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Sputtered Stainless Steel on Silicon Photoanode for Stable Seawater Splitting in Photoelectrochemical Flow Cell

Transactions of Tianjin University 2023年第6期29卷 473-481页

作者： Shixuan Zhao Bin Liu Gong Zhang Qingzhen wang Yuan Cai Yuting Tong Shujie wang Peng Zhang tuo wang Jinlong Gong School of Chemical Engineering and Technology Key Laboratory for Green Chemical Technology of Ministry of EducationTianjin UniversityTianjin 300072China Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering(Tianjin) Tianjin 300072China Haihe Laboratory of Sustainable Chemical Transformations Tianjin 300192China National Industry-Education Platform of Energy Storage Tianjin 300350China Joint School of National University of Singapore and Tianjin University International Campus of Tianjin UniversityBinhai New CityFuzhou 350207China

Photoelectrochemical(PEC)seawater splitting is a promising method for the direct utilization of solar energy and abundant seawater resources for hydrogen *** are susceptible to various ions in seawater and complicated competitive reactions,resulting in the failure of *** paper proposes the design and fabrication of diff erent sputtered stainless steel(SS)fi lms deposited on silicon photoanodes,completely isolating the electrolytes and semiconductor *** coupling with the PEC flow cell,the back-illuminated photoanode coated with 316 SS cocatalyst achieves stable operation for 70 h in natural seawater with a highly alkaline KOH(30 wt.%,7.64 mol/L)electrolyte due to the remarkable protection eff ect of the substrate from stainless steel,while the PEC seawater splitting system achieves a record hydrogen production rate of 600μmol/(h·cm^(2)).An appropriate Ni/Fe ratio in the SS ensures remarkable oxygen evolution activity,while chromic oxide ensures the effective anticorrosion effect by adjusting the microenvironment of the ***,fabricating PEC flow cells with photoanodes coated with SS cocatalysts are a viable strategy for PEC seawater splitting.

关键词： Flow cell Seawater splitting Stainless steel Chloridion Photoelectrochemical

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Two-way shape memory effect in a Ti-Zr-Nb-Ta high-temperature shape memory alloy

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Rare Metals 2024年第3期43卷 1257-1262页

作者： Cheng-Yang Xiong tuo Li Jun wang Yan Li School of Materials Science and Engineering Beihang UniversityBeijing100191China

The two-way shape memory effect in a Ti-18.5Zr-10Nb-3.5Ta high-temperature shape memory alloy was investigated.X-ray diffraction measurem ent shows that the alloy is composed of orthorhombicα"-martensite.ωphase is not found in Ti-18.5Zr-10Nb-3.5Ta alloy due to the suppressing effect of Ta ***α"-martensite laths are found in the transmission electron microscope observation;after the bending deformation,there appear a lot of *** alloy exhibits a shape memory strain of 3.8%aud a high reverse martensite transformation start temperature of 464 *** maximum two-way shape memory strain of 1.2%is obtained in the alloy with the prebending training strain of 10%.The mechanism can be ascribed to the effect of internal stress field caused by dislocations.

关键词： Ti-Zr Shape memory alloys Two-way shape memory effect

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三维打印羟基磷灰石/二氧化锆支架复合诱导多能干细胞来源间充质干细胞构建新型组织工程骨的实验研究

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中国中医骨伤科杂志 2024年第5期32卷 18-24,30页

作者：王拓黄小龙吴奕江杜伟斌韩雷汪灿锋全仁夫浙江中医药大学附属江南医院(杭州市萧山区中医院) 杭州311200

目的:运用3D打印技术制备羟基磷灰石/二氧化锆(HA/ZrO_(2))支架,复合诱导性多能干细胞(iPSC)来源的间充质干细胞(MSC)构建新型组织工程骨,观察其修复犬股骨干骨缺损的能力。方法:运用CT扫描数据结合3D打印技术构建犬股骨干缺损部位HA/Zr... 详细信息

