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Fire-retardant, anti-dripping, biodegradable and biobased polyurethane elastomers enabled by hydrogen-bonding with cellulose nanocrystals

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Nano Research 2024年第3期17卷 2186-2194页

作者： Yijiao Xue tianchen zhang Hong Peng Zhewen Ma Meng zhang Mark Lynch Toan Dinh Zhezhe Zhou Yonghong Zhou Pingan Song Institute of Chemical Industry of Forest Products Chinese Academy of Forestry(CAF)Nanjing 210042China School of Chemical Engineering The University of QueenslandBrisbaneQld 4072Australia Department of Polymer Materials School of Materials Science and EngineeringTongji UniversityShanghai 201804China School of Agriculture and Environmental Science University of Southern QueenslandToowoombaQld 4300Australia Centre for Future Materials University of Southern QueenslandToowoombaQld 4300Australia

Thermoplastic polyurethane(PU)elastomers have attracted significant attention because of their many important industrial ***,the creation of fire-retardant and anti-dripping PU elastomers has remained a grant challenge due to the lack of crosslinking and weak interchain ***,we report a mechanically robust,biodegradable,fire-retardant,and anti-dripping biobased PU elastomer with excellent biodegradability using an abietic acid-based compound as hard segments and polycaprolactone diol(PCL)as soft segments,followed by physically crosslinking with cellulose nanocrystals(CNC)through dynamic *** resultant elastomer shows the balanced mechanical and fire-retardant properties,e.g.,a tensile strength and break strain of 9.1 MPa and 560%,a self-extinguishing ability(V-0 rating in UL-94 testing),and an anti-dripping ***,the as-developed PU can be completely degraded in 1.0 wt.%lipase solution at 37℃ in 60 days,arising from the catalytic and wicking effect of CNC on PU *** work provides an innovative and versatile strategy for constructing robust,fire-retardant,anti-dripping,and biodegradable PU elastomers,which hold great promise for practical applications in electronic and automobile sectors.

关键词： polyurethane elastomers cellulose nanocrystals fire retardancy anti-dripping biodegradation

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基于多模型切换控制的煤气化工业过程先进控制

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煤炭学报 2023年第4期48卷 1747-1758页

作者：张天辰赵众北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

煤气化是煤化工生产过程的重要组成工艺。煤气化过程以煤和氧气作为主要反应原料,在高温高压条件下发生化学反应生成粗合成气。相较石油化工行业,煤气化工业过程的先进控制(APC)实施有较大难度,原因在于煤气化过程中煤质不断变化,导致... 详细信息

煤气化是煤化工生产过程的重要组成工艺。煤气化过程以煤和氧气作为主要反应原料,在高温高压条件下发生化学反应生成粗合成气。相较石油化工行业,煤气化工业过程的先进控制(APC)实施有较大难度,原因在于煤气化过程中煤质不断变化,导致传统的基于单一模型的先进控制方法会引起控制器模型失配问题,引发生产过程中关键参数(氧煤比、气化炉温度)的较大波动。针对上述问题,基于水煤浆气化炉的生产实际,提出了一种基于多模型切换的动态矩阵控制方法。在离线状态下,利用不同煤质工况下的过程数据,构造多工况模型集。在线控制时,采取累积平方误差-总平方波动(ISE-TSV)作为控制器性能指标表征控制器性能与模型失配程度,同时使用多模型预测值作为模型切换准则。通过多模型切换动态矩阵控制,实现了煤气化单元的先进控制。根据所提方法开发了多模型切换控制软件Wisdom-Controller,在UniSim平台上进行了控制模拟,并进行了工业应用测试,模拟及工业应用测试结果证实了所提方法能够在煤质工况波动的情况下,实现氧煤比及气化炉温度的精准控制。对比传统的人工手动操作,基于多模型切换控制的先进控制方法降低了氧煤比及气化炉温度均方控制偏差。同时减少了比煤耗,增加了合成气体产量,显著提高了装置的经济效益。从而为实现煤气化工业过程的先进控制提供了一条新的有效途径。

关键词：煤气化工况变化多模型切换动态矩阵控制先进控制

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A Study on the Mobile Partial Discharge Locating System

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Energy and Power Engineering 2013年第4期5卷 589-592页

作者： Yan Yang Lin Tang Yue Hu Qian Wang Gaolin Wu tianchen zhang Xiuchen Jiang Electric Power Research Institute of Chongqing Chongqing P.R.China Key Laboratory of Control of Power Transmission and Conversion Ministry of Education Shanghai Jiao Tong University Shanghai P.R.China

