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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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氧化锌/儿茶酚甲醛树脂微球抗菌粘胶纤维的制备及其性能

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纺织学报 2024年第2期45卷 21-27页

作者：史玉磊曲连艺刘江龙徐英俊青岛大学功能纺织品与先进材料研究院山东青岛266071 青岛大学纺织服装学院山东青岛266071

为制备高效抗菌和力学性能优良的粘胶纤维,由一步水热反应制备氧化锌/儿茶酚甲醛树脂(ZnO/CFR)微球,将之以不同比例与粘胶纺丝液共混,通过湿法纺丝制得一系列抗菌粘胶纤维。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、多... 详细信息

为制备高效抗菌和力学性能优良的粘胶纤维,由一步水热反应制备氧化锌/儿茶酚甲醛树脂(ZnO/CFR)微球,将之以不同比例与粘胶纺丝液共混,通过湿法纺丝制得一系列抗菌粘胶纤维。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、多重光散射仪等研究了ZnO/CFR微球的微观形貌、化学组成及其在粘胶纺丝液中的分散性和稳定性,分析了粘胶纤维的颜色、形态、抗菌性能及力学性能等。结果表明:ZnO/CFR微球形状规则,粒径为0.9~2.5μm,微球内随机分布有若干纳米ZnO,可在粘胶纺丝液中分散均匀,长期保持稳定,纺丝过程中无明显损失;所得抗菌粘胶纤维呈棕黑色,锌含量达0.85~2.08 mg/g,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有高效的非溶出型广谱抗菌作用,抑菌率达99.9%以上,且力学性能保持优良。

关键词：氧化锌抗菌性能粘胶纤维儿茶酚微球水热反应

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河套盆地临河坳陷不同构造带原油地球化学特征及来源

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天然气地球科学 2024年第1期35卷 176-191页

作者：付晓燕路俊刚师玉雷周然然袁满陈世加油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学) 四川成都610500 天然气地质四川省重点实验室(西南石油大学) 四川成都610500 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 中国石油华北油田勘探开发研究院河北任丘062550

近年来河套盆地临河坳陷不断获得勘探突破,但原油地球化学特征和油源的研究集中在南部的吉兰泰构造带,有关中部纳林湖和北部兴隆构造带仍缺乏研究。开展岩石热解、TOC和饱和烃色谱色质实验分析,结果表明:(1)研究区原油形成于强还原咸水... 详细信息

近年来河套盆地临河坳陷不断获得勘探突破,但原油地球化学特征和油源的研究集中在南部的吉兰泰构造带,有关中部纳林湖和北部兴隆构造带仍缺乏研究。开展岩石热解、TOC和饱和烃色谱色质实验分析,结果表明:(1)研究区原油形成于强还原咸水环境,母源从南向北呈由水生和藻类为主到以陆生生物为主的变化;(2)吉兰泰构造带的原油均来自本地固阳组烃源岩,兴隆构造带原油具有“自生自储”特征,以本地同层烃源岩为主,纳林湖构造带原油具有“混源”特征;(3)成熟度、母源的变化和强还原环境中富硫生油母质的存在导致原油从低硫中黏度轻质油到高硫高黏度重质油的物性变化。原油和烃源岩的特征及油源关系的确定可以为生烃机理和资源量等进一步深入研究提供指导,也有利于油气勘探部署。

关键词：原油地球化学特征油源对比烃源岩临河坳陷河套盆地

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河套盆地临河坳陷咸湖烃源岩生烃机理

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天然气地球科学 2024年第4期35卷 704-717页

作者：付晓燕路俊刚师玉雷周然然袁满陈世加油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学) 四川成都610500 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 中国石油华北油田勘探开发研究院河南任丘062550

近年来,河套盆地油气勘探陆续取得突破,但有关该地区咸湖相烃源岩的生烃机理尚未开展系统研究,制约了该区块下一步勘探开发。以临河坳陷固阳组和临河组烃源岩样品为研究对象,开展岩石热解、氯仿沥青“A”、饱和烃气相色谱—质谱、古生... 详细信息

