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Boosting the Activity and Stability of the Photoreduction of Diluted CO_(2) by Copper Oxide Decorated CeO_(2) Hetero-shells

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Chemical Research in Chinese Universities 2024年第3期40卷 513-520页

作者： XIAO Mingjiao LI Di WEI Yanze HE Yilei wang zumin YU Ranbo Department of Physical Chemistry School of Metallurgical and Ecological EngineeringUniversity of Science&Technology BejingBeijing 100083P.R.China State Key Laboratory of Biochemical Engineering Institute of Process EngineeringChinese Academy of SciencesBeijing 100190P.R.China Key Laboratory of Biopharmaceutical Preparation and Delivery Chinese Academy of SciencesBeijing 100190P.R.China

Inspired by the natural photosynthesis systems,the integrated harnessing and conversion of CO_(2) present a promising solution for addressing the ever-rising global atmospheric concentration of CO_(2).Hollow multi-shelled structured(HoMS)photocatalysts,featuring alternating shells and cavities,have recently gained recognition as efficient nano-reactors for capturing CO_(2) molecules and facilitating effective photoreduction within these hierarchical structures,leveraging the preeminent enrichment *** this work,to augment the photocatalytic efficacy of HoMS in CO_(2) treatment,highly dispersed Cu_(x)O nanoparticles(NPs)were incorporated on the CeO2 shells through a polymer-assisted impregnation method to create more active sites and strengthen the interaction between the hetero-shells and CO_(2) *** photoreduction of the CO_(2)-to-CO rate under a diluted CO_(2)(15%,volume fraction)atmosphere is improved by the introduction of Cu_(x)O NPs,with the highest CO yielding rate reaching 120µmol·h^(−1)·g^(−1) without any sacrificial *** comparison experiments and theoretical calculations reveal that the Cu_(x)O NPs promote the adsorption of CO_(2) molecules in HoMS,accelerate the charge transfer efficiency,and stabilize the surface oxygen vacancies(Ovs)during the photoreduction CO_(2) conversion *** hope these easy-to-prepare HoMS nanoreactors can contribute to the effective enrichment and valorization of CO_(2) in industrial exhaust gases.

关键词： Photoreduction CO_(2) Cu_(x)O/CeO_(2)hollow multi-shell structure(HoMS) Hetero-shell

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炔键赋予的石墨炔位点选择性修饰

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硅酸盐学报 2024年第2期52卷 390-404页

作者：王祖民杨乃亮于然波王丹中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

石墨炔是由2种不同杂化形式的碳原子拓扑有序构成的二维碳同素异形体。石墨炔中共存的sp和sp^(2)杂化碳原子使得表面电子局域不均匀分布,从而为设计化学反应、位点选择掺杂、可控的原子担载提供了可能。本文从石墨炔独特的富炔结构出发... 详细信息

石墨炔是由2种不同杂化形式的碳原子拓扑有序构成的二维碳同素异形体。石墨炔中共存的sp和sp^(2)杂化碳原子使得表面电子局域不均匀分布,从而为设计化学反应、位点选择掺杂、可控的原子担载提供了可能。本文从石墨炔独特的富炔结构出发,总结了石墨炔的精准修饰技术:1)石墨炔与纳米颗粒复合,利用金属-石墨炔的成键,提升材料间的电荷转移;2)利用炔键所赋予的化学反应位点,实现异质原子定点可控掺杂;3)利用石墨炔炔键电子与金属空轨道作用,调控离子或原子的传输与锚定。石墨炔的炔键结构为发展新合成方法,拓展材料在能源、催化等领域的应用提供了新的思路。

关键词：石墨炔炔键化学二维材料精准制备催化材料

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氧化物负载单原子电解水催化剂的载体效应

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工程科学学报 2024年第2期46卷 255-267页

作者：蒋朝敏王祖民于然波北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

单原子催化剂(SACs)由于其原子利用率高、活性中心明确、比活性高和稳定性强等优点,在催化电解水领域具有独特的优势.然而,材料中的金属-载体相互作用对催化过程具有重大影响.首先,本文明确了单原子催化剂的特点并研究了其电子结构和构... 详细信息

