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Structural optimization and performance trade-off strategies for semi-crystalline sulfonated poly(arylene ether ketone) membranes in high-concentration direct methanol fuel cells

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Journal of Energy Chemistry 2023年第10期85卷 67-75,I0004页

作者： Di Liu Yunji Xie Zhe Zhao Jinbao Li jinhui pang Zhenhua Jiang National&Local Joint Engineering Laboratory for Synthesis Technology of High Performance Polymer Jilin UniversityChangchun 130012JilinChina School of Chemistry and Life Science Changchun University of TechnologyChangchun 130012JilinChina

Direct methanol fuel cells(DMFCs) have attracted extensive attention as promising next-generation energy conversion devices. However, commercialized proton exchange membranes(PEMs) hardly fulfill the demand of methanol tolerance for DMFCs employing high-concentration methanol ***, we report a series of semi-crystalline poly(arylene ether ketone) PEMs with ultra-densely sulfonic-acid-functionalized pendants linked by flexible alkyl chains, namely, SL-SPEK-x(where x represents the molar ratio of the novel monomer containing multiple phenyl side chain to the bisfluoride monomers). The delicate structural design rendered SL-SPEK-x membranes with high crystallinity and well-defined nanoscale phase separation between hydrophilic and hydrophobic phases. The reinforcement from poly(ether ketone) crystals enabled membranes with inhibited dimensional variation and methanol penetration. Furthermore, microphase separation significantly enhanced proton conductivity. The SL-SPEK-12.5 membrane achieved the optimum trade-off between proton conductivity(0.182 S cm^(-1), 80 ℃), water swelling(13.6%, 80 ℃), and methanol permeability(1.6 × 10^(-7)cm~2 s^(-1)). The DMFC assembled by the SL-SPEK-12.5 membrane operated smoothly with a 10 M methanol solution, outputting a maximum power density of 158.3 mW cm^(-2), nearly twice that of Nafion 117(94.2 mW cm^(-2)). Overall, the novel structural optimization strategy provides the possibility of PEMs surviving in high-concentration methanol solutions, thus facilitating the miniaturization and portability of DMFC devices.

关键词： Semi-crystalline Ultra-densely sulfonated Flexible alkyl spacer Microscopic morphology High-concentration direct methanol fuel cell

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Robust sulfonated poly(ether ether ketone) nanochannels for high-performance osmotic energy conversion

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National Science Review 2020年第8期7卷 1349-1359页

作者： Yuanyuan Zhao Jin Wang Xiang-Yu Kong Weiwen Xin Teng Zhou Yongchao Qian Linsen Yang jinhui pang Lei Jiang Liping Wen CAS Key Laboratory of Bio-inspired Materials and Interfacial Science Technical Institute of Physics and Chemistry Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences Key Laboratory of Super Engineering Plastic of Ministry of Education Jilin University School of Future Technology University of Chinese Academy of Sciences Mechanical and Electrical Engineering College Hainan University School of Science Northwestern Polytechnical University

The membrane-based reverse electrodialysis(RED) technique has a fundamental role in harvesting clean and sustainable osmotic energy existing in the salinity gradient. However, the current designs of membranes cannot cope with the high output power density and robustness. Here, we construct a sulfonated poly(ether ether ketone)(SPEEK) nanochannel membrane with numerous nanochannels for a membrane-based osmotic power generator. The parallel nanochannels with high space charges show excellent cation-selectivity, which could further be improved by adjusting the length and charge density of nanochannels. Based on numerical simulation, the system with space charge shows better conductivity and selectivity than those of a surface-charged nanochannel. The output power density of our proposed membrane-based device reaches up to 5.8 W/m2by mixing artificial seawater and river water. Additionally,the SPEEK membranes exhibit good mechanical properties, endowing the possibility of creating a high-endurance scale-up membrane-based generator system. We believe that this work provides useful insights into material design and fluid transport for the power generator in osmotic energy conversion.

