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Coordination environments tune the activity of oxygen catalysis on single atom catalysts:A computational study

Nano Research 2022年第4期15卷 3073-3081页

作者： gaofan xiao Ruihu Lu Jianfeng Liu xiaobin Liao Zhaoyang Wang Yan Zhao State Key Laboratory of Silicate Materials for Architectures International School of Materials Science and EngineeringWuhan University of TechnologyWuhan 430070China The Institute of Technological Sciences Wuhan UniversityWuhan 430072China

Designing highly efficient bifunctional electrocatalysts for oxygen reduction and evolution reaction(ORR/OER)is extremely important for developing regenerative fuel cells and metal-air batteries.Single-atom catalysts(SACs)have gained considerable attention in recent years because of their maximum atom utilization efficiency and tunable coordination environments.Herein,through density functional theory(DFT)calculations,we systematically explored the ORR/OER performances of nitrogencoordinated transition metal carbon materials(TM-N_(x)-C(TM=Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Pd,and Pt;x=3,4))through tailoring the coordination environment.Our results demonstrate that compared to conventional tetra-coordinated(TM-N_(4)-C)catalysts,the asymmetric tri-coordinated(TM-N_(3)-C)catalysts exhibit stronger adsorption capacity of catalytic intermediates.Among them,Ni-N_(3)-C possesses optimal adsorption energy and the lowest overpotential of 0.29 and 0.28 V for ORR and OER,respectively,making it a highly efficient bifunctional catalyst for oxygen catalysis.Furthermore,we find this enhanced effect stems from the additional orbital interaction between newly uncoordinated d-orbitals and p-orbitals of oxygenated species,which is evidently testified via the change of d-band center and integral crystal orbital Hamilton population(ICOHP).This work not only provides a potential bifunctional oxygen catalyst,but also enriches the knowledge of coordination engineering for tailoring the activity of SACs,which may pave the way to design and discover more promising bifunctional electrocatalysts for oxygen catalysis.

关键词： single-atom catalysts density functional theory oxygen reduction reaction oxygen evolution reaction coordination environments

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基于压缩感知的STAR-RIS辅助毫米波系统信道估计

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电波科学学报 2024年第3期39卷 510-517页

作者：姚高繁何雪云宋荣方南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

一种可同时透射和反射的可重构智能表面(simultaneously transmitting and reflecting reconfigurable intelligent surface,STAR-RIS)可以同时辅助位于其两侧用户的无线通信。针对STAR-RIS辅助下的双用户毫米波通信系统的上行链路信道估计问题进行了研究,并对两用户在角度域的联合稀疏特性进行了探究。基于级联信道的联合稀疏特性和压缩感知理论,将级联信道估计问题转化为稀疏信号恢复问题,并提出了一种位置判决正交匹配追踪(position-judgment orthogonal matching pursuit,PJ-OMP)算法以减少导频开销。仿真结果显示,与传统的正交匹配追踪(orthogonal matching pursuit,OMP)算法相比,所提出的算法能够减少信道估计的导频开销,即使在某一侧用户所分配的能量较少时也能够准确地估计信道。

关键词：可同时透射和反射的可重构智能表面(STAR-RIS) 信道估计压缩感知正交匹配追踪(OMP) 毫米波

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基于单颗粒锂扩散模型的锂离子电池SOC估算方法改进与在线监测研究

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汽车技术 2024年第2期 33-38页

作者：陶马峰赵剑坤杨乃兴庄云萧张高凡西安建筑科技大学机电工程学院西安710055 西安建筑科技大学陕西省纳米材料与技术重点实验室西安710055

为提高动力电池荷电状态(SOC)的预测精度,基于单颗粒锂扩散模型对锂离子电池SOC的传统安时积分估算法进行改进,利用LabVIEW软件编写了电池SOC估算的传统和改进安时积分法求解程序以及电池数据采集通信接口程序,在不同环境温度和工作电流... 详细信息