目的:运用3D打印技术制备羟基磷灰石/二氧化锆(HA/ZrO_(2))支架,复合诱导性多能干细胞(iPSC)来源的间充质干细胞(MSC)构建新型组织工程骨,观察其修复犬股骨干骨缺损的能力。方法:运用CT扫描数据结合3D打印技术构建犬股骨干缺损部位HA/ZrO_(2)支架,电镜及力学试验分析支架生物力学性能。诱导性多能干细胞通过诱导分化为间充质干细胞形态细胞,构建支架材料与诱导性多能干细胞来源的间充质干细胞体外共培养体系,行细胞毒性等级测定,电镜观察细胞在支架上黏附、生长情况。12只比格犬根据植入材料的不同随机分为3组,每组4只。A组截取犬股骨中段25 mm后空置,B组截骨后植入HA/ZrO_(2)支架,C组截骨后植入复合诱导性多能干细胞来源的间充质干细胞的HA/ZrO_(2)支架。术后X线、CT、力学试验分别观察新生骨长入情况、骨结合能力及力学性能。结果:通过CT扫描精准数据转化为3D打印数据,个体化制备HA/ZrO_(2)复合支架,支架抗压强度为(48.94±0.65)MPa;免疫荧光检测示诱导性多能干细胞来源的间充质干细胞表达Vimentin,不表达OCT4和Nestin;支架材料与诱导性多能干细胞来源的间充质干细胞体外共培养细胞毒性等级为0级;扫描电子显微镜可见梭形的诱导性多能干细胞来源的间充质干细胞在HA/ZrO_(2)支架表面黏附、生长。动物实验术后X线影像学观察显示A组骨缺损断端吸收,骨不愈合;B组和C组支架与宿主骨结合牢固,支架内新生骨填充,有连续性骨痂通过。术后12周CT检测示B组单位体积骨量为(219.45±3.15)mm^(3)/cm^(3),C组为(222.99±5.97)mm^(3)/cm^(3),两组差异无统计学意义(P>0.05)。术后12周抗压试验显示B组抗压强度为(52.21±2.41)MPa,C组抗压强度为(52.51±1.35)MPa,两组差异无统计学意义(P>0.05)。结论:3D打印制备的HA/ZrO_(2)支架符合临床个体化治疗原则,具备较强生物力学性能及良好生物相容性,复合诱导性多能干细胞来源的间充质干细胞构建的新型组织工程骨成功修复犬股骨干骨缺损,是理想的骨组织替换材料。

关键词：三维打印羟基磷灰石/二氧化锆诱导多能干细胞骨缺损骨组织工程

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聚合瓷高嵌体与全瓷冠在下颌第一磨牙缺损修复中的应用及对咀嚼功能和美学效果的影响

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中国美容医学 2024年第10期33卷 171-174页

作者：黄河王拓孙晶晶刘晶乔宁齐艳云秦皇岛市第一医院口腔科秦皇岛市海港医院口腔科秦皇岛市乔宁口腔门诊口腔科

目的：探讨聚合瓷高嵌体与全瓷冠在下颌第一磨牙缺损修复中的应用及对咀嚼功能和美学效果的影响。方法：选取笔者医院2020年1月-2021年12月收治的120例第一磨牙缺损患者作为研究对象，按照随机数字表法分为对照组(60例，采用全瓷冠修复... 详细信息

目的：探讨聚合瓷高嵌体与全瓷冠在下颌第一磨牙缺损修复中的应用及对咀嚼功能和美学效果的影响。方法：选取笔者医院2020年1月-2021年12月收治的120例第一磨牙缺损患者作为研究对象，按照随机数字表法分为对照组(60例，采用全瓷冠修复)和观察组(60例，采用聚合瓷高嵌体修复)。观察两组患者的修复效果、牙周健康指标、咀嚼功能、美学效果及不良事件发生情况。结果：治疗后12个月，观察组修复总有效率高于对照组(P<0.05)；观察组牙周健康指标评分均低于对照组(P<0.05)；观察组咀嚼功能显著高于对照组(P<0.05)；观察组患者的表面光滑、边缘密合性、固定良好及颜色匹配评分高于对照组(P<0.05)；观察组继发龋、牙冠折裂、牙龈红肿、咬合痛不良事件发生率低于对照组(P<0.05)；观察组患者修复成功率及存活率高于对照组(P<0.05)。结论：与全瓷冠治疗比较，应用聚合瓷高嵌体修复下颌第一磨牙缺损能够提高患者远期修复效果，改善牙周健康状况，提升咀嚼功能及美学效果。