单原子催化剂(SACs)由于其原子利用率高、活性中心明确、比活性高和稳定性强等优点,在催化电解水领域具有独特的优势.然而,材料中的金属-载体相互作用对催化过程具有重大影响.首先,本文明确了单原子催化剂的特点并研究了其电子结构和构效关系方面独特优势.其次综述了氧化物载体在稳定金属单原子、分散活性物种、调节中心电子结构、吸附和活化反应物等方面的重要作用;并详细分析了载体如何通过结构缺陷、表面基团、空间限域和晶格作用等实现对金属原子的负载和稳定.然后,通过实例对比了单原子在不同氧化物载体上配位结合方式,以及在析氢、析氧和全水解反应中的性能差异.最后,对利用载体与单原子相互作用调节催化剂性能的机遇和挑战、关键问题和可能的解决方案进行了展望.

关键词：单原子催化剂氧化物电催化析氢反应析氧反应

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基于GAN和MS-ResNet的房颤自动检测模型

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应用科学学报 2024年第1期42卷 15-26页

作者：秦静韩悦王立永季长清刘璐汪祖民大连大学软件工程学院辽宁大连116622 大连大学信息工程学院辽宁大连116622 大连大学物理科学与技术学院辽宁大连116622 大连大学附属中山医院辽宁大连116001

房颤是一种常见的心律失常疾病,针对现有研究工作大多依赖于单尺度信号段而忽略了不同尺度下潜在的互补信息和数据不平衡问题导致诊断性能下降的问题,提出了一种新颖的基于生成对抗网络(generative adversarial network, GAN)和多尺度... 详细信息

房颤是一种常见的心律失常疾病,针对现有研究工作大多依赖于单尺度信号段而忽略了不同尺度下潜在的互补信息和数据不平衡问题导致诊断性能下降的问题,提出了一种新颖的基于生成对抗网络(generative adversarial network, GAN)和多尺度残差网络(multiscale residual net, MS-ResNet)的房颤自动检测模型,该网络使用GAN合成具有高形态相似性的单导联心电数据来解决数据的隐私和不平衡问题。同时,设计了MS-ResNet特征提取策略,从不同尺度提取不同大小信号段的特征,从而有效地捕捉P波消失和RR间期不规则特征。该模型联合这两种策略不仅为房颤自动检测生成高质量心电图(electrocardiogram,ECG)数据,还可以利用多尺度网格提取不同波之间的时序特征。在PhysioNet Challenge2017公开ECG数据集上以及平衡后的数据集上评估了MS-ResNet的性能,并将其与现有的房颤分类模型进行了比较。实验结果表明,MS-ResNet在平衡后的数据集上平均F1值和精确率分别达到0.914 1和91.56%,与不平衡数据集相比,F1提高了4.5%,精确率提高了3.5%。

关键词：心电图房颤生成对抗网络多尺度自动检测

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基于Transformer的司法文书命名实体识别方法

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计算机科学 2024年第S1期51卷 113-121页

作者：王颖洁张程烨白凤波汪祖民大连大学信息工程学院大连116622 广西民族大学人工智能学院南宁530006

命名实体识别是自然语言处理领域的关键任务之一,是实现下游任务的基础。目前针对司法领域的相关研究相对较少,司法系统的信息化和智能化转型仍有许多问题亟需解决。相比其他领域的文本,司法文书存在专业性强、语料资源少等局限,导致现... 详细信息

命名实体识别是自然语言处理领域的关键任务之一,是实现下游任务的基础。目前针对司法领域的相关研究相对较少,司法系统的信息化和智能化转型仍有许多问题亟需解决。相比其他领域的文本,司法文书存在专业性强、语料资源少等局限,导致现有的司法文书识别结果较低。因此,从以下3方面开展研究:首先,提出了一种多标签层级迭代的文本标注方式,可以对原始司法文书文本进行自动化标注,同时有效地提升司法文书命名实体识别任务的实体识别效果;其次,提出了一种交融式的Transformer神经网络模型,对汉字固有属性的深层特征进行了充分利用,用于对司法文书进行命名实体识别;最后,对所提出的标注方法和模型与其他神经网络模型进行了对比实验。所提出的文本标注方式可以较为准确地实现司法文书的标注任务;同时,所提出的模型在通用数据集中相对于对照模型有较大的提高,并在司法领域数据集中取得了良好的效果。

