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Understanding Bonding Nature of α-Keggin Polyoxometalates [XW12O40]n- (X = Al, Si, P, S): A Generalized Superatomic Perspective

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ENERGY & ENVIRONMENTAL MATERIALS 2024年第6期7卷 176-183页

作者： Li, Rui Shi, Yulei Yu, Famin Wang, Rui yan, haitao Teo, Boon K. Wang, Zhigang Capital Normal Univ Dept Phys Beijing 100048 Peoples R China Jilin Univ Coll Phys Key Lab Mat Simulat Methods & Software Minist Educ Changchun 130012 Peoples R China Jilin Univ Inst Atom & Mol Phys Changchun 130012 Peoples R China Jilin Univ Inst Theoret Chem Coll Chem Changchun 130012 Peoples R China Xiamen Univ Coll Chem & Chem Engn State Key Lab Phys Chem Solid Surfaces Xiamen 361005 Peoples R China

alpha-Keggin polyoxometalates (POMs) [XW12O40](n-) (X = Al, Si, P, S) are widely used in batteries owing to their remarkable redox activity. However, the mechanism underlying the applications appears inconsistent with the widely accepted covalent bonding nature. Here, first-principles calculations show that XW12 are core-shell structures composed of a shell and an XO4n- core, both are stabilized by covalent interactions. Interestingly, owing to the presence of a substantial number of electrons in W12O36 shell, the frontier molecular orbitals of XW12 are not only strongly delocalized but also exhibit superatomic properties with high-angular momentum electrons that do not conform to the Jellium model. Detailed analysis indicates that energetically high lying filled molecular orbitals (MOs) have reached unusually high-angular momentum characterized by quantum number K or higher, allowing for the accommodation of numerous electrons. This attribute confers strong electron acceptor ability and redox activity to XW12. Moreover, electrons added to XW12 still occupy the K orbitals and will not cause rearrangement of the MOs, thereby maintaining the stability of these structures. Our findings highlight the structure-activity relationship and provide a direction for tailor-made POMs with specific properties at atomic level.

关键词： first principles molecular orbital polyoxometalate redox activity superatom ELECTRONIC SHELL STRUCTURE CORRELATION-ENERGY BASIS-SET DENSITY STABILITY CHEMISTRY HETEROPOLyanIONS ORBITALS MODEL DFT

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基于高阶多道同步挤压广义S变换的多属性融合储层预测技术研究及应用

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海相油气地质 2024年第2期29卷 207-214页

作者：赵慧言高欢严海滔文冉宋修艳四川长宁天然气开发有限责任公司成都理工大学北京普瑞斯安能源科技有限公司

时频域地震精细解释建立在高分辨率时频分析算法的基础上。为适应高精度勘探开发的要求，在多道同步挤压广义S变换（MSGST）的基础上，提出了高阶多道同步挤压广义S变换（HMSGST），进一步聚焦时频分辨率，提高储层预测的精准性。通过... 详细信息

时频域地震精细解释建立在高分辨率时频分析算法的基础上。为适应高精度勘探开发的要求，在多道同步挤压广义S变换（MSGST）的基础上，提出了高阶多道同步挤压广义S变换（HMSGST），进一步聚焦时频分辨率，提高储层预测的精准性。通过理论信号、理论加噪信号对比6种时频算法的计算结果，验证了HMSGST具有高时频分辨率，对复杂信号具有更好的刻画能力。以某三维工区海相砂岩为例，基于HMSGST在时频域沿主要油气储层（T2层）提取时间切片，开展频率衰减梯度、分频相干等属性分析以增强对短轴河道、次级断裂等目标的识别能力和烃类检测能力，进一步结合曲率属性开展RGB多属性融合精细雕刻。对于不同工区、不同地质条件的地震数据，需要进行HMSGST的参数分析，适合的参数是达到更为准确的计算结果的前提。

关键词：时频分析高阶多道同步挤压广义S变换时频分辨率多属性融合储层预测

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基于STEAM教育理念的“民间传统技艺”课程教学改革与实践

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艺术研究（哈尔滨师范大学艺术学报） 2024年第2期 123-125页

作者：闫海涛白鹤哈尔滨师范大学

随着全球化和信息化的快速发展,教育模式和教育理念也在不断更新。STEAM教育作为一种重视实践、注重真实问题解决的跨学科教育理念,正逐渐成为全球教育领域关注的焦点。我国《教育信息化“十三五”规划》明确提出了有条件的地区要积极探... 详细信息

