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Functional decoration on a regenerable bifunctional porous covalent organic framework probe for rapid detection and adsorption of copper ions

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Rare Metals 2024年第2期43卷 758-769页

作者： Yu-Long li Xi-Lang Jin Yi-Ting Ma Jing-Rui liu Fazal Raziq Peng-Yuan Zhu Zhi-Feng Deng Hong-Wei Zhou Wei-Xing Chen Wen-Huan Huang School of Materials and Chemical Engineering Xi’an Technological UniversityXi’an710021China Yulin Boyi-Jingking Research Institute of Industrial Technology Development Research Yulin719054China KAUST Catalysis Center King Abdullah University of Science and Technology23955-6900ThuwalKingdom of Saudi Arabia Key Laboratory of Chemical Additives for China National light Industry College of Chemistry and Chemical EngineeringShaanxi University of Science and TechnologyXi’an710021China National and Local Joint Engineering Laboratory for Slag Comprehensive Utilization and Environmental Technology School of Materials Science and EngineeringShaanxi University of TechnologyHanzhong723001China

Developing fluorescence porous probe for detecting and eliminating Cu^(2+) contamination in water or biosystem is an essential research project that has attracted considerable attention.However,improving the fluorescence detecting efficiency while enhancing the adsorption capacity of the porous probe is of great challenge.Herein,a bifunctional two-dimensional imine-based porous covalent organic framework(TTP-COF)probe was designed and synthesized from 1,3,5-tris(4-aminophenyl)benzene(TAPB)and 2,4,6-Triformylphloroglucinol(TP)ligand.TTP-COF displayed rapid detection of Cu^(2+)(limit of detection(LOD)=10 nmol·L^(−1) while achieving a high adsorption capacity of 214 mg·g^(−1)(pH=6)at room temperature with high reusability(>5 cycles).The key roles and contributions of highπ-conjugate and delocalized electrons in TABP and functional–OH groups in TP were proved.More importantly,the fluorescence quenching mechanism of TTP-COF was studied by density functional theory theoretical calculations,revealing the crucial role of intramolecular hydrogen bonds among C=N and–OH groups and the blocking of the excited state intramolecular proton transfer process in detecting process of Cu^(2+).

关键词： Covalent organic framework(COF) Excited-state intramolecular proton transfer(ESIPT) Copper ion detection Copper ion adsorption Renewability

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Application of diatomite as an effective polysulfides adsorbent for lithium-sulfur batteries

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Journal of Energy Chemistry 2017年第6期26卷 1267-1275页

作者： Zhong li Nan Zhang Yubao Sun hanzhong Ke Hansong Cheng Sustainable Energy Laboratory Faculty of Material Science and ChemistryChina University of Geosciences(Wuhan)Wuhan 430074HubeiChina

The lithium–sulfur batteries show the great potential to be the most promising candidate for high energy applications. However, the shuttling of soluble polysulfides deteriorates the battery performance tremendously. To suppress the diffusion of soluble polysulfides, diatomite that has abundant natural three-dimensional ordered pores is incorporated into the cathode to trap polysulfides. The composite cathode material(S-DM-AB for short), including sulfur(S), diatomite(DM), and acetylene black(AB) is prepared by an impregnation method. For comparison, another composite cathode material(S-AB for short) including sulfur and acetylene black is also prepared by the same method. The battery with S-DMAB composite cathode material delivers a discharge capacity of 531.4 m Ah/g after 300 cycles at 2 C with a capacity retention of 51.6% at room temperature. By contrast, the battery with S-AB composite cathode material delivered a capacity of only 196.9 m Ah/g with a much lower capacity retention of 18.6% under the same condition. The addition of diatomite in the cathode is proved to be a cheap and effective way to improve the life time of the lithium sulfur batteries.

关键词： lithium–sulfur batteries Diatomite Adsorbent Cycle performance

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The equivalence between two types of exponential stabilities

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Chinese Science Bulletin 1998年第18期43卷 1583-1584页

作者： li, Xunjing Wu, hanzhong Institute of Mathematics Fudan University Shanghai China

Explains mathematical sets illustrating the value of two types of exponential stabilities. Computations and contractions proving the two's equivalence; Answers proving the algebraic theorem.

