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Metal organic frameworks-based cathode materials for advanced Li-S batteries: A comprehensive review

Nano Research 2024年第4期17卷 2592-2618页

作者： Zhengkun Xie Boyong Cao Xiyan Yue Ruixue Wang ziqian xue Jiajia Wang Guoqing Guan Weihua Chen College of Chemistry Zhengzhou UniversityZhengzhou 450001China School of Ecology and Environment Zhengzhou UniversityZhengzhou 450001China School of Materials Science and Engineering Henan Polytechnic UniversityJiaozuo 454003China Laboratory of Energy Conversion Engineering Institute of Regional InnovationHirosaki University3 Bunkyo-choHirosakiAomori 036-8561Japan Institute for Integrated Cell-Material Sciences(iCeMS) Kyoto UniversitySakyo-kuKyoto 606-8501Japan Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry(Ministry of Education) Nankai UniversityTianjin 300071China

Li-S batteries(LSBs)have been considering as new and promising energy storage systems because of the high theoretical energy density and low price.Nevertheless,their practical application is inhibited by several factors,including poor electrical conductivity of electrode materials,greatly volumetric variation,as well as the polysulfide formation upon the cycling.To address these problems,it is imperative to develop and design effective and suitable sulfur host anode materials.Metal organic frameworks(MOFs)-based cathode materials,possessing their good conductivity and easy morphology design,have been extensively studied and exhibited enormously potential in LSBs.In this review,a comprehensive overview of MOFs-based sulfur host materials is provided,including their electrochemical reaction mechanisms,related evaluation parameters,and their performances used in LSBs in the past few years.In particular,the recent advances using in-situ characterization technologies for investigating the electrochemical reaction mechanism in LSBs are presented and highlighted.Additionally,the challenges and prospects associated with future research on MOF-related sulfur host materials are discussed.It is anticipated to offer the guidance for the identification of suitable MOFs-based sulfur cathode materials for high-performance LSBs,thereby contributing for the achievement of a sustainable and renewable society.

关键词： lithium metal anode sulfur cathode metal organic frameworks host energy density in-situ characterization

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Recent Progress of Metal Organic Frameworks-Based Electrocatalysts for Hydrogen Evolution,Oxygen Evolution,and Oxygen Reduction Reaction

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Energy & Environmental Materials 2022年第4期5卷 1084-1102页

作者： Yaling Jia ziqian xue Yinle Li Guangqin Li MOE Laboratory of Bioinorganic and Synthetic Chemistry Lehn Institute of Functional MaterialsSchool of ChemistrySun Yat-Sen UniversityGuangzhou 510275China Institute for Integrated Cell-Material Sciences(iCeMS) Kyoto UniversityKyoto 606-8501Japan

Exploring efficient and cost-saving electrocatalysts is essential to the renewable energy storage and utilization,which is still in its embryonic period.MOFs have drawn tremendous attention due to their adjustability,abundant active sites,and plentiful pores.Notably,satisfactory electrocatalytic performance has been achieved by MOFs-based electrocatalysts comparable to traditional electrocatalysts.State-of-the-art works about the MOFs-based electrocatalysts for hydrogen evolution reaction(HER),oxygen evolution reaction(OER),and ORR were summarized in this review.This review comprises a series of modifying strategies of MOFs and their derivatives,from aspects of structure,composition,and morphology.Furthermore,the active sites and functional mechanisms’recognition are involved in this review expecting to provide reference for rationally designing efficient electrocatalysts.At last,the current status,challenges,and perspectives of MOFs-based electrocatalysts are also discussed.

