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Graphdiyne scaffold anchored highly dispersed ruthenium nanoparticles as an efficient cathode catalyst for rechargeable Li-CO_(2) battery

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Chinese Chemical Letters 2024年第1期35卷 552-557页

作者： Yiru Ma Huiqi qu Wenna Wang ziyang Guo Yueqin Yu Feng Liu Bin Yu Minge Tian Zhenjiang Li Bin Li Lei Wang College of Chemistry and Molecular Engineering State Key Laboratory Base of Eco-Chemical EngineeringInternational Science and Technology Cooperation Base of Eco-Chemical Engineering and Green ManufacturingQingdao University of Science and TechnologyQingdao 266042China College of Materials Science and Engineering Qingdao University of Science and TechnologyQingdao 266042China College of Environment and Safety Engineering Qingdao University of Science and TechnologyQingdao 266042China College of Chemical Engineering Qingdao University of Science and TechnologyQingdao 266042China Biomedical Sensing Engineering Technology Research Center Shandong UniversityJi'nan 250100China Scientific Green(Shandong)Environmental Technology Co. Ltd.Jining Economic Development ZoneJining 272499China

Lithium (Li)-CO_(2) battery is rising as an attractive energy-storage system with the competence of CO_(2) conversion/fixation. However, its practical development is seriously hindered by the high overpotential. Herein, a rational design on a highly catalytic Li-CO_(2) battery electrode built by graphdiyne powder as a multi-functional laminar scaffold with anchored highly dispersed Ru nanoparticles is explored. The strong interaction between the abundant acetylenic bond sites of graphdiyne scaffold and Ru nanoparticles can effectively promote the electrochemical progress and reduce the voltage polarization. The unique channels architecture of the cathodic catalyst with enough space not only accelerates CO_(2) diffusion and electrons/Li+ transport, but also allows a large amount of accommodation for discharged product (Li2CO3) to assure an advanced capacity. The corresponding Li-CO_(2) battery displays an advanced discharged capacity of 15,030 mAh/g at 500 mA/g, great capacity retention of 8873 mAh/g at 2 A/g, high coulombic efficiency of 97.6% at 500 mA/g and superior life span for 120 cycles with voltage gap of 1.67 V under a restricted capacity of 1000 mAh/g at 500 mA/g. Ex/in-situ studies prove that synergy between Ru nanoparticles and acetylene bonds of GDY can boost the round-trip CO_(2)RR and CO_(2)ER kinetics.

关键词： Nanopores Li-CO_(2)battery Anchored Ru nanoparticles Graphdiyne Synergistic effect

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The highly dispersed Co-based nanoparticles encapsulated into porous N-doping carbon polyhedral with the low content of Ru modification as a promising cathode catalyst for long-life Li-O_(2)batteries

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Nano Research 2022年第4期15卷 3204-3212页

作者： Yiru Ma Huiqi qu Zhenzhen Chi Xiaoqiang Liu Yueqin Yu ziyang Guo Lei Wang Key Laboratory of Eco-chemical Engineering Taishan Scholar Advantage and Characteristic Discipline Team of Eco-chemical Process and TechnologyCollege of Chemistry and Molecular EngineeringQingdao University of Science and TechnologyQingdao 266042China College of Chemistry and Molecular Engineering Qingdao University of Science and TechnologyQingdao 266042China College of Environment and Safety Engineering Qingdao University of Science and TechnologyQingdao 266042China Key Laboratory of Eco-chemical Engineering Taishan Scholar Advantage and Characteristic Discipline Team of Eco-chemical Process and TechnologyCollege of Chemical EngineeringQingdao University of Science and TechnologyQingdao 266042China

