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Fe稳固的FeOOH@NiOOH电催化剂的大电流极化设计与析氧研究

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第7期62卷 254-264页

作者：吕青芸张伟伟龙志鹏王建涛邹星礼任伟侯龙鲁雄刚赵玉峰余兴李喜上海大学先进特种钢国家重点实验室上海200444 上海交通大学上海高温先进材料及精密成形技术重点实验室上海200240 上海大学量子分子结构国际中心和材料基因组工程研究院上海200444 上海大学可持续能源研究所和化学系上海200444

电解水技术是制取高纯度氢气的有效途径,为传统的氢气生产提供了一种可持续的替代方案.其中,开发性能优异的电催化材料是降低电解水制氢成本的关键.析氧反应(OER)由于涉及多个电子转移而导致的动力学缓慢,是克服高过电位的主要挑战.镍... 详细信息

电解水技术是制取高纯度氢气的有效途径,为传统的氢气生产提供了一种可持续的替代方案.其中,开发性能优异的电催化材料是降低电解水制氢成本的关键.析氧反应(OER)由于涉及多个电子转移而导致的动力学缓慢,是克服高过电位的主要挑战.镍铁羟基/氢氧化物(NiFe(oxy)hydroxides)是近期研究的热点,其在碱性条件下具有极低的OER过电位,部分材料性能甚至超过了贵金属基催化剂,如IrO_(2)和RuO_(2).然而,NiFe(oxy)hydroxides的长期催化稳定性,尤其是在大电流下的长期催化稳定性,成为限制其实际应用的主要问题,这主要是由于铁元素的严重流失导致的.因此,如何有效控制和利用电化学溶解/沉积动力学成为稳定铁位点的关键.为克服该挑战,本文提出了一种大电流极化重构方法来固定活性铁位点.通过在大电流(1.5 A cm^(-2))下对材料进行表面快速极化重构,成功制备了FeOOH@NiOOH(eFNO_(L))电催化剂.eFNO_(L)不仅具有稳定的铁位点,还暴露出高指数晶面,因此eFNO_(L)同时展现出较好的OER催化活性和稳定性.同时,密度泛函理论计算结果表明,与具有低指数晶面的FeNiOOH相比,大电流极化工程制备的分相eFNO_(L)对铁位点表现出更高的结合能,可以有效抑制OER过程中的铁流失,且高指数晶面在改变速率决定步骤和减少吸附能垒上具有更大的优势.电化学测试结果表明,经过优化后的eFNO_(L)催化剂在产生100和500 mA cm^(-2)大电流密度仅需234和27 mV的过电位,并且具有较小的Tafel斜率(35.2 mV dec^(-1)).由于铁位点结合能的提高,eFNO_(L)催化剂在500 mA cm^(-2)的电流密度下能够稳定催化超过100 h,且仅有1.5%的性能衰减,优于近期报道的大多数镍铁基OER催化剂.综上,本文为开发高活性和高稳定性能的催化剂提供了一种有效的大电流电化学重构策略,在电解水制氢领域实现其工业化的大规模应用方面显示出巨大潜力,有望降低可持续电解水制氢成本.

关键词：析氧反应 FeOOH@NiOOH 大电流极化重构高指数晶面铁位点固定

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工科类本科生毕业设计管理模式探索

高教学刊 2024年第7期10卷 42-46页

作者：于瑞峰王喆诚严京滨清华大学工业工程系北京100084

本科生毕业设计是工科类本科生培养过程中的重要实践性教学环节。该文阐述本科毕业设计管理模式研究的重要性,调研中外部分优秀高校工科类本科毕业设计在选题、时间安排、过程管理和知识方法指导方面的管理模式与方法,并运用实证调研的... 详细信息

本科生毕业设计是工科类本科生培养过程中的重要实践性教学环节。该文阐述本科毕业设计管理模式研究的重要性,调研中外部分优秀高校工科类本科毕业设计在选题、时间安排、过程管理和知识方法指导方面的管理模式与方法,并运用实证调研的方法研究国内工业工程专业案例。发现目前仍存在选题实践性不够、时间安排不够灵活、欠缺指导等问题。最后提出增进产学研合作、加强规范化管理、增加知识能力培养等建议。

关键词：工科本科教学毕业设计管理模式工业工程

双掺杂提升Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)锂离子传导能力

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中国陶瓷 2024年第3期60卷 17-22页

作者：赵珍珍方泽成张宇张昊俊向兴杨海涛湖北工业大学材料与化学工程学院武汉430068 湖北隆中实验室襄阳441022 湖北工业大学湖北省轻工业绿色材料重点实验室武汉430068

Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)固体电解质由于优越的综合性能,而极有可能应用于全固态锂电池。但其较低的锂离子电导率影响了电池性能。为进一步提高其锂离子传导能力,采用一定量Ga掺杂锂位将其稳定为立方相,并将不同半径的Cr^(3+),Sc... 详细信息

Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)固体电解质由于优越的综合性能,而极有可能应用于全固态锂电池。但其较低的锂离子电导率影响了电池性能。为进一步提高其锂离子传导能力,采用一定量Ga掺杂锂位将其稳定为立方相,并将不同半径的Cr^(3+),Sc^(3+),Gd^(3+)分别掺杂锆位,并研究它们对LLZO结构及性能的影响。结果表明,Ga,Sc共掺时制备的Li_(6.4)Ga_(0.25)La_(3)Zr_(1.85)Sc_(0.15)O_(12)具有最高的室温离子电导率,可达1.20×10^(-3 )S/cm,而活化能仅为0.22 eV。

关键词：固体电解质锂镧锆氧锂离子迁移掺杂

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智能无人机集群协同感知计算研究综述

航空学报 2024年

作者：於志文孙卓程岳郭斌哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院西北工业大学计算机学院中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所

随着无人机智能化技术快速发展，无人机在智慧农业、灾后救援和战场侦察等领域具有广阔的应用前景。但是，感知计算能力有限的单无人机难以独立地完成实际应用中的复杂任务。因此，无人机集群协同感知计算技术被提出并成为未来无人机领... 详细信息

随着无人机智能化技术快速发展，无人机在智慧农业、灾后救援和战场侦察等领域具有广阔的应用前景。但是，感知计算能力有限的单无人机难以独立地完成实际应用中的复杂任务。因此，无人机集群协同感知计算技术被提出并成为未来无人机领域的主要研究方向。无人机集群协同感知计算技术是利用无线网络连接，多架无人机能够共享信息并协同地完成复杂的感知计算任务。本文从集群感知数据收集和协同感知策略两方面，对无人机集群协同感知研究现状进行了深入调研分析。同时，详细归纳了无人机集群协同计算的最新研究进展，包括计算任务调度、算力资源分配以及数据存储策略。最后，探讨了智能无人机集群在协同感知计算方面的一些潜在研究问题和可行解决方法，如协同感知计算方法的可扩展性、多任务适应性以及开放无人机集群系统的协同感知计算方法等，为研究者对无人机集群协同感知计算的后续研究提供一定参考。

关键词：无人机集群协同感知协同计算任务调度资源分配

亚洲国家的跨国高等教育:质量保障和学生学习体验

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世界教育信息 2024年第1期37卷 3-11页

作者：莫家豪张优良香港岭南大学中国香港999077 北京工业大学文法学部高等教育研究院北京工业大学首都工程教育发展研究基地北京100124

亚洲国家积极引进世界其他地区发达国家的高等教育资源,建立跨国高等教育机构和项目,并不断完善跨国高等教育质量保障机构、制度和体系。跨国高等教育的学生普遍满意其学习经历,认为教育效果符合其预期。新时期,亚洲国家可进一步发挥跨... 详细信息

亚洲国家积极引进世界其他地区发达国家的高等教育资源,建立跨国高等教育机构和项目,并不断完善跨国高等教育质量保障机构、制度和体系。跨国高等教育的学生普遍满意其学习经历,认为教育效果符合其预期。新时期,亚洲国家可进一步发挥跨国高等教育在连接亚洲以及世界其他地区发达国家高等教育的有益作用;亚洲国家构建跨国高等教育保障体系,需要来源国高校与本土高校之间的有效沟通,因地制宜、科学地设计方案;需关注学生的学习体验,培养学生应对未来挑战的能力。

关键词：跨国高等教育质量保障全球胜任力

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透明超疏水材料的研究进展

化学通报 2024年第2期87卷 175-183页

作者：任方圆崔月芝刘利彬陶芙蓉齐鲁工业大学(山东省科学院)化学与制药学部济南250353

超疏水表面在包括自清洁、防腐、防冰和流体输送过程中的减阻等许多领域都有广泛应用,透明的超疏水表面更是在太阳能光伏电池板和其他光学领域具有自我清洁的潜在应用。本文首先介绍了透明超疏水的相关理论,然后概括了制备超疏水表面常... 详细信息

超疏水表面在包括自清洁、防腐、防冰和流体输送过程中的减阻等许多领域都有广泛应用,透明的超疏水表面更是在太阳能光伏电池板和其他光学领域具有自我清洁的潜在应用。本文首先介绍了透明超疏水的相关理论,然后概括了制备超疏水表面常见的方法,重点归纳总结了用于构建粗糙度的不同物质,如SiO_(2)、TiO_(2)等,并分析了其优缺点;最后,简单介绍了透明超疏水的应用前景,并对其研究方向进行了展望。