This paper studies on the Partial Discharge (PD) Locating System based on a mobile array of ultra-high frequency (UHF) antennas and a vehicle-mounted PD locating system is established. The system consists of omni-directional antenna array for receiving UHF PD signals, a pre-processing circuit for signal amplification and filtering and the high- speed acquisition and control unit of PD pulse signals. The developed locating system is able to simultaneously record the PD pulse signals received by the antenna array. By assessing the time difference of arrival (TDOA), the two-dimensional hyperbolic locating model quickly locates the PD source. Based on the software developed by LabVIEW, it is also possible to display, store and further analyze the acquired signals. Through the simulation of PD signals and the locating experiments with the system, it is proved that the PD locating system possesses the features of rapidity and precision in determining the bearing of PD source.

关键词： Partial Discharge Locating System Two-Dimensional Model Mobile

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基于脉冲电流法的高压开关柜局部放电在线监测装置

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电力系统保护与控制 2019年第9期47卷 145-149页

作者：陶诗洋冯义张天辰蔡宏伟国网北京市电力公司电力科学研究院北京100075

脉冲电流法局部放电检测通常用于电气设备出厂时的型式试验以及其他离线测试中。在充分分析开关柜局部放电检测的现状与问题后,设计了基于开关柜高压带电显示装置的局部放电在线检测的电路原理和信号提取方法。搭建了基于脉冲电流法的... 详细信息

脉冲电流法局部放电检测通常用于电气设备出厂时的型式试验以及其他离线测试中。在充分分析开关柜局部放电检测的现状与问题后,设计了基于开关柜高压带电显示装置的局部放电在线检测的电路原理和信号提取方法。搭建了基于脉冲电流法的高压开关柜局部放电在线检测回路,开发了具备实时监测、判断与分析功能的后台软件。并在10 kV开关柜真型局部放电缺陷仿真平台上进行了真实放电的模拟试验,验证了基于脉冲电流法的高压开关柜局部放电在线监测装置的灵敏度与有效性。该研究对开关柜状态检修以及脉冲电流法在线检测理论研究具有较大意义,为10 kV配网设备局部放电在线监测提供了良好的实现方法。

关键词：脉冲电流高压带电显示装置(VPIS) 开关柜局部放电(PD) 在线监测

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强骨通痹胶囊对大鼠骨关节炎炎症因子的影响及作用机制

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华中科技大学学报（医学版） 2023年第6期52卷 828-833页

作者：李浩何承建张天臣湖北中医药大学第一临床学院武汉430074

目的探讨强骨通痹胶囊对大鼠骨关节炎炎症因子的影响及作用机制。方法使用前交叉韧带切断法构建骨关节炎(osteoarthritis,OA)大鼠模型。将大鼠随机分为对照组、模型组、强骨通痹胶囊组和葡萄糖胺组。苏木精-伊红(HE)染色进行模型鉴定;... 详细信息

目的探讨强骨通痹胶囊对大鼠骨关节炎炎症因子的影响及作用机制。方法使用前交叉韧带切断法构建骨关节炎(osteoarthritis,OA)大鼠模型。将大鼠随机分为对照组、模型组、强骨通痹胶囊组和葡萄糖胺组。苏木精-伊红(HE)染色进行模型鉴定;甲苯胺蓝染色观察软骨组织变化;qRT-PCR检测大鼠关节炎软骨组织中Toll样受体4(TLR4)和核因子κB(NF-κB)mRNA的表达水平;酶联免疫(ELISA)试剂盒检测IL-1β、TNF-α和IL-6水平;免疫组化法检测TLR4、p-NF-κB水平。结果HE染色表明,与对照组相比,模型组膝关节内可见大量炎性细胞浸润,滑膜组织明显增厚,而强骨通痹胶囊和葡萄糖胺组的炎性细胞浸润和滑膜组织增厚不明显。甲苯胺蓝染色结果表明,与对照组相比,模型组软骨组织中的硫酸软骨素明显减少,而强骨通痹胶囊组和葡萄糖胺组的硫酸软骨素较模型组明显增加。与对照组相比,模型组的TLR4和NF-κB的mRNA表达水平和组织中蛋白含量以及组织IL-1β、TNF-α和IL-6水平均显著上升(均P<0.05);与模型组相比,强骨通痹胶囊组和葡萄糖胺组的TLR4和NF-κB的mRNA和蛋白表达水平以及组织IL-1β、TNF-α和IL-6水平均显著下降(均P<0.05)。结论强骨通痹胶囊能够通过抑制TLR4和NF-κB的表达,从而抑制炎症因子的产生,达到治疗骨关节炎的效果。