关键词：自然语言处理数据标注 Transformer模型深度学习司法信息化

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基于步态特征的认知障碍量化评估方法研究

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生物医学工程学杂志 2024年第2期41卷 281-287页

作者：陶帅胡泓彬孔丽文吕泽平汪祖民赵洁刘爽大连大学大连市智慧医疗与健康重点实验室辽宁大连116622 国家康复辅具研究中心附属康复医院神经内科北京100176 大连大学研究生院辽宁大连116622 大连大学附属中山医院神经内科辽宁大连116001 天津大学医学工程与转化医学研究院天津300192

阿尔兹海默症(AD)是一种常见且危害严重的老年痴呆病,但对其早期轻度认知障碍的检测与治疗有助于减缓痴呆症的进展。近年来有研究表明认知功能与运动功能和步态异常之间存在关系。本研究从国家康复辅具研究中心附属康复医院招募了302例... 详细信息

阿尔兹海默症(AD)是一种常见且危害严重的老年痴呆病,但对其早期轻度认知障碍的检测与治疗有助于减缓痴呆症的进展。近年来有研究表明认知功能与运动功能和步态异常之间存在关系。本研究从国家康复辅具研究中心附属康复医院招募了302例受试者,按照纳入与排除标准最终纳入193例受试者,其中137例为轻度认知障碍患者(MCI),56例为健康对照者(HC)。使用可穿戴设备采集参与者在单任务(自由行走)、双任务(倒数100)时的步态参数。将步态周期、运动学参数、时间-空间参数等步态参数作为研究重点,使用递归特征消除法(RFE)选择重要特征,将受试者的MoCA分数作为响应变量,建立了一种基于步态特征量化评估认知水平的机器学习模型。研究结果显示,足趾离地角度和足跟着地角度这两种时间-空间参数作为评估认知水平的标志物具有重要临床意义,未来或对预防或延缓AD的发生具有重要的临床应用价值。

关键词：认知功能障碍轻度认知障碍步态分析机器学习随机森林算法

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The development of hollow multishelled structure: from the innovation of synthetic method to the discovery of new characteristics

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Science China Chemistry 2022年第1期65卷 7-19页

作者： Jiangyan wang zumin wang Dan Mao Dan wang State Key Laboratory of Biochemical Engineering Institute of Process EngineeringChinese Academy of SciencesBeijing 100190China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

Hollow multishelled structure(HoMS)is one of the most promising multifunctional *** high complexity of its structure makes the general and controllable synthesis of HoMS rather *** integration of multidisciplinary knowledge,a great achievement in HoMSs has been obtained in the past ***,the developed sequential templating approach has significantly boomed the progress of HoMS in composition and structure diversity and application *** implementation of the temporal-spatial ordering in HoMS makes it indispensable in solving the key scientific problems in energy conversion,catalysis and drug delivery *** development in HoMSs with novel intricate structures will bring new *** this review,we systematically introduce the development history of HoMSs,summarize the inspiration inherited from the previous research on hollow structures,and discuss the milestones in the development of HoMSs,with a focus on the sequential templating approach for HoMS fabrication,attractive temporal-spatial ordering property and dynamic smart behavior for advanced *** hope to reveal the inherent relationship between the precise synthesis of HoMS and its highly tunable compositional and structural characteristics,and point out its future direction to boost HoMS area further.

关键词： hollow multishelled structure sequential templating approach temporal-spatial ordering smart dynamic behavior

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融合GA-Attention-LSTM算法的温室樱桃环境参数预测与裂果预警

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中国农机化学报 2024年第1期45卷 169-176页

作者：胡玲艳邱绍航李国强许巍刘艳汪祖民大连大学信息工程学院辽宁大连116622 大连市现代农业生产发展服务中心辽宁大连116000

针对温室环境因素对樱桃的影响,设计一套大樱桃温室环境自动监测装置,用来采集温室内的环境参数值为樱桃裂果提供数字化预警支持及防治方案。基于采集的环境参数值,首先使用相关性分析得出与棚内裂果具有强相关性的环境参数特征;其次使... 详细信息

