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多孔生物质碳材料的制备及其在超级电容器中的应用研究进展

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过程工程学报 2024年第2期24卷 127-138页

作者：张学民贺冠宇尹绍奇黄婷婷李金平郑健兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室甘肃兰州730050 西北低碳城镇支撑技术协同创新中心甘肃兰州730050

生物质碳材料是一种绿色环保可再生的能源材料,对其高效利用对实现能源环境的可持续发展和能源绿色低碳转型具有重要意义。生物质碳材料具有多孔性、官能团丰富、比表面积大、电化学性能优异、成本低廉和可再生的特点,广泛应用于能源存... 详细信息

生物质碳材料是一种绿色环保可再生的能源材料,对其高效利用对实现能源环境的可持续发展和能源绿色低碳转型具有重要意义。生物质碳材料具有多孔性、官能团丰富、比表面积大、电化学性能优异、成本低廉和可再生的特点,广泛应用于能源存储与转化、催化、吸附等诸多领域。然而,生物质碳材料的性质不仅与微观结构密切相关,而且杂原子掺杂对生物质碳材料的结构及电化学性能具有重要影响。实现生物质碳材料结构的精准调控是提高其电化学性能的有效途径。本工作全面综述了生物质碳材料的制备方法及其在超级电容器中的应用研究进展,讨论了多孔生物质碳材料结构与性能之间的关系。在此基础上,深入分析了不同条件、不同制备工艺(如材料的选择、材料的处理和活化方式)等因素对多孔生物质碳材料结构特性的影响机理及其规律;详述了多孔生物质碳材料结构特性对电化学性能的影响机制及其规律,分析了多孔生物质碳材料制备过程及其性能调控尚待完善和改进的地方。最后,指出了未来多孔生物质碳材料制备工艺及其电化学性能研究的主要发展方向。

关键词：生物质碳材料制备工艺电极材料结构特性电化学性能

基于SD模型的张掖盆地水资源生态足迹核算与预测

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水资源与水工程学报 2024年第1期35卷 37-46,56页

作者：秦欢欢黄丽想东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 东华理工大学水资源与环境工程学院江西南昌330013

根据水资源生态足迹模型,通过构建张掖盆地水资源利用SD模型,设计5类不同情景来核算和预测现状(2000—2020年)和未来(2021—2050年)张掖盆地水资源生态足迹和生态承载力。结果表明:对于现状,人均水资源生态足迹、生态承载力和生态盈亏... 详细信息

根据水资源生态足迹模型,通过构建张掖盆地水资源利用SD模型,设计5类不同情景来核算和预测现状(2000—2020年)和未来(2021—2050年)张掖盆地水资源生态足迹和生态承载力。结果表明:对于现状,人均水资源生态足迹、生态承载力和生态盈亏均值分别为3.517、0.272和-3.245 hm^(2)/人,水资源生态压力指数和生态足迹强度均值分别为12.969和2.822 hm^(2)/104元;农业用水在张掖盆地水资源生态足迹核算中占绝对优势但占比在下降,农业领域是节水的重点且潜能较大;水资源生态足迹强度明显下降(降幅90.21%),证明了张掖盆地用水效率的上升;张掖盆地的水资源利用压力较大。平均而言,预测期内张掖盆地不同情景中人均水资源生态足迹均大于人均水资源生态承载力,由此导致人均水资源生态亏损的出现;各情景下水资源生态压力指数和生态足迹强度均值分别为12.932、13.483、10.055、12.698和9.846及0.281、0.206、0.201、0.281和0.196 hm^(2)/104元,未来时间里张掖盆地的水资源利用仍然处于不安全的状态。2021—2050年张掖盆地无法有效缓解水资源利用紧张的状况,需采用经济发展与水资源保护兼顾的发展方案,推荐政府部门采用情景ZS 5。因此,张掖盆地未来水资源利用需要全社会、各部门的通力合作,不断提高水资源利用效率,大力推进节约用水措施和技术的普及与应用,才能确保水资源的可持续利用。