关键词：强骨通痹胶囊骨关节炎炎症因子

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香草醛基磷酰胺阻燃剂的分子构建与性能

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功能高分子学报 2023年第6期36卷 561-569页

作者：薛逸娇张天辰张猛宋平安周永红中国林业科学研究院林产化学工业研究所南京210042 南昆士兰大学未来材料中心农业与环境科学学院澳大利亚Springfield 4300

首先以苯基磷酰二氯和1,10-癸二胺单体为原料,采用一步缩合法合成苯基磷酰癸二胺,然后将其分别和含单醛、双醛以及三醛基团的香草醛及其衍生物通过缩合反应分别制得含有席夫碱的香草醛基线性磷酰胺小分子(V1)、线性聚磷酰胺(V2)和支化... 详细信息

首先以苯基磷酰二氯和1,10-癸二胺单体为原料,采用一步缩合法合成苯基磷酰癸二胺,然后将其分别和含单醛、双醛以及三醛基团的香草醛及其衍生物通过缩合反应分别制得含有席夫碱的香草醛基线性磷酰胺小分子(V1)、线性聚磷酰胺(V2)和支化聚磷酰胺(V3)。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱和X射线光电子能谱表征它们的结构,并采用热重分析、差示扫描量热仪研究了不同分子结构磷酰胺阻燃剂的热稳定性、热降解行为和成炭性。结果表明,分子结构和磷、氮元素含量会同时影响阻燃剂的热稳定性和成炭性。对于线性结构的阻燃剂V1和V2,其分子量对热稳定性能的影响很大,V2的热稳定性能低于V1;支化结构的阻燃剂V3相较于线性结构的阻燃剂成炭性能更好。此外,由于席夫碱的酸解效应,三种香草醛基阻燃剂在乙酸水溶液中分别在4、12、36 h可实现完全降解。

关键词：香草醛阻燃剂热稳定性降解性能结构-性能关系

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基于表面等离子激元的非对称矩形环腔电可调滤波器设计

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光学学报 2020年第14期40卷 172-180页

作者：吴梦梁西银孙对兄谢凌菲陈瑞霖文大鹏张天辰西北师范大学物理与电子工程学院甘肃兰州730070 甘肃省智能信息技术与应用工程研究中心甘肃兰州730070

基于口径耦合的方法提出了金属-绝缘体-金属电压可调滤波器,该滤波器由两个非对称的矩形环腔和一个矩形波导管组成,其中非对称的矩形环腔内填充有机电光材料4-二甲氨基-N-甲基-4-甲苯磺酸盐(DAST)。利用有限元法仿真分析了非对称矩形环... 详细信息

基于口径耦合的方法提出了金属-绝缘体-金属电压可调滤波器,该滤波器由两个非对称的矩形环腔和一个矩形波导管组成,其中非对称的矩形环腔内填充有机电光材料4-二甲氨基-N-甲基-4-甲苯磺酸盐(DAST)。利用有限元法仿真分析了非对称矩形环腔波导结构的透射光谱、谐振波长分布和磁场强度分布。结果表明,该滤波器的传输频谱比较平滑,通带带宽和阻带带宽较宽,通带的透射率高达97%,阻带的透射率低至0.01%。该滤波器的特性不仅可以通过改变结构参数进行调整,还可以通过施加控制电压进行调节,可调节性较高,且优化结构后阻带带宽更宽,可在集成光学中应用。

关键词：表面等离子激元金属-绝缘体-金属滤波器有限元法矩形环腔电光材料4-二甲氨基-N-甲基-甲苯磺酸盐(DAST) 口径耦合

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江西省流行性腮腺炎发病率4种时间序列模型预测效果比较

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中国公共卫生 2024年第8期40卷 980-984页

作者：赵玉芹郭世成邬辉徐菲张天琛江西省疾病预防控制中心南昌330029 江西省疾病预防控制中心青年科研创新攻关团队南昌330029

目的比较季节性自回归移动平均模型(SARIMA)、指数平滑模型(ETS)、指数平滑空间状态模型(TBATS)和自回归神经网络模型(NNAR)4种时间序列模型对江西省流行性腮腺炎(流腮)发病率的预测效果,为流腮的预防控制提供参考依据。方法收集中国疾... 详细信息