针对温室环境因素对樱桃的影响,设计一套大樱桃温室环境自动监测装置,用来采集温室内的环境参数值为樱桃裂果提供数字化预警支持及防治方案。基于采集的环境参数值,首先使用相关性分析得出与棚内裂果具有强相关性的环境参数特征;其次使用滑动窗口方法将输入的环境特征生成时间序列矩阵形式;随后提出一种融合GA-Attention-LSTM算法的预测模型,实现精准预测棚内的环境参数的功能;最后通过SPSS数据分析软件来分析不同大棚的环境参数和裂果率。所提的融合GA-Attention-LSTM算法的预测模型的平均绝对误差为0.112,均方误差为0.087,相比于LSTM网络模型高出12.80%和9.72%,对环境参数的预测精度更高,同时得出一套科学的樱桃环境参数值范围,为预测模型对樱桃裂果数字化预警提供有力支持。

关键词：智慧农业温室樱桃 LSTM模型环境参数裂果预警精准预测

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Direct alloying of immiscible molybdenum-silver system and its thermodynamic mechanism

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Journal of Materials Science & Technology 2021年第6期65卷 18-28页

作者： Jinlong Du Cai Li zumin wang Yuan Huang Institute of Advanced Metallic Materials School of Material Science and EngineeringTianjin UniversityTianjin 300072China

Direct alloying is difficult to be realized in an immiscible Mo-Ag system with a positive formation heat due to the absence of thermodynamic driving force at *** this work,a direct alloying method is developed to realize the direct alloying between Mo and Ag and construct Mo-Ag *** direct alloying method was mainly carried out through a direct diffusion bonding for Mo and Ag rods at a temperature close to the melting point of Ag(Tm Ag).Then the microstructure and phase constitution of the as-constructed Mo-Ag interface are *** results show that Mo-Ag metallurgical bonding interface has been constructed successfully,indicating that a direct alloying in the immiscible Mo-Ag system has been ***,mechanical tests are carried out for the Mo-Ag joints prepared through the direct alloying *** test results show that the average maximum tensile strength of the joints is about 107 *** effect of alloying parameters on the tensile strength is also discussed,which shows that there is an effective temperature range for the direct alloying between Mo and ***,an improved thermodynamic model that considers the formation of Mo-Ag crystalline and amorphous phase is presented to reveal the thermodynamic mechanism of the direct *** the calculation and differential scanning calorimetry(DSC)tests results,the Gibbs energy diagram for the direct alloying is *** is confirmed that the co-release of storage energy and surface energy can serve as the thermodynamic driving force to overcome the effect of positive formation heat and lead to direct alloying for Mo-Ag systems.

关键词： Direct alloying Immiscible Mo-Ag system Metallurgical bonding interface Thermodynamic driving force Joints

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Oxidation of amorphous alloys

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Journal of Materials Science & Technology 2018年第11期34卷 1977-2005页

作者： Zhiqiang Xu Yifei Xu An Zhang Jiangyong wang zumin wang School of Materials Science and Engineering Tianjin University Department of Physics Shantou University

Owing to their unique short-or medium-range ordered microstructures and excellent mechanical, physical, and chemical properties, amorphous alloys have attracted significant interest in recent years. For the application of amorphous alloys, clarifying their oxidation processes and mechanisms is necessary since many of the surface-related properties of amorphous alloys largely depend on the surface oxide *** aim of this paper is to review the recent research on the thermal oxidation behaviors of amorphous alloys under pure oxygen or air condition. The contents are divided into three categories according to the number of components the research considers, i.e., the oxidation of binary, ternary, and multi-component（〉3） amorphous alloys. Each section discusses the thermal stability of the amorphous matrix, oxidation kinetics, and the oxide layer and amorphous substrate, which are strongly affected by internal factors（i.e., alloy elements and microstructure） and external factors（i.e., oxidation temperature, duration, and oxygen partial pressure, etc.）. The general features of the oxidation of amorphous alloys – from simple binary to complex multi-component amorphous alloys – will be summarized. This overview of the current scientific understanding on the fundamentals of these materials may provide guidelines for the development of strongly corrosion-resistant amorphous alloys.

关键词： Amorphous alloys Oxidation Oxidation kinetics Microstructure Surface treatment

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