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Exploration of the oxygen transport behavior in non-precious metal catalyst-based cathode catalyst layer for proton exchange membrane fuel cells

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Frontiers in Energy 2023年第1期17卷 123-133页

作者： shiqu chen Silei XIANG Zehao TAN Huiyuan LI Xiaohui YAN Jiewei YIN Shuiyun SHEN Junliang ZHANG Institute of Fuel Cells School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China School of Vehicle and Mobility State Key Laboratory of Automotive Safety and EnergyTsinghua UniversityBeijing 100084China

High cost has undoubtedly become the biggest obstacle to the commercialization of proton exchange membrane fuel cells(PEMFCs),in which Pt-based catalysts employed in the cathodic catalyst layer(CCL)account for the major portion of the *** nonprecious metal catalysts(NPMCs)show appreciable activity and stability in the oxygen reduction reaction(ORR),the performance of fuel cells based on NPMCs remains unsatisfactory compared to those using Pt-based ***,most studies on NPMC-based fuel cells focus on developing highly active catalysts rather than facilitating oxygen *** this work,the oxygen transport behavior in CCLs based on highly active Fe-N-C catalysts is comprehensively explored through the elaborate design of two types of membrane electrode structures,one containing low-Pt-based CCL and NPMCbased dummy catalyst layer(DCL)and the other containing only the NPMC-based *** Zn-N-C based DCLs of different thickness,the bulk oxygen transport resistance at the unit thickness in NPMC-based CCL was quantified via the limiting current method combined with linear fitting ***,the local and bulk resistances in NPMC-based CCLs were quantified via the limiting current method and scanning electron microscopy,*** show that the ratios of local and bulk oxygen transport resistances in NPMCbased CCL are 80%and 20%,respectively,and that an enhancement of local oxygen transport is critical to greatly improve the performance of NPMC-based ***,the activity of active sites per unit in NPMCbased CCLs was determined to be lower than that in the Pt-based CCL,thus explaining worse cell performance of NPMC-based membrane electrode assemblys(MEAs).It is believed that the development of NPMC-based PEMFCs should proceed not only through the design of catalysts with higher activity but also through the improvement of oxygen transport in the CCL.

关键词： proton exchange membrane fuel cells(PEMFCs) non-precious metal catalyst(NPMC) cathode catalyst layer(CCL) local and bulk oxygen transport resistance

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基于MOFs材料的非贵金属氧还原电催化剂研究进展

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中国科学：技术科学 2022年第3期52卷 375-388页

作者：任子文谭泽昊向思磊陈士渠沈水云章俊良上海交通大学机械与动力工程学院燃料电池研究所上海200240 上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

质子交换膜燃料电池(PEMFCs)因具有清洁、高效、安静、功率密度高、工作温度低、启动和功率匹配快等优点在新能源汽车领域备受青睐.由于PEMFCs阴极使用高载量的铂(Pt)基催化剂,其成本一直居高不下,大大阻碍了燃料电池汽车商业化进程.开... 详细信息

质子交换膜燃料电池(PEMFCs)因具有清洁、高效、安静、功率密度高、工作温度低、启动和功率匹配快等优点在新能源汽车领域备受青睐.由于PEMFCs阴极使用高载量的铂(Pt)基催化剂,其成本一直居高不下,大大阻碍了燃料电池汽车商业化进程.开发替代的高活性、高稳定性非贵金属催化剂被认为是终极解决方案.在众多类型的非贵金属催化剂中,碳-氮-过渡金属系列非贵金属催化剂表现出的ORR活性和寿命尤其值得关注.基于金属有机框架材料(MOFs)的非贵金属ORR电催化剂具有优异的性能而被广泛研究.本文通过介绍MOFs材料的特点与优势,综述了近年来国内外基于MOFs材料的碳-氮-过渡金属ORR电催化剂研究现状,主要包括Fe基MOFs催化剂、Co基MOFs催化剂、双金属MOFs催化剂等,并针对研究中遇到的瓶颈与挑战进行分析与展望,指出未来需要面向膜电极的活性、稳定性等进行深入研究.