近年来,河套盆地油气勘探陆续取得突破,但有关该地区咸湖相烃源岩的生烃机理尚未开展系统研究,制约了该区块下一步勘探开发。以临河坳陷固阳组和临河组烃源岩样品为研究对象,开展岩石热解、氯仿沥青“A”、饱和烃气相色谱—质谱、古生物孢粉鉴定、干酪根显微组分、干酪根有机元素、XRD全岩和黏土矿物分析等地球化学分析实验。研究结果表明:①咸湖相烃源岩具有丰富的物质基础,浮游生物、藻类、细菌和高等植物等均可提供母源;②矿物和特殊元素具有加速生烃的作用,含膏泥岩加速上层烃源岩的热演化,伊/蒙混层之间的转化、碳酸盐矿物和黄铁矿组合一定程度上能促进生烃,富S干酪根中S元素的存在降低活化能,加速生烃;③咸化湖盆中环境对烃源岩生烃影响较大,发育于强还原和伽马蜡烷指数低于1.5沉积环境中的烃源岩,有机质丰度和生烃潜力随着还原性和水体盐度的增强而升高,高地层水矿化度和pH值为7~9的环境也有利于加速生烃;④研究区烃源岩具有2期生烃特征,生烃高峰对应的R O值分别为0.6%和0.9%。通过生烃机理研究,明确临河坳陷咸湖相烃源岩具有生成低成熟油和成熟油的特征,油气资源丰富,勘探潜力较大。

关键词：生烃机理咸湖烃源岩高硫高蜡原油两期生烃河套盆地

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MHC150移动式多用途港口起重机电气设计

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起重运输机械 2024年第6期 53-58页

作者：罗佩玉施宇雷上海振华重工(集团)股份有限公司上海200125

为实现港口码头移动式多功能起重机的技术应用和发展,文中叙述了MHC150移动式港口起重机的主体机构、工作原理、供电电源选型、主机构变频驱动系统选型、PLC通讯系统、抓斗/吊钩/吊具作业模式的电气控制系统、液压系统与电气通讯接口等... 详细信息

为实现港口码头移动式多功能起重机的技术应用和发展,文中叙述了MHC150移动式港口起重机的主体机构、工作原理、供电电源选型、主机构变频驱动系统选型、PLC通讯系统、抓斗/吊钩/吊具作业模式的电气控制系统、液压系统与电气通讯接口等的设计。该起重机实现了抓斗、吊钩、吊具集装箱的多种组合装卸功能,在起重机投资、适应性、维修费用和附属设施等方面比中小型岸边集装箱起重机和门座起重机具有更好的经济性和应用市场前景,可作为其替代产品。

关键词：移动式港口起重机吊具电气控制选型设计

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复合地层隧洞中隔离桩对围岩位移的控制效果分析

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人民长江 2024年第3期55卷 153-159页

作者：石宇雷曾哲哨王珂纪丙蔬宗祥智中铁二局第五工程有限公司四川成都610000

设置隔离桩作为一种控制城市隧洞开挖引起围岩变形的有效手段,在“上软下硬”复合地层中的作用效果还罕有研究。依托滇中引水工程龙泉隧洞,采用FLAC^(3D)软件,分析隔离桩桩位、桩径、桩长及桩顶埋深等参数对隧洞衬砌及地表建筑物变形控... 详细信息

设置隔离桩作为一种控制城市隧洞开挖引起围岩变形的有效手段,在“上软下硬”复合地层中的作用效果还罕有研究。依托滇中引水工程龙泉隧洞,采用FLAC^(3D)软件,分析隔离桩桩位、桩径、桩长及桩顶埋深等参数对隧洞衬砌及地表建筑物变形控制效果的影响。结果表明:设置隔离桩能够阻隔地层应力的传递,合理的设计参数是充分发挥隔离桩阻隔作用的关键;同等条件下,隔离桩对地层位移的限制作用在水平方向优于竖直方向;隔离桩距离隧洞越近、桩径越大,控制变形效果越好;隔离桩只有穿过地层滑移面并嵌入下层土体时,才能够较好控制由隧洞开挖引起的隧洞衬砌以及地表建筑物位移,建议嵌入下层土体深度为隔离桩长度的1/4;适当设置桩顶埋深能够降低隔离桩对于土体的牵引作用,建议桩顶埋深深度为隔离桩长度的1/5。研究成果可为隔离桩在城市浅埋复合地层隧洞工程中的应用提供参考。

关键词：隔离桩复合地层浅埋隧洞围岩变形控制效果龙泉隧洞滇中引水工程

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One-pot Hydrothermal Synthesis of Novel NiCoO2/Reduced Graphene Oxide Composites for Supercapacitors

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Chemical Research in Chinese Universities 2017年第4期33卷 638-642页

作者： WANG Hongzhi shi Xin shi yulei ZHANG Weiguo YAO Suwei Department of Applied Chemistry School of Chemical Engineering and Technology Tianjin University Tianjin 300350 P. R. China

Novel NiCoO2/rGO composites with a structure of NiCoO2 nanoparticles anchored on layers of reduced graphene oxide（rGO） were synthesized via a simple one-pot hydrothermal method and were used as faradaic electrodes for supercapacitors. The microstructures of NiCoO2/rGO composites were characterized by means of field emission scanning electron microscopy（FESEM）, transmission electron microscopy（YEM）, X-ray diffraction（XRD） and thermogravimetric analysis（TGA）. When acting as faradaic electrodes for supercapacitors, NiCoO2/rCK） compo- sites exhibited a specific capacity of 288 C/g at the current density of 2 A/g and maintained 139.98 C/g at 20 A/g. High capacity retention ratios up to 88% could be achieved after 1000 cycles at a current density of 2 A/g. The out- standing cycling stability was primarily attributed to the combination of mixed transition metal oxides and rGO, which not only maintains a high electrical conductivity for the overall electrode but also prevents the aggregation and volume expansion of electrochemical materials during the cycling processes.

