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Natural polymers-enhanced double-network hydrogel as wearable flexible sensor with high mechanical strength and strain sensitivity

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Chinese Chemical Letters 2023年第6期34卷 178-183页

作者： Zhijie Zhao Xiao Fan Shuoxuan Wang xiaoning jin Junjie Li Yuping Wei Yong Wang Department of Chemistry School of ScienceTianjin UniversityTianjin 300350China School of Chemical Engineering and Technology Tianjin UniversityTianjin 300350China Frontiers Science Center for Synthetic Biology and Key Laboratory of Systems Bioengineering(Ministry of Education) Tianjin UniversityTianjin 300350China

Conductive hydrogels have shown great prospects as wearable flexible ***,it is still a challenge to construct hydrogel-based sensor with great mechanical strength and high strain ***,an ion-conducting hydrogel was fabricated by introducing gelatin-dialdehydeβ-cyclodextrin(Gel-DACD)into polyvinyl alcohol-borax(PVA-borax)hydrogel *** Gel-DACD network acted as mechanical deformation force through non-covalent cross-linking to endow the polyvinyl alcoholborax/gelatin-dialdehydeβ-cyclodextrin hydrogel(PGBCDH)with excellent mechanical stress(1.35 MPa),stretchability(400%),toughness(1.84 MJ/m3)and great fatigue resistance(200%strain for 100 cycles).Surprisingly,PGBCDH displayed good conductivity of 0.31 S/m after adding DACD to hydrogel *** sensor,it showed rapid response(168 ms),high strain sensitivity(gage factor(GF)=8.57 in the strain range of 200%-250%)and reliable sensing stability(100%strain for 200 cycles).Importantly,PGBCDHbased sensor can accurately monitor complex body movements(knee,elbow,wrist and finger joints)and large-scale subtle movements(speech,swallow,breath and facial expressions).Thus,PGBCDH shows great potential for human monitoring with high precision.

关键词： Conductive hydrogel Double network Gelatin Dialdehydeβ-cyclodextrin Sensor

Mineralization of Zein Films by Biomimetic Process

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Journal of the Chinese Ceramic Society 2015年第3期 140-148页

作者： jin xiaoning ZHANG Yanxiang MA Ying ZENG Sheng WANG Shaozhen MA Yalu Department of Chemistry Institute of ScienceTianjin University

The transparent or opaque zein film was prepared by a phase separation method with a zein ethanol aqueous *** circular zein film was self-assembled on the air-water *** to the images by scanning electron microscopy,the upper surface of film is flat and smooth and the downward surface presents a complex reticulation structure of corn protein *** film as a biomimetic mineralization template is used to synthesize calcium phosphate crystals by a bioinspired mineralization *** oriented apatite crystals appear on the both surfaces of zein film after immersion in lOxsimulated body fluid,and the phase composition and morphology of the deposited calcium apatite are also distinguished from deposited location and immersion *** phase transformation process from dicalcium phosphate dihydrate into hydroxyapatite(HAp) phase was investigated by X-ray powder diffraction,transmission electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy,*** on the results by energy dispersive X-ray spectroscopy,the Ca/P ratio of the deposited apatite increases with the transformation from DCPD to *** HAp/Zein films possess the excellent biodegradable structural features,and the coating of HAp crystallites has some potential applications for bone repair and regeneration.

关键词： zein film hydroxyapatite biomimetic mineralization phase transformation dicalcium phosphate dihydrate

Zr掺杂Bi2O3的共沉淀法制备及光催化性能评价

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太阳能学报 2018年第7期39卷 1900-1907页

作者：马颖靳晓宁曾胜马亚鲁天津大学理学院

以Bi（NO3）3·5H2O、ZrO（NO3）2·2H2O为原料,NH3·H2O为沉淀剂,采用反相滴定化学共沉淀工艺制备Zr掺杂Bi2O3基光催化材料。利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见漫反射（UV-VIS）等分析方法对样品进行表征,并以... 详细信息

以Bi（NO3）3·5H2O、ZrO（NO3）2·2H2O为原料,NH3·H2O为沉淀剂,采用反相滴定化学共沉淀工艺制备Zr掺杂Bi2O3基光催化材料。利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见漫反射（UV-VIS）等分析方法对样品进行表征,并以甲基橙溶液模拟有机染料废水在可见光下评价其光催化降解能力。实验结果表明：与未掺杂Bi2O3纯相比,Zr掺杂Bi2O3仍为β-Bi2O3相组成,晶粒尺寸减小,颗粒大小约20nm。共沉淀合成使Zr组分均匀进入Bi2O3晶格形成固溶体。随Zr掺杂量增加,晶格畸变使样品紫外-可见吸收峰红移,带隙能减小,光催化性能增强,其中以Zr与Bi物质的量之比为20∶80的样品光催化性能最好。该样品在可见光下照射1h对甲基橙降解率达96%,降解速率为16.74mg/（h·g）,是商品P25型纳米TiO2的41倍。Zr掺杂Bi2O3对甲基橙的降解以光生空穴直接氧化为主,光生电子与氧反应生成·OH的氧化为必要的补充。