关键词：聚合瓷高嵌体全瓷冠下颌第一磨牙牙体缺损修复咀嚼功能美学效果

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Effect of Nd content on microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-12Li-3Al alloy

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China Foundry 2017年第4期14卷 279-285页

作者： Tian-shun Dong Xiao-dong Zheng tuo wang Jin-hai Lliu Guo-lu Li School of Materials Science and Engineering Hebei University of TechnologyTianjin 300132China

In order to improve the mechanical properties of Mg-Li alloy with single β phase structure, Mg-12Li-3Al-xNd(x=0.3, 0.7, 1.1, 2.0wt.%) alloy was prepared. Subsequently, the as-cast microstructure and mechanical properties were observed and tested. The results showed that the structure of Mg-12Li-3Al-xNd(x=0.3, 0.7, 1.1, 2.0wt.%) as-cast alloy was composed of β phase matrix and Al_2Nd, Al_(11)Nd_3, MgLiAl_2, Al_4Li_9 and AlLi phases. With the increase of Nd content in the alloy, the Al-Nd intermetallic compounds have a trend to change from needle-like Al_(11)Nd_3 to granular Al_2Nd. The hardness of as-cast Mg-12Li-3Al-xNd(x=0.3, 0.7, 1.1, 2.0wt.%) alloy was stable at room temperature. The tensile strength of Mg-12Li-3Al-1.1Nd was as high as 180 MPa, the elongation rate of Mg-12Li-3Al-0.7Nd reached 53.7%, and the comprehensive mechanical properties of Mg-12Li-3Al-2.0Nd was the best. PLC phenomenon occurred during the tensile process of the alloys at room temperature. Therefore, the β-based Mg-Li alloy with good plasticity as well as enhanced strength can be obtained by a moderate addition of Nd and Al.

关键词： Mg-Li β Nd microstructure mechanical properties

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低转速离心泵内流场分布及演化特性实验研究

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核安全 2024年第4期23卷 77-84页

作者：范永建黄云龙王拓张晋雷谭思超东方电气集团东方锅炉股份有限公司自贡643001 中国航发湖南动力机械研究所湖南410315 黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室哈尔滨150001

离心泵是核能系统中的重要部件,其内部流动直接影响设备安全运行。本文在综合运用粒子图像测速(PIV)技术和激光诱导荧光(LIF)技术的基础上,对离心泵内部的复杂流动过程开展了连续可视化的实验研究,获得了离心泵内流场的分布特征,分析了... 详细信息

离心泵是核能系统中的重要部件,其内部流动直接影响设备安全运行。本文在综合运用粒子图像测速(PIV)技术和激光诱导荧光(LIF)技术的基础上,对离心泵内部的复杂流动过程开展了连续可视化的实验研究,获得了离心泵内流场的分布特征,分析了其内部流动机理及变化规律。结果表明,连续PIV测量技术能够以高质量时空分辨率识别流场内的涡旋结构;在回流、二次流以及叶轮-蜗壳间动静干涉等效应下,涡旋结构会经历形成、迁移、扩散、衰减、破碎、消失等演变过程;由于多种作用机制耦合,叶轮-蜗壳干涉区、隔舌附近以及叶轮后缘等区域的流场结构复杂,会随机形成不稳定涡旋结构,易导致离心泵内部压力脉动。

