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Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块自供能紫外探测器的制备及性能

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光学精密工程 2024年第5期32卷 653-660页

作者：方向明周起成孙宇乔志铭耿秋丹高世勇太原学院材料与化学工程系山西太原030032 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了实现在无外部供能下对紫外光的有效探测,基于Ag修饰的Bi_(2)O_(3)纳米块(Ag/Bi_(2)O_(3))纳米块制备了自供能紫外探测器。通过煅烧法制备Bi_(2)O_(3)纳米块,随后采用室温溶液法在其表面沉积Ag纳米粒子,进而成功制备了Ag/Bi_(2)O_(3... 详细信息

为了实现在无外部供能下对紫外光的有效探测,基于Ag修饰的Bi_(2)O_(3)纳米块(Ag/Bi_(2)O_(3))纳米块制备了自供能紫外探测器。通过煅烧法制备Bi_(2)O_(3)纳米块,随后采用室温溶液法在其表面沉积Ag纳米粒子,进而成功制备了Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块,且对所制备样品的晶体结构和微观形貌等进行了表征。结果表明,Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块的平均尺寸约为1μm,且Ag纳米粒子随机分布在Bi_(2)O_(3)纳米块表面。将涂覆Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块的FTO作为工作电极,并进一步构建了自供能紫外探测器。在365 nm的紫外光照射下,Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块紫外探测器能在零偏压下实现对紫外光的快速检测,这证实其具有自供能特性。相比于Bi_(2)O_(3)纳米块紫外探测器,Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块紫外探测器的光电流得到明显提升,上升和下降时间分别缩短至29.1 ms和40.2 ms,并具有良好的循环稳定性。

关键词：紫外探测器 Bi_(2)O_(3)纳米块 Ag纳米粒子自供能探测

基于神经网络算法的水陆两栖无人艇控制系统研究

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兵器装备工程学报 2024年第5期45卷 231-238页

作者：岳光任琳郭靖宇潘玉田雷欢葛林太原工业学院自动化系太原030008 太原工业学院电子工程系太原030008 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 中北大学智能武器研究院太原030051

针对近海登陆两栖作战等不适合士兵冲锋陷阵的高危环境,提出了基于神经网络算法的水陆两栖无人艇控制系统研究,伺服运动控制为控制系统的关键核心之一。鉴于目前传统两栖无人艇运动控制系统PID算法控制精度低、误差大、需人工调节参数... 详细信息

针对近海登陆两栖作战等不适合士兵冲锋陷阵的高危环境,提出了基于神经网络算法的水陆两栖无人艇控制系统研究,伺服运动控制为控制系统的关键核心之一。鉴于目前传统两栖无人艇运动控制系统PID算法控制精度低、误差大、需人工调节参数等缺陷,提出BP-PID神经网络算法,同时融合GWO算法(灰狼算法),利用其搜索能力优化网络权值和阈值,加快网络收敛,提高控制精度。首先,对水陆两栖无人艇的控制系统进行需求分析,继而完成两栖无人艇伺服运行控制系统数学和控制模型设计、神经网络算法构架等设计,将设计的算法引入两栖无人艇运动控制系统中,并且进行实验验证,得到行驶曲线。结果表明控制系统运行稳定、响应速度快、误差小,行驶轨迹精确等优点。为实现不适合士兵直达近海登陆作战高危未知环境提升作战力,保护士兵安全有很重要现实意义和实用工程价值,为未来武器装备的智能化研究发展提供借鉴。

关键词：水陆两栖无人艇履带式 BP-PID智能算法控制系统两栖作战

复合酶法提取槐花多糖的工艺优化及其抗氧化活性

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食品工业科技 2024年第7期45卷 8-14页

作者：任晓莉杨璐乔鹏缪奕锴杨懿昂代秋红张贤德太原工业学院环境与安全工程系山西太原030008

目的:采用复合酶法提取槐花多糖,对提取工艺进行优化,并评价其体外抗氧化活性。方法:通过单因素实验考察复合酶添加量、pH、复合酶比例和酶解时间对得率的影响,在单因素实验基础上,采用响应面法确定槐花多糖的最佳提取参数,并以V_(C)为... 详细信息

目的:采用复合酶法提取槐花多糖,对提取工艺进行优化,并评价其体外抗氧化活性。方法:通过单因素实验考察复合酶添加量、pH、复合酶比例和酶解时间对得率的影响,在单因素实验基础上,采用响应面法确定槐花多糖的最佳提取参数,并以V_(C)为对照,通过测定槐花多糖对DPPH·和ABTS^(+)·的清除率及总还原力,考察所提取的槐花多糖的抗氧化活性。结果:复合酶法提取槐花多糖的最佳提取参数为:复合酶添加量23.8 mg/g,pH4.8,果胶酶与纤维素酶比例0.912:1,该工艺下槐花多糖得率为10.71%,所提取的槐花多糖对DPPH·和ABTS^(+)·均表现出较好的清除能力,当槐花多糖溶液浓度为2.8 mg/mL时,对DPPH·和ABTS^(+)·的清除率分别达到同浓度下V_(C)的94.19%和99.79%,总还原力达到V_(C)的75.99%。结论:采用复合酶法能够有效提取槐花多糖,提高其抗氧化活性,为槐花多糖功能食品的开发提供了理论参考。

