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Intrinsic Mechanisms of Morphological Engineering and Carbon Doping for Improved Photocatalysis of 2D/2D Carbon Nitride Van Der Waals Heterojunction

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Energy & Environmental Materials 2023年第3期6卷 96-106页

作者： Jinqiang Zhang Xiaoli Zhao Lin Chen Shuli Li Haijun Chen Yuezhao Zhu shuaijun wang Yang Liu Huayang Zhang Xiaoguang Duan Mingbo Wu Shaobin wang Hongqi Sun School of Engineering Edith Cowan University270 Joondalup DriveJoondalupWA 6027Australia College of Chemical Engineering China University of Petroleum(East China) Qingdao 266580China Jiangsu Key Laboratory of Process Enhancement and New Energy Equipment Technology School of Mechanical and Power EngineeringNanjing Tech UniversityNanjing 211816China Center for Integrated Nanostructure Physics Institute for Basic Science(IBS)Sungkyunkwan UniversitySuwon 16419Republic of Korea School of Chemical Engineering and Advanced Materials The University of AdelaideAdelaide SA 5005Australia State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingInstitute of New EnergyCollege of Chemical EngineeringChina University of Petroleum(East China)Qingdao 266580China

Van der Waals(VDW)heterojunctions in a 2D/2D contact provide the highest area for the separation and transfer of charge *** this work,a top-down strategy with a gas erosion process was employed to fabricate a 2D/2D carbon nitride VDW heterojunction in carbon nitride(g-C_(3)N_(4))with carbon-rich carbon *** created 2D semiconducting channel in the VDW structure exhibits enhanced electric field exposure and radiation absorption,which facilitates the separation of the charge carriers and their ***,compared with bulk g-C_(3)N_(4)and its nanosheets,the photocatalytic performance of the fabricated carbon nitride VDW heterojunction in the water splitting reaction to hydrogen is improved by 8.6 and 3.3 times,respectively,while maintaining satisfactory ***,the finite element method(FEM)was employed to evaluate and clarify the contributions of the formation of VDW heterojunction to enhanced photocatalysis,in agreement quantitatively with experimental *** study provides a new and effective strategy for the modification and more insights to performance improvement on polymeric semiconductors in photocatalysis and energy conversion.

关键词： carbon nitride Van der Waals heterojunctions enhanced electric field exposure improved radiation absorption photocatalytic water splitting promoted dynamics of charge carriers

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新型复式抗风浪养殖网箱的设计及其在海洋环境下的受力计算

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南方水产科学 2024年第1期20卷 54-61页

作者：石权龚雅萍孙峰王帅军张彦鑫吴姝张迪陈辉浙江海洋大学海洋工程装备学院浙江舟山316022 浙江海洋大学船舶与海运学院浙江舟山316022 浙江舟山海王星蓝海开发有限公司浙江舟山316100

深海抗风浪网箱养殖区别于传统近海网箱、围栏等养殖方式,适合发展高经济价值的鱼类养殖,现已成为沿海渔民转产转业的重要方向。为缓解近岸养殖压力、拓宽深海水域养殖,基于中国海域养殖条件,设计了一种可以应对恶劣海况条件的新型复式... 详细信息

深海抗风浪网箱养殖区别于传统近海网箱、围栏等养殖方式,适合发展高经济价值的鱼类养殖,现已成为沿海渔民转产转业的重要方向。为缓解近岸养殖压力、拓宽深海水域养殖,基于中国海域养殖条件,设计了一种可以应对恶劣海况条件的新型复式抗风浪深海养殖网箱。该网箱放弃了传统的浮架和浮圈结构,采用双浮筒可调节结构,以适应不同海域海浪状况,减少因刚性连接而发生的中拱和中垂现象;此外,浮筒与立体浮框连接而成的垂荡体可以提供较大的垂荡以及纵向摇摆阻尼,控制网箱的运动幅度。同时采用莫里森公式和伯努利方程对网箱承受的风、浪、流等环境载荷进行受力计算,并与传统高密度聚乙烯(High density polyethylene,HDPE)网箱进行对比,结果显示新型复式抗风浪网箱比传统HDPE网箱更能承受海洋中的环境负载。研究结果为后续研究和发展大型抗风浪网箱养殖提供了设计参考。