关键词：水资源生态足迹水资源生态承载力可持续水资源利用系统动力学 SD模型张掖盆地

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灌溉变化对华北平原地下水可持续利用的影响

长江科学院院报 2024年第4期41卷 37-45页

作者：秦欢欢黄丽想王健泉东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013

针对华北平原地下水可持续利用问题,利用校准好的分布式水文MIKE SHE模型,考虑灌溉变化对地下水利用的影响,设定3种情景(现状保持型情景MS1、灌溉水量改变情景MS2和灌溉频率改变情景MS3)对华北平原未来20 a地下水利用进行预测。结果表明... 详细信息

针对华北平原地下水可持续利用问题,利用校准好的分布式水文MIKE SHE模型,考虑灌溉变化对地下水利用的影响,设定3种情景(现状保持型情景MS1、灌溉水量改变情景MS2和灌溉频率改变情景MS3)对华北平原未来20 a地下水利用进行预测。结果表明:(1)3种情景下华北平原未来20 a地下水水位均呈下降趋势,MS1、MS2和MS3下地下水水位年均降幅分别为0.335~1.648、0.298~1.588和0.303~1.607 m/a,东部沿海和京津地区出现了较严重的地下水降落漏斗问题,灌溉变化对地下水降落漏斗缓解效果并不显著。(2)灌溉变化在一定程度上能促进华北平原地下水水位和含水层储量恢复,且减少灌溉频率的作用大于降低灌溉水量的作用;相对于MS1,MS2和MS3可使含水层储量在20 a后分别恢复0.06 m和0.12 m。(3)采用灌溉变化无法彻底解决华北平原地下水水位和含水层持续消耗问题,须与其它措施结合,才能从长远角度保证华北平原地下水可持续利用。研究成果可为水资源规划与管理提供科学的依据和建议。

关键词：地下水可持续利用灌溉变化 MIKE SHE模型华北平原

人类活动影响下北京市平原区地下水资源变化研究

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华北水利水电大学学报（自然科学版） 2024年第3期45卷 60-66,76页

作者：秦欢欢黄丽想东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 东华理工大学水资源与环境工程学院江西南昌330013

地下水开采是为人类的工农业发展和居民生活服务的,是人类利用、影响地下水资源最直接、最重要的方式。为研究地下水压采和远程回灌等人类活动对北京市平原区地下水利用的影响,在校准的三维非稳定流GMS模型的基础上设计了4种情景(保持... 详细信息

地下水开采是为人类的工农业发展和居民生活服务的,是人类利用、影响地下水资源最直接、最重要的方式。为研究地下水压采和远程回灌等人类活动对北京市平原区地下水利用的影响,在校准的三维非稳定流GMS模型的基础上设计了4种情景(保持现状的情景S1、沉降中心地下水压采50%的情景S2、沉降中心地下水采用不同压采比例的情景S3和潮白河冲洪积扇顶部远程回灌的情景S4)进行预测与分析。结果表明:(1)对于区域地下水水位,情景S1和S4下分别平均下降0.223 m/年和0.048 m/年,而情景S2和S3下分别平均恢复0.310 m/年和0.658 m/年;(2)平均来看,在情景S1和S4下每年分别消耗1.04×10^(8)m^(3)和0.25×10^(8)m^(3)的含水层储量,而在情景S2和S3下则每年分别恢复1.30×10^(8)m^(3)和2.95×10^(8)m^(3)的含水层储量;(3)地下水压采和远程回灌等人类活动可以有效恢复地下水水位与含水层现状储量,是北京市解决地下水超采及地面沉降等问题的有效方法。地下水压采量越多,对于地下水水位和含水层现状储量的恢复效果越好。

关键词：地下水压采远程回灌人类活动北京市平原区地下水可持续利用

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河北省水资源生态足迹分析与预测

人民长江 2024年第8期55卷 114-124,132页

作者：王健泉秦欢欢东华理工大学水资源与环境工程学院江西南昌330013 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013

科学预测河北省未来的水资源生态足迹和生态承载力,对于区域水资源可持续利用具有重要意义。利用系统动力学(SD)法和生态足迹模型构建河北省水资源利用SD模型,设计现状延续型情景ES1、经济发展型情景ES2、节约用水型情景ES3和协调发展... 详细信息