关键词：槐花多糖复合酶提取抗氧化

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光催化固氮催化剂性能提升策略分析

化学进展 2024年第6期36卷 939-948页

作者：郭丽君杨红邵圣娟刘音圻刘建新太原工业学院化学与化工系太原030008 太原理工大学化学工程与技术学院太原030024

光催化固氮以太阳能作驱动力,常温常压下利用N_(2)和H_(2)O直接产生NH_(3),工艺零碳排放,是极具前景的人工固氮方式之一,近年来受到研究者们的广泛关注。受限于N_(2)难活化、光生载流子利用率低及太阳光利用率低等因素制约,产氨效率依... 详细信息

光催化固氮以太阳能作驱动力,常温常压下利用N_(2)和H_(2)O直接产生NH_(3),工艺零碳排放,是极具前景的人工固氮方式之一,近年来受到研究者们的广泛关注。受限于N_(2)难活化、光生载流子利用率低及太阳光利用率低等因素制约,产氨效率依然不高,因此提升产氨效率是光催化固氮领域的研究重点。从N_(2)吸附活化、载流子分离与迁移、表面反应三个重要过程出发,通过对催化剂进行合理改性,在温和条件下促进N_(2)的活化和转化,并高效产生NH_(3)是极具前景的。因此本文主要从光催化剂改性方面进行研究,从N_(2)分子吸附和活化能力、光生电子的转移能力和光利用等性能提升方面对产氨效率的影响进行概述,对近几年在此方面的研究进行分析,最后对光催化固氮催化剂的改性策略进行总结。

关键词：光催化固氮光催化剂活性位点光生电子转移能力形貌调控

颗粒破碎对水合物沉积物基质宏-细观力学特性影响的离散元分析

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太阳能学报 2024年第6期45卷 680-690页

作者：徐爽徐佳琳许成顺焦爽北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 清华大学水利水电工程系北京100084

基于“颗粒碎片替换法”建立反映颗粒破碎行为的含水合物沉积物基质离散元模型,与不破碎模型开展对比三轴剪切试验,证明颗粒破碎对强度和剪胀特征具有重要影响。进而应用“粒径膨胀法”提高模型对体应变和颗粒破碎程度的模拟效果,通过... 详细信息

基于“颗粒碎片替换法”建立反映颗粒破碎行为的含水合物沉积物基质离散元模型,与不破碎模型开展对比三轴剪切试验,证明颗粒破碎对强度和剪胀特征具有重要影响。进而应用“粒径膨胀法”提高模型对体应变和颗粒破碎程度的模拟效果,通过一系列低-高有效围压下的模拟三轴排水剪切试验,研究高应力范围及剪切过程中细观力学特征的演化。结果表明:随着有效围压逐渐增大,试样强度、刚度和平均法向接触力均增大,力链网络更加密集且由环状演变为以竖向为主,试样顶部与底部沿轴向运动的颗粒数量增加。颗粒破碎主要发生在剪切初期,力学配位数、平均法向接触力随剪切进行逐渐增大,剪切后期出现贯穿试样的强力链结构,颗粒运动逐渐从杂乱无章变为由顶、底两端向内,试样内部逐渐出现近似“X”形的剪切带。

关键词：天然气水合物数值模拟力学特性砂土破碎粒径膨胀法

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自密实砂浆在堆石体中的填充性能研究

水力发电学报 2024年

作者：王辉刘嘉瀛何世钦周虎北方工业大学土木工程学院清华大学水利水电工程系

为了研究自密实砂浆在堆石体中的填充性能，制作L-B形箱模型并采用不同粒径的凸多边形块体随机摆放形成复杂且不规则的空隙通道，进行了自密实砂浆填充试验。同时将自密实砂浆视为宾汉姆流体，采用流体体积法对L-B形箱试验进行数值模拟... 详细信息

为了研究自密实砂浆在堆石体中的填充性能，制作L-B形箱模型并采用不同粒径的凸多边形块体随机摆放形成复杂且不规则的空隙通道，进行了自密实砂浆填充试验。同时将自密实砂浆视为宾汉姆流体，采用流体体积法对L-B形箱试验进行数值模拟，分析了堆石率与自密实砂浆填充性能之间的关系。研究表明：采用宾汉姆模型表征自密实砂浆的流变性是可行的；流体体积法可以较为准确地模拟自密实砂浆在具有不规则边界的堆石体中的流动过程和填充结果；在45%-60%范围内，随着堆石率的增加，自密实砂浆的填充性能先提高后降低，堆石率为50%时，自密实砂浆的填充性能最好。本文为研究自密实混凝土在堆石体中的填充性能提供一种便捷的模拟方法，可应用于实际堆石混凝土施工仿真。

