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Catalytic effect in lithium metal batteries: From heterogeneous catalyst to homogenous catalyst

Journal of Energy Chemistry 2024年第3期90卷 305-326,I0008页

作者： haining Fan Xuan-Wen gao Hailong Xu Yichun Ding Shi-Xue Dou Wen-Bin Luo School of Fashion and Textiles The Hong Kong Polytechnic UniversityHong Kong 100872China Institute for Energy Electrochemistry and Urban Mines Metallurgy School of MetallurgyNortheastern UniversityShenyang 110819LiaoningChina Institute of Energy Materials Science University of Shanghai for Science and TechnologyShanghai 200000China State Key Laboratory of Solidification Processing School of Materials Science and EngineeringNorthwestern Polytechnical UniversityXi'an 710000ShaanxiChina

Lithium metal batteries are regarded as prominent contenders to address the pressing needs owing to the high theoretical capacity.Toward the broader implementation,the primary obstacle lies in the intricate multi-electron,multi-step redox reaction associated with sluggish conversion kinetics,subsequently giving rise to a cascade of parasitic issues.In order to smooth reaction kinetics,catalysts are widely introduced to accelerate reaction rate via modulating the energy barrier.Over past decades,a large amount of research has been devoted to the catalyst design and catalytic mechanism exploration,and thus the great progress in electrochemical performance has been realized.Therefore,it is necessary to make a comprehensive review toward key progress in catalyst design and future development pathway.In this review,the basic mechanism of lithium metal batteries is provided along with corresponding advantages and existing challenges detailly described.The main catalysts employed to accelerate cathode reaction with emphasis on their catalytic mechanism are summarized as well.Finally,the rational design and innovative direction toward efficient catalysts are suggested for future application in metal-sulfur/gas battery and beyond.This review is expected to drive and benefit future research on rational catalyst design with multi-parameter synergistic impacts on the activity and stability of next-generation metal battery,thus opening new avenue for sustainable solution to climate change,energy and environmental issues,and the potential industrial economy.

关键词： Energy storage and conversion Metal battery Sulfur battery Air battery Catalytic effect Heterogeneous catalyst Homogeneous catalyst

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不同养护方式对铁尾矿砂制备的再生粗骨料性能影响

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哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1217-1224页

作者：刘宝潘钢华高敏蒙海宁陆军工程大学国防工程学院江苏南京210007 东南大学材料科学与工程学院江苏南京211189 东南大学江苏省土木工程材料重点实验室江苏南京211189 江苏镇江建筑科学研究院有限公司江苏镇江212004

为了提高铁尾矿沙的利用率,本文采用成球技术使用铁尾矿沙制备粗骨料,将经过界面预处理后的铁尾矿砂采用喷洒预处理液水雾,同时撒入胶凝材料的方式生成骨料颗粒,最后将骨料颗粒进行养护得到再生粗骨料。探究不同的养护方式对再生粗骨料... 详细信息

为了提高铁尾矿沙的利用率,本文采用成球技术使用铁尾矿沙制备粗骨料,将经过界面预处理后的铁尾矿砂采用喷洒预处理液水雾,同时撒入胶凝材料的方式生成骨料颗粒,最后将骨料颗粒进行养护得到再生粗骨料。探究不同的养护方式对再生粗骨料的性能的影响,结合SEM和MIP探究养护方式对再生粗骨料微观形貌和孔结构的影响。结果表明:改进的成球技术制备铁尾矿沙再生粗骨料具有一定的可行性。另外,自然养护条件骨料的性能表现最差,蒸汽养护骨料的压碎指标最小,碳化养护骨料的吸水率最小。从微观结构来看碳化养护的骨料体系结构致密,孔隙和微裂缝含量相对较少,因此骨料吸水率最小;蒸汽养护水化产物含有大量的凝胶状和网状结构的水化硅酸钙、针状钙矾石和少量的氢氧化钙晶体,这是压碎指标小的原因。这些研究结果为铁尾矿沙制备再生粗骨料应用于混凝土的后期服役过程中提供了指导意义。

关键词：铁尾矿沙再生粗骨料养护方式利用率微观结构压碎指标吸水率混凝土

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A review of chatter vibration research in milling

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Chinese Journal of Aeronautics 2019年第2期32卷 215-242页

作者： Caixu YUE haining gao Xianli LIU Steven Y.LIANG Lihui WANG Harbin University of Science and Technology Georgia Institute of Technology KTH Royal Institute of Technology

Chatter is a self-excited vibration of parts in machining systems. It is widely present across a range of cutting processes, and has an impact upon both efficiency and quality in production processing. A great deal of research has been dedicated to the development of technologies that are able to predict and detect chatter. The purpose of these technologies is to facilitate the avoidance of chatter during cutting processes, which leads to better surface precision, higher productivity,and longer tool life. This paper summarizes the current state of the art in research regarding the problems of how to arrive at stable chatter prediction, chatter identification, and chatter control/-suppression, with a focus on milling processes. Particular focus is placed on the theoretical relationship between cutting chatter and process damping, tool runout, and gyroscopic effect, as well as the importance of this for chatter prediction. The paper concludes with some reflections regarding possible directions for future research in this field.