Lithium(Li)-O_(2)batteries have triggered worldwide interest due to their ultrahigh theoretical energy density.However,it is a long shot for the grand-scale applications of Li-O_(2)battery at current stage owing to its significant polarization,inferior cycling life,and irreversible decomposition of Li2O_(2).Herein,a facile way of preparing the highly dispersed Co-based nanoparticles encapsulated into porous N-doping carbon polyhedral with the low content of Ru modification(LRu@HDCo-NC)is explored through the pyrolysis of Co/Zn based zeolitic imidazole frameworks(ZIFs)containing Ru-based ligands.Even with the very small amount of Ru introduction(1.8%),LRu@HDCo-NC still exhibits the superior oxygen evolution reaction/oxygen reduction reaction(OER/ORR)performance and also inhibits side reactions in Li-O_(2)battery because of the abundant pores,plentiful surface N heteroatoms,and highly dispersed metal-based sites which are induced by the volatilization of Zn,and conductive/stable carbon skeleton derived from ZIFs.When applied in Li-O_(2)batteries,LRu@HDCo-NC cathode delivers a high discharge capacity of 15,973 mAh·g^(-1)at 200 mA·g^(-1),good capacity retention at higher rate(12,362 mAh·g^(-1)at 500 mA·g^(-1))and outstanding stability for>300 cycles with low voltage polarization of<2.3 V under a cut-off capacity of 1,000 mAh·g^(-1)at 500 mA·g^(-1).More critically,a series of ex situ and in situ characterization technologies disclose that the LRu@HDCo-NC cathodes can effectively promote the reversible reactions in Li-O_(2)batteries.

关键词： zeolitic imidazole frameworks Zn volatilization high dispersed Co-based particles Ru modification rechargeable Li-O_(2)batteries

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Structure-guided engineering of transcriptional activator XYR1 for inducer-free production of lignocellulolytic enzymes in Trichoderma reesei

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Synthetic and Systems Biotechnology 2023年第4期8卷 732-740页

作者： Qinqin Zhao Zezheng Yang ziyang Xiao Zheng Zhang Jing Xing Huiqi Liang Liwei Gao Jian Zhao Yinbo qu Guodong Liu State Key Laboratory of Microbial Technology Shandong UniversityQingdao266237China Taishan College Shandong UniversityQingdao266237China Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences Qingdao266101China

The filamentous fungus Trichoderma reesei is widely used for the production of lignocellulolytic enzymes in industry.XYR1 is the major transcriptional activator of cellulases and hemicellulases in T.reesei.However,rational engineering of XYR1 for improved lignocellulolytic enzymes production has been limited by the lack of structure information.Here,alanine 873 was identified as a new potential target for the engineering of XYR1 based on its structure predicted by AlphaFold2.The mutation of this residue to tyrosine enabled significantly enhanced production of xylanolytic enzymes in the medium with cellulose as the carbon source.Moreover,xylanase and cellulase production increased by 56.7-and 3.3-fold,respectively,when glucose was used as the sole carbon source.Under both conditions,the improvements of lignocellulolytic enzyme production were higher than those in the previously reported V821F mutant.With the enriched hemicellulases and cellulases,the crude enzymes secreted by the A873Y mutant strain produced 51%more glucose and 52%more xylose from pretreated corn stover than those of the parent strain.The results provide a novel strategy for engineering the lignocellulolytic enzyme-producing capacity of T.reesei,and would be helpful for understanding the molecular mechanisms of XYR1 regulation.

关键词： Xylanase Cellulase Trichoderma reesei Transcription factor Genome editing

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Adaptive Fuzzy Dynamic Surface Control for Induction Motors via Backstepping

Adaptive Fuzzy Dynamic Surface Control for Induction Motors ...

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2015年中国智能自动化学术会议

作者： Fatao Shi Yumei Ma Jinfei Yu Jinpeng Yu ziyang qu College of Automation Engineering Qingdao University Zibo Technician College

This paper addressed an adaptive fuzzy dynamic surface control(DSC)approach to speed regulation for induction motors.Fuzzy logic systems are used to approximate unknown nonlinear functions and the adaptive backstepping method is employed to construct controllers.By incorporating dynamic surface control technique into fuzzy control,we have developed an adaptive backstepping control design for induction motors.The proposed control method is able to overcome the problem of "explosion of complexity" inherent in the traditional backstepping design by introducing first-order low-pass filters.The adaptive fuzzy controllers guarantee the speed tracking error converges to a small neighborhood of the origin.Simulation results illustrate the effectiveness of the proposed approach.