关键词：燃料电池催化剂氧化金属有机框架化合物质子交换膜

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不同海况下破损舰船进水过程及航行轨迹研究

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中国造船 2024年第5期65卷 53-66页

作者：王世取陈静于欣于博文张维英王晨阳大连海洋大学航海与船舶工程学院大连116023

针对水面舰船在不同海况下航行时的破损进水和航行轨迹变化,基于有限体积法(FVM)、VOF法、体积力法和重叠网格,应用STAR-CCM+软件,对一艘破损舰船在静水、迎浪和横浪海况下航行时的进水过程和航行轨迹进行了研究。研究结果表明,破损舰... 详细信息

针对水面舰船在不同海况下航行时的破损进水和航行轨迹变化,基于有限体积法(FVM)、VOF法、体积力法和重叠网格,应用STAR-CCM+软件,对一艘破损舰船在静水、迎浪和横浪海况下航行时的进水过程和航行轨迹进行了研究。研究结果表明,破损舰船在静水、迎浪和横浪中航行时的最大进水量比静水中无航速时分别增加了8.67%,6.86%和15.39%。在舰船破损后,其航行轨迹在静水中会向破损舷侧作重复圆周运动,在迎浪和横浪中会向波浪前进的方向作螺旋运动。破损舱室的进水量速率、进水量和航行轨迹随海况不同而发生变化,在横浪中的变化最为显著。研究结果可为破损舰船制定操纵方案和施救措施,以及后续航行安全提供参考。

关键词：破损舰船进水过程航行轨迹体积力

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烟株叶片叶绿素的时空分布特征

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中国烟草学报 2020年第1期26卷 58-65页

作者：肖庆礼代先强杨红柯秦平伟张世渠陈昆燕汪长国戴亚丁伟西南大学植物保护学院重庆市北碚区400715 重庆中烟工业有限责任公司重庆市南岸区400060 烟叶资源科学利用重庆市重点实验室重庆市南岸区400060 重庆市烟草公司重庆市江北区400020

【目的】探讨烟株叶片叶绿素的时空分布特征。【方法】2018年5-9月,利用平均相对偏差、回归分析和相关性分析等方法研究烟株叶片叶绿素的时空分布特征。【结果】1)烟株叶片叶绿素的动态变化呈“倒勺子”型,且叶绿素含量随部位的上升而增... 详细信息

【目的】探讨烟株叶片叶绿素的时空分布特征。【方法】2018年5-9月,利用平均相对偏差、回归分析和相关性分析等方法研究烟株叶片叶绿素的时空分布特征。【结果】1)烟株叶片叶绿素的动态变化呈“倒勺子”型,且叶绿素含量随部位的上升而增大;叶片发育前中期,叶绿素值呈弱变异,后期则呈中等变异。2)样带上中部和上部叶片叶绿素值的破碎化程度高于下部叶,烟株不同部位叶片叶绿素值的波动具有相似性。3)基于时间稳定性指数最小值得出代表性样点,建立了代表性样点叶绿素值与对应部位叶绿素平均值之间的回归模型。【结论】可利用代表性样点烟株叶片叶绿素值表征对应部位叶绿素的平均值,从而为本区烟田的水肥管理和成熟采收提供理论支撑。

关键词：烟叶叶绿素时空分布小流域黄壤旱地

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大气电场仪辅助观测机场区域雷暴的方法探析

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科学技术创新 2022年第5期 17-20页

作者：陈镇徐志钦林士渠朱弘威中国民用航空厦门空中交通管理站福建厦门361000

为进一步提升民航气象观测服务质量、保障民航飞行安全,该文利用厦门高崎机场大气电场仪数据,配合雷达回波图对雷暴天气过程进行分析,发现大气电场强度的变化和雷暴的产生、发展以及移动有着较好的对应关系——当大气电场强度变化曲线... 详细信息

为进一步提升民航气象观测服务质量、保障民航飞行安全,该文利用厦门高崎机场大气电场仪数据,配合雷达回波图对雷暴天气过程进行分析,发现大气电场强度的变化和雷暴的产生、发展以及移动有着较好的对应关系——当大气电场强度变化曲线由稳定逐渐变化为快速波动,最大值不断增大且不断波动时,说明强对流天气即将发生。雷暴天气现象发生时,大气电场强度首次增大达到极大值的时间,与观测员第一次闻雷时间有较好的关联性,对观测员观测雷暴有着较好的预警作用。

关键词：大气电场仪雷暴辅助观测

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Grid Side Distributed Energy Storage Cloud Group End Region Hierarchical Time-Sharing Configuration Algorithm Based onMulti-Scale and Multi Feature Convolution Neural Network

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Energy Engineering 2023年第5期120卷 1253-1269页

作者： Wen Long Bin Zhu Huaizheng Li Yan Zhu Zhiqiang chen Gang cheng State Grid Chongqing shiqu Electric Power Supply Branch Chongqing400000China