关键词： The equivalence between two types of exponential stabilities

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非最小相位的单电感双输出Buck-Boost变换器的复合控制方法

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浙江大学学报（工学版） 2024年第6期58卷 1266-1274,1314页

作者：皇金锋李啸天陕西理工大学电气工程学院陕西汉中723001

单电感双输出Buck-Boost (SIDO Buck-Boost)变换器在电感电流连续模式(CCM)下工作存在交叉影响以及非最小相位特性的问题.为了解决上述问题,提出基于储能函数的扩张状态观测器(ESO)的改进非奇异快速终端滑模(NFTSM)和自抗扰控制(ADRC)... 详细信息

单电感双输出Buck-Boost (SIDO Buck-Boost)变换器在电感电流连续模式(CCM)下工作存在交叉影响以及非最小相位特性的问题.为了解决上述问题,提出基于储能函数的扩张状态观测器(ESO)的改进非奇异快速终端滑模(NFTSM)和自抗扰控制(ADRC)相结合的控制策略.设计主路控制器,对系统的传递函数进行拟合得到ADRC范式,利用该范式对主路进行解耦控制.设计支路控制器,采用改进型ESO对储能函数进行观测,并将观测值反馈补偿到非奇异快速终端滑模控制律中,达到支路解耦的效果.为了抑制滑模控制的抖振问题,对趋近律进行改进.利用Lyapunov理论证明系统稳定性.基于硬件在环(HIL)实验平台进行实验验证.结果表明,所提控制策略与PI控制策略以及基于ESO的滑模控制策略相比,在超调量和响应时间上具有较好的效果.

关键词：单电感双输出 Buck-Boost变换器非奇异快速终端滑模控制自抗扰控制改进滑模趋近律

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Spatiotemporal distribution, environmental risk and carbon emission reduction potential of livestock manure in Shaanxi Province, China

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Frontiers of Agricultural Science and Engineering 2024年第3期11卷 381-396页

作者： Mengyuan QIAO Jianchun ZHU Ronghua li Junting PAN Ran XIAO Hailong WANG Kuok Ho Daniel TANG Zengqiang ZHANG College of Humanities & Social Development Northwest A&F University College of Natural Resources and Environment Northwest A&F University Key Laboratory of Low-carbon Green Agriculture in Northwestern China Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Non-point Source Pollution of Ministry of Agricultural and Rural Affairs Institute of Agricultural Resources and Regional Planning Chinese Academy of Agricultural Sciences Interdisciplinary Research Center for Agriculture Green Development in Yangtze River Basin College of Resources and Environment Southwest University Biochar Engineering Technology Research Center of Guangdong Province School of Environmental and Chemical Engineering Foshan University Department of Environmental Science University of Arizona

Shaanxi is a leading province in animal husbandry（AH） in China. However, the lack of provincial information on the characteristics and utilization potential of livestock manure（LM） hinders crucial management decisions. Therefore, we investigated the spatiotemporal distribution, availability and biogas potential of LM in Shaanxi, and examine the carbon emission reduction potential of AH.There has been a 1.26-fold increase in LM quantities in Shaanxi over the past 35 years, reaching 4635.6 × 10～4 t by 2021. LM was mainly concentrated in northern Shaanxi and the eastern part of hanzhong. Cattle and pig manure were the primary sources of LM, with the average LM land-load of 14.57 t·ha-1in 2021. While the overall AH in Shaanxi has not exceeded the environmental capacity, the actual scales of AH in Ankang and hanzhong have already surpassed the respective environmental capacities, posing a higher risk of N and P pollutions. In 2021, the estimated biogas energy potential of LM was 1.2 × 1011MJ. From 2012 to 2021, the average carbon emission reduction potential in Shaanxi was 22%, with an average potential scale of 10%. The results of this research provide valuable data and policy recommendations for promoting the intensive use of LM and reducing carbon emissions in Shaanxi.

关键词： livestock manure emission estimation N and P loads biogas potential carbon emission reduction

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陕南勉县寒武系仙女洞组生物礁岩相学及古环境分析

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沉积学报 2024年第2期42卷 608-618页

作者：李雅兰李飞吕月健王夏王曾俊李红易楚恒李杨凡曾伟李怡霖西南石油大学地球科学与技术学院成都610500 西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室和天然气地质四川省重点实验室成都610500 成都理工大学沉积地质研究院成都610059

【目的】生物礁演化史上一个关键节点是寒武纪早期广泛出现了后生动物古杯与微生物群落的联合造礁,该造礁群落形成环境和发育条件值得探讨。【方法】以华南板块西北缘汉南—米仓山地区的勉县大河坝剖面为例,对寒武系仙女洞组沉积序列和... 详细信息

【目的】生物礁演化史上一个关键节点是寒武纪早期广泛出现了后生动物古杯与微生物群落的联合造礁,该造礁群落形成环境和发育条件值得探讨。【方法】以华南板块西北缘汉南—米仓山地区的勉县大河坝剖面为例,对寒武系仙女洞组沉积序列和生物礁临近层位开展了系统的岩相学、沉积学和元素地球化学分析。【结果】岩相学特征显示礁体形成于海退背景下的临滨带环境,建造过程可依次分为钙质微生物主导、古杯动物大量繁盛以及古杯与钙质微生物联合建造三个阶段。生物礁灰岩中的陆源碎屑组分含量向上增多,且颗粒变粗,顶部被中—细砂岩覆盖。【结论】古杯—钙质微生物礁生长过程中对低强度的陆源碎屑输入具有一定的耐受度,当粗粒陆源碎屑组分的持续、高强度输入时将造成生物礁发育终止。本实例揭示了古杯—钙质微生物造礁群落生长过程与海底生态指标的相关性,可为古环境学、沉积学和储层地质学相关研究提供参考。