关键词： Induction motors Dynamic surface control Fuzzy control Backstepping

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二维铁磁半导体理论与实验进展

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科学通报 2023年第25期68卷 3385-3396页

作者：屈紫阳黄呈熙阚二军南京理工大学应用物理系半导体微纳结构与量子信息感知工信部重点实验室南京210094

大数据时代对海量电子信息的非易失性高效存储和处理的需求,催生了自旋电子学这门新兴学科.作为新型功能化自旋电子器件的核心构成材料,铁磁半导体因其独特的磁电特性而受到了广泛的关注.近年来,二维材料的发现更是为铁磁半导体的发展... 详细信息

大数据时代对海量电子信息的非易失性高效存储和处理的需求,催生了自旋电子学这门新兴学科.作为新型功能化自旋电子器件的核心构成材料,铁磁半导体因其独特的磁电特性而受到了广泛的关注.近年来,二维材料的发现更是为铁磁半导体的发展开创了新的舞台.本文主要针对二维铁磁半导体的室温磁序稳定性问题,以近年来备受关注的CrGeTe3、CrI3等典型的二维磁性半导体为例,介绍了二维铁磁半导体在实验与理论方面的主要研究进展,着重介绍了二维铁磁半导体中磁耦合(自旋相互作用)的理论模型,以及增强铁磁耦合、提升居里温度的基本机制,同时讨论了磁各向异性对二维长程铁磁序的重要意义.最后,从p电子磁性和低能耗电控磁两个方面,展望了二维铁磁半导体的未来发展.希望本文可以帮助读者更好地了解二维铁磁半导体领域的发展近况,给读者带来一些启发.

关键词：自旋电子学铁磁半导体二维材料居里温度

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海水淡化太阳能烟囱发电综合系统的产水规律及内在因素影响的试验研究

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太阳能学报 2023年第7期44卷 271-278页

作者：左潞戴鹏展颜子阳屈波河海大学能源与电气学院南京211100

该文成功设计搭建首台实现水、电联产的小型海水淡化-太阳能烟囱电站综合试验装置,并在实际气象条件下测试综合系统的产水率规律,揭示海水温度、海水-蒸馏池盖板温差、产水率等互相影响的作用机制。研究发现:蒸馏池日产水量沿集热棚径... 详细信息

该文成功设计搭建首台实现水、电联产的小型海水淡化-太阳能烟囱电站综合试验装置,并在实际气象条件下测试综合系统的产水率规律,揭示海水温度、海水-蒸馏池盖板温差、产水率等互相影响的作用机制。研究发现:蒸馏池日产水量沿集热棚径向递减,在中偏后部位有突增,蒸馏池应尽量布置在集热棚入口至径向三分之二之间的区域。系统高位产水时段为日落左右至01:00和03:00之间某时刻,占运行时长比例小,却是产水的主要时段。海水温度和海水-蒸馏池盖板温差影响产水率的主次存在时段差异,在产水上升期,海水-蒸馏池盖板温差是主要因素;而在产水下降期,海水温度是主要因素。维持较高的海水温度和海水-蒸馏池盖板温差是实现综合装置高效产水的关键。

关键词：太阳能烟囱海水淡化冷凝太阳能集热棚产水率

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卫星姿态控制系统故障预测方法综述

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宇航学报 2023年第6期44卷 829-840页

作者：曲直张高飞孟子阳许瑞钦清华大学精密仪器系北京100084 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192

结合目前卫星姿态控制系统(ACS)故障预测技术的迫切需求,回顾了故障预测技术研究进展,归纳梳理了知识驱动方法和数据驱动方法的特点,总结并指出了卫星姿态控制系统故障预测技术面临的技术难点。在此基础上,重点阐述了知识和数据联合驱... 详细信息

结合目前卫星姿态控制系统(ACS)故障预测技术的迫切需求,回顾了故障预测技术研究进展,归纳梳理了知识驱动方法和数据驱动方法的特点,总结并指出了卫星姿态控制系统故障预测技术面临的技术难点。在此基础上,重点阐述了知识和数据联合驱动方法在当前和未来的关键问题与解决途径,从知识和数据并行模式、引导模式、反馈模式三个分支给出了相应关键技术后续发展的方向与思路。