目的比较季节性自回归移动平均模型(SARIMA)、指数平滑模型(ETS)、指数平滑空间状态模型(TBATS)和自回归神经网络模型(NNAR)4种时间序列模型对江西省流行性腮腺炎(流腮)发病率的预测效果,为流腮的预防控制提供参考依据。方法收集中国疾病预防控制信息系统中江西省2010年1月1日—2019年12月31日报告的流腮发病数和发病率数据,以其中2010年1月—2018年12月的流腮报告发病率作为训练集,应用R 4.1.2软件构建SARIMA、ETS、TBATS和NNAR模型,并通过模型预测2019年1—12月的流腮发病率,采用均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)比较4种模型的拟合和预测效果。结果江西省2010、2011、2012、2013、2014、2015、2016、2017、2018和2019年流腮报告发病率分别为20.49/10万、32.03/10万、31.89/10万、19.95/10万、12.22/10万、14.10/10万、16.56/10万、16.21/10万、14.29/10万和21.14/10万,2010—2019年流腮年均报告发病率为19.84/10万;江西省流腮发病具有明显的季节性,每年4—7月为发病主高峰,11月至次年1月为发病次高峰;4种模型拟合值的变化趋势均与实际值一致,除SARIMA模型MAPE(32.01%)较高外,其他3个模型的MAPE均<15%,其中NNAR模型的拟合值更贴近实际值,其RMSE、MAE和MAPE均最低,分别为0.20、0.14和8.24%;除SARIMA模型外,其他3种模型的预测值变化趋势均与实际值一致,此3个模型的MAPE均<15%,其中TBATS和ETS模型的预测效果最好。结论ETS、TBATS和NNAR模型对江西省流腮发病率的拟合和预测效果较好,预测结果可为该地区流腮的防控提供理论指导。

关键词：流行性腮腺炎(流腮) 发病率季节性自回归移动平均模型(SARIMA) 指数平滑模型(ETS) 指数平滑空间状态模型(TBATS) 自回归神经网络模型(NNAR) 预测效果

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土壤有效硫批量检测方法改进

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山东国土资源 2019年第6期35卷 74-77页

作者：王新华张天臣山东省地勘局第二水文地质工程地质大队

土壤有效硫检测的常规方法是利用硫酸钡比浊法,鉴于规范推荐的测试步骤在批量土壤样品测试时效率较低,因此对常规方法进行了改进。加入2.0g氯化钡晶粒改为加入浓度为200g/L氯化钡溶液10mL;加稳固剂阿拉伯胶水溶液4mL改为加入浓度为6%甘... 详细信息

土壤有效硫检测的常规方法是利用硫酸钡比浊法,鉴于规范推荐的测试步骤在批量土壤样品测试时效率较低,因此对常规方法进行了改进。加入2.0g氯化钡晶粒改为加入浓度为200g/L氯化钡溶液10mL;加稳固剂阿拉伯胶水溶液4mL改为加入浓度为6%甘油-乙醇(1+2)溶液5mL。通过对比实验,改进后检测方法比常规方法操作简便快捷,省时、省力、数据准确可靠,标准曲线线性相关系数达到0.9982。对土壤有效态成分分析标准物质土样GBW07459(ASA-8)、GBW07460(ASA-9)GBW07461(ASA-10)进行多次平行测试,测试结果全部在标准值范围内,且平行相对相差≤10%,证明改进后的检测方法可用于土壤有效硫的检测。

关键词：有效硫比浊法氯化钡溶液甘油-乙醇

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计及源-荷多灵活备用资源的随机优化调度

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电力建设 2021年第12期42卷 39-48页

作者：陶诗洋洪沅伸张天辰仝霞王馨蔡宏伟国网北京市电力公司电力科学研究院北京市100075

大规模新能源并网给电力系统的调度运行带来了新的挑战。为缓解系统的备用压力,提出一种计及源-荷多灵活备用资源的随机优化调度方法。首先,基于场景生成方法建立可变场景模型,考虑了风电并网容量和光伏并网面积对新能源出力不确定性的... 详细信息

大规模新能源并网给电力系统的调度运行带来了新的挑战。为缓解系统的备用压力,提出一种计及源-荷多灵活备用资源的随机优化调度方法。首先,基于场景生成方法建立可变场景模型,考虑了风电并网容量和光伏并网面积对新能源出力不确定性的影响。其次,建立电力系统中多种灵活资源的备用模型:在源侧,分别建立常规机组和风电/光伏的备用模型,并考虑了风电/光伏备用的不确定性;在负荷侧,引入激励型需求响应,对需求侧备用进行建模。然后,基于两阶段随机优化方法建立备用调度模型。该模型考虑了日前的运行和备用决策以及日内不确定场景下的弃风、弃光以及切负荷风险。最后,基于改进的IEEE RTS-24测试系统验证了所提模型的有效性。

关键词：发电-备用调度两阶段随机优化风电/光伏备用激励型需求响应

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