exposed active *** general,single atoms(SAs)and the coordination substrates need to have strong interactions or charge transfer to ensure the atomic dispersion,which requires the selection of a suitable substrate to stabilize the target *** studies have demonstrated that amorphous materials with abundant defects and coordinatively unsaturated sites can be used as substrates for more efficient capturing SAs,further enhancing the catalytic *** this review,we discuss recent research progress of SAs loaded on amorphous substrates for enhanced catalytic ***,we summarize the commonly used amorphous substrates for stabilizing ***,we present several advanced applications of amorphous SACs in the field of catalysis,including electrocatalysis and *** then,we also clarify the synergistic mechanism between SAs and amorphous substrate on catalytic ***,we summarize the challenges with our personal views and provide a critical outlook on how amorphous SACs continue to evolve.

关键词： single-atoms amorphous substrate synthetic strategy catalysis

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Synchronous organic-inorganic co-intercalated ammonium vanadate cathode for advanced aqueous zinc-ion batteries

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Journal of Energy Chemistry 2024年第7期94卷 608-617页

作者： Wenpei Kang Bingchen Zhang Zhurui Wang Zhengchunyu Zhang Mang Niu Xuguang An Zhenkai Mou xiaoyu fan Xuqiang Hu Baojuan Xi Shenglin Xiong School of Materials Science and Engineering China University of Petroleum(East China)Qingdao 266580ShandongChina School of Chemistry and Chemical Engineering Shandong UniversityJinan 250100ShandongChina State Key Laboratory of Bio-fibers and Eco-textiles Institute of Biochemical Engineering College of Materials Science and EngineeringQingdao UniversityQingdao 266071ShandongChina School of Mechanical Engineering Chengdu UniversityChengdu 610106SichuanChina Received 1 February 2024Revised 1 March

Vanadium-based cathode materials are attractive for aqueous zinc-ion batteries(AZIBs)owing to the high capacity from their open frameworks and multiple ***,the cycle stability and rate capability are still restricted by the low electrical conductivity and trapped diffusion ***,we propose an organic-inorganic co-intercalation strategy to regulate the structure of ammonium vanadate(NH_(4)V_(4)O_(10),NVO).The introduction of Al^(3+)and polyaniline(PANI)induces the optimized layered structure and generation of urchin-like hierarchical construction(AP-NVO),based on heterogeneous nucleation and dissolution-recrystallization growth *** to these favorable features,the AP-NVO electrode delivers a desirable discharge capacity of 386 mA h g^(-1) at 1.0 A g^(-1),high-rate capability of 263 mA h g^(-1 )at 5.0 A g^(-1) and excellent cycling stability with 80.4%capacity retention over 2000 cycles at 5.0 A g^(-1).Such satisfactory electrochemical performance is believed to result from the enhanced reaction kinetics provided by the stable layered structure and a high intercalation pseudo-capacitance *** results could provide enlightening insights into the design of layered vanadium oxide cathodematerials.

关键词： Ammonium vanadate bronze Co-pre-intercalation Urchin-like hierarchical structure Aqueous zinc-ion batteries

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青少年人工智能伦理教育的探索及启示——以MIT为例

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现代远距离教育 2024年第1期 3-13页

作者：李艳朱雨萌樊小雨浙江大学浙江杭州310058

随着人工智能行业应用的不断深入,其伦理问题日益凸显。《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》明确指出要面向中小学生开展有关人工智能伦理的教育。鉴于国内外面向青少年的人工智能伦理教育尚处于起步阶段,介绍美国麻省理工学院(MIT)... 详细信息

随着人工智能行业应用的不断深入,其伦理问题日益凸显。《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》明确指出要面向中小学生开展有关人工智能伦理的教育。鉴于国内外面向青少年的人工智能伦理教育尚处于起步阶段,介绍美国麻省理工学院(MIT)自2018年起在该领域的探索能为国内中小学校人工智能伦理教育教学实践提供一些启示。MIT青少年人工智能伦理教育涵盖小学、初中和高中三个学段,以初中和高中为主,涉及家庭、学校和社会三个场域,有专题式和内嵌式两种类型,形式上包括与中小学合作的线下STEAM选修课程、线上/线下的夏令营活动以及面向社会招募学生的混合式工作坊。梳理和反思MIT青少年人工智能伦理教育实践可以得到以下三方面启示:(1)高校可以与中小学合作开展青少年人工智能伦理教育的内容设计与教师培训;(2)中小学多学科教师可以尝试开展内嵌式青少年人工智能伦理教育设计与实践;(3)“家校社”应携手共建多样态多场域本土化青少年人工智能伦理教育生态。