There is instability in the distributed energy storage cloud group end region on the power grid *** order to avoid large-scale fluctuating charging and discharging in the power grid environment and make the capacitor components showa continuous and stable charging and discharging state,a hierarchical time-sharing configuration algorithm of distributed energy storage cloud group end region on the power grid side based on multi-scale and multi feature convolution neural network is ***,a voltage stability analysis model based onmulti-scale and multi feature convolution neural network is constructed,and the multi-scale and multi feature convolution neural network is optimized based on Self-OrganizingMaps(SOM)algorithm to analyze the voltage stability of the cloud group end region of distributed energy storage on the grid side under the framework of *** to the optimal scheduling objectives and network size,the distributed robust optimal configuration control model is solved under the framework of coordinated optimal scheduling at multiple time scales;Finally,the time series characteristics of regional power grid load and distributed generation are *** to the regional hierarchical time-sharing configuration model of“cloud”,“group”and“end”layer,the grid side distributed energy storage cloud group end regional hierarchical time-sharing configuration algorithm is *** experimental results show that after applying this algorithm,the best grid side distributed energy storage configuration scheme can be determined,and the stability of grid side distributed energy storage cloud group end region layered timesharing configuration can be improved.

关键词： Multiscale and multi feature convolution neural network distributed energy storage at grid side cloud group end region layered time-sharing configuration algorithm

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NPC三电平变换器电流谐波最优PWM策略

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电气传动 2022年第6期52卷 21-27页

作者：朱燕陈进国网重庆市区供电公司重庆400015 国网重庆市电力公司重庆400015

当应用特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)于中点钳位型(NPC)三电平变换器以降低开关频率时,将引起更为严重的中点电位(NPP)波动,因为SHEPWM无中点电位控制自由度。对此,提出了一种基于3次和9次谐波优化的新型电流谐波最优PWM策略,以抑制NPP... 详细信息

当应用特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)于中点钳位型(NPC)三电平变换器以降低开关频率时,将引起更为严重的中点电位(NPP)波动,因为SHEPWM无中点电位控制自由度。对此,提出了一种基于3次和9次谐波优化的新型电流谐波最优PWM策略,以抑制NPP低频脉动。传统SHEPWM通过谐波优化目标离线计算开关角来提高谐波性能,由于很难在线求解开关角,故中点电位实时控制效果不佳。而新方案中通过分析3次和9次谐波与NPP波动之间的数学关系,得到了最优谐波表达式,从而直接应用即可实现最小NPP低频脉动,而无需在线更改开关角。在NPC三电平变换器样机上开展了实验测试,实验结果验证了新型PWM策略的有效性。

关键词：三电平变换器中点电位低频脉动脉宽调制

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CENTURY模型在川西北高原草原的适用性研究

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草地学报 2019年第3期27卷 711-718页

作者：陈超李秋月郭斌庞艳梅中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室四川成都610072 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室四川成都610066 北京市气候中心北京100089 四川省阿坝州气象局四川马尔康624000

利用草地生态模型评价气候变化对草地生产力的影响,对于草地的可持续利用有重要意义。本文选取川西北高原的石渠和若尔盖为代表站点,基于试验站多年牧草观测资料,对草地生态系统模型(CENTURY)在川西北高原草地的适用性进行研究。结果表... 详细信息

利用草地生态模型评价气候变化对草地生产力的影响,对于草地的可持续利用有重要意义。本文选取川西北高原的石渠和若尔盖为代表站点,基于试验站多年牧草观测资料,对草地生态系统模型(CENTURY)在川西北高原草地的适用性进行研究。结果表明:CENTURY模型模拟的石渠和若尔盖牧草地上部生物量的模拟值与观测值比较吻合,决定系数分别为0.85和0.48,均通过了0.05的显著性检验,均方根误差分别为5.4g·m^-2和122.4g·m^-2,CENTURY模型能够较好的模拟牧草地上部生物量,适用于气候变化对川西北高原草地生产力的影响研究。基于验证后的CENTURY模型对1961-2017年牧草地上生物量的模拟结果显示,近57年来石渠和若尔盖牧草地上生物量均呈显著增加趋势,增加速率分别为5.4g·m^-2·(10a)-1和17.2g·m^-2·(10a)-1。

关键词： CENTURY模型适用性验证川西北高原草地

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四川西部藏区包虫病流行病学研究Ⅱ.牲畜及野生动物两型包虫病感染状况调查

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中国人兽共患病杂志 2000年第5期16卷 62-65页