关键词： electrocatalysts hydrogen evolution metal organic frameworks oxygen evolution oxygen reduction reaction

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基于贝叶斯方法的软土深基坑不确定性位移反演分析

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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第3期46卷 52-60页

作者：林东郑俊杰薛鹏鹏李子骞彭荣华中铁四院集团西南勘察设计有限公司昆明650206 华中科技大学岩土与地下工程研究所武汉430074

在深基坑开挖工程中,使用合理的土体力学参数计算地连墙侧移对优化基坑支护方案以及降低工程风险至关重要。然而,受地层分布不均、土工试验误差等因素的影响,土体参数常表现出明显的不确定性,该不确定性降低了地连墙侧移计算结果的可信... 详细信息

在深基坑开挖工程中,使用合理的土体力学参数计算地连墙侧移对优化基坑支护方案以及降低工程风险至关重要。然而,受地层分布不均、土工试验误差等因素的影响,土体参数常表现出明显的不确定性,该不确定性降低了地连墙侧移计算结果的可信度。鉴于上述问题,提出一种基于贝叶斯参数更新框架和现场监测数据的软土深基坑土体参数反演方法。该方法采用GA-BP神经网络建立数值分析模型中土体参数与地连墙侧移的隐式函数关系,并结合现场监测数据建立土体参数的贝叶斯反分析模型。采用该方法对某深基坑工程进行分析,验证了方法的可行性。分别采用地连墙的最大侧移值和多点位移值作为指标进行土体力学参数反演,并分别使用更新后的土体参数预测基坑开挖的最终侧移值。研究结果表明:与不更新土体参数相比,更新土体参数后土体参数变异系数变小,得到的结果与后续施工步下的监测结果更吻合;使用多点观测值进行土体参数更新的预测效果显著优于仅使用最大位移值时的效果。

关键词：深基坑土体参数位移反分析贝叶斯方法马尔科夫链蒙特卡罗模拟

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雨污合流制地区溢流污染影响因素及管控建议

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环境工程技术学报 2024年第3期14卷 986-994页

作者：安子倩乔肖翠刘琰卢延娜李雪王海燕中国环境科学研究院北京林业大学环境科学与工程学院

雨污合流制地区汛期溢流成为城市河流返黑返臭的重要原因,溢流污染的有效控制,对改善水环境,提升人民幸福感、获得感与安全感有着重要作用。针对雨污合流制地区汛期溢流污染防控,总结了合流制溢流污染的特点、对水环境质量的影响以及合... 详细信息

雨污合流制地区汛期溢流成为城市河流返黑返臭的重要原因,溢流污染的有效控制,对改善水环境,提升人民幸福感、获得感与安全感有着重要作用。针对雨污合流制地区汛期溢流污染防控,总结了合流制溢流污染的特点、对水环境质量的影响以及合流制溢流污染的影响因素等内容,分析了我国溢流污染严重区域的分布特征并提出管控建议。研究发现,我国合流制溢流污水呈现出成分复杂、水量水质变化大、初期雨水水质差等特点,且合流制溢流污染会导致城市面源污染,加重地表水质恶化程度。通过分析合流制溢流污染的2个主要影响因素(降水量和管网条件),初步识别出我国溢流污染严重区域主要集中在东部、南部地区,且相关性分析结果表明汛期降水量及管网密度与区域水质存在中等相关关系。为加强合流制地区溢流污染防控,提出要因地制宜制订汛期雨污溢流污染排放管控标准、开展溢流污染控制技术更新行动、加强汛期雨污溢流污染的全过程管理、加强汛期雨污溢流污染治理成效考核等具体建议,以期为有效控制合流制溢流污染,推动水环境质量持续改善提供参考。

关键词：雨污合流溢流污染汛期污染强度源头治理污水处理厂

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氮掺杂多孔碳负载Fe纳米颗粒用于高性能电催化还原CO_(2)与Zn-CO_(2)电池

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Chinese Journal of Catalysis 2023年第5期48卷 185-194页

作者：杨文倩薛自前杨俊冼家慧刘庆林范雅楠郑凯廖锫钦苏徽刘庆华李光琴苏成勇中山大学化学学院莱恩功能材料研究所光电材料与技术国家重点实验室教育部生物无机与合成化学实验室广东广州510006 京都大学综合细胞材料科学研究所京都大学高级研究所日本京都中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽合肥230026

电催化CO_(2)还原为CO因其技术与经济上的可行性而被认为是推进碳中和最有前景的反应之一.然而,水溶液中激烈的竞争性析氢反应阻碍生成单一高选择性产物.目前,贵金属纳米催化剂表现出较好的CO选择性,但稀缺性和高成本限制了其进一步应用... 详细信息