关键词：深海网箱抗风浪结构设计载荷计算

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Paraffin–CaCl_(2)·6H_(2)O dosage effects on the strength and heat transfer characteristics of cemented tailings backfill

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International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2024年第1期31卷 60-70页

作者： Hai Li Aibing Jin shuaijun Chen Yiqing Zhao You Ju Key Laboratory of Ministry of Education for Efficient Mining and Safety of Metal Mine University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China School of Civil and Resources Engineering University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China

The challenge of high temperatures in deep mining remains harmful to the health of workers and their production efficiency The addition of phase change materials (PCMs) to filling slurry and the use of the cold storage function of these materials to reduce downhole temperatures is an effective approach to alleviate the aforementioned ***–CaCl_(2)·6H_(2)O composite PCM was prepared in the *** composition,phase change latent heat,thermal conductivity,and cemented tailing backfill (CTB) compressive strength of the new material were *** heat transfer characteristics and endothermic effect of the PCM were simulated using Fluent *** results showed the following:(1) The new paraffin–CaCl_(2)·6H_(2)O composite PCM improved the thermal conductivity of native paraffin while avoiding the water solubility of CaCl_(2)·6H_(2)O.(2) The calculation formula of the thermal conductivity of CaCl_(2)·6H_(2)O combined with paraffin was deduced,and the reasons were explained in principle.(3) The“enthalpy–mass scale model”was applied to calculate the phase change latent heat of nonreactive composite PCMs.(4)The addition of the paraffin–CaCl_(2)·6H_(2)O composite PCM reduced the CTB strength but increased its heat absorption *** research can give a theoretical foundation for the use of heat storage backfill in green mines.

关键词： paraffin–CaCl_(2)·6H_(2)O heat transfer simulation heat calculation phase change material-based backfill latent heat of formula

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准噶尔盆地基底构造

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地学前缘 2021年第6期28卷 235-255页

作者： Xiaojun wang Yong SONG Baoli BIAN Junmeng ZHAO Heng ZHANG Maodu YAN Shunping PEI Qiang XU shuaijun wang Hongbing LIU Changhui JU Xinjiang Oilfield Company PetroChinaKaramay 834000China CAS Center for Excellence in Tibetan Plateau Earth Sciences Beijing 100101China State Key Laboratory of Tibetan Plateau Earth System Science(LATPES) Institute of Tibetan Plateau ResearchChinese Academy of SciencesBeijing 100101China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Geophysical Exploration Center China Earthquake AdministrationZhengzhou 450002China Institute of Earthquake Forecasting China Earthquake AdministrationBeijing 100036China

我们已完成了穿越准噶尔盆地及其周边地区的I-I、II-II、III-III、IV-IV和额敏—哈密剖面5条综合地球物理剖面。通过综合研究,初步了解准噶尔盆地及邻近地区的地球动力学问题:准噶尔盆地基底由北部的乌伦古地体和南部的玛纳斯地体组成... 详细信息