关键词： NiCoO2 rGO Composite Faradaic electrode Supercapacitor

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The rotation of polarization of a terahertz wave through subwavelength metallic structures

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2013年第3期Mechanics & Astronomy) .卷 514-518页

作者： LIU JianFeng ZHOU QingLi shi yulei ZHANG CunLin Beijing Key Laboratory for Terahertz Spectroscopy and Imaging Key Laboratory of Terahertz OptoelectronicsMinistry of EducationDepartment of PhysicsCapital Normal University Beijing NO.55 Middle School

Structures consisting of a planar array of subwavelength metallic bars fabricated on a dielectric substrate are theoretically investigated in order to rotate the polarization of a normally incident terahertz wave in the resonance frequency *** attribute this phenomenon to one component of the terahertz electric field parallel to inclined metallic bars which is reflected strongly due to the terahertz re-radiation from accelerated electrons in the metallic bars,while the other component perpendicular to the bars transmits almost entirely through the *** theoretical analysis,we obtain the transmitted-terahertz components polarized in the x-and y-directions,*** studies indicate polarization of a terahertz wave can be rotated within two specific frequency bands when the terahertz impinges on the double-bar sample.

关键词： terahertz metamaterial polarization

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Synthesis and Electrochemical Performance of Co3O4/Graphene

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Chemical Research in Chinese Universities 2014年第4期30卷 650-655页

作者： WANG Hongzhi shi yulei LI Zixuan ZHANG Weiguo YAO Suwei Department of Applied Chemistry School oJ Chemical Engineering and Technology Tianjin University Tianjin 300072 P. R. China

Co3O4/reduced graphene oxide composites were synthesized via a simple electrochemical method from graphene oxide and Co（NO3）2·6H2O as raw ***3O4 nanoparticles with sizes of around 30-50 nm were distributed on the surface of graphene nanosheets confirmed by scanning electron microscopy and transmission electron *** properties of Co3O4/graphene composite were tested by cyclic voltammetry,galvanostatic charge-discharge,and electrochemical impedance *** Co3O4/reduced graphene oxide composite was used as the pseudocapacitor electrode in the 2 mol/L NaOH aqueous electrolyte *** Co3O4/reduced graphene oxide composite electrode exhibited a specific capacitance of 357 F/g at a current density of 0.5 A/g in a three-electrode system.72％ of capacitance was retained when the current density increased to 3 A/*** Co3O4/reduced graphene oxide composite prepared electrodes show a high rate capability and excellent long-term *** 1000 cycles of charge and discharge,the capacitance is still maintained 87％ at a current density of 1 A/g,indicating that the composite is a oromising alternative electrode material used for supercapacitors.

关键词： Cobalt oxide Graphene Composite Electrochemical preparation Supercapacitor

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Carrier dynamics and terahertz photoconductivity of doped silicon measured by femtosecond pump-terahertz probe spectroscopy

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2009年第12期52卷 1944-1948页

作者： ZHOU QingLi shi yulei LI Tong JIN Bin ZHAO DongMei ZHANG CunLin Beijing Key Laboratory for Terahertz Spectroscopy and Imaging Key Laboratory of Terahertz OptoelectronicsMinistry of EducationDepartment of PhysicsCapital Normal UniversityBeijing 100048China Department of Electronics Engineering Tianjin University of Technology and EducationTianjin 300222China

The carrier dynamics and terahertz photoconductivity in the n-type silicon (n-Si) as well as in the p-type Silicon (p-Si) have been investigated by using femtosecond pump-terahertz probe technique. The measurements show that the relative change of terahertz transmission of p-Si at low pump power is slightly smaller than that of n-Si,due to the lower carrier density induced by the recombination of original holes in the p-type material and the photogenerated electrons. At high pump power,the bigger change of terahertz transmission of p-Si originates from the greater mobility of the carriers compared to n-Si. The transient photoconductivities are calculated and fit well with the Drude-Smith model,showing that the mobility of the photogenerated carriers decreases with the increasing pump power. The obtained results indicate that femtosecond pump-terahertz probe technique is a promising method to investigate the carrier dynamics of semiconductors.

关键词： semiconductor terahertz carrier dynamics

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