关键词： SPEEK membrane nanochannel ion-selectivity salinity gradient power generation

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Synthesis of Fe^(3+)-doped Aminated Lignin as A Peroxidase Mimic for Colorimetric Detection of H_(2)O_(2) and Glucose

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Paper And Biomaterials 2021年第4期6卷 1-11页

作者： Lijun Li Xin Liu Yixin Shi jinhui pang Jun Yang Feng Xu Xueming Zhang Beijing Key Laboratory of Lignocellulosic Chemistry Beijing Forestry UniversityBeijing100083China College of Marine Science and Biological Engineering Qingdao University of Science and TechnologyQingdaoShandong Province266042China

Peroxidase plays an important role in living systems;however,its storage difficulty and easy inactivation have limited its applications in complex *** address these problems,herein,we proposed a method to synthesize peroxidase mimics by amination,carbonization,and Fe^(3+)-doping of industrial alkali *** Fe^(3+)-doped lignin-based peroxidase mimic(Fe-LPM),with active centers of coordination between Fe^(3+)and N atoms,showed higher tolerance to pH value and temperature than natural *** Fe-LPM,10-100 mmol/L of H_(2)O_(2) and glucose could be colorimetrically detected with the lowest detection limits of 80μmol/L and 1.5 mmol/L and visual detection limits of 1.0 mmol/L and 10 mmol/L,*** Fe-LPM maintained peroxidase-like activity after 10 cycles and could even be used for H_(2)O_(2) detection in practical *** work not only provides a new approach to synthesize peroxidase mimics using biomass materials but also promotes the high-value utilization of lignin.

关键词： amination lignin Fe^(3+)-doping peroxidase mimics

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基于不确定性的深度强化学习探索方法综述

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计算机应用研究 2023年第11期40卷 3201-3210页

作者：逄金辉冯子聪北京理工大学计算机学院北京100081

深度强化学习(DRL)近年来在诸多复杂序列决策问题场景中(如游戏人工智能、无人驾驶、机器人和金融等)都取得了重要的成就。然而,在诸多现实场景中,深度强化学习的应用面临着采样成本高昂、效率低下的问题。场景中无处不在的不确定性是... 详细信息

深度强化学习(DRL)近年来在诸多复杂序列决策问题场景中(如游戏人工智能、无人驾驶、机器人和金融等)都取得了重要的成就。然而,在诸多现实场景中,深度强化学习的应用面临着采样成本高昂、效率低下的问题。场景中无处不在的不确定性是影响采样效率的重要原因,基于不确定性的深度强化学习探索方法成为解决上述问题的重要手段。首先简要介绍了深度强化学习中的重要概念和主流算法,列举了三种经典探索方法,并对这些方法面对复杂场景时的不足之处进行了总结;之后,介绍了不确定性的概念,以及将不确定性引入DRL探索问题研究的背景,在此基础上进行了归纳整理,将基于不确定性的探索方法分为基于乐观性、基于环境不确定性、基于偶然不确定性三种形式,详细梳理了各类方法的基本原理和优缺点;最后,展望了基于不确定性的深度强化学习探索研究的挑战与可能的发展方向。

关键词：深度强化学习探索不确定性

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不确定需求下考虑预售合理性的鲁棒定价决策

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系统科学与数学 2024年第7期44卷 1945-1958页

作者：楼振凯王治莹逄金辉安徽工业大学管理科学与工程学院马鞍山243032 北京理工大学计算机学院北京100081

需求区间销售模式选择鲁棒定价预售合理性在可预知的需求信息为区间表达的情形下,研究销售模式选择与鲁棒定价决策问题,目的是分析预售的合理性和必要性.首先建立不进行预售时的鲁棒定价决策模型,根据逐层求解法得到鲁棒最优价格和实际... 详细信息

需求区间销售模式选择鲁棒定价预售合理性在可预知的需求信息为区间表达的情形下,研究销售模式选择与鲁棒定价决策问题,目的是分析预售的合理性和必要性.首先建立不进行预售时的鲁棒定价决策模型,根据逐层求解法得到鲁棒最优价格和实际销售利润.然后考虑通过预售获取确切需求信息并在现售阶段调整销售价格的两阶段鲁棒定价模型,根据预售所获得的实际利润评估预售的合理性.进一步地,基于风险中性准则对事先获取的需求区间进行分析,根据需求上下限和顾客购买偏好比例给出预售必要性的判别条件.最后设计了数值算例,考察预售的必要性如何随关键参数的变化而变化,以及不同销售模式下利润函数关于需求下限与实际需求之间差值的敏感性.