关键词： Chatter Gyroscopic effects Milling Process damping Tool runout

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Highly Thermally Conductive and Structurally Ultra‑Stable Graphitic Films with Seamless Heterointerfaces for Extreme Thermal Management

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Nano-Micro Letters 2024年第3期16卷 383-397页

作者： Peijuan Zhang Yuanyuan Hao Hang Shi Jiahao Lu Yingjun Liu Xin Ming Ya Wang Wenzhang Fang Yuxing Xia Yance Chen Peng Li Ziqiu Wang Qingyun Su Weidong Lv Ji Zhou Ying Zhang Haiwen Lai Weiwei gao Zhen Xu Chao gao MOE Key Laboratory of Macromolecular Synthesis and Functionalization Department of Polymer Science and EngineeringKey Laboratory of Adsorption and Separation Materials and Technologies of Zhejiang ProvinceZhejiang University38 Zheda RoadHangzhou 310027People’s Republic of China Shanxi-Zheda Institute of Advanced Materials and Chemical Engineering Taiyuan 030032People’s Republic of China Beijing Spacecrafts Manufacturing Co. LtdBeijing Friendship Road 104Haidian DistrictBeijing 100094People’s Republic of China Beijing Institute of Space Mechanics and Electricity Beijing Friendship Road 104Haidian DistrictBeijing 100094People’s Republic of China China Academy of Aerospace Aerodynamics Beijing 100074People’s Republic of China Hangzhou gaoxi Technol Co. LtdHangzhou 311113People’s Republic of China International Research Center for X Polymers International CampusZhejiang UniversityHaining 314400People’s Republic of China

Highly thermally conductive graphitic film(GF)materials have become a competitive solution for the thermal management of high-power electronic devices.However,their catastrophic structural failure under extreme alternating thermal/cold shock poses a significant challenge to reliability and safety.Here,we present the first investigation into the structural failure mechanism of GF during cyclic liquid nitrogen shocks(LNS),which reveals a bubbling process characterized by“permeation-diffusion-deformation”phenomenon.To overcome this long-standing structural weakness,a novel metal-nanoarmor strategy is proposed to construct a Cu-modified graphitic film(GF@Cu)with seamless heterointerface.This well-designed interface ensures superior structural stability for GF@Cu after hundreds of LNS cycles from 77 to 300 K.Moreover,GF@Cu maintains high thermal conductivity up to 1088 W m^(−1)K^(−1)with degradation of less than 5%even after 150 LNS cycles,superior to that of pure GF(50%degradation).Our work not only offers an opportunity to improve the robustness of graphitic films by the rational structural design but also facilitates the applications of thermally conductive carbon-based materials for future extreme thermal management in complex aerospace electronics.

关键词： Highly thermally conductive Structurally ultra-stable Graphitic film Extreme thermal management Liquid nitrogen bubbling

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啤酒厂过滤工段废硅藻土的生物再生及回用的可行性研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第5期54卷 125-134页

作者：杨淑洁田伟君陈海宁高慧子赵婧中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100

为解决废硅藻土资源浪费问题,并规避热再生及化学再生的缺陷,本文筛选出一株细菌及一株真菌对废硅藻土进行再生处理,并初步探究了两株菌及其混合培养对废硅藻土中蛋白质的去除效果及结构的改善情况。两株菌在培养基中显示了良好的蛋白... 详细信息