关键词：氧化铋共沉淀光催化甲基橙降解

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模型异构的联邦学习入侵检测

北京工业大学学报 2024年第5期50卷 543-557页

作者：高迢康靳晓宁赖英旭北京工业大学信息学部北京100124

针对模型异构和代理数据稀缺问题,提出模型异构的联邦学习入侵检测(model heterogeneous federated learning for intrusion detection, MHFL-ID)框架。首先,MHFL-ID根据模型异同对节点进行分组,将结构相同的模型分到同一组;其次,在组... 详细信息

针对模型异构和代理数据稀缺问题,提出模型异构的联邦学习入侵检测(model heterogeneous federated learning for intrusion detection, MHFL-ID)框架。首先,MHFL-ID根据模型异同对节点进行分组,将结构相同的模型分到同一组;其次,在组内采用以组长为中心的同构聚合方法,根据目标函数投影值选取组长,并引导组内节点的优化方向以提升全组模型能力;最后,在组间采用基于知识蒸馏的异构聚合方法,不需要代理数据就能用局部平均软标签和全局软标签传递异构模型中的知识。在NSL-KDD和UNSW-NB15这2个数据集上进行了对比实验,与当前先进方法相比,MHFL-ID框架及所提方法能有效解决联邦学习中模型异构聚合的问题,在准确率方面也取得了较好结果。

关键词：入侵检测模型异构联邦学习知识蒸馏多目标异构聚合

基于环糊精本征识别能力的手性色谱介质点击制备及应用

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色谱 2020年第11期38卷 1270-1280页

作者：陈明靳晓宁马骁飞王勇天津大学理学院天津300350

目前环糊精(CD)手性固定相(CSP)的研究大多集中于对CD或桥联臂进行功能衍生引入更多作用位点以提升手性拆分能力,鲜有能够反映天然CD本征识别能力的CSP的研究报道,该文通过“巯基-烯”点击化学反应合成了结构明确可控的单(6-巯基-6-去... 详细信息

目前环糊精(CD)手性固定相(CSP)的研究大多集中于对CD或桥联臂进行功能衍生引入更多作用位点以提升手性拆分能力,鲜有能够反映天然CD本征识别能力的CSP的研究报道,该文通过“巯基-烯”点击化学反应合成了结构明确可控的单(6-巯基-6-去氧)-β-环糊精手性固定相(CSP1),其最大限度地保留了天然CD的本征结构,且桥联臂无识别作用位点,固体核磁共振(13C SSNMR)和红外光谱(FTIR)的表征结果证明了CSP1的成功制备,元素分析结果表明,与双键功能化硅胶相比,CSP1的C、H、N的百分含量均得到了提高,计算得出CSP1的表面CD固载量为0.82μmol/m2。采用高效液相色谱反相模式对50多种手性对映体包括异口恶唑啉、手性交酯、手性酮、黄烷酮以及丹磺酰氨基酸等进行了手性拆分,充分考察了天然CD的本征手性识别能力,结果表明CD的本征识别能力比较有利于异口恶唑啉类样品中含有两个疏水苯环基团Ph-Ph类样品的分离,对于其他几类样品仅利于部分样品的分离。同时与前期制备的功能三唑桥联CD-CSP及咪唑嗡桥联CD-CSP在同一色谱条件下进行了结果比对,结果证明样品的分离过程除了与手性介质的结构有关外,还与样品分子的结构有很大关系,对桥联臂进行功能改性可提升对部分对映体的选择性,但同时会小幅损失CD的本征手性识别能力。对于环糊精本征识别能力易于分离的样品,在设计手性介质时,其桥联臂不需要任何官能团,这为CD固定相结构的设计提供了有益参考。

关键词：环糊精点击化学高效液相色谱手性识别

神经机器翻译中英语单词及其大小写联合预测模型

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中文信息学报 2019年第3期33卷 52-58页

作者：张楠李响靳晓宁陈伟北京工业大学北京未来网络科技高精尖创新中心北京100124 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 北京搜狗科技发展有限公司北京100084

英文中单词有大小写之分,如果使用不规范,会降低语句的可读性,甚至造成语义上的根本变化。当前的机器翻译处理流程一般先翻译生成小写的英文译文,再采用独立的大小写恢复工具进行还原,这种方式步骤繁琐且没有考虑上下文信息。另一种方... 详细信息