我们已完成了穿越准噶尔盆地及其周边地区的I-I、II-II、III-III、IV-IV和额敏—哈密剖面5条综合地球物理剖面。通过综合研究,初步了解准噶尔盆地及邻近地区的地球动力学问题:准噶尔盆地基底由北部的乌伦古地体和南部的玛纳斯地体组成。两者的分界为西西北方向的滴水泉—三个泉缝合线。其西部与北东向Dalbutte缝合带相连,东部与北西向的Cranamary缝合带相连。准噶尔盆地北部的乌伦古地体基底为双层构造,上层为泥盆系和下石炭统组成的褶皱基底,大致表现为北厚(3~5 km)、南薄(1~2 km)。缝合线以南的玛纳斯地体为单层基底,即新元古代结晶基底。准噶尔盆地地壳厚度为44~52 km,北薄南厚。周边山区地壳厚度高于盆地地区。盆地及邻近地区地壳分为上、中、下层,并且中地壳一般较薄。盆地地区的地壳存在多条深断裂。南北方向发育了6条主要深断裂,分别为红车、德伦山、石溪、呼图壁、彩南和阜康。这些断层倾角较大,向上延伸至上地壳下部,向下切入地壳基底界面。壳内水平构造和构造面无明显垂向断层,似有“开放断层”特征。这些断层是上地幔物质挤入地壳的良好通道。此外,该地区还有两条主要的横向深断层。一是北西西走向的滴水泉—三个泉深断裂,它向南倾斜,具有逆断层性质,可能会破坏滴水泉—三个泉缝合带。另一条是近东西向的昌吉—玛纳斯深断裂,向南倾斜,主要发育在中下地壳,具有逆断层性质。这些深断裂对盆地构造发育具有一定的控制作用。准噶尔盆地西部的莫霍面基本连续地延伸到了天山的莫霍面,并且后者的莫霍面深度明显大于前者。但是,盆地东部的莫霍面与博格达山脉的莫霍面并不连续。前者以叠加关系延伸到后者之下,表明盆地东部的地壳向博格达山脉俯冲。这有助于解释天山东部构造活动相对减弱而博格达山脉向北推高的构造地貌现象。周边准噶尔盆地具有挤压盆地山地构造耦合格局,尤其是南部边界东部博格达—准东盆地的山地盆地构造耦合。现在将准噶尔盆地与吐哈盆地分开的博格达山脉是年轻的、仍在上升的山脉。博格达山的隆升是印支运动以来多次推覆造山运动的反映,其现貌是新近纪以来新构造运动的结果。准噶尔盆地盖层发育经历了3个阶段:与天山和松潘—甘孜造山带形成有关的二叠纪—三叠纪前陆盆地阶段,区域压缩较弱的侏罗纪—早始新世陆内坳陷阶段,以及新近纪晚期以来与天山抬升有关的活化前陆盆地阶段。

关键词：准噶尔盆地壳幔结构基底结构基底性质地球动力学过程

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湖北襄阳地区龙潭组富锂黏土岩地球化学特征及其对物源和古沉积环境的指示

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资源环境与工程 2024年第2期38卷 137-146页

作者：陈浩肖宝珠崔培龙王帅君戴绍杰陈志文蒋臣许王静闫博湖北省地质局第八地质大队湖北襄阳441000

湖北襄阳地区二叠系龙潭组底部发育一套富锂黏土岩,其形成的古环境条件对黏土型锂矿找矿勘查具有重要指示作用。采集大坪矿区的龙潭组黏土岩样品,通过主量、微量和稀土元素分析,恢复黏土岩的古沉积环境和物源。结果表明,大坪矿区龙潭组... 详细信息

湖北襄阳地区二叠系龙潭组底部发育一套富锂黏土岩,其形成的古环境条件对黏土型锂矿找矿勘查具有重要指示作用。采集大坪矿区的龙潭组黏土岩样品,通过主量、微量和稀土元素分析,恢复黏土岩的古沉积环境和物源。结果表明,大坪矿区龙潭组黏土岩SiO_(2)含量为22.38%~41.08%,Al_(2)O_(3)含量为19.36%~34.80%,TFe_(2)O_(3)含量为1.36%~25.62%,整体呈现富硅、富铝、富铁的特征;Li_(2)O含量与累托石(r=0.738)、Cu(r=0.594)、Zn(r=0.724)具有较强的正相关性;Sr/Ba比值主要为2.62~14.00,指示古盐度为海相咸水;V/Cr比值为0.535~1.84,V/(V+Ni)比值为0.77~0.99,δCe为1.04~1.67,说明其沉积时属于还原环境;Sr/Cu比值为4.14~11.27,CIA值为76.20~88.11,指示古气候趋向于温暖或炎热的潮湿环境,物源区风化强烈。结合区域地质演化史,推断物源可能为勉略缝合带和南秦岭构造带中形成的与俯冲有关的岩浆岩,以及淮阳古陆出露的碳酸盐岩。在襄阳地区可以充分利用前人累托石黏土矿勘查成果,推进龙潭组黏土型锂矿的找矿勘查工作。