电催化CO_(2)还原为CO因其技术与经济上的可行性而被认为是推进碳中和最有前景的反应之一.然而,水溶液中激烈的竞争性析氢反应阻碍生成单一高选择性产物.目前,贵金属纳米催化剂表现出较好的CO选择性,但稀缺性和高成本限制了其进一步应用.Fe纳米颗粒(NPs)具有电催化活性,且储量丰富成本低,被认为是一种潜在可替代贵金属的电催化剂,但Fe存在易氧化、团聚、稳定性差、吸附CO_(2)能力低等问题.因此,探索同时具有良好活性和稳定性的新型Fe NPs催化剂仍具有重要意义.金属-有机骨架(MOFs)衍生物被认为是合成锚定和激活金属纳米颗粒的良好前驱体.因此,将Fe NPs固定在MOFs衍生物中为开发稳定、高活性的Fe NPs催化剂提供了可行的机会.本文通过修饰MOFs前驱体的策略,对IRMOF-3(Zn)进行少量含铁配体单羧酸二茂铁的取代,结合一步热解碳化,制备了Fe NPs负载在海绵状氮掺杂多孔碳的复合催化剂(Fe@NPC).同时对配体为对苯二甲酸的MOF-5和配体为2-氨基-对苯二甲酸的IRMOF-3(Zn)进行热解碳化,制备了对照样品多孔碳MOF-5-D和氮掺杂多孔碳IRMOF-3-D.光电子能谱(XPS)和X射线吸收精细结构谱(XAFS)结果表明,在Fe@NPC中含有大量的Fe-Fe键以及极少量的Fe-N/C键,说明Fe主要以纳米颗粒形式存在,少量Fe-N/C分布在Fe NPs表面,在Fe NPs与氮掺杂碳基底间起到良好的连接作用.此外,Fe@NPC具有较大的比表面积(1264 m^(2)g^(-1))和高于MOF-5-D与IRMOF-3-D的CO_(2)吸附能力(93.5 cm^(3)g^(-1)),这种具有CO_(2)强吸附和丰富活性位点的多级孔结构为加速传质、加快CO_(2)转化奠定了良好的基础.在H-cell与-0.6 V_(RHE)的条件下,IRMOF-3-D的最大CO法拉第效率(FECO)为65.3%,是MOF-5-D(49.9%)的1.3倍,说明氮掺杂在一定程度上促进了CO_(2)的电还原.此外,Fe@NPC在-0.3 V_(RHE)到1.0 V_(RHE)的宽电位化学区间均表现出较好的性能,即最大的电流密度,最低的起始电位以及92.1%的最高的FECO.而且Fe@NPC在流动池中可以获得更高的FECO(96.4%),同时能够在H-cell与流动池中均保持良好的稳定性.由于*COOH高能垒,它的产生被认为是高效电化学CO_(2)-CO转换的瓶颈.进一步采用原位衰减全反射-傅里叶变换红外(ATR-IR)来实时监测中间体,并深入探究Fe@NPC作用于CO_(2)还原过程的机理,观测到中间体*COOH的逐渐形成和积累,以及同一反应时间内*COOH在Fe@NPC上的更快动力学形成过程;进一步说明Fe位点与氮掺杂多孔碳之间的协同作用显著提高了Fe@NPC的CO_(2)的捕获能力和传质能力并加速了CO生成的动力学.本文以Fe@NPC为阴极组装了Zn-CO_(2)电池,发现该电池具有良好的充电放电性能,放电过程中可提供3.0 mW cm^(-2)的峰值功率密度,同时表现出良好的稳定性(120个循环),实现CO_(2)电还原与储能的良好结合,并表现出高效的能量转换装置的良好应用潜力.综上,本文为设计用于高选择性的CO_(2)还原反应和能量转换器件的铁基催化剂提供了一种新方法.