关键词：离心泵可视化涡旋结构流场压力脉动

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面向仓库货架的商品智能拣选机器人设计

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包装工程 2024年第5期45卷 230-239页

作者：张金燕吴蓬勃王拓王帆河北工程技术学院网络与通信学院石家庄050091 石家庄邮电职业技术学院智能工程系石家庄050021 河北省高校快递智能技术与装备应用技术研发中心石家庄050021 石家庄邮电职业技术学院速递物流系石家庄050021

目的为降低仓储拣选作业的劳动强度、提高拣选准确率,设计一款可代替人工拣货的拣选机器人。方法基于PaddlePaddle的PP-ShiTu图像识别系统,实现货架商品的精确识别和种类的快速更新;针对低成本机械臂的视觉抓取问题,提出基于“无标定3D... 详细信息

目的为降低仓储拣选作业的劳动强度、提高拣选准确率,设计一款可代替人工拣货的拣选机器人。方法基于PaddlePaddle的PP-ShiTu图像识别系统,实现货架商品的精确识别和种类的快速更新;针对低成本机械臂的视觉抓取问题,提出基于“无标定3D视觉+AGV运动控制”的货架商品抓取引导方法;采用二维码自主导航和智能升降系统实现了货架商品的搬运和立体抓取。结果实验证明,所设计的拣选机器人实现了货架商品的精确抓取和搬运,测试准确率达到了92.25%。结论基于该方法构建的智能拣选机器人,可以完成仓库货架商品的拣选和搬运。

关键词：仓库货架拣选机械臂视觉抓取

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Electrochemical Approaches to CO_(2) Conversion on Copper-Based Catalysts

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Accounts of Materials Research 2023年第3期4卷 212-222页

作者： Gong Zhang Lulu Li Zhi-Jian Zhao tuo wang Jinlong Gong School of Chemical Engineering and Technology Key Laboratory for Green Chemical Technology of Ministry of EducationTianjin UniversityTianjin 300072China Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering(Tianjin) Tianjin 300072China Haihe Laboratory of Sustainable Chemical Transformations Tianjin 300192China Joint School of National University of Singapore and Tianjin University International Campus of Tianjin UniversityBinhai New CityFuzhou 350207China

CONSPECTUS:As one of the essential pathways to carbon neutrality or carbon negativity,the electrochemical reduction of CO_(2) offers tremendous prospects for platform chemicals and fuel ***(Cu)is currently the only metal material that is able to reduce CO_(2) to multicarbon(C2+)*** the fact that copper-based materials have been investigated for decades,we still confront numerous challenges on the path to the fundamental understanding and large-scale deployment of copper-based electrocatalysts for CO_(2) *** fundamental investigations,it remains a variety of open questions about the CO_(2) reduction *** convoluted C−C coupling pathways and product bifurcation processes confuse the design of efficient *** active sites of copper-based catalysts remain ambiguous due to surface *** for theoretical calculations,the construction of electrolyte−electrode models and the investigation of solvation effects are premature for obtaining confident *** addition,simple and easily scalable techniques for catalyst synthesis still need to be continuously *** practical applications,the CO_(2) electrolyzer with copper-based materials must be operated with high current densities,high Faradaic efficiencies,high energetic efficiencies,high single-pass conversion rates(high product concentration),and long ***,due to the intricate nature of electrochemical systems,a high-performance copper-based electrocatalyst alone is not sufficient to meet all of the above commercialization ***,reactor design involving mass transfer enhancement calls for more research *** on the above background and the urgency of the net-zero goal,we initiated our research on CO_(2) electrolysis using copper-based materials with an emphasis on active site identification and mass transfer *** Account describes our contribution to the field of C_(2+)products *** fir

关键词： stability catalyst Copper

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非洲Okavango裂谷及邻区三维剪切波速度与径向各向异性结构研究

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地球物理学报 2024年第10期67卷 3796页

作者：王拓王旭陈凌喻志超胡少乾 Stephen S.Gao Kelly H.Liu 中国科学院机构地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院大学机构地球与行星科学学院北京100049 中国地质大学地球物理与空间信息学院地球内部多尺度成像湖北省重点实验室机构武汉430074 Department of Earth Sciences and Engineering Missouri University of Science and TechnologyRollaMO 65409USA