关键词：需求区间销售模式选择鲁棒定价预售合理性

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基于Attention机制的GRU股票预测模型

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系统工程 2020年第5期38卷 134-140页

作者：谷丽琼吴运杰逄金辉天津市电子信息技师学院电子信息工程系天津300350 天津大学智能与计算学部天津300072 北京理工大学计算机科学与技术学院北京100081

股市行情随众多影响因子不断变化,现有基于时间序列预测的方法难以捕捉该非线性动力系统的复杂变化规律,预测效果并不理想。本文提出基于Attention机制的GRU预测模型,捕捉关键时间点特征信息以解决对时间特征不敏感导致预测精度不高的... 详细信息

股市行情随众多影响因子不断变化,现有基于时间序列预测的方法难以捕捉该非线性动力系统的复杂变化规律,预测效果并不理想。本文提出基于Attention机制的GRU预测模型,捕捉关键时间点特征信息以解决对时间特征不敏感导致预测精度不高的问题以提升预测精确度。首先使用LSTM和GRU构建基础预测模型;然后对输入特征进行统计处理和筛选,选取更能反映股价变动规律的特征;最后基于编码器-解码器框架,在GRU模型上加入Attention机制,使模型聚焦于重要时间点的股票特征信息。本文在科大讯飞股票数据上进行实验,实验结果表明基于Attention机制的GRU模型在MAPE,RMSE,R2 score三个评价指标上均优于其他模型,Attention机制能够捕捉重要时间点局部特征,对预测模型的优化是可行和有效的。

关键词：股票预测 GRU模型 Attention机制特征处理

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侧链结构对磺化聚芳醚性能及微观形貌的影响

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高等学校化学学报 2014年第6期35卷 1343-1347页

作者：张振鹏王岩张静静张晓菲庞金辉姜振华吉林大学特种工程塑料教育部重点实验室长春130012 中国空间技术研究院北京100094 赤峰学院化学化工学院赤峰024000

比较了3种主链结构相同而侧链结构不同的磺化聚芳醚(SPAE)材料的性能.分析了侧链结构对聚合物的吸水、溶胀及质子传导行为的影响.结果表明,在相同的离子交换容量(IEC)条件下,具有柔顺脂肪族侧链的聚芳醚材料具有较高的质子传导率.其原... 详细信息

比较了3种主链结构相同而侧链结构不同的磺化聚芳醚(SPAE)材料的性能.分析了侧链结构对聚合物的吸水、溶胀及质子传导行为的影响.结果表明,在相同的离子交换容量(IEC)条件下,具有柔顺脂肪族侧链的聚芳醚材料具有较高的质子传导率.其原因是由于柔顺的脂肪族侧链比刚性的芳香族侧链更易运动,有利于侧链末端磺酸基团的聚集,进而形成离子簇.3种聚合物微观形貌的分析结果表明,含柔顺侧链结构的聚合物薄膜具有更大的质子传输通道,其结果与聚合物的宏观吸水和传导现象相吻合.