关键词： Fe纳米颗粒 MOFs衍生物氮掺杂多孔碳 CO_(2)电催化 Zn-CO_(2)电池

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对建筑设计中节能建筑设计的分析

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城市建筑 2014年第9期11卷 63-63页

作者：薛子谦海南元正建筑设计咨询有限责任公司重庆分公司重庆400030

随着国家提出建设环保型和能源节约型社会，人们的意识开始在不停地转变，希望能够在小事上发挥作用。一项新型的项目开始火热起来，这就是让房子节能起来。真正能够推动这个设计进步的就是科学技术。

关键词：建筑设计节能建筑设计研究

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经典名方中紫菀的本草考证

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中国实验方剂学杂志 2024年第7期30卷 20-30页

作者：李恒阳李文杰丁笑颖张丹薛紫鲸安琪詹志来郑玉光河北中医药大学药学院河北省中药炮制技术创新中心石家庄050200 中国中医科学院中药资源中心北京100700 河北化工医药职业技术学院石家庄050026

通过查阅古代本草、医籍、方书,结合近现代文献资料,笔者对紫菀的名称、基原、学名考订沿革、产地、品质、采收加工及炮制、功效及毒性等方面进行了系统梳理与考证,可为相关经典名方的开发与利用提供参考依据。据考证可知,紫菀入药始载... 详细信息

通过查阅古代本草、医籍、方书,结合近现代文献资料,笔者对紫菀的名称、基原、学名考订沿革、产地、品质、采收加工及炮制、功效及毒性等方面进行了系统梳理与考证,可为相关经典名方的开发与利用提供参考依据。据考证可知,紫菀入药始载于《神农本草经》,历代皆以“紫菀”为正名,尚有紫苑、紫倩、小辫儿等别名;历代所用主流基原为菊科紫菀属植物紫菀Aster tataricus,古今一致,尚有蹄叶橐吾Ligularia fischeri等在局部地区使用;紫菀药用部位为根和根茎,但现代多以根茎做繁殖栽培用,故部分紫菀药材仅有根而缺少根茎;紫菀古代最早著录的产地为今湖北房县和河北正定、邯郸等地,后产地范围逐渐扩大,宋代至明清时期主流产地包括今河北、江苏、安徽、河南等地,近代以来形成河北安国和安徽亳州两大道地产区;历代推崇其品质以根柔韧、紫色者为佳;古代采收加工主要为二、三月采后阴干,现代则多于春秋二季采收,须根编成小辫状后晒干或稍晾一两日后晒干;古今炮制方法基本一致,主要为蜜炙,尚有清炒、蒸制、醋炙等方法。基于考证结果,建议临床用药及相关经典名方开发时,以菊科紫菀属植物紫菀A.tataricus的干燥根和根茎入药,原方注明炮制要求的可按相关要求炮制,未注明炮制要求的以生品入药。

关键词：经典名方紫菀本草考证学名演变药用部位采收加工与炮制基原

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探究纸材料在家具中的应用

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设计 2022年第23期35卷 8-10页

作者：薛文飞杨子倩南京林业大学家居与工业设计学院

随着纸材料性能的发展,纸质家具出现在了人们生活中。与传统的家具材料相比,纸材料有其独特之处,能为家具的设计提供新的方向。因此,有必要探究目前纸材料在家具中的应用情况,以更好地设计纸质家具。文章运用了调查法及文献综述法对目... 详细信息

随着纸材料性能的发展,纸质家具出现在了人们生活中。与传统的家具材料相比,纸材料有其独特之处,能为家具的设计提供新的方向。因此,有必要探究目前纸材料在家具中的应用情况,以更好地设计纸质家具。文章运用了调查法及文献综述法对目前纸材料在家具中的应用进行分析。结合国内外纸制家具产品,对纸制家具进行分类,总结其优点和存在的问题,丰富了对纸制家具的认识。为今后纸制家具的设计指明了方向。

关键词：纸材料纸家具家具设计环保家具家具

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Ⅱ型糖尿病伴视网膜病变患者的亚频段低频振幅功能MRI研究

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现代医用影像学 2022年第9期31卷 1585-1595页

作者：潘洁娜薛强弘周振寿张素萍王晓阳 Chen ziqian 福建中医药大学附属人民医院医学影像科福建福州350004 福建中医药大学附属第三人民医院影像科福建福州350108 中国人民解放军联勤保障部队第900医院医学影像科福建福州350025