关键词：人工智能教育人工智能伦理教育青少年 MIT

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英国红芸豆抗氧化肽对氧化应激斑马鱼的保护作用研究

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中国粮油学报 2024年第2期39卷 70-79页

作者：李琳陈丹范晓禹郑喜群崔素萍黑龙江八一农垦大学食品学院大庆163319 国家杂粮工程技术研究中心大庆163319 粮食副产物加工与利用教育部工程研究中心大庆163319

为探究英国红芸豆抗氧化肽组分(BRKBPAPC)的体内抗氧化作用,利用2,2′-偶氮二异丁基脒二盐酸盐诱导建立氧化应激斑马鱼模型,研究BRKBPAPC对氧化应激斑马鱼的影响。结果表明:BRKBPAPC能显著提高(P<0.05)斑马鱼体内过氧化氢酶(CAT)、超氧... 详细信息

为探究英国红芸豆抗氧化肽组分(BRKBPAPC)的体内抗氧化作用,利用2,2′-偶氮二异丁基脒二盐酸盐诱导建立氧化应激斑马鱼模型,研究BRKBPAPC对氧化应激斑马鱼的影响。结果表明:BRKBPAPC能显著提高(P<0.05)斑马鱼体内过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活力和总抗氧化能力(T-AOC),显著降低(P<0.05)丙二醛(MDA)含量;同时BRKBPAPC还具有调节斑马鱼脂代谢的能力,随着处理浓度的增加斑马鱼脂代谢指标逐渐恢复正常水平;高剂量BRKBPAPC可使斑马鱼行为轨迹增多,高速运动次数、时间、距离显著上升。高剂量抗氧化肽处理21 d时,CAT、SOD、T-AOC、GSH-Px分别增至(28.29±3.29)、(126.59±6.39)、(2.07±0.18)、(84.75±7.77)U/mg prot,MDA含量降至(3.35±0.29)nmol/mg prot。由此可见,BRKBPAPC具有较好的体内抗氧化作用及脂代谢调节能力。

关键词：英国红芸豆抗氧化肽氧化应激脂代谢斑马鱼行为

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多率采样机制下多智能体动态事件触发二分一致性研究

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计算机工程 2024年第3期50卷 114-121页

作者：范晓宇贾新春李彬谢云飞山西大学自动化与软件学院山西太原030031 山西大学数学科学学院山西太原030006

针对满足细节平衡结构的对抗交互多智能体系统,研究多率采样机制下其动态事件触发二分一致性问题。在多率采样机制下,通过构造一个多率缓存器解决多率采样时序不匹配的问题,设计一类多率观测器便于获得系统的估计状态以实现目标控制。... 详细信息

针对满足细节平衡结构的对抗交互多智能体系统,研究多率采样机制下其动态事件触发二分一致性问题。在多率采样机制下,通过构造一个多率缓存器解决多率采样时序不匹配的问题,设计一类多率观测器便于获得系统的估计状态以实现目标控制。通过引入动态事件触发机制,多率观测器在事件触发时刻广播其状态数据至通信网络中的邻居智能体。每个智能体基于触发时刻的观测器状态信息,利用一组开环估计器以获得连续的智能体状态估计值。在此基础上,设计一个分布式控制协议,利用代数黎卡提方程和李雅普诺夫稳定性理论证明系统可以在细节平衡的多智能体系统通信网络中实现二分一致性,并且排除动态事件触发可能导致的芝诺行为。通过一个包含3种不同采样机制和控制方案的对比仿真,证明了所提控制方案的有效性,表明多率采样机制相较于传统的单率采样机制具有更快和更稳定的收敛性能,并且动态事件触发相较于静态事件触发可以进一步降低触发次数。

关键词：多智能体系统多率采样机制二分一致性动态事件触发机制细节平衡结构

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灾害救援储备护士社会责任现状及影响因素研究

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中华急危重症护理杂志 2024年第5期5卷 395-400页