为解决废硅藻土资源浪费问题,并规避热再生及化学再生的缺陷,本文筛选出一株细菌及一株真菌对废硅藻土进行再生处理,并初步探究了两株菌及其混合培养对废硅藻土中蛋白质的去除效果及结构的改善情况。两株菌在培养基中显示了良好的蛋白质去除能力,分别可以降解培养基中83%和88%的蛋白质,使得培养基中NH_(4)^(+)-N的浓度显著增加。在生物处理实验中也表现出优异的再生效果,废硅藻土中的蛋白质降低了54.3%。废硅藻土中被堵塞的孔隙被释放出来,比表面积和孔容都得到了很大的提升,分别由16.50 m^(2)/g和0.077 cm^(3)/g提升到26.21 m^(2)/g和0.139 cm^(3)/g。在回用实验中,再生硅藻土能去除啤酒中67%的蛋白质,且能将为过滤啤酒的浊度由0.73 EBC降低至0.22 EBC,过滤蛋白质的效果和浊度降低效果都接近新硅藻土的过滤效果,远好于废硅藻土的过滤效果。过滤后,啤酒的非生物稳定性得到了提升。与用储存15 d后的废硅藻土过滤啤酒的浊度显著增加相反,用储存15 d后的再生硅藻土过滤啤酒后,其浊度并没有太多的改变。综合分析,本研究中的复合菌可以通过自身的代谢作用降解废硅藻土中的大分子蛋白质,释放其轮盘上的孔隙,从而使废硅藻土有效再生,再生后的硅藻土也具有重新回用于啤酒过滤工艺的可能性。

关键词：啤酒废硅藻土生物再生蛋白质非生物稳定性

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养育者喂养照护风格与营养问题儿童晚餐质量的相关性

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中国儿童保健杂志 2024年第4期32卷 460-464页

作者：王文娴王海宁高晶晶霍言言杨帆陈津津上海市儿童医院/上海交通大学医学院附属儿童医院营养科上海200062 上海市普陀区妇婴保健院儿保科上海市儿童医院/上海交通大学医学院附属儿童医院儿童保健科上海市儿童医院迪辅乐医学研究中心

目的分析不同养育者喂养照护风格与存在营养问题的儿童饮食质量的相关性,以期为制定更有效的喂养指导和干预方案提供依据。方法选取2022年1月—2023年8月上海市儿童医院儿保-营养联合门诊2~6岁已入园或入托的患儿及其1名照顾者为研究对... 详细信息

目的分析不同养育者喂养照护风格与存在营养问题的儿童饮食质量的相关性,以期为制定更有效的喂养指导和干预方案提供依据。方法选取2022年1月—2023年8月上海市儿童医院儿保-营养联合门诊2~6岁已入园或入托的患儿及其1名照顾者为研究对象。通过三天晚餐摄入量调查获取晚餐的提供量及完成量,并计算其中国健康饮食指数(CHEI),通过《照顾者喂养风格问卷》将父母分为4种喂养风格。采用Pearson相关系数来确定CHEI提供和实际消耗得分之间的相关性,采用χ^(2)检验、t检验和方差分析比较不同喂养风格下儿童CHEI实际消耗得分及体型构成的差异。结果1)133对亲子对数据完整,纳入此次研究。其中男童68名(51.1%),女童65名(48.9%),患儿年龄为(4.6±0.6)岁。2)父母提供的晚餐与儿童实际完成的饮食质量CHEI得分高度相关(r=0.90,P<0.05)。而专制型和纵容型两种喂养风格下,父母提供的晚餐与儿童实际完成的饮食质量CHEI得分差异具有统计学意义(t=2.538、1.732,P<0.05)。3)调整体型后,权威型喂养风格的儿童实际完成的饮食质量CHEI得分显著高于专制型喂养风格(P<0.05)。4)权威型和纵容型两种喂养风格在儿童的体型分布上差异有统计学意义(χ^(2)=13.587,P=0.035)。结论专制型和纵容型两种喂养风格的家长对儿童饮食的完成情况控制性更差;而权威型喂养风格下的儿童较专制型喂养风格有着更高的膳食质量;纵容型喂养风格下的儿童较权威型喂养风格可能有着更高非低体重的比例。喂养风格对于存在疾病因素的儿童虽不能逆转其体型偏离的结局,但可能存在一定的保护因素。

关键词：养育者喂养照护风格饮食质量中国健康饮食指数

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A 7-year-old girl with giant congenital biliary dilatation

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Hepatobiliary Surgery and Nutrition 2023年第2期12卷 298-299页

作者： Xiaolei Xu Cancan gao Lizhen Zhu Xiaobin Feng haining Fan Department of Hepatobiliary and Pancreatic Surgery Affiliated Hospital of Qinghai UniversityXiningChina School of Clinical Medicine Tsinghua UniversityBeijingChina Qinghai Research Key Laboratory for Echinococcosis XiningChina Center of Hepatobiliary Pancreatic Disease Beijing Tsinghua Changgung HospitalBeijingChina Department of General Medicine PLA Air Force Medical HospitalBeijingChina

A 7-year-old girl presented to our out-patient clinic with complaints of abdominal mass and pain with yellowish skin for over 3 months.The patient was also accompanied by clinical manifestations such as nausea and vomiting,skin itching and clay-colored stools.She denied any past history of gastrointestinal bleeding or trauma.Examination revealed a non-tender swelling as it moved with breathing(Panel A).