目的:应用不同频段低频振幅算法,研究Ⅱ型糖尿病伴视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)患者静息状态下脑组织自发神经活动的变化。方法:采集14例DR患者、16例糖尿病非视网膜病变(non-diabetic retinopathy,NDR)患者及17例健康对照组(he... 详细信息

目的:应用不同频段低频振幅算法,研究Ⅱ型糖尿病伴视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)患者静息状态下脑组织自发神经活动的变化。方法:采集14例DR患者、16例糖尿病非视网膜病变(non-diabetic retinopathy,NDR)患者及17例健康对照组(healthy controls,HC)志愿者行静息态下脑功能磁共振(fMRI)扫描,计算三个组在Slow-5(0.01-0.027Hz)和Slow-4(0.027-0.073Hz)2个子频段的低频振幅(ALFF)值,进行组间主效应、频段间主效应及组与频段交互效应的分析。结果:频段间主效应:左眶部额上回在slow4子频段比slow5子频段ALFF值减低;组间主效应:相比于NDR组,DR组ALFF激活减低,主要分布于双侧颞上回、左侧小脑4、5区,ALFF增高的脑区分布于双侧回直肌、双侧眶部额上回、右额中回;与HC组比较,NDR组ALFF减低的脑区分布于右颞中回、双侧回直肌、双侧眶部额上回和额中回,而左小脑1区、左尾状核和右顶下小叶ALFF增高;组间与频段间交互效应:主要分布于颞中回、颞下回、梭状回、眶部额下回、楔叶、内侧额上回的左侧和双侧小脑1区、双侧前扣带回。结论:DR患者存在多个与视觉网络、默认网络、工作记忆网络等有关的脑域出现神经元自发性振荡活动变化,且糖尿病病情程度不同所反映的不同脑区活动改变区域在不同的频率段具有不一样的空间分布特征,不同的神经元活动受频率的调节。

关键词：低频振幅糖尿病伴视网膜病变功能磁共振成像

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eGPS 1.0: comprehensive software for multi-omic and evolutionary analyses

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National Science Review 2019年第5期6卷 867-869页

作者： Dalang Yu Lili Dong Fangqi Yan Hailong Mu Bixia Tang Xiao Yang Tao Zeng Qing Zhou Feng Gao Zhonghuang Wang ziqian Hao Hongen Kang Yi Zheng Hongwei Huang Yuzhang Wei Wei Pan Yaochen Xu Junwei Zhu Shilei Zhao Ciran Wang Pengyu Wang Long Dai Mushan Li Li Lan Yiwei Wang Hua Chen Yi-xue Li Yun-Xin Fu Zhen Shao Yiming Bao Fangqing Zhao Luo-Nan Chen Guo-Qing Zhang Wenming Zhao Haipeng Li CAS Key Laboratory of Computational Biology CAS-MPG Partner Institute for Computational Biology Shanghai Institute of Nutrition and HealthShanghai Institutes for Biological SciencesUniversity of Chinese Academy of Sciences Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences BIG Data Center Beijing Institute of GenomicsChinese Academy of Sciences Shanghai Center for Bioinformation Technology Key Laboratory of Systems Biology Center for Excellence in Molecular Cell Science Shanghai Institute of Biochemistry and Cell Biology Chinese Academy of Sciences Shanghai Institute of Biochemistry and Cell Biology Chinese Academy of Sciences CAS Laboratory of Genomic and Precision Medicine Beijing Institute of Genomics Chinese Academy of Sciences Center for Excellence in Animal Evolution and Genetics Chinese Academy of Sciences Department of Biostatistics and Data Science School of Public Health University of Texas Health Science Center at Houston Computational Genomics Lab Beijing Institutes of Life Science Chinese Academy of Sciences Shanghai Research Center for Brain Science and Brain-Inspired Intelligence

It has become increasingly challenging for researchers to analyze the exponentially expanding amount of multi-omic data.Here, we describe multi-functional software named evolutionary GenotypePhenotype Systems (eGPS) t... 详细信息

关键词： GPS eGPS 1.0 comprehensive software for multi-omic and evolutionary analyses

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