随着全球化和信息化的快速发展,教育模式和教育理念也在不断更新。STEAM教育作为一种重视实践、注重真实问题解决的跨学科教育理念,正逐渐成为全球教育领域关注的焦点。我国《教育信息化“十三五”规划》明确提出了有条件的地区要积极探索STEAM教育、众创空间等新型教育模式,着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力。(1)在这样的大背景下,将STEAM教育理念融入“民间传统技艺”课程进行教学改革与实践,利用信息技术促进美术教育教学内容和模式的改革,不仅有助于培养学生的主动探索精神,发展学生的创新意识,提升教学质量,更能为传统文化的传承与发展注入新的活力。

关键词： STEAM理念民间传统技艺课程教学改革

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巨厚非均质含水层中超深孔涌水量预测

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地质科技通报 2024年第4期43卷 302-310页

作者：陈迪闫海涛乔翔宇王全荣中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430056 中国地质大学(武汉)环境学院武汉430078

解析解模型计算效率高,被广泛应用于估计含水层涌水量。然而,这类模型包含许多假设条件,例如:含水层是均质的、抽水量是常数、忽略井内水头损失等,因此被称为均质模型。事实上,这些假设条件往往得不到满足,导致结果产生不可忽略的误差,... 详细信息

解析解模型计算效率高,被广泛应用于估计含水层涌水量。然而,这类模型包含许多假设条件,例如:含水层是均质的、抽水量是常数、忽略井内水头损失等,因此被称为均质模型。事实上,这些假设条件往往得不到满足,导致结果产生不可忽略的误差,尤其是非均质巨厚含水层。同时,均质模型无法估计破碎带的渗透系数与涌水量,不利于解决隧道施工过程中的水患问题。依托新疆天山胜利隧道项目,开展了2次抽水试验。基于综合测井数据和钻孔数据建立地质模型;采用非均质数值模拟方法定量研究超深孔的地下水涌水量。采用第一次抽水试验的观测数据率定模型中的参数,采用第二次抽水试验的观测数据验证模型与率定后参数的合理性。模型反演了破碎带、完整花岗岩和较完整花岗岩的渗透系数,分别为0.00093,0.0005,0.0003 m/d;预测了总涌水量与破碎带的涌水量,分别为14.80,10.46 m^(3)/h,其中破碎带的涌水量占总涌水量的70.676%。野外的观测数据表明超深孔抽水试验过程中井筒内存在水头损失。非均质数值模拟模型比均质模型更能解释超深孔抽水试验数据,均质模型计算的总涌水量结果为18.67 m3/h,高估了涌水量。在隧道施工过程中,非均质模型获取的水动力学参数和涌水量更加可靠。

关键词：含水层非均质性抽水试验地下水超深孔涌水量

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影响麦司卡林诱导小鼠甩头反应的神经元类型筛选鉴定

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中国药理学与毒理学杂志 2024年第5期38卷 353-359页

作者：王媛媛周培岚闫海涛苏瑞斌南京中医药大学江苏南京210023 军事科学院军事医学研究院国家安全特需药品全国重点实验室神经精神药理学北京市重点实验室北京100850

目的探究影响5-羟色胺(5-HT)能致幻剂麦司卡林诱导小鼠甩头反应(HTR)的神经元类型。方法 (1)成年雄性C57BL/6J小鼠随机分成正常对照组和麦司卡林(1.56,3.125,6.25,12.5,25和50 mg·kg^(-1))组,每组15只,ip给予相应药物后观察30 min内小... 详细信息

