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Rapid and controllable in-situ self-assembly of main-group metal nanofilms for highly efficient CO_(2)electroreduction to liquid fuel in flow cells

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Nano Research 2024年第6期17卷 5718-5725页

作者： Miao wang Huaizhu wang yaoda wang Junchuan Liang Mengfei Zhu Jiarui Li Zuoxiu Tie Zhong Jin State Key Laboratory of Coordination Chemistry MOE Key Laboratory of Mesoscopic ChemistryMOE Key Laboratory of High Performance Polymer Materials and TechnologyJiangsu Key Laboratory of Advanced Organic MaterialsTianchang New Materials and Energy Technology Researc

The electrocatalytic reduction of CO_(2)is a promising pathway to generate renewable fuels and ***,its advancement is impeded by the absence of electrocatalysts with both high selectivity and ***,we present a scalable in-situ thermal evaporation technique for synthesizing series of Bi,In,and Sn nanofilms on carbon felt(CF)substrates with a high-aspect-ratio *** resulting main-group metal nanofilms exhibit a homogeneously distributed and highly exposed catalyst surface with ample active sites,thereby promoting mass transport and ad-/desorption of reaction *** from the unique fractal morphology,the Bi nanofilms deposited on CF exhibit optimal catalytic activities for CO_(2)electroreduction among the designed metal nanofilms electrodes,with the highest Faradaic efficiency of 96.9%for formate production at−1.3 V *** hydrogen electrode(RHE)in *** an industrially relevant current density of 221.4 mA·cm−2 in flow cells,the Bi nanofilms retain a high Faradaic efficiency of 81.7%at−1.1 V(***)and a good long-term stability for formate ***,a techno-economic analysis(TEA)model shows the potential commercial viability of electrocatalytic CO_(2)conversion into formate using the Bi nanofilms *** results offer a green and convenient approach for in-situ fabrication of stable and inexpensive thin-film catalysts with a fractal structure applicable to various industrial settings.

关键词： CO_(2)electroreduction non-noble metal nanofilms flow cells efficiency and selectivity techno-economic analysis

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Antimony doped CsPbI_(2)Br for high-stability all-inorganic perovskite solar cells

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Nano Research 2024年第3期17卷 1508-1515页

作者： Mengfei Zhu Lina Qin Yuren Xia Junchuan Liang yaoda wang Daocheng Hong Yuxi Tian Zuoxiu Tie Zhong Jin State Key Laboratory of Coordination Chemistry Ministry of Education(MOE)Key Laboratory of Mesoscopic ChemistryMOE Key Laboratory of High Performance Polymer Materials and TechnologyJiangsu Key Laboratory of Advanced Organic MaterialsSchool of Chemistry and Chemical EngineeringNanjing UniversityNanjing 210023China Nanjing Tieming Energy Technology Co. Ltd.Nanjing 210093China Suzhou Tierui New Energy Technology Co. Ltd.Suzhou 215228China

All-inorganic perovskites,adopting cesium(Cs+)cation to completely replace the organic component of A-sites of hybrid organic–inorganic halide perovskites,have attracted much attention owing to the excellent thermal ***,all-inorganic iodine-based perovskites generally exhibit poor phase stability in ambient ***,we propose an efficient strategy to introduce antimony(Sb^(3+))into the crystalline lattices of CsPbI_(2)Br perovskite,which can effectively regulate the growth of perovskite crystals to obtain a more stable perovskite *** to the much smaller ionic radius and lower electronegativity of trivalent Sb^(3+)than those of Pb^(2+),the Sb^(3+)doping can decrease surface defects and suppress charge recombination,resulting in longer carrier lifetime and negligible *** a result,the all-inorganic perovskite solar cells(PSCs)based on 0.25%Sb^(3+)doped CsPbI_(2)Br light absorber and screen-printable nanocarbon counter electrode achieved a power conversion efficiency of 11.06%,which is 16%higher than that of the control devices without Sb^(3+)***,the Sb^(3+)doped all-inorganic PSCs also exhibited greatly improved endurance against heat and *** to the use of low-cost and easy-to-process nanocarbon counter electrodes,the manufacturing process of the all-inorganic PSCs is very convenient and highly repeatable,and the manufacturing cost can be greatly *** work offers a promising approach to constructing high-stability all-inorganic PSCs by introducing appropriate lattice doping.