科学预测河北省未来的水资源生态足迹和生态承载力,对于区域水资源可持续利用具有重要意义。利用系统动力学(SD)法和生态足迹模型构建河北省水资源利用SD模型,设计现状延续型情景ES1、经济发展型情景ES2、节约用水型情景ES3和协调发展型情景ES4等4类不同发展情景,对现状(2006~2021年)和未来(2022~2050年)水资源生态足迹进行评价与预测。结果表明:①对于现状年份,人均水资源生态足迹呈缓慢下降趋势,人均水资源生态承载力呈波动变化,水资源处于生态赤字,表明水资源利用处于不安全状态,但水资源利用效率越来越高。②对于预测年份,4类发展情景的人均水资源生态足迹和水资源生态压力指数均呈增长趋势,水资源均处于生态赤字,并且亏损程度逐年严重。虽然万元GDP水资源生态足迹均呈下降趋势,未来的水资源利用效率越来越高,但未来水资源利用压力仍过大。③情景ES4是最适宜的情景,既能以适当的速度保证河北省未来社会经济发展,又能降低水资源生态压力。河北省在未来水资源利用过程中,需从多方面采取积极行动,以确保水资源可持续利用发展。

关键词：水资源生态足迹生态赤字系统动力学模型生态足迹模型河北省

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一种内离子源惯性静电约束聚变技术

南方能源建设 2024年第3期11卷 47-55页

作者：李金海东华理工大学核应用技术研究所江西南昌344000

[目的]惯性静电约束聚变是一种小型聚变装置。文章目的是要解决惯性静电约束聚变装置目前存在阴极熔化和Q值低等问题。[方法]首先分析了产生这些问题的原因,然后提出一种内离子源惯性静电约束聚变技术,以便降低离子在约束过程中的损失,... 详细信息

[目的]惯性静电约束聚变是一种小型聚变装置。文章目的是要解决惯性静电约束聚变装置目前存在阴极熔化和Q值低等问题。[方法]首先分析了产生这些问题的原因,然后提出一种内离子源惯性静电约束聚变技术,以便降低离子在约束过程中的损失,解决阴极熔化问题,同时提高装置内的真空度,以及提高装置的Q值。[结果]最后通过估算的方法定性分析了中子产额的提高,并通过数值仿真模拟计算,模拟了内离子源惯性静电约束聚变装置内的非常复杂的离子运动情况,得到了各向异性的离子运动轨迹。[结论]根据估算和数值模拟计算结果,确证了内离子源惯性静电约束聚变技术的可行性,可以解决阴极熔化和Q值低的问题。

关键词： Q值惯性静电约束聚变中子源内离子源仿真

基于多任务学习多目标优化的稀土元素组分含量与浓度多维度软测量

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控制理论与应用 2024年第3期41卷 454-467页

作者：张水平张奇涵王碧江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

稀土混合萃取溶液中各元素组分含量的在线软测量是优化连续萃取生产过程、确保产品高纯化的前提.现有软测量方法可独立求解单个稀土元素组分含量,但忽略了多元素组分含量间或组分含量与其它相关因素(如浓度)间的共性.本文为探索多稀土... 详细信息

稀土混合萃取溶液中各元素组分含量的在线软测量是优化连续萃取生产过程、确保产品高纯化的前提.现有软测量方法可独立求解单个稀土元素组分含量,但忽略了多元素组分含量间或组分含量与其它相关因素(如浓度)间的共性.本文为探索多稀土元素组分含量间及组分含量与浓度间的共性,将多任务学习方法用于稀土元素组分含量软测量中.首先,构建多任务深度神经网络,提高模型的泛化能力和鲁棒性.其次,提出基于多目标优化算法的稀土多元素组分含量预测方法,通过搜索Pareto最优以提升各任务的预测精度.经多组对比实验表明,该方法在多元素组分含量或多元素组分含量与浓度同时训练时性能最佳,能满足稀土元素组分含量在线检测的精确性和实时性.