关键词：磺化聚芳醚质子交换膜燃料电池

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构建生态、景观、游憩三位一体的城市滨水区--以穆棱市滨河文化公园规划为例

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规划师 2011年第1期27卷 80-87页

作者：李贵臣逢锦辉郭万宝牡丹江市城市规划设计研究院牡丹江市城市规划设计研究院规划二所

近年来,城市滨水区的规划越来越受到城市整体设计和形象塑造的关注,但目前大多数的规划只是单纯地将滨水区纳入城市景观系统,对其物质环境进行改造,创造景观空间,并不注重滨水区的生态可持续发展、经济文化、游憩功能的整合,缺乏对滨水... 详细信息

近年来,城市滨水区的规划越来越受到城市整体设计和形象塑造的关注,但目前大多数的规划只是单纯地将滨水区纳入城市景观系统,对其物质环境进行改造,创造景观空间,并不注重滨水区的生态可持续发展、经济文化、游憩功能的整合,缺乏对滨水区社会价值的整体性把握。穆棱市滨河文化公园规划基于生态、景观、游憩三位一体的设计思路,从生态修复、景观重塑、游憩功能整合的角度,在对城市滨水区的物质生态环境改善的基础上,设置滨河生态园、绿色文化廊道、复合游憩功能的商业中心,形成了一个亲水、充满活力的城市滨水开敞空间,为城市滨水区规划提供了好的设计理念和方法。

关键词：生态修复景观重塑游憩功能城市滨水区规划穆棱市

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基于公平关切的双渠道低碳供应链博弈分析

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系统科学与数学 2021年第1期41卷 221-237页

作者：于晓辉李敏叶兆兴周珍逄金辉北京物资学院物流学院北京101149 首都师范大学管理学院北京100089 北京理工大学计算机学院北京100081

以制造商为主导的双渠道低碳供应链中,在制造商、零售商为公平中性、零售商具有公平关切以及制造商具有公平关切3种情形下,分别对比分析单位低碳产品碳减排量、零售商销售努力程度、公平关切程度对制造商、零售商决策及效用的影响.研究... 详细信息

以制造商为主导的双渠道低碳供应链中,在制造商、零售商为公平中性、零售商具有公平关切以及制造商具有公平关切3种情形下,分别对比分析单位低碳产品碳减排量、零售商销售努力程度、公平关切程度对制造商、零售商决策及效用的影响.研究发现:在制造商主导的供应链中,无论哪一方具有公平关切,也不论公平关切程度大小,制造商大多是获利方;公平关切行为不会带来定价变动趋势的变化;单位碳减排量越大或者零售商销售努力程度越高,则制造商对零售商的批发价格越高,如果零售商具有一定的公平关切,则批发价格上涨幅度会得到一定程度的有效控制;制造商、零售商的效益相互依赖,当零售商销售努力程度上升时,制造商的效用也会增加;当零售商不愿为低碳产品的销售付出努力时,制造商具有公平关切情形下零售商的损失反而较小.

关键词：公平关切低碳双渠道供应链博弈

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基于T-联盟Shapley值的分配策略

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运筹学学报 2020年第4期24卷 113-127页

作者：于晓辉杜志平张强逄金辉北京物资学院北京101149 北京理工大学管理与经济学院北京100081 北京理工大学图书馆北京100081

考虑合作博弈中子联盟整体参与合作的情形,提出了T-联盟相关概念,对Shapley提出的公理进行拓广,并构造了T-联盟Shapley值。针对局中人在合作完成后需要分配收益的情况,利用构造的T-联盟Shapley值给出了子联盟在博弈中的利益分配方案,并... 详细信息

考虑合作博弈中子联盟整体参与合作的情形,提出了T-联盟相关概念,对Shapley提出的公理进行拓广,并构造了T-联盟Shapley值。针对局中人在合作完成后需要分配收益的情况,利用构造的T-联盟Shapley值给出了子联盟在博弈中的利益分配方案,并分析了该分配方法的相关性质。给出了局中人接受子联盟作为整体参与合作博弈的条件。T-联盟Shapley值是经典Shapley值的扩展,该分配方法允许子联盟中的局中人作为整体参与合作,从而为局中人选择联盟的合作形式提供了理论依据。最后,通过实例分析了局中人依据T-联盟Shapley值选择合作联盟的过程。

关键词：合作博弈 Shapley值哑联盟合伙联盟 T-联盟

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