关键词： all-inorganic perovskite solar cells Sb doped cesium lead halide perovskites foreign B-site ions hole-conductor-free phase stability improvement

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Rational design and synergistic effect of ultrafine Ag nanodots decorated fish-scale-like Zn nanoleaves for highly selective electrochemical CO_(2)reduction

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Nano Research 2023年第7期16卷 8910-8918页

作者： Songyuan Yang Minghang Jiang Miao wang Lei wang Xinmei Song yaoda wang Zuoxiu Tie Zhong Jin State Key Laboratory of Coordination Chemistry MOE Key Laboratory of Mesoscopic ChemistryMOE Key Laboratory of High Performance Polymer Materials and TechnologyJiangsu Key Laboratory of Advanced Organic MaterialsSchool of Chemistry and Chemical EngineeringNanjing UniversityNanjing 210023China Department of Chemistry School of ScienceXihua UniversityChengdu 610039China Suzhou Tierui New Energy Technology Co. Ltd.Suzhou 215228China Nanjing Tieming Energy Technology Co. Ltd.Nanjing 210093China

The electrocatalytic CO_(2)reduction reaction(CO_(2)RR)is regarded as a promising route for renewable energy conversion and storage,but its development is limited by the high overpotential and low stability and selectivity of ***,it is complicated to accurately adjust the nanostructure of electrocatalysts,which impacts ***,we propose the rational design and controlled preparation of ultrafine Ag nanodots decorated fish-scale-like Zn nanoleaves(Ag-NDs/Zn-NLs)for highly selective electrocatalytic CO_(2)*** Ag-NDs/Zn-NLs can be in-situ grown on copper foil with simple electrodeposition and replacement *** from the coordination and synergistic effect of Zn and Ag species,the reconstruction of Zn surface and the agglomeration of Ag-NDs are efficiently prevented,bringing high activity and durable electrocatalytic stability for CO_(2)-to-CO *** Faradaic efficiency for CO production reaches 85.2%at a moderate applied potential of-1.0 V *** hydrogen electrode(RHE).This study provides a promising approach for controlling the catalytic activity and selectivity of CO_(2)RR through the structural adjustment and decoration of transition metal based nanocatalysts.

关键词： electrochemical CO_(2)reduction electrodeposited nanoleaf structure silver nanodot transition metal heterostructure electrocatalytic selectivity and durability

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2D layered black arsenic-phosphorus materials:Synthesis,properties,and device applications

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Nano Research 2022年第4期15卷 3737-3752页

作者： Junchuan Liang Yi Hu Kaiqiang Zhang yaoda wang Xinmei Song Anyang Tao Yuzhu Liu Zhong Jin MOE Key Laboratory of Mesoscopic Chemistry MOE Key Laboratory of High Performance Polymer Materials and TechnologyJiangsu Key Laboratory of Advanced Organic MaterialsSchool of Chemistry and Chemical EngineeringNanjing UniversityNanjing 210023China Shenzhen Research Institute of Nanjing University Shenzhen 518063China

Phosphorene,especially black phosphorus(BP),has attracted considerable attention due to the unique characteristics,such as tunable direct bandgap,high carrier mobility,and strong in-plane ***,a new modification strategy for black phosphorus has been developed by alloying black phosphorus with the congener element *** elemental composition tuning of black phosphorus with arsenic can not only maintain its special crystal structure and high anisotropy but also modify its electrical and optical properties for the further applications of multifunctional *** achieved two-dimensional(2D)black arsenic-phosphorus materials exhibit outstanding optical,electrical,and photoelectric properties,such as very narrow band gap,anisotropic infrared absorption,and bipolar transfer characteristics,presenting great potential in infrared photodetectors and highperformance field effect transistors(FETs).In this review,we introduce the recent progress made in the synthesis and applications of black arsenic-phosphorus,and provide an outlook and perspectives on the current challenges and future opportunities in this *** hope that this review can bring new insights and inspirations on the further development of 2D black arsenic-phosphorus based materials and devices.

关键词： black arsenic-phosphorus two-dimensional(2D)materials black phosphorus field effect transistors mid-infrared photodetectors

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穿越多断层破碎带隧道自适应结构走滑错动特性研究

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铁道标准设计 2024年第5期68卷 137-146页

作者：张熙申玉生易鹏豪朱鹏霖王耀达粟威陶伟明西南交通大学土木工程学院成都610031 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

在活动断裂构造带地区,断层运动往往是沿断层带发生,自活动盘到破碎带错动位移表现出逐级传递的特征,因此穿越活动断裂带的隧道结构应力、变形特征也受到断层错动形式的影响。依托西部高烈度区某穿越大型活动断裂带的公路隧道工程,通过... 详细信息