关键词：稀土萃取组分含量多任务学习多目标优化机器学习深度学习帕累托

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存在停售第三方卖家的复合型电商平台定价模型

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管理工程学报 2024年第2期38卷 139-151页

作者：张凯苏倩上海理工大学管理学院上海200093 西安电子科技大学经济与管理学院陕西西安710126

数量众多的第三方卖家是一种战略资源,对复合型电商平台发展有重要意义。然而,观察发现:很多销量为零的第三方卖家(称之为停售第三方卖家)长期停留在复合型电商平台上。这些停售第三方卖家除了缴纳技术服务费外,无法给电商平台带来扣点... 详细信息

数量众多的第三方卖家是一种战略资源,对复合型电商平台发展有重要意义。然而,观察发现:很多销量为零的第三方卖家(称之为停售第三方卖家)长期停留在复合型电商平台上。这些停售第三方卖家除了缴纳技术服务费外,无法给电商平台带来扣点收入,却会增加消费者筛选产品的成本,进而降低交易效率。基于这一现象,本文构建了一个包含停售第三方卖家的复合型电商平台模型,分析停售第三方卖家数量对均衡结果的影响,探讨他们对复合型电商平台的策略价值。研究发现:由于均衡解所处区域不同,停售第三方卖家的存在可能加剧也可能缓解平台自营和在售第三方卖家之间的竞争;与不存在停售第三方卖家情形相比,适当数量的停售第三方卖家可以同时提高复合型电商平台和在售第三方卖家的利润;控制第三方卖家总数量总是对在售第三方卖家有利,是否有利于复合型电商平台取决于单位交易成本获得的基本效用和技术服务费;当消费者更偏好平台自营时,在售第三方卖家利润会减少,复合型电商平台利润可能增加也可能减少。

关键词：复合型电商平台第三方卖家 Spokes模型定价策略

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黔北牛蹄塘组页岩气组成特征及富氮机理

地质学报 2024年第6期98卷 1867-1879页

作者：沈仲辉李希建张胜跃周令剑赖欢江西理工大学应急管理与安全工程学院江西赣州341000 贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 西安石油大学电子工程学院陕西西安710065 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

贵州黔北地区页岩气资源储量丰富,主要目的层为牛蹄塘组和龙马溪组两套富有机质烃源岩,具有良好的生烃物质基础及潜力,但气井测试显示牛蹄塘组页岩气中氮气含量普遍超过80%,甲烷含量低。针对这一现象,开展了页岩气气体组分和碳氢同位素... 详细信息

贵州黔北地区页岩气资源储量丰富,主要目的层为牛蹄塘组和龙马溪组两套富有机质烃源岩,具有良好的生烃物质基础及潜力,但气井测试显示牛蹄塘组页岩气中氮气含量普遍超过80%,甲烷含量低。针对这一现象,开展了页岩气气体组分和碳氢同位素测试,分析了页岩气井中CH_(4)、CO_(2)和N_(2)的来源;结合页岩地球化学特征、区域地质背景和构造特征、岩芯裂缝分布、深部岩浆热液活动以及典型页岩气井解剖,探讨了黔北牛蹄塘组页岩气井富氮机理。研究发现:黔北地区区域地质构造复杂,储层受多期次构造运动影响,断层和裂缝发育;牛蹄塘组页岩岩芯裂缝多被方解石充填,说明该地区曾经岩浆热液活动较为频繁;不同构造带页岩含气量差异明显,氮气含量高,甲烷含量低,具有一定的区域普遍性;页岩气中的CH_(4)属于有机成因热裂解气,CO_(2)是有机质热转化过程中形成的,N2的来源与成熟(特别是高成熟)阶段有机质热氨化作用和深部地壳、上地幔岩浆热液沿着断裂带入有关。构造相对稳定、断层裂缝不发育和岩浆热液活动不频繁的古隆起区域为页岩气开发的优选方向,研究成果可以为牛蹄塘组页岩气成藏机理及后续的资源评价和勘探部署提供理论指导。

关键词：页岩气黔北地区氮气来源气体组分同位素