关键词：富锂黏土岩累托石龙潭组地球化学特征物源古沉积环境

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Effects of surface morphology on tribological properties of Arapaima gigas scales

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Friction 2024年第7期12卷 1469-1482页

作者： shuaijun ZHANG Pengpeng BAI Xiangli WEN Chengwei WEN Hui CAO Wanyou YANG Yu TIAN State Key Laboratory of Tribology in Advanced Equipment Department of Mechanical EngineeringTsinghua UniversityBeijing 100084China Key Laboratory of Bionic Engineering(Ministry of Education China)Jilin UniversityChangchun 130022China

The remarkable mechanical adaptability of arapaima(Arapaima gigas)scales has made them an important subject of ***,no research has been conducted into their tribological properties,which are crucial for the protectability and flexibility of *** this study,by combining morphological characterizations,friction experiments,and theoretical analyses,the relationship between the surface morphology and tribological properties of arapaima scales is *** results indicate that arapaima scales exhibit varying surface morphologies in different *** specifically,the exposed regions of scales feature grooves and a circulus,whereas the covered regions exhibit *** specific surface morphology of arapaima scales produces varying tribological properties across different regions and sliding *** unique tribological properties of arapaima scales influence the forces received from predator attacks and neighboring scales,directly influencing the arapaima’s protective *** study provides new insights into the mechanisms of natural flexible dermal armors,and it has potential applications in personal protective systems.

关键词： arapaima scales surface morphology tribological properties protectability

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Tuning electronic properties of cobalt phthalocyanines for oxygen reduction and evolution reactions

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Science China Chemistry 2024年第1期67卷 398-407页

作者： Jianlin Jiang Zhen Liu shuaijun Pan Xinnian Xia Bing Qin Yang Hu Xuxu wang Jiamin Lan Yu Gu Encai Ou Weijian Xu Joseph J.Richardson Rui Guo SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing Co. Ltd.Beijing 100083China College of Chemistry and Chemical Engineering Hunan UniversityChangsha 410082China College of Chemistry and Materials Science Hunan Agricultural UniversityChangsha 410128China Department of Chemical Engineering The University of MelbourneParkville 3010Australia College of Environmental Science and Engineering Hunan UniversityChangsha 410082China School of Engineering RMIT UniversityMelbourneVictoria 3001Australia

Metal–phthalocyanines are a class of catalytically active materials promising in energy conversion and storage fields(e.g.,electrocatalysis).However,understanding and controlling the electrochemical properties in metal-phthalocyanine systems is ***,we elucidate the electrocatalytic origins of a series of cobalt-phthalocyanine molecular catalysts and finetune their electronic properties at the atomic level,both experimentally and *** interactions between the cobalt center and the local coordination environment are regulated by introducing either electron-donating or electron-withdrawing groups on the phthalocyanine ligand,and the spin-orbit splitting of cobalt is increased by~0.15 eV compared with the nonsubstituted ***,the aminated cobalt phthalocyanine-based electrocatalysts exhibit low free energies in the ratedetermining steps of the oxygen reduction(-1.68 eV)and oxygen evolution reactions(0.37 eV).This contributes to the high electrocatalytic activity(e.g.,a halfwave potential of 0.84 V and an overpotential of 0.30 V at 10 mAcm^(-2)),featuring a high selectivity of a four-electron pathway(i.e.,a negligible by-product of hydrogen peroxide).These catalysts also exhibit exceptional kinetic current density(Tafel slope of 100 mV dec^(-1))in oxygen reduction reactions,in addition to a superior power density(158 mWcm^(-2))and a high cycling stability(>1,300 cycles)in Zn-air batteries,outperforming the commercial Pt/C and/or RuO2counterparts.