为提高动力电池荷电状态(SOC)的预测精度,基于单颗粒锂扩散模型对锂离子电池SOC的传统安时积分估算法进行改进,利用LabVIEW软件编写了电池SOC估算的传统和改进安时积分法求解程序以及电池数据采集通信接口程序,在不同环境温度和工作电流下,分别采用传统和改进安时积分法对电池SOC进行了在线监测。结果表明,在上述充放电工况下,改进方法和传统安时积分法的最大估算误差分别为1.11%和1.89%,且在放电电流变化剧烈时改进方法得到的电池SOC估算结果波动更小。

关键词：锂离子电池荷电状态扩散模型安时积分法

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华北平原典型深部碳酸盐岩热储增产改造技术

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地球科学 2024年第4期49卷 1470-1486页

作者：王贵玲岳高凡蔺文静马峰刘彦广中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心河北石家庄050061

华北地区地热资源丰富,新发现的蓟县系高于庄组热储层开发利用潜力更大.然而,高于庄组存在裂缝非均质性强、储层产能低等问题.选取华北平原典型高于庄组地热井,进行了酸化压裂和加砂压裂两种改造技术的实验研究和现场增储改造,分析了改... 详细信息

华北地区地热资源丰富,新发现的蓟县系高于庄组热储层开发利用潜力更大.然而,高于庄组存在裂缝非均质性强、储层产能低等问题.选取华北平原典型高于庄组地热井,进行了酸化压裂和加砂压裂两种改造技术的实验研究和现场增储改造,分析了改造不同阶段的压力监测曲线,进行了改造效果的评估,并初步提出了储层评价-改造设计-效果评价综合技术方法.结果显示,雄安新区高于庄组热储酸化压裂改造后涌水量由4.72 m^(3)/h增加到44.10 m^(3)/h,单位涌水量由0.024 m^(3)/h·m增加到0.745 m^(3)/h·m;沧县隆起高于庄组热储加砂压裂使得单位涌水量由3.009 m^(3)/h·m翻倍式增加至6.158 m^(3)/h·m,单位涌水量增加1倍多,增产改造效果显著.

关键词：碳酸盐岩热储增产改造技术酸化压裂加砂压裂华北平原水文地质学

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三维多孔生物炭吸附剂的制备及其对菲的吸附行为

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生态环境学报 2024年第2期33卷 261-271页

作者：李高帆徐文卓卫昊明晏再生尤佳江和龙黄娟东南大学土木工程学院江苏南京210096 中国科学院南京地理与湖泊研究所/湖泊与环境国家重点实验室江苏南京210008

以生活中常见的丝瓜络为原材料,在氮气保护和不同温度(600、700、800、900℃)的条件下热解制备了三维多孔丝瓜络生物炭(LSBC600、LSBC700、LSBC800、LSBC900)。表征了丝瓜络生物炭的理化性质,通过动力学吸附实验和等温线吸附实验研究了... 详细信息