在活动断裂构造带地区,断层运动往往是沿断层带发生,自活动盘到破碎带错动位移表现出逐级传递的特征,因此穿越活动断裂带的隧道结构应力、变形特征也受到断层错动形式的影响。依托西部高烈度区某穿越大型活动断裂带的公路隧道工程,通过数值模拟分析穿越多断层隧道结构在断层多级走滑错动下的位移、应力响应规律,得出隧道结构纵向基于多断层蠕滑错动的影响分区;建立基于柔性初支、刚性二衬和节段铰接的穿越蠕滑断层隧道自适应结构,探究在错动区和缓冲区内设置隧道自适应结构的抗错性能。研究表明:隧道围岩性质的差异是影响穿越断层破碎带隧道结构变形和应力的最重要因素,隧道自适应结构在蠕滑错动过程中,柔性初支能够吸收部分围岩传递至隧道结构的变形,柔性接头的剪切变形和衬砌节段的刚性转动能够承担较大的位错,随着隧道衬砌节段长度的减小、接头数量的增加,各个接头的剪切变形角和衬砌节段偏转角都将减小,大幅提升结构的抗错安全性。

关键词：公路隧道多断层活动断裂带多级走滑错动影响分区自适应结构

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Covalently Bonded Ni Sites in Black Phosphorene with Electron Redistribution for Efficient Metal‑Lightweighted Water Electrolysis

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Nano-Micro Letters 2024年第6期16卷 233-245页

作者： Wenfang Zhai Ya Chen yaoda Liu Yuanyuan Ma Paranthaman Vijayakumar Yuanbin Qin Yongquan Qu Zhengfei Dai State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials Xi’an Jiaotong UniversityXi’an 710049People’s Republic of China School of Chemistry and Chemical Engineering Northwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072People’s Republic of China SSN Research Centre SSN College of EngineeringChennaiTamil Nadu 603110India

The metal-lightweighted electrocatalysts for water splitting are highly desired for sustainable and economic hydrogen energy deployments,but *** this work,a low-content Ni-functionalized approach triggers the high capability of black phosphorene(BP)with hydrogen and oxygen evolution reaction(HER/OER)*** a facile in situ electro-exfoliation route,the ionized Ni sites are covalently functionalized in BP nanosheets with electron redistribution and controllable metal *** is found that the as-fabricated Ni-BP electrocatalysts can drive the water splitting with much enhanced HER and OER *** 1.0 M KOH electrolyte,the optimized 1.5 wt%Nifunctionalized BP nanosheets have readily achieved low overpotentials of 136 mV for HER and 230 mV for OER at 10 mA cm^(−2).Moreover,the covalently bonding between Ni and P has also strengthened the catalytic stability of the Ni-functionalized BP electrocatalyst,stably delivering the overall water splitting for 50 h at 20 mA cm^(−2).Theoretical calculations have revealed that Ni–P covalent binding can regulate the electronic structure and optimize the reaction energy barrier to improve the catalytic activity *** work confirms that Ni-functionalized BP is a suitable candidate for electrocatalytic overall water splitting,and provides effective strategies for constructing metal-lightweighted economic electrocatalysts.

关键词： Black phosphorus Water electrolysis Electrocatalyst Electron redistribution Covalent functionalization

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双通道特征融合的真实场景点云语义分割方法

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计算机工程与应用 2024年第12期60卷 160-169页

作者：孙刘杰朱耀达王文举上海理工大学出版印刷与艺术设计学院上海200093

真实场景点云不仅具有点云的空间几何信息,还具有三维物体的颜色信息,现有的网络无法有效利用真实场景的局部特征以及空间几何特征信息,因此提出了一种双通道特征融合的真实场景点云语义分割方法DCFNet(dual-channel feature fusion of ... 详细信息

真实场景点云不仅具有点云的空间几何信息,还具有三维物体的颜色信息,现有的网络无法有效利用真实场景的局部特征以及空间几何特征信息,因此提出了一种双通道特征融合的真实场景点云语义分割方法DCFNet(dual-channel feature fusion of real scene for point cloud semantic segmentation)可用于不同场景下的室内外场景语义分割。更具体地说,为了解决不能充分提取真实场景点云颜色信息的问题,该方法采用上下两个输入通道,通道均采用相同的特征提取网络结构,其中上通道的输入是完整RGB颜色和点云坐标信息,该通道主要关注于复杂物体对象场景特征,下通道仅输入点云坐标信息,该通道主要关注于点云的空间几何特征;在每个通道中为了更好地提取局部与全局信息,改善网络性能,引入了层间融合模块和Transformer通道特征扩充模块;同时,针对现有的三维点云语义分割方法缺乏关注局部特征与全局特征的联系,导致对复杂场景的分割效果不佳的问题,对上下两个通道所提取的特征通过DCFFS(dual-channel feature fusion segmentation)模块进行融合,并对真实场景进行语义分割。对室内复杂场景和大规模室内外场景点云分割基准进行了实验,实验结果表明,提出的DCFNet分割方法在S3DIS Area5室内场景数据集以及STPLS3D室外场景数据集上,平均交并比(MIOU)分别达到71.18%和48.87%,平均准确率(MACC)和整体准确率(OACC)分别达到77.01%与86.91%,实现了真实场景的高精度点云语义分割。