关键词： interfacial wettability molecular catalysts carbon nanotubes density functional theory electrochemistry

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用于实时三维成像的双频结构光编解码方法

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强激光与粒子束 2017年第9期29卷 48-53页

作者：孙伟文王帅军刘凯四川大学电气信息学院成都610065 南方科技大学计算机与工程学院广东深圳518055

对三维重建中的实时性问题进行了研究,提出一种新的结构光双频测量方法。首先,投影光栅将基频正弦图案和高频正弦图案结合在一起,并保留一张图片作为直流分量,高频图案用于得出鲁棒性较好的高频相位信息,基频图案得出基频相位,并对高频... 详细信息

对三维重建中的实时性问题进行了研究,提出一种新的结构光双频测量方法。首先,投影光栅将基频正弦图案和高频正弦图案结合在一起,并保留一张图片作为直流分量,高频图案用于得出鲁棒性较好的高频相位信息,基频图案得出基频相位,并对高频相位进行展开,共5幅图片。其次,用相应的解码方法计算每一像素点的相位,滤除噪声干扰,得到照相机与投影仪的对应关系。最后,根据相位计算出每一采样点的三维坐标,实现三维重建。实验结果表明:计算得到的相位误差的方差为5.559 1×10-6 rad2,扫描时间为0.156 3s,在保证实时性的同时有相对较高的精度。对表面深度变化复杂的物体进行三维测量,验证方法的可行性。相比较于传统的双频测量方法,本方法将投影图片数量减小到5幅的同时保持了较好的精度,可应用于扫描动态物体。

关键词：三维重建双频编码双频解码实时性相位

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相位测量轮廓术中结合几何标定的非线性校正（英文）

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强激光与粒子束 2015年第7期27卷 28-34页

作者：刘凯龙云飞王帅军吴炜杨晓敏四川大学电气信息学院成都610065 四川大学电子信息学院成都610065

提出了一种嵌入到常规几何标定过程中的非线性校正算法。该方法通过相位获取投影图案与拍摄图像对应点之间的亮度关系,进而确定系统的非线性亮度响应。该算法在几何标定进行的同时,无需调整系统设置或投影额外的结构光图案,直接导出用... 详细信息

提出了一种嵌入到常规几何标定过程中的非线性校正算法。该方法通过相位获取投影图案与拍摄图像对应点之间的亮度关系,进而确定系统的非线性亮度响应。该算法在几何标定进行的同时,无需调整系统设置或投影额外的结构光图案,直接导出用于非线性预补偿的灰度查找表。实验结果表明,校正后的相位误差比校正前减少了约95%。

关键词：相位测量轮廓术结构光三维测量非线性畸变系统标定

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基于深度卷积自编码网络的渣土车厢点云数据自校正方法

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隧道建设（中英文） 2023年第12期43卷 1996-2006页

作者：赵栓峰王帅钧李阳吴宇尧王梦维西安科技大学机械工程学院陕西西安710054

为解决智能化盾构施工中,施工隧道内所采集的渣土车原始点云数据存在畸变,从而影响渣土体积测量准确性的问题,基于点云数据处理与深度学习的方法,建立基于深度卷积自编码网络的渣土车厢自适应去畸变模型。首先,采用包围盒滤波和反距离... 详细信息

为解决智能化盾构施工中,施工隧道内所采集的渣土车原始点云数据存在畸变,从而影响渣土体积测量准确性的问题,基于点云数据处理与深度学习的方法,建立基于深度卷积自编码网络的渣土车厢自适应去畸变模型。首先,采用包围盒滤波和反距离加权插值对渣土车厢点云数据进行滤波与补全操作,接着使用真实渣土车厢尺寸构建网络的理想输出,并通过灰度化将点云数据转换为伪特征图,构建网络的数据集;然后,以传统卷积自编码网络为基础构建渣土车厢自校正网络,网络设计融合堆叠式卷积层和栈式自编码的处理方法,增加网络层数以获得更优的特征表达;最后,使用盾构掘进现场数据进行试验。结果表明:本文提出的渣土车厢点云数据自校正方法在保证时间效率的前提下,渣土车厢数据的峰值信噪比(PSNR)达到29.73,结构相似性(SSIM)达到0.86,均优于传统自编码网络与几何约束矫正的方法。证明了本文方法的正确性与有效性,能够提高隧道内所获取渣土车厢点云数据的可用性,同时为点云数据去畸变技术在三维重构和工程领域的应用提供了理论依据。

关键词：盾构法渣土车渣土体积测量点云数据畸变校正深度学习卷积自编码器

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