以生活中常见的丝瓜络为原材料,在氮气保护和不同温度(600、700、800、900℃)的条件下热解制备了三维多孔丝瓜络生物炭(LSBC600、LSBC700、LSBC800、LSBC900)。表征了丝瓜络生物炭的理化性质,通过动力学吸附实验和等温线吸附实验研究了不同热解温度条件下制备的丝瓜络生物炭对菲的吸附动力学特征和吸附等温线特征,探讨了可能的吸附机理,评估三维多孔生物炭对菲的去除能力,为水生态系统保护和饮用水安全提供科学依据。结果表明,热解温度会影响生物炭的表面官能团组成,进而影响其芳香性。丝瓜络生物炭呈现多管束堆叠的三维多孔结构,随着热解温度的升高,挥发性物质减少,丝瓜络生物炭的表面变得粗糙,比表面积增大,芳香结构增加;LSBC900的比表面积达到了467 m^(2)·g^(-1)。吸附动力学结果说明,丝瓜络生物炭对菲的吸附是复杂和多阶段的,主导吸附速率的是液膜扩散过程,其次是颗粒内扩散过程。在600-900℃范围内,随着热解温度的升高,丝瓜络生物炭对菲的平衡吸附量升高,吸附速率加快。吸附等温线结果说明,热解温度升高可以提高丝瓜络生物炭对菲的吸附容量。根据Langmuir等温线模型,在吸附动力学实验(ρ_(0)=5.00 mg·L^(-1))中,LSBC900的平衡吸附量为16.3 mg·g^(-1),初始吸附速率为9.60 mg·L^(-1)·min^(-1),最大吸附量达到了26.0 mg·g^(-1),超过了大部分已报道的材料。菲在丝瓜络生物炭上的吸附是一个自发的过程(ΔG<0),疏水相互作用和π–π电子供体受体相互作用可能是菲在丝瓜络生物炭上吸附的主要机制。这些发现证明三维多孔丝瓜络生物炭是有效和可行的,可用于水体中有机微污染物的去除。

关键词：温度三维多孔生物炭菲吸附吸附机理水体

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基于“通化宣平”理论运用经典名方辨治胃食管反流病

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上海中医药杂志 2024年第2期58卷 70-73页

作者：吴月许高凡何聪刘宇洋王晓何云云孟杨杨朱生樑周秉舵上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院上海200437 上海中医药大学附属龙华医院上海200032

胃食管反流病(GERD)是临床常见的消化系统疾病,缠绵难愈,病因病机繁杂。基于“通化宣平”理论,运用经典名方燮理阴阳、平调寒热、通畅气机、补虚泻实,切中GERD治疗要旨,疗效显著。

关键词：胃食管反流病“ 通化宣平”理论经典名方名医经验中医药疗法

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过渡金属催化羰基化反应的最新研究进展

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西北师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 5-24页

作者：徐山梅高帆孙国庆李明权正军保水化学功能材料甘肃省国际科技合作基地西北师范大学化学化工学院甘肃兰州730070

过渡金属催化羰基化反应是制备羰基化合物最直接的方法之一,近年来得到了迅速的发展.利用活性高且廉价的CO气体作羰基源,通过过渡金属催化的方法实现羰基化,是现代有机合成中构建含羰基化合物的有效方法.基于反应原料和产品氧化还原价... 详细信息

过渡金属催化羰基化反应是制备羰基化合物最直接的方法之一,近年来得到了迅速的发展.利用活性高且廉价的CO气体作羰基源,通过过渡金属催化的方法实现羰基化,是现代有机合成中构建含羰基化合物的有效方法.基于反应原料和产品氧化还原价态的改变等不同方式,将过渡金属催化羰基化反应分为四种主要类型:杂核亲核试剂的羰基化反应,碳亲核试剂的羰基化反应,碳亲电试剂的羰基化反应和还原偶联的羰基化反应,分别综述了各类型羰基化反应的最新研究进展.

关键词：过渡金属催化一氧化碳(CO) 羰基化反应交叉偶联还原偶联

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Hydrothermal Systems Characterized by Crustal Thermally-dominated Structures of Southeastern China

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2023年第4期97卷 1003-1013页

作者： WANG Guiling GAN Haonan LIN Wenjing YUE gaofan YAN xiaoxue LI Tingxin ZHANG Wei MA Feng Institute of Hydrogeology and Environmental Geology Chinese Academy of Geological SciencesShijiazhuangHebei 050061China Technology Innovation Center for Geothermal&Hot Dry Rock Exploration and Development Ministry of Natural ResourcesShijiazhuangHebei 050061China