作者：何金戈邱加闽刘凤洁陈兴旺刘大伦陈卫东张奕 Schantz Peter 四川省寄生虫病防治研究所成都610041 新疆地方病防治研究所石渠县卫生防疫站甘孜县卫生防疫站 Centers for Disease Control and Prevention(CDC)

目的　明确四川西部地区石渠县、甘孜县牲畜和野生动物两型包虫病 (Hydatidosis,HD)的感染状况 ,为进一步开展防治工作做好基线调查。方法　采取捕杀、剖检、作病理切片等。结果　检查牦牛 42 9头 ,其中 2 19头感染细粒棘球蚴 (Cysticec... 详细信息

目的　明确四川西部地区石渠县、甘孜县牲畜和野生动物两型包虫病 (Hydatidosis,HD)的感染状况 ,为进一步开展防治工作做好基线调查。方法　采取捕杀、剖检、作病理切片等。结果　检查牦牛 42 9头 ,其中 2 19头感染细粒棘球蚴 (Cysticechinococcus,Ce)感染率为 5 0 8% ,3头感染多房棘球蚴 (Alveolarechinococcus,Ae)感染率为 0 7%。在啮齿类动物中 ,黑唇鼠兔 (Ochotonacurzoniae)Ae感染率为 5 6 % (13/2 33) ,灰尾兔 (Lepusoiostolus)Ae感染率为 7 1% (1/14) ,松田鼠 (PitymysireneThomas)Ae感染率为 2 5 % (3/12 ) 检查小家鼠 (Musmusculus) 70只未发现感染。终末宿主调查中 ,犬体内发现两种棘球绦虫感染 ,其中细粒棘球绦虫 (Echinococcusgranulosus,Eg)感染率为 13 2 % (7/16 ) ;多房棘球绦虫(Echinococcusmultilocularis,Em)感染率 16 98% (9/16 ) ,未发现混合感染犬。藏狐 (Vulpesferrilata)的Em感染率为 44 4%(76 /171)。

关键词：细粒棘球蚴病泡球蚴病中间宿主终末宿主

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利用红外触发相机观察四川石渠县棘球绦虫宿主动物活动情况

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中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2019年第5期37卷 622-624,F0003页

作者：王奇陈顺德王谦何伟喻文杰张光葭陈凡杨柳廖沙李汭芮黄燕姚人新钟波四川省疾病预防控制中心成都610041 四川省师范大学生命科学学院成都610166

为了解石渠县棘球绦虫终末宿主和中间宿主动物活动特点,于2018年6月和8月采用红外感应触发相机在石渠县俄多玛乡日扎村居民定居点附近选取8户家庭观察人与拴养犬之间的互动情况,以及拴养犬与其他动物之间的互动情况。选取4个观察点观察... 详细信息

为了解石渠县棘球绦虫终末宿主和中间宿主动物活动特点,于2018年6月和8月采用红外感应触发相机在石渠县俄多玛乡日扎村居民定居点附近选取8户家庭观察人与拴养犬之间的互动情况,以及拴养犬与其他动物之间的互动情况。选取4个观察点观察小型哺乳类动物活动规律。红外相机固定在距离地面100 cm左右的电线杆或围栏上,观察记录6 m以内人或动物的有效活动情况。在放置有红外相机并记录到有高原鼠兔和青海松田鼠活动的范围内采集动物样品,进行物种的分类鉴定。对所采集动物样品的细胞色素b基因(Cyt b)进行PCR扩增,并进行双向测序,在GenBank中通过Blastn进行序列比对。结果显示,8户牧民家庭仅有3户共计277 min的视频得到有效记录,每户仅1条拴养犬,均为藏犬,拴养犬距离户主居住点平均在28 m左右,且拴养犬均在户主庭院围栏外,平均每天喂食1次,未发现人或野犬与拴养犬有接触性动作。在高原鼠兔观察点捕获的动物经鉴定为高原鼠兔,其地面活动开始时间为6:46,结束时间为20:41;活动高峰期出现在9:00、12:00、15:00和19:00左右。在青海松田鼠观察点捕获的动物经鉴定为青海松田鼠,其地面活动开始时间为8:06,结束时间为20:09,其中19:00左右活动最为频繁。人与拴养犬的互动以喂食为主,犬被喂食次数少,增加了其捕食小型哺乳类动物的可能性;高原鼠兔活动开始时间早于青海松田鼠,高原鼠兔全天活动更为频繁。

关键词：石渠县棘球绦虫红外感应触发相机家犬高原鼠兔青海松田鼠

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