关键词：古杯—钙质微生物群落礁灰岩古环境指标寒武纪第三期汉南—米仓山地区

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铁路高低塔混合梁斜拉桥约束体系设计

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世界桥梁 2024年第1期52卷 25-31页

作者：李方柯中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600

汉巴南铁路嘉陵江大桥主桥采用(45+55+58+335+58+49)m高低塔混合梁斜拉桥,以降低结构内力和位移响应、优化行车条件及轨道结构使用性能为目标,对大桥的约束体系进行设计。选取3种纵向约束、5种横向约束体系方案,建立有限元模型分析各方... 详细信息

汉巴南铁路嘉陵江大桥主桥采用(45+55+58+335+58+49)m高低塔混合梁斜拉桥,以降低结构内力和位移响应、优化行车条件及轨道结构使用性能为目标,对大桥的约束体系进行设计。选取3种纵向约束、5种横向约束体系方案,建立有限元模型分析各方案静力及地震作用下的结构响应,得到纵向采用阻尼约束或支座位移约束的半飘浮体系时结构静力响应差异较小,采用阻尼约束时的地震响应较小,横向采用阻尼约束或挡块限位约束均能实现较好的耗能限位效果,采用阻尼约束时的减震效率不高。根据各方案地震响应结果,结合行车条件及轨道结构的性能需求,该桥纵向采用组合式约束体系,运营及设计地震作用下为带支座纵向位移约束的半飘浮体系,罕遇地震作用下为带纵向阻尼约束的半飘浮体系;横向采用固定支座+限位挡块的方案;根据约束方案确定了约束布置和相关技术参数,实现了铁路桥梁的性能目标。

关键词：高速铁路桥斜拉桥高低塔混合梁约束体系桥梁设计

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经尿道手术机器人的性能评价和应用研究

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中华泌尿外科杂志 2023年第4期44卷 301-306页

作者：连鹏鹄李汉忠中国医学科学院北京协和医院泌尿外科北京100710

目的评价新型主从操作式经尿道手术机器人系统的性能,验证其安全性和有效性。方法2021年9月北京协和医院2名泌尿外科医生(A和B)应用经尿道手术机器人样机进行仿真人体组织模型实验。本研究采用的经尿道手术机器人系统包括:主端控制平台... 详细信息

目的评价新型主从操作式经尿道手术机器人系统的性能,验证其安全性和有效性。方法2021年9月北京协和医院2名泌尿外科医生(A和B)应用经尿道手术机器人样机进行仿真人体组织模型实验。本研究采用的经尿道手术机器人系统包括:主端控制平台、从端手术平台和末端执行器。主端控制平台采用Omega7力反馈主手作为主控制器,自由度包括:上下平移、左右平移、前后平移、末端旋转、末端俯仰、末端摆动、末端操作。从端手术平台采用Med7七自由度医疗协作机械臂,通过末端执行器操作电切镜。末端执行器采用模块化设计,最大化兼容现有手术器械。2名医生均分别常规组装电切镜和经尿道手术机器人各20次,计算组装时间。常规组装电切镜时间包括电切镜安装、连接镜头和光源后,医生手持电切镜进入实验模块的时间。组装手术机器人时间包括将电切镜与末端执行器安装,并连接镜头和光源后进入实验模块的时间。2名医生分别进行25次模拟前列腺电切手术和5次模拟膀胱电切手术。将猪的小肠、心脏和胃缝合构建模拟人体的尿道、前列腺和膀胱结构:尿道(猪小肠)长16~18cm,前列腺(猪心脏)大小约5cm×5cm×6cm,膀胱(猪胃)容量250~300ml。将模型置于3D打印套盒中,模拟尿道与硅胶阴茎贴合。模拟前列腺电切手术:医生于主端控制平台操作手柄,通过人机交互控制从端执行器,直视下围绕不动点切除“前列腺”,模拟标准经尿道前列腺切除术,切除范围为从模拟膀胱颈至模拟前列腺尖部,切除两侧叶和中叶。每次手术时间40min,记录切除组织重量。模拟经尿道膀胱电切手术:每次手术需切除模拟膀胱的三角区、两侧壁和顶部区域,记录是否发生穿孔。通过手术对机器人的主从操作距离准确度、操作姿态准确度、主从操作姿态重复度、不动点准确度、主从控制启动延迟时间和主从控制跟随延迟时间、机械臂摆动范围、极限位点等指标进行验证。结果经尿道手术机器人性能测试结果显示,末端执行器定位精度<0.5mm,主从操作距离准确度≤0.5mm,重复性距离≤0.2mm;主从操作姿态准确度角度a≤0.30°,角度b≤0.30°,角度c≤0.15°;不动点准确度≤0.6mm,机械臂最大活动空间为半径(1493±5)mm的半球形空间。主从控制启动延迟时间和主从控制跟随延迟时间均≤100ms。从端机械臂末端在运动中受到外力碰撞时,系统可自动停止机械臂运动,此时外力为(70±7)N;不动点设置范围30~170mm。医生A和医生B组装经尿道手术机器人时间分别为(111.35±57.88)s和(111.70±58.30)s(P=0.996),常规组装电切镜时间分别为(44.90±4.89)s和(44.90±5.16)s(P=0.679),2名医生间比较差异均无统计学意义;2名医生的机器人组装时间均多于常规组装时间,差异均有统计学意义(P=0.001,P=0.001)。随组装次数增加,机器人组装时间进行性下降,5次组装后时间稳定≤120s。医生A和医生B切除的前列腺组织重量分别为(43.60±12.42)g和(43.45±12.63)g,差异无统计学意义(P=0.954)。模拟膀胱电切手术中,机器人系统可顺利完成模拟膀胱的三角区、两侧壁和顶部组织切除。手术实验中系统运行流畅,未发生机械故障,无模块损伤、穿孔等并发症发生。结论经尿道手术机器人能够安全、有效地完成经尿道电切手术。