英文中单词有大小写之分,如果使用不规范,会降低语句的可读性,甚至造成语义上的根本变化。当前的机器翻译处理流程一般先翻译生成小写的英文译文,再采用独立的大小写恢复工具进行还原,这种方式步骤繁琐且没有考虑上下文信息。另一种方式是抽取包含大小写的词表,但这种方式扩大了词表,增加了模型参数。该文提出了一种在神经机器翻译训练中联合预测英语单词及其大小写属性的方法,在同一个解码器输出层分别预测单词及其大小写属性,预测大小写时充分考虑源端语料和目标端语料上下文信息。该方法不仅减小了词表的大小和模型参数,译文的质量也得到提升。在WMT 2017汉英新闻翻译任务测试集上,相比基线方法,该方法在大小写敏感和大小写不敏感两个评价指标上分别提高0.97BLEU和1.01BLEU,改善了神经机器翻译模型的性能。

关键词：机器翻译大小写恢复联合预测

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基于三元深度融合的行为驱动成绩预警模型

计算机工程与应用 2024年第9期60卷 346-356页

作者：庄俊玺王琪赖英旭刘静靳晓宁北京工业大学信息学部北京100124

随着信息技术的迅猛发展和教育教学工作的信息化改革,学生的相关信息以多样的形式被记录,如何在复杂的教育数据中对学生行为做出全面分析并进行成绩预测预警具有重要意义。针对现有研究在预测学生成绩时存在的对日常行为数据关注较少、... 详细信息

随着信息技术的迅猛发展和教育教学工作的信息化改革,学生的相关信息以多样的形式被记录,如何在复杂的教育数据中对学生行为做出全面分析并进行成绩预测预警具有重要意义。针对现有研究在预测学生成绩时存在的对日常行为数据关注较少、对行为数据的利用不充分、使用的数据特征单一、数据粒度粗等问题,提出一种基于三元深度融合的成绩预警模型。它从群体行为和个体行为的角度出发,使用规律性特征提取模块提取群体消费行为、活动行为中的规律性特征,使用活跃性特征提取模块提取个体消费行为中的活跃性特征,使用勤奋性特征提取模块提取个体进出图书馆行为中的勤奋性特征,然后融合三类特征对学生分类进而进行成绩预警。公开数据集上的实验表明,提出的模型方法具有一定的成绩预测预警能力。

关键词：成绩预警群体行为特征融合特征选择学生行为教育数据挖掘

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基于点击化学的色谱分离材料研究新进展

色谱 2023年第1期41卷 1-13页

作者：徐佳碧程月卢新岭靳晓宁王勇天津大学理学院天津300350

自诺贝尔奖获得者Sharpless教授2001年首次提出点击化学概念以来,该类反应凭借条件温和、反应迅速、产量高、副产物少、分离提纯简单等优势,迅速拓展至材料和生命等诸多科学领域,成为一种强大的模块化合成工具。目前,点击化学反应已成... 详细信息

自诺贝尔奖获得者Sharpless教授2001年首次提出点击化学概念以来,该类反应凭借条件温和、反应迅速、产量高、副产物少、分离提纯简单等优势,迅速拓展至材料和生命等诸多科学领域,成为一种强大的模块化合成工具。目前,点击化学反应已成为设计制备分离材料的重要手段,展现出蓬勃发展的现状。本文首先简要地回顾了点击化学的发展历程并介绍了其独特优势,然后聚焦于柱色谱和膜色谱两大分离领域,系统地综述了近5年发表的基于点击化学的色谱分离材料相关报道,重点归纳了叠氮-炔、巯基-烯和巯基-炔这3种常见点击反应类型在色谱分离材料研究中的最新进展,最后对点击化学在开发高效分离材料方面的发展前景进行了展望。

关键词：点击化学色谱分离材料柱色谱膜色谱

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基于图像的人体肩部特征点检测方法

纺织学报 2023年第9期44卷 175-179页

作者：邓中民王健恺靳晓凝魏宛彤于东洋柯薇武汉纺织大学省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室湖北武汉430200 武汉纺织大学服装学院湖北武汉430200

针对现有检测算法对肩部特征点的误检、漏检和检测误差大等问题,提出了一种改进的基于人体轮廓编码的肩部特征点的检测方法。该方法以人体所占图像的大小来确定特征链码串的长度,并且通过特征区域分割、特征区域遍历,具有几何特征的链... 详细信息

针对现有检测算法对肩部特征点的误检、漏检和检测误差大等问题,提出了一种改进的基于人体轮廓编码的肩部特征点的检测方法。该方法以人体所占图像的大小来确定特征链码串的长度,并且通过特征区域分割、特征区域遍历,具有几何特征的链码串动态筛选的搜索方式,筛选出符合条件的肩部特征点。在获取肩部特征点以后,计算出肩宽值,并且与实际人工测量的肩宽值进行比对与分析。本文实验共选取了100名不同身型的青年测试者(50男/50女)在同一拍摄环境下对该方法的可行性进行测试。结果表明,采用该方法能够快速识别人体的肩部特征点,与人工测量值对比得出的平均误差仅在3%左右,较好地提升了二维人体肩宽尺寸检测的效率,并且为后续服装匹配等相关工作提供了更加精确的数据支持。

关键词：肩部特征点肩峰点人体轮廓编码人体尺寸测量特征链码串肩宽