关键词： congenital nausea vomiting

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Efficient blue light-responsed dithienylethenes with exceptional photochromic performance

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Chinese Chemical Letters 2023年第3期34卷 392-395页

作者： Ziyong Li Xinyu gao haining Zhang Xiaoxie Ma Yifang Liu Hui Guo Jun Yin College of Food and Drug College of Chemistry and Chemical EngineeringLuoyang Key Laboratory of Organic Functional MoleculesLuoyang Normal UniversityLuoyang 471934China College of Chemistry Key Laboratory of Pesticide and Chemical BiologyMinistry of EducationHubei International Scientific and Technological Cooperation Base of Pesticide and Green SynthesisInternational Joint Research Center for Intelligent Biosensing Technology and HealthCentral China Normal UniversityWuhan 430079China

Three novel dithienylethenes modified by bifluoroboron β-diketonate fragments have been successfully developed. Upon blue light irradiation, they reached photostationary state within 2-5 s, as well as 100% conversion ratio and photocyclization quantum yield of > 0.70. Such fascinating photochromism were endowed by collaborative role of electron-withdrawing effect of BF_(2)bdk group to reduce HOMO-LUMO electronic gap for the open isomer, together with intramolecular hydrogen bonds and CH-π interactions favoring antiparallel conformation fixation. Moreover, they displayed specific discrimination and photoswitchable bacterial imaging for S. aureus.

关键词： Dithienylethene Photochromism Fluorescent switching behavior Visible light Bifluoroboronβ-diketonate(BF_(2)bdk) Bacterial imaging

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基于“气化”理论探讨温阳药治疗肥胖的作用

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现代中医药 2024年第2期44卷 37-41页

作者：杲春阳秦海宁邱林杰任燕张晋北京大学国际医院北京102206 中国中医科学院西苑医院北京100091

基于气化理论探讨温阳药治疗肥胖的作用。肥胖是人体内“膏脂”异常堆积的一种代谢性疾病,其核心病机为气化不及,脏腑升降传输失常,使饮食物不归正化,水精不能四布,形成痰饮水湿等异常代谢产物,壅聚于体内所致。治疗上予温阳药鼓舞脏腑... 详细信息

基于气化理论探讨温阳药治疗肥胖的作用。肥胖是人体内“膏脂”异常堆积的一种代谢性疾病,其核心病机为气化不及,脏腑升降传输失常,使饮食物不归正化,水精不能四布,形成痰饮水湿等异常代谢产物,壅聚于体内所致。治疗上予温阳药鼓舞脏腑气化,同时根据不同证型予以温阳运气、温阳化气、温阳行气、温阳散火之法,使津液恢复输布。文章结合临床实际诊疗病例,以气化理论为基础,说明温阳药在治疗肥胖过程中的重要作用,为肥胖的临床治疗提供思路。

关键词：肥胖气化温阳药中医经典理论代谢性疾病

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增强微分偏振调制测距算法实现

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传感器与微系统 2024年第1期43卷 124-127页

作者：高书苑陈少飞李明高超常州大学机械与轨道交通学院江苏常州213164 中国科学院微电子研究所北京100094 海宁集成电路与先进制造研究院浙江嘉兴314400

针对偏振调制测距系统直接测量光强极小值分辨率低且扫频速度慢的问题,提出了基于增强微分的偏振测距算法。首先,根据测距原理分析了频率测量对距离测量精度的影响;然后,利用采样信号的对称特性提出增强微分算法,进行算法的原理、步骤... 详细信息

针对偏振调制测距系统直接测量光强极小值分辨率低且扫频速度慢的问题,提出了基于增强微分的偏振测距算法。首先,根据测距原理分析了频率测量对距离测量精度的影响;然后,利用采样信号的对称特性提出增强微分算法,进行算法的原理、步骤和关键参数分析,获得最佳参数组合范围;最后,搭建了偏振调制测距系统,验证提出的参数组合,并与拟合微分法进行测距精度和速度对比实验。实验结果表明:提出的方法相比于拟合微分法测距重复性由58μm提高至6.8μm,平均绝对测距精度提升至0.207mm,扫频步数由1100个减少至250个,测量时间减少至2s,精度和速度得到有效提升。

关键词：激光测距偏振调制增强微分法频率测量

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