非洲Okavango裂谷是东非裂谷系最年轻且仍处于发育初期阶段的裂谷,研究其地下结构及变形特征有助于深入了解东非裂谷系裂解初期结构构造特征,并进一步完善对裂谷系裂解动力学机制的认识.本文收集Okavango裂谷区域内41个宽频地震台站的... 详细信息

非洲Okavango裂谷是东非裂谷系最年轻且仍处于发育初期阶段的裂谷,研究其地下结构及变形特征有助于深入了解东非裂谷系裂解初期结构构造特征,并进一步完善对裂谷系裂解动力学机制的认识.本文收集Okavango裂谷区域内41个宽频地震台站的连续波形数据,采用背景噪声技术获取Rayleigh和Love波相速度频散数据,进一步通过直接成像技术获得研究区地下50 km深度范围内的三维剪切波速度和径向各向异性结构.剪切波速度和径向各向异性结果显示,Okavango裂谷的中地壳具有低速和负径向各向异性(V_(SH)V_(SV))的特征,结合前人资料,本文认为Okavango裂谷的发育可能是在先存构造薄弱带上由板内相对运动所提供的水平方向构造应力诱发的.此外,我们的结果还显示,在邻区Zimbabwe克拉通西南部,中、下地壳呈现出负径向各向异性,这一观测支持Okavango岩墙群侵入地壳导致该区域地壳增厚的认识.

关键词： Okavango裂谷裂谷发育机制背景噪声剪切波速度径向各向异性

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A cascade of in situ conversion of bicarbonate to CO_(2) and CO_(2) electroreduction in a flow cell with a Ni-N-S catalyst

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Journal of Energy Chemistry 2024年第1期88卷 183-193,I0005页

作者： Linghui Kong Min wang Yongxiao tuo Shanshan Zhou Jinxiu wang Guangbo Liu Xuejing Cui Jiali wang Luhua Jiang Nanomaterials and Electrocatalysis Laboratory College of Materials Science and EngineeringQingdao University of Science and TechnologyQingdao 266042ShandongChina State Key Laboratory of Heavy Oil Processing College of New EnergyChina University of Petroleum(East China)Qingdao 266580ShandongChina

Combination of CO_(2) capture using inorganic alkali with subsequently electrochemical conversion of the resultant HCO_(3)^(-)to high-value chemicals is a promising route of low cost and high *** electrochemical reduction of HCO_(3)^(-)is challenging due to the inaccessible of negatively charged molecular groups to the electrode ***,we adopt a comprehensive strategy to tackle this challenge,i.e.,cascade of in situ chemical conversion of HCO_(3)^(-)to CO_(2) and CO_(2) electrochemical reduction in a flow *** a tailored Ni-N-S single atom catalyst(SACs),where sulfur(S)atoms located in the second shell of Ni center,the CO_(2)electroreduction(CO_(2)ER)to CO is *** experimental results and density functional theory(DFT)calculations reveal that the introduction of S increases the p electron density of N atoms near Ni atom,thereby stabilizing^(*)H over N and boosting the first proton coupled electron transfer process of CO_(2)ER,i.e.,^(*)+e^(-)+^(*)H+^(*)CO_(2)→^(*)*** a result,the obtained catalyst exhibits a high faradaic efficiency(FE_(CO)~98%)and a low overpotential of 425 mV for CO production as well as a superior turnover frequency(TOF)of 47397 h^(-1),outcompeting most of the reported Ni *** importantly,an extremely high FECOof 90%is achieved at 50 mA cm^(-2)in the designed membrane electrode assembly(MEA)cascade electrolyzer fed with liquid *** work not only highlights the significant role of the second coordination on the first coordination shell of the central metal for CO_(2)ER,but also provides an alternative and feasible strategy to realize the electrochemical conversion of HCO_(3)^(-)to high-value chemicals.

关键词： S doped Ni-N-C single atom catalysts CO_(2)electrochemical reduction DFT calculations Membrane electrode assembly Reduction of bicarbonate

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