目的探究影响5-羟色胺(5-HT)能致幻剂麦司卡林诱导小鼠甩头反应(HTR)的神经元类型。方法 (1)成年雄性C57BL/6J小鼠随机分成正常对照组和麦司卡林(1.56,3.125,6.25,12.5,25和50 mg·kg^(-1))组,每组15只,ip给予相应药物后观察30 min内小鼠HTR次数。(2)将5-HT 2A受体(5-HT_(2A)R)基因双侧LoxP纯合子(5-HT_(2A)^(flox/flox))小鼠分别与钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱα环化重组酶阳性(CaMKⅡα^(cre/+))、小清蛋白(PV)^(cre/+)、生长抑素(SOM)^(cre/+)或血管活性肠肽(VIP)^(cre/+)小鼠杂交得到不同类型神经元的5-HT_(2A)受体条件性敲除(cKO)小鼠(5-HT_(2A)^(ΔCaMKⅡα),5-HT_(2A)^(ΔPV),5-HT_(2A)^(ΔSOM)和5-HT_(2A)^(ΔVIP)),将每类cKO小鼠随机分为正常对照组和麦司卡林12.5 mg·kg^(-1)组,每组15只,ip给予相应药物后记录30 min内小鼠HTR次数。(3)将每类5-HT_(2A)R cKO小鼠随机分为正常对照组和麦司卡林12.5 mg·kg^(-1)组,每组12只,ip给予相应药物后记录30 min内小鼠自发活动。结果 (1)与正常对照组相比,麦司卡林3.125,6.25,12.5和25 mg·kg^(-1)组小鼠HTR显著增加(P<0.05,P<0.01)。(2)不同类型神经元的5-HT_(2A)R cKO小鼠中,只有5-HT_(2A)^(ΔCaMKⅡα)小鼠正常对照组与麦司卡林12.5 mg·kg^(-1)组间HTR次数无差异,而在5-HT_(2A)^(ΔPV),5-HT_(2A)^(ΔSOM)和5-HT_(2A)^(ΔVIP)小鼠中,与正常对照组相比,麦司卡林12.5 mg·kg^(-1)组小鼠HTR均显著增加(P<0.01)。(3)所有cKO小鼠正常对照组与麦司卡林12.5 mg·kg^(-1)组间自发活动均无显著差异。结论锥体神经元参与介导了麦司卡林对小鼠HTR的诱导作用。

关键词：麦司卡林甩头反应锥体神经元 5-HT_(2A)受体

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微动探测方法在煤矿废渣调查中的应用研究

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能源与环保 2024年第1期46卷 168-172,192页

作者：牛广天闫海涛陈迪中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430056

在废弃煤矿环境问题日益凸显的形势下,堆弃矿渣及煤矸石引起的各种环境问题急需解决。针对煤矸石堆积体调查中遇到的基岩埋深问题,首次提出利用微动探测方法进行探查,并在中国东南部某矿区进行了场地实验,实验中将微动探测方法与钻探相... 详细信息

在废弃煤矿环境问题日益凸显的形势下,堆弃矿渣及煤矸石引起的各种环境问题急需解决。针对煤矸石堆积体调查中遇到的基岩埋深问题,首次提出利用微动探测方法进行探查,并在中国东南部某矿区进行了场地实验,实验中将微动探测方法与钻探相结合,采用标定-推断-验证的工作流程,进行煤矸石-基岩分界面探查工作。研究发现微动探测方法能够较为精确地探测煤矸石堆积体与基岩分界面位置,相较于钻探方法,微动探测方法具有灵活、经济、高效等优点。

关键词：煤矸石矿渣堆积体微动探测方法无损检测

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A Micro S-Shaped Optical Fiber Temperature Sensor Based on Dislocation Fiber Splice

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Photonic Sensors 2017年第4期7卷 372-376页

作者： haitao yan Pengfei LI Haojie ZHANG Xiaoyue SHEN Yongzhen WANG College of Physics Engineering Henan University of Science & Technology Luoyang 471003 China The Puyang Photoelectric Industry Technology Institute Pu Yang 457100 China

We fabricated a simple, compact, and stable temperature sensor based on an S-shaped dislocated optical fiber. The dislocation optical fiber has two splice points, and we obtained the optimal parameters based on the theory and our experiment, such as the dislocation amount and length of the dislocation optical fiber. According to the relationship between the temperature and the peak wavelength shift, the temperature of the environment can be obtained. Then, we made this fiber a micro bending as S-shape between the two dislocation points, and the S-shaped micro bending part could release stress with the change in temperature and reduce the effect of stress on the temperature measurement. This structure could solve the problem of sensor distortion caused by the cross response of temperature and stress. We measured the S-shaped dislocation fiber sensor and the dislocation fiber without S-shape under the same environment and conditions, and the S-shaped dislocation fiber had the advantages of the stable reliability and good linearity.

关键词： Dislocated optical fiber temperature sensor interference cross-sensitivity

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豫南烟区农户烟草生产碳足迹调查分析

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烟草科技 2024年第3期57卷 71-79页

作者：郑煜刘剑君李建华张富生王龙飞阎海涛赵浩宾遆晋松河南农业大学烟草学院郑州市218号450046 河南省烟草公司郑州市450018 河南省烟草公司许昌市公司河南省许昌市461000 河南省烟草公司平顶山市公司河南省平顶山市467002

为探明我国烟草农业碳排放特征,推进烟草农业绿色低碳体系构建,基于农户调研数据,利用农业碳足迹理论定量分析豫南烟区烟叶农户生产碳足迹,明确农户在烟草生产过程中碳排放特征,研究豫南烟区烟草生产肥料碳足迹与单位面积产值的关系,烟... 详细信息