关键词：水工结构填充性能流体体积法自密实砂浆堆石率堆石混凝土数值模拟

W/Ta纳米层状金属的拉伸力学性能和塑性变形机制

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振动工程学报 2024年

作者：刘雪鹏颜家豪合肥工业大学土木与水利工程学院工程力学系合肥工业大学机械工程学院机械设计工程系合肥工业大学航空结构件成形制造与装备安徽省重点实验室

W/Ta纳米层状金属是一种典型的BCC/BCC结构的层状金属材料，在核聚变装置中具有广阔的应用前景。本文采用原子尺度分子动力学方法研究了W/Ta纳米层状金属在单轴拉伸过程中的力学性能和塑性变形行为，进一步分析了调制周期对W/Ta纳米层... 详细信息

W/Ta纳米层状金属是一种典型的BCC/BCC结构的层状金属材料，在核聚变装置中具有广阔的应用前景。本文采用原子尺度分子动力学方法研究了W/Ta纳米层状金属在单轴拉伸过程中的力学性能和塑性变形行为，进一步分析了调制周期对W/Ta纳米层状金属力学响应的影响。结果表明，W (110)/Ta (110)界面上会形成网络状的失配位错结构，它不仅可以作为位错成核的源头也可以吸收层状金属结构中的位错。微结构演化分析表明，拉伸过程中主要经历三个变形阶段，即线弹性、塑性屈服和流变阶段。位错首先在Ta层中形核扩展，导致应力急剧下降，随后Ta层中的位错穿越界面至W层中并增殖扩展，导致W层发生屈服。试样的塑性屈服主要是由Ta层主导，流变阶段的塑性变形由W层和Ta层中的位错及其演化共同决定。调制周期越大，界面数量越少，Ta层中位错形核较少，同样位错被界面吸收的数量较少而且界面阻碍位错的效果弱化，因此屈服强度和平均流变强度分别增加和降低.

关键词：纳米层状金属分子动力学模拟力学性能塑性变形机制调制周期

金属有机骨架材料在光催化固氮领域的应用进展

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石油化工 2024年第9期53卷 1338-1343页

作者：郭丽君杨红孟戎茜邵圣娟张庭渌太原工业学院化学与化工系山西太原030008

光催化固氮在常温常压下利用N_(2)和H_(2)O直接反应生成氨,是极具前景的人工固氮方式之一。近几年金属有机骨架(MOFs)在光催化固氮领域受到越来越多的关注。综述了各种类MOFs材料在光催化固氮方面的研究进展,分析了MOFs材料在光催化固... 详细信息

光催化固氮在常温常压下利用N_(2)和H_(2)O直接反应生成氨,是极具前景的人工固氮方式之一。近几年金属有机骨架(MOFs)在光催化固氮领域受到越来越多的关注。综述了各种类MOFs材料在光催化固氮方面的研究进展,分析了MOFs材料在光催化固氮应用方面的优势,并对MOFs基光催化固氮催化剂的发展趋势进行展望。

关键词：光催化固氮金属有机骨架材料固氮性能

Ti_(x)NbMoTaW系高熵合金性能的第一性原理计算

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材料导报 2024年第15期38卷 241-248页

作者：彭超赵勇张芳龙旭林金保常超太原科技大学应用科学学院太原030024 山西柴油机工业有限责任公司山西大同037036 西北工业大学力学与土木建筑学院西安710072

NbMoTaW合金是目前研究极广泛的难熔高熵合金之一,具有高熵合金高强度、高硬度、耐磨损的优异性能,但其韧性塑性较差,极大影响了其在工程中的应用。本研究在NbMoTaW合金中添加不同比例的Ti元素以提高该合金的塑韧性,通过相形成参数计算... 详细信息

NbMoTaW合金是目前研究极广泛的难熔高熵合金之一,具有高熵合金高强度、高硬度、耐磨损的优异性能,但其韧性塑性较差,极大影响了其在工程中的应用。本研究在NbMoTaW合金中添加不同比例的Ti元素以提高该合金的塑韧性,通过相形成参数计算确定了Ti_(x)NbMoTaW系合金的相结构为固溶体相,运用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算合金晶格常数、基态能量、形成能及焓变值,分析了合金结构稳定性。通过计算合金不同Ti含量时弹性常数、弹性模量、B/G、泊松比ν、柯西压C_(12)-C_(44)等参数研究了合金弹性性质的变化规律。最后对电子态密度分析得知,合金体系成键共价性降低,金属键增强,弹性性质和态密度的结果表明添加Ti有助于该合金韧性的提高。此研究可为设计、改善难熔高熵合金性能提供一定设计思路和理论指导。

关键词：难熔高熵合金第一性原理计算结构分析力学性能 Ti_(x)NbMoTaW