关键词：卫星控制姿态控制系统故障预测技术知识与数据联合驱动方法并行、引导和反馈模式

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基于列车制动防滑原理的静态防滑测试系统

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城市轨道交通研究 2023年第1期26卷 122-125,130页

作者：霍佳敏杨贇闵子洋屈国庆中车南京浦镇车辆有限公司南京210031 成都天佑路航轨道交通科技有限公司成都610036

针对地铁列车制动系统防滑测试,设计了一种基于制动防滑原理的静态防滑测试系统。该静态防滑测试系统通过向列车制动系统发送对应的速度方波信号来模拟列车运行过程中检测到的速度信号。通过观察和对比输入模拟的滑行速度和采集到的防... 详细信息

针对地铁列车制动系统防滑测试,设计了一种基于制动防滑原理的静态防滑测试系统。该静态防滑测试系统通过向列车制动系统发送对应的速度方波信号来模拟列车运行过程中检测到的速度信号。通过观察和对比输入模拟的滑行速度和采集到的防滑阀的压力变化,判断和检测列车制动系统的防滑性能是否正常工作,从而实现列车制动系统的静态防滑测试。

关键词：地铁列车制动系统静态防滑测试

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铜互连CMP工艺中缓蚀剂应用的研究进展

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润滑与密封 2022年第12期47卷 164-171页

作者：闫晗牛新环张银婵朱烨博侯子阳屈明慧罗付河北工业大学电子信息工程学院天津300130 天津市电子材料与器件重点实验室天津300130

抛光液是铜互连CMP的关键要素之一,在CMP中每种成分发挥不同的功能,其中缓蚀剂的选择及性能对抛后的表面质量会产生直接影响。对近年来铜互连CMP中各类缓蚀剂的研究进展以及缓蚀剂与不同类型添加剂间的复配协同进行归纳总结,同时介绍缓... 详细信息

抛光液是铜互连CMP的关键要素之一,在CMP中每种成分发挥不同的功能,其中缓蚀剂的选择及性能对抛后的表面质量会产生直接影响。对近年来铜互连CMP中各类缓蚀剂的研究进展以及缓蚀剂与不同类型添加剂间的复配协同进行归纳总结,同时介绍缓蚀剂与不同类型添加剂间的作用机制。最后对未来铜互连CMP中缓蚀剂的应用前景进行展望,指出绿色环保的铜互连CMP缓蚀剂的开发,通过缓蚀剂的复配协同作用以提高抛光质量,以及从微观角度进一步揭示缓蚀剂的作用机制是未来的研究方向。

关键词：铜互连化学机械抛光缓蚀剂集成电路

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WC增强Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C粉末冶金钢的制备及其耐磨性能研究

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机械工程学报 2013年第18期49卷 57-62页

作者：李小强陈火金李子阳屈盛官赖燕根华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心广州510640

为了提高铁基复合材料的耐磨性能,采用高能球磨和放电等离子烧结技术制备WC颗粒增强Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C粉末冶金钢,并运用X射线衍射仪、金相、扫描电子显微镜等分析烧结试样的相组成、显微组织以及磨损后的表面形貌,进而研究烧结试样的... 详细信息

为了提高铁基复合材料的耐磨性能,采用高能球磨和放电等离子烧结技术制备WC颗粒增强Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C粉末冶金钢,并运用X射线衍射仪、金相、扫描电子显微镜等分析烧结试样的相组成、显微组织以及磨损后的表面形貌,进而研究烧结试样的磨损性能和磨损机制。结果表明,烧结试样的显微组织主要由珠光体、奥氏体和WC组成,并且随着WC添加量的增加,烧结试样的组织中的奥氏体质量分数也相应增加而珠光体的质量分数相应减少;烧结试样的平均摩擦因数和磨损量都随着WC质量分数增加呈现先减小后增大的趋势,当WC质量分数为15%时,烧结试样具有较好的耐磨性能,其密度和硬度分别为8.46 g/cm3和58.2 HRC,与不含WC的试样相比,其平均摩擦因数和磨损量分别降低18%和97%,相应的磨损机制主要为磨粒磨损,并辅以黏着磨损。

关键词：高能球磨放电等离子烧结粉末冶金钢 WC颗粒增强耐磨性能

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