关键词：超疏水透明构建粗糙度粒子

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压气机内部旋转不稳定的研究综述

推进技术 2024年第5期45卷 1-15页

作者：楚武利陈向艺西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129 德累斯顿工业大学叶轮机械与飞行推进中心德国德累斯顿01062

旋转不稳定是压气机工作在高负荷近失速工况时的一种常见现象。研究旋转不稳定在降低压气机工作噪声、减小流致振动以及保障航空发动机稳定工作等方面具有重要意义。首先对旋转不稳定现象进行了回顾,详细讨论了旋转不稳定的特征。其次,... 详细信息

旋转不稳定是压气机工作在高负荷近失速工况时的一种常见现象。研究旋转不稳定在降低压气机工作噪声、减小流致振动以及保障航空发动机稳定工作等方面具有重要意义。首先对旋转不稳定现象进行了回顾,详细讨论了旋转不稳定的特征。其次,重点调研了旋转不稳定的起源和机理,将旋转不稳定产生的原因归纳为叶尖泄漏流、涡脱落以及流动剪切等类别。此外,回顾了模拟旋转不稳定的数值方法,讨论了多种流动控制手段对旋转不稳定的作用效果。最后,对旋转不稳定的研究现状进行了总结,对未来的研究趋势进行了展望。

关键词：压气机旋转不稳定叶尖泄漏流涡脱落非定常流数值模拟流动控制综述

基于模块化车辆技术的机场旅客远程接驳系统调度研究

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广西师范大学学报（自然科学版） 2024年第4期42卷 41-50页

作者：胡郁葱冯绮璐贺科智龚泰霖华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 清华大学工业工程系北京100084

为改善机场远程停车旅客接驳服务水平,本文提出利用模块化车辆技术构建无人驾驶远程接驳系统,以乘客和运营方总经济成本最小为目标,同时考虑系统的安全性、人数守恒和运营质量等约束,构建不等发车时距的调度模型,并使用商业求解器Gurob... 详细信息

为改善机场远程停车旅客接驳服务水平,本文提出利用模块化车辆技术构建无人驾驶远程接驳系统,以乘客和运营方总经济成本最小为目标,同时考虑系统的安全性、人数守恒和运营质量等约束,构建不等发车时距的调度模型,并使用商业求解器Gurobi求解。为提升模型求解速度,同时设计了遗传算法,并对2种方式的求解速度以及精度进行比较分析。结果表明:Gurobi求解器所求的发车方案为最优,遗传算法求得近似解,二者仅相差3.4%,但遗传算法所需的计算时间是Gurobi的1%;而从解的质量来看,有微小差别的总成本基本也能满足实际运营需要。此外,通过与穿梭巴士发车方案相比,发现基于模块化车辆技术的发车接驳方案总成本降低64.50%,乘客平均等待时间降低76.35%,证明该方案比传统方案具有更好的经济性,并能大幅提高系统的服务水平。

关键词：模块化车辆远程接驳调度 Gurobi求解遗传算法

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循环流化床高碱煤气化技术研发及应用进展

化工进展 2024年第5期43卷 2254-2278页

作者：张海霞朱治平张思源中国科学院工程热物理研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所介科学与工程全国重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

系统回顾了循环流化床高碱煤气化技术的研发及应用历程,重点概况了在高碱煤基础理化特性、气化反应特性及碱金属的迁移特性、防结渣技术研究及循环流化床高碱煤气化工程应用四个方面的进展与成果。梳理了高碱煤的煤质特征、碱金属的赋... 详细信息

系统回顾了循环流化床高碱煤气化技术的研发及应用历程,重点概况了在高碱煤基础理化特性、气化反应特性及碱金属的迁移特性、防结渣技术研究及循环流化床高碱煤气化工程应用四个方面的进展与成果。梳理了高碱煤的煤质特征、碱金属的赋存形态和含量、前处理方法对碱金属含量测定的影响,以及高碱煤的燃烧和成灰特性。总结了煤种、反应进程、气化温度、氧碳摩尔比、反应气氛等对高碱煤气化性能指标和气化灰结渣特性的影响。阐述了配煤、添加剂及更换床料等方法对预防高碱煤气化结渣的作用和反应机理,采用刚玉做床料实现了循环流化床高碱煤气化中试装置稳定运行。评述了循环流化床高碱煤气化技术的自主创新以及在工业燃气、合成气领域的成功应用。最后,从建立高碱煤气化用煤数据库、开发纯用高碱煤的气化技术、开发高效脱碱及原位耦合利用革新技术、探索高碱煤与其他物料协同利用技术并制备高性能材料四个方面展望了未来高碱煤气化技术的发展方向。

关键词：高碱煤循环流化床气化钠迁移结渣