作者：王花芹余强范小玉李亚敏中南大学湘雅二医院临床护理学教研室长沙市410011

目的调查灾害救援储备护士社会责任现状,分析其影响因素。方法采用一般资料调查表、护士社会责任问卷、护士职业尊重感量表对708名灾害救援储备护士进行调查,探讨灾害救援储备护士社会责任的现状并采用多元线性回归进行影响因素分析。... 详细信息

目的调查灾害救援储备护士社会责任现状,分析其影响因素。方法采用一般资料调查表、护士社会责任问卷、护士职业尊重感量表对708名灾害救援储备护士进行调查,探讨灾害救援储备护士社会责任的现状并采用多元线性回归进行影响因素分析。结果灾害救援储备护士社会责任得分为(111.91±11.36)分,社会责任与职业尊重感总分及各维度得分呈正相关(P<0.01);多元回归分析结果显示,学历、灾害救援经验及职业尊重感总分是影响灾害救援储备护士社会责任的因素(P<0.05),共解释总变异量的49.5%。结论灾害救援储备护士社会责任得分处于高水平,护理管理者应制订针对性培养方案,强化灾害救援储备护士的社会责任意识并营造关爱、尊重、支持护士的浓厚氛围,以进一步提升灾害救援储备护士社会责任水平。

关键词：灾害救援作业护士社会责任职业尊重感

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改进YOLOv4-Tiny的面向售货柜损害行为人体检测

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计算机工程与应用 2024年第8期60卷 234-241页

作者：殷民贾新春张学立冯江涛范晓宇山西大学自动化与软件学院太原030013

无人货柜的安全检测一直是零售领域的热点话题。针对现有人工监控无法及时且有效地捕捉到部分消费者对自助售货柜及其内部商品的损坏行为这一问题,提出了一种改进YOLOv4-Tiny的面向售货柜损害行为人体检测方法。将真实场景采集到的监控... 详细信息

无人货柜的安全检测一直是零售领域的热点话题。针对现有人工监控无法及时且有效地捕捉到部分消费者对自助售货柜及其内部商品的损坏行为这一问题,提出了一种改进YOLOv4-Tiny的面向售货柜损害行为人体检测方法。将真实场景采集到的监控视频进行预处理,完成对数据集DMGE-Act的制作,解决场景图像数据源不足的问题。提出了基于YOLOv4-Tiny的改进模型——YOLOv4-TinyX,通过修改神经网络的激活函数进行平滑逼近,分别在主干特征提取网络的最大特征提取层后引入CBAM,在加强特征提取网络中的上采样操作层后引入CA两种不同的注意力机制模块,并且进行了数据不平衡的修正,有效提升了算法的特征提取与检测能力。通过对比实验分析,改进后的模型参数量仅增加2×10^(4)的同时,平均精度均值mAP提升了10.29个百分点,结果表明该算法保持轻量化且对损害行为的检测精度有显著提升。

关键词：无人值守损害行为 YOLOv4-Tiny 平滑逼近注意力机制轻量化

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Recent advances on aerobic photocatalytic methane conversion under mild conditions

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Nano Research 2023年第11期16卷 12558-12571页

作者： Yuheng Jiang Siyang Li xiaoyu fan Zhiyong Tang Chinese Academy of Science(CAS)Key Laboratory of Nanosystem and Hierarchy Fabrication CAS Center for Excellence in NanoscienceNational Center for Nanoscience and TechnologyBeijing 100190China Center for Nanoscale Science and Technology Academy for Advanced Interdisciplinary StudiesPeking UniversityBeijing 100871China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Sino-Danish College University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

Photocatalytic methane conversion to high value-added chemicals under mild conditions acts as a promising approach to utilize natural gas and renewable ***,aerobic photocatalytic methane conversion that uses molecular oxygen as oxidant has attracted much attention because it is thermodynamic favorable and could generate various reactive oxygen species,resulting in many value-added products like methanol,formaldehyde,ethane,and *** this review,we classify the aerobic photocatalytic methane conversion into aerobic photocatalytic partial oxidation of methane(APPOM)and aerobic photocatalytic coupling of methane(APCM).We particularly focus on the fundamentals of oxygen activation and methane reaction modes in these ***,we provide a brief summary for current challenges and future prospects towards aerobic photocatalytic methane conversion.

关键词： photocatalysis oxygen methane oxidation coupling mild conditions

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