Southeastern China(SE China)is located in the Pacific tectonic domain and has experienced a series of tectono-magmatic events induced by the subduction of the Paleo-Pacific Plate since the late Mesozoic.The subduction formed a series of NE-NNE oriented faults under a NW-SE regional stress field,along which a number of thermal springs occur.Previous studies have focused on the genesis mechanism of specific geothermal fields in SE China,but the general characteristics of hydrothermal systems in SE China remains unclear.In this study,we investigate the correlation between geothermal activity,hydrochemical type and regional faults by studying the distribution of hydrothermal activity and geochemical properties of typical hydrothermal systems in SE China.The hydrothermal systems in SE China have a crustal thermally-dominated structural origin unique to the specific geological and tectonic conditions of the Eurasian Plate margin.The upwelling of the asthenosphere and the widespread granitoids with high radiogenic heat production in SE China provide major heat sources for regional geothermal anomalies.The NE-oriented crustal thermally-dominated faults are critical for the formation of geothermal anomalies and NW-oriented extensional faults have created favorable conditions for meteoric water infiltration,transportation and the formation of thermal springs.

关键词： hydrothermal system geothermal reservoir geothermal activity thermal lithosphere Southeastern China

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Patternable and transferable silver nanowire conductors via plasma-enhanced cryo-transferring process towards highly stretchable and transparent capacitive touch sensor array

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Nano Research 2023年第8期16卷 11303-11311页

作者： Yifan Gu Zhiguang Qiu Simu Zhu Hao Lu Lisha Peng gaofan Zhang Ziyi Wu Xuchun Gui Zong Qin Bo-ru Yang State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies Guangdong Province Key Laboratory of Display Material and TechnologySchool of Electronics and Information TechnologySun Yat-Sen UniversityGuangzhou 510006China

Stretchable transparent electrode(STE)plays a key role in numerous emerging applications as an indispensable component for future stretchable devices.The embedded STE,as a promising candidate,possesses balanced performances and facile preparation procedures.However,it still suffers from the defects of conductive materials caused by the transferring,which results in the irreversible failure of devices.In this work,a patternable silver nanowire(AgNW)STE was fabricated by a plasma-enhanced cryo-transferring(PEC-transferring)process.Owing to the plasma-induced sintering,the AgNW network obtained remarkable improvement in robustness,which ensured the intact network after transferring and thus led to superior tensile electrical properties of the STE.Furthermore,serpentine patterns were utilized to optimize the tensile electrical properties of the STE,which achieved a figure of merit of 292.8 and 150%resistance changing under 50%strain.As a practical application,a 4×3 array of the mutual-capacitive type stretchable touch sensors was demonstrated for future touch sensors in stretchable devices.The PEC-transferring process opened a new avenue for patternable embedded STEs and exhibited its high potential in wearable electronics and the Internet of Thing devices.

关键词： stretchable transparent electrode silver nanowire plasma treatment transferring process serpentine

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基于“胃咽相关”探讨反流性咽喉炎中医证治和现代机制

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四川中医 2024年第4期42卷 46-50页

作者：李亚鼎许高凡刘晓文吴月何聪王轶徐亭亭朱生樑周秉舵上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院上海200437 福建中医药大学附属晋江市中医院福建晋江362200

反流性咽喉炎(laryngopharyngeal reflux, LPR)属于中医“喉痹”“吐酸”“食管瘅”等范畴,病位在咽喉、食管,责之于胃。本文以“胃咽相关”为理论基础,结合历代医家对LPR的认识,探讨咽喉与胃的相关性,辨证论治LPR,阐明LPR的现代机制,... 详细信息

反流性咽喉炎(laryngopharyngeal reflux, LPR)属于中医“喉痹”“吐酸”“食管瘅”等范畴,病位在咽喉、食管,责之于胃。本文以“胃咽相关”为理论基础,结合历代医家对LPR的认识,探讨咽喉与胃的相关性,辨证论治LPR,阐明LPR的现代机制,以期对中医药治疗LPR有一定的指导作用。

关键词：反流性咽喉炎胃咽相关中医证治现代机制

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