关键词：深度学习双通道特征融合点云语义分割注意力机制

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含功率扰动电力系统混沌振荡的动态滑模控制

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通信学报 2019年第1期40卷 119-129页

作者：闵富红马汉媛王耀达南京师范大学电气与自动化工程学院江苏南京210023

随着电力行业的飞速发展,电力系统中出现极具危害的混沌振荡可能性增大,维持电力系统稳定的重要性日益突出。通过建立含功率扰动项的四阶电力系统模型,对Lyapunov指数、分岔图和谱熵等进行分析,讨论了功率扰动项的加入对电力系统运动状... 详细信息

随着电力行业的飞速发展,电力系统中出现极具危害的混沌振荡可能性增大,维持电力系统稳定的重要性日益突出。通过建立含功率扰动项的四阶电力系统模型,对Lyapunov指数、分岔图和谱熵等进行分析,讨论了功率扰动项的加入对电力系统运动状态的影响。同时,基于具有继电特性的切换函数设计了一种动态面滑模控制器,仿真结果表明该控制器在快速平滑抑制系统混沌振荡的同时,能够有效避免抖振问题,并且具有较强的顽健性。

关键词：功率扰动分岔图混沌振荡动态面滑模控制

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含励磁环节的分数阶电力系统混沌振荡分析与控制

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电子与信息学报 2017年第8期39卷 1993-1999页

作者：闵富红王耀达窦一平南京师范大学电气与自动化工程学院南京210042

该文以含励磁环节的分数阶四阶电力系统模型为对象,研究其动力学行为并加以同步控制。首先,固定系统参数,利用分岔图和最大Lyapunov指数谱计算系统产生混沌振荡的最低阶次。其次,以单变量法分别研究机械功率、阻尼系数和励磁增益的改变... 详细信息

该文以含励磁环节的分数阶四阶电力系统模型为对象,研究其动力学行为并加以同步控制。首先,固定系统参数,利用分岔图和最大Lyapunov指数谱计算系统产生混沌振荡的最低阶次。其次,以单变量法分别研究机械功率、阻尼系数和励磁增益的改变对系统动力学行为的影响,通过数值仿真绘制系统随参数变化下的分岔图、Lyapunov指数谱等,选取不同的系统初值,研究同一系统在不同初值的情况下存在的多吸引子共存现象。最后,基于分数阶系统稳定性理论和非线性反馈控制理论,设计同步控制器实现系统混沌控制,数值仿真验证了所设计控制器的有效性。

关键词：分数阶系统四阶电力系统吸引子共存同步控制器

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强震区仰坡角度对跨断层隧道结构动力响应影响研究

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地震工程与工程振动 2022年第6期42卷 192-201页

作者：申玉生陈孔福李小彤曾志华王耀达雷龙西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 中交第二公路工程局有限公司工程设计研究院陕西西安710076 中国石油天然气管道工程有限公司河北廊坊065000

随着西部大量复杂地质环境条件下隧道工程建设,由此在洞口段也经常出现断层破碎带,强震作用下隧道易遭受严重破坏,尤其断层与仰坡的倾向关系尤为重要。文中依托中亚某线管道隧道工程(PGA为0.6 g),通过数值模拟对与仰坡倾向相反的断层段... 详细信息

随着西部大量复杂地质环境条件下隧道工程建设,由此在洞口段也经常出现断层破碎带,强震作用下隧道易遭受严重破坏,尤其断层与仰坡的倾向关系尤为重要。文中依托中亚某线管道隧道工程(PGA为0.6 g),通过数值模拟对与仰坡倾向相反的断层段隧道衬砌的动力响应开展研究,分析了不同仰坡坡角对跨断层隧道洞口段动力响应的影响。研究表明:地震作用时,随着仰坡坡角由30°增大到75°,隧道共轭45°相对位移峰值与分布范围与之正相关;震后隧道衬砌存在更严重的残余变形;拱腰与拱顶最小主应力值与应力集中范围也随之增大。沿轴向同一位置拱顶的最小主应力放大系数随着仰坡坡角的增加而增大,尤其仰坡坡角由60°增至75°时断层处放大系数增大30%,放大系数突变范围增大60%。经研究发现:隧道穿越与仰坡反倾向的断层破碎带时,仰坡坡角应尽量避免大于60°,抗震设防范围为洞口与断层面之间以及断层面向洞身延伸4倍隧道跨径。同时隧道共轭45°角方向是结构抗震薄弱部位,需要加强抗震设计。文中研究成果对超强震区穿越与仰坡倾向相反断层的隧道洞口段结构抗减震设计具有一定的参考价值。

关键词：管道隧道动力响应断层仰坡坡角主应力放大系数设防长度

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