关键词：经尿道手术机器人远程运动中心人机交互主从控制

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全面抗战时期国立第五中学大后方办学研究

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陕西理工大学学报（社会科学版） 2024年第2期42卷 64-76页

作者：李力陕西理工大学教育科学学院陕西汉中723000

全面抗战时期,国民政府教育部先后在大后方创设34所国立中学。办学八年,国立中学在提升中等教育水准、助推高等教育发展以及推进中西部文教和社会发展方面发挥了深远影响。鉴于目前少有从兴学育才的视角梳理与考察抗战时期国立中学大后... 详细信息

全面抗战时期,国民政府教育部先后在大后方创设34所国立中学。办学八年,国立中学在提升中等教育水准、助推高等教育发展以及推进中西部文教和社会发展方面发挥了深远影响。鉴于目前少有从兴学育才的视角梳理与考察抗战时期国立中学大后方办学理念与实践的专门研究,选择1938年创办,1946年复员,始终坚持在甘肃天水办学,最终形成优异的办学质量,作育大批优秀人才的国立第五中学作为研究个案,以学校办学历程为主线,综合运用文献史料,还原与再现烽火年代国立五中艰难办学和作育人才的历史图景,加深对其遵循教育规律办学,重视培养学生全面发展教育理念的认识。国立五中在八年办学实践中形成了重视培育抗战精神、重视延揽品学兼优之良师、重视文化育人、重视积极影响大后方建设等办学特色,足资后世借鉴。深入研究国立五中的办学育人实践,既有助于传承与弘扬抗战文化与抗战精神,也可为推进和深化当前中学教育发展与改革提供历史借鉴。

关键词：抗战时期国立第五中学大后方甘肃天水办学特色

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双极性直流微电网的改进型高阶滑模自抗扰控制

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电力系统保护与控制 2024年第9期52卷 111-122页

作者：陈旭皇金锋李聪林陕西理工大学电气工程学院陕西汉中723001

针对双极性直流微电网中分布式新能源的系统功率波动、负载侧负荷频繁投切等不确定因素所引起母线电压波动问题,以基于风光互补含混合储能的双极性直流微电网为研究对象,提出一种双闭环改进型高阶滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰... 详细信息

针对双极性直流微电网中分布式新能源的系统功率波动、负载侧负荷频繁投切等不确定因素所引起母线电压波动问题,以基于风光互补含混合储能的双极性直流微电网为研究对象,提出一种双闭环改进型高阶滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰理论将控制系统拟合为一阶系统模型,转化为自抗扰控制系统范式。其次,设计了改进型超螺旋滑模控制器代替传统自抗扰控制中的线性控制器,引入了具有快速收敛性的级联有限时间扩张状态观测器代替线性扩张状态观测器,既能通过高阶滑模控制算法抑制抖振,又能提高对系统集总扰动的估计精度,从而利用非线性控制策略的优势改善系统动态响应过程及抗扰性能。然后,通过Lyapunov理论证明控制系统的稳定性。最后,基于Matlab/Simulink仿真软件以及搭建实验平台对3种不同控制策略进行对比验证,实验表明所提控制能够很好地抵抗扰动和提高系统的暂态性能。

关键词：双极性直流微电网级联有限时间扩张状态观测器改进型超螺旋滑模自抗扰控制抗扰性能

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