为探明我国烟草农业碳排放特征,推进烟草农业绿色低碳体系构建,基于农户调研数据,利用农业碳足迹理论定量分析豫南烟区烟叶农户生产碳足迹,明确农户在烟草生产过程中碳排放特征,研究豫南烟区烟草生产肥料碳足迹与单位面积产值的关系,烟叶单位面积产量与不同功能单位碳足迹的关系。结果表明,豫南烟区烟草生产系统单位面积、单位产量、单位产值碳足迹以CO_(2)当量(CO_(2)-eq)计,分别为12 630.03 kg CO_(2)-eq·hm^(-2)、6.62 kg CO_(2)-eq·kg^(-1)、0.21 kg CO_(2)-eq·￥^(-1);烘烤用煤、烘烤用电、农膜、肥料施用是豫南烟区烟草生产碳足迹的主要来源,分别占比67.4%、14.5%、6.1%、4.0%;基于单位面积高产值,28.04%调研农户的肥料碳足迹和氮肥碳足迹过高;基于烟叶低单位面积碳足迹,20.56%农户产量过低。因此,保持烟叶产量的同时,减少生产环节碳排放是豫南烟区发展绿色烟草农业的关键,推广清洁能源烤房、肥料优化管理将成为未来豫南烟区绿色烟草生产的重要举措。

关键词：烟草生产碳足迹低碳烟草农业氮肥

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THz time-domain spectroscopy of amino acids

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Chinese Science Bulletin 2005年第15期50卷 1561-1565页

作者： WANG Weining YUE Weiwei yan haitao ZHANG Cunlin ZHAO Guozhong Department of Physics Capital Normal University. Beijing 100037China

The optical characteristics of four kinds of amino acids (tyrosine, arginine, histidine and glutamine) filled with nitrogen at room temperature were studied by THz time-domain spectroscopy (THz-TDS). Well-resolved absorption and refractive spectrums between 0.1 and 2.8 THz were obtained based on the physical model for extract-ing the optical parameters of materials in THz range. The results not only fill up the spectra gap of amino acids in far-infrared range, supply data for amino acid molecular identification and conformation analysis, but also demon-strate significantly potential to promote the research and application of biological materials in bio-chemical and medical fields by THz-TDS.

关键词：太赫时域光谱学氨基酸指纹光学参数

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Influence of High-Density Bedding Plane Characteristics on Hydraulic Fracture Propagation in Shale Oil Reservoir

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Computer Modeling in Engineering & Sciences 2024年第9期140卷 3051-3071页

作者： Xiao yan Di Wang haitao Yu State Key Laboratory of Shale Oil and Gas Enrichment Mechanisms and Effective Beijing102206China State Energy Center for Shale Oil Research and Development Beijing102206China Department of Geotechnical Engineering College of Civil Engineering Tongji UniversityShanghai200092China Petroleum Exploration and Production Research Institute SINOPECBeijing102206China Key Laboratory of Deep Earth Science and Engineering(Sichuan University) Ministry of EducationChengdu610065China

The existence of high-density bedding planes is a typical characteristic of shale oil *** the behavior of hydraulic fracturing in high-density laminated rocks is significant for promoting shale oil *** this study,a hydraulic fracturing model considering tensile failure and frictional slip of the bedding planes is established within the framework of the unified pipe-interface element method(UP-IEM).The model developed for simulating the interaction between the hydraulic fracture and the bedding plane is validated by comparison with experimental *** hydraulic fracturing patterns in sealed and unsealed bedding planes are ***,the effects of differential stress,bedding plane permeability,spacing,and the friction coefficient of the bedding plane are *** results showed that a single main fracture crossing the bedding planes is more likely to form in sealed bedding planes under high differential *** decrease in bedding plane permeability and the increase in the friction coefficient also promote the fracture propagating perpendicular to the bedding *** with high-density bedding planes has a poorer fracturing effect than that with low-density bedding planes,as the hydraulic fracture is prone to initiate and propagate along the bedding ***,higher injection pressure is needed to maintain fracture propagation along the *** increase in bedding density will lead to a smaller fracturing *** fluid seepage into the bedding planes slows shale *** is recommended that increasing the injection flow rate,selecting alternative fracturing fluids,and employing multi-well/multi-cluster fracturing may be efficient methods to improve energy production in shale oil reservoirs.

关键词： Hydraulic fracturing bedding planes shale unified pipe-interface element method

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