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电沉积NiCu合金锚定Co_2P纳米线调控电子结构增强的析氢反应

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高等学校化学学报 2024年第4期45卷 87-95页

作者：刘文欢王康康窦嘉阳张彤琛董社英西安建筑科技大学化学与化工学院西安710055

发展高效稳定的析氢反应(HER)是实现电解水技术广泛应用于工业的关键.本文以泡沫镍(NF)为基材,通过水热-热解-电沉积法合成了具有三维高分散非均相的HER催化剂CuAl@Co_(2)P/NF.研究发现,晶面与非晶面异质结的形成增加了该催化剂自身的... 详细信息

发展高效稳定的析氢反应(HER)是实现电解水技术广泛应用于工业的关键.本文以泡沫镍(NF)为基材,通过水热-热解-电沉积法合成了具有三维高分散非均相的HER催化剂CuAl@Co_(2)P/NF.研究发现,晶面与非晶面异质结的形成增加了该催化剂自身的活性位点,各元素之间的协同作用使体系内Co原子核外电子重新排布,降低了对吸附H^(*)的吸附能力,加快了析氢反应过程中的反应动力学.该催化剂在碱性和酸性介质中均表现出良好的HER活性和稳定性,电流密度为10 mA/cm^(2)时的过电势分别为83和27 mV,尤其在碱性环境下连续工作72 h后的电位基本保持不变.

关键词：磷化物镍铜合金异质结电催化析氢反应

纳米罗勒精油/聚乙烯吡咯烷酮-聚乙烯醇水凝胶伤口敷料制备及性能表征

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复合材料学报 2024年第2期41卷 748-760页

作者：徐密张良何志仙西安建筑科技大学化学与化工学院西安710311 西安建筑科技大学分析测试中心西安710311

罗勒精油(Basil essential oil,BEO)是一种绿色、安全的抑菌剂。然而,BEO的强挥发性限制了其在抑菌伤口敷料领域的应用。本文采用纳米沉淀法制备了纳米罗勒精油(BEO@Zein(玉米醇溶蛋白)),然后将其负载在以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙烯醇... 详细信息

罗勒精油(Basil essential oil,BEO)是一种绿色、安全的抑菌剂。然而,BEO的强挥发性限制了其在抑菌伤口敷料领域的应用。本文采用纳米沉淀法制备了纳米罗勒精油(BEO@Zein(玉米醇溶蛋白)),然后将其负载在以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙烯醇(PVA)为基材的水凝胶上,通过冻融循环形成了BEO@Zein/PVPPVA水凝胶伤口敷料,对BEO@Zein和水凝胶的微观形貌和结构进行表征,对水凝胶的抑菌性能、力学性能、溶胀保湿性、降解性、血液相容性进行研究。结果表明:BEO@Zein形成了以BEO为核、Zein为壳的纳米球形结构(平均粒径为56.3 nm),显著降低了BEO挥发性。BEO@Zein/PVP-PVA水凝胶可以缓慢释放BEO,从而表现出优异的缓释抑菌性能。因此,BEO@Zein/PVP-PVA水凝胶具有良好的抑菌持久性(超过72 h)。此外,水凝胶还表现出显著的抗细菌生物膜性能。BEO@Zein/PVP-PVA水凝胶的力学性能、溶胀保湿性、降解性和血液相容性均表现良好。研究表明:BEO@Zein/PVP-PVA水凝胶是一种良好的伤口敷料材料。

关键词：伤口敷料抑菌性能纳米罗勒精油纳米沉淀法水凝胶

激光二极管端泵方形Tm:YAG复合晶体的热效应

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红外与激光工程 2024年第3期53卷 129-138页

作者：任嘉欣李隆李昕阳杨恒鑫纪玉潇张春玲西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 西安建筑科技大学应用物理研究所陕西西安710055

为了有效解决激光二极管端面泵浦激光晶体引起的热效应问题,引入复合晶体的概念,通过两种复合晶体模型(即单端键合和双端键合)来降低激光晶体的热效应。根据激光二极管端面泵浦激光晶体工作特点,建立端面泵浦方形Tm:YAG复合晶体热模型,... 详细信息

为了有效解决激光二极管端面泵浦激光晶体引起的热效应问题,引入复合晶体的概念,通过两种复合晶体模型(即单端键合和双端键合)来降低激光晶体的热效应。根据激光二极管端面泵浦激光晶体工作特点,建立端面泵浦方形Tm:YAG复合晶体热模型,利用热传导理论,用有限元分析法对复合晶体的温度场、热应力场和形变量进行了数值计算,分析了单端/双端键合方式、未掺杂晶体长度、增益晶体长度对方形复合晶体内部温度场及形变量的影响。结果表明,平衡状态下,激光二极管泵浦功率为30 W、泵浦光斑半径为400μm时,YAG晶体厚度c_(1)为1 mm,增益晶体厚度c_(2)为1.5 mm,方形单端键合和双端键合的Tm:YAG复合晶体内部最大温升分别为81.2、77.9℃;内部最大应力分别为146、104 MPa;热形变量为0.468、0.172μm。可见,复合晶体能有效缓解晶体的温升和热形变,且双端键合的方式降低晶体热效应的效果更好。当增益晶体厚度为2.6 mm以上时,两种键合方式对复合晶体内部最大温升的影响基本保持一致。该研究为方形Tm:YAG复合晶体的增益晶体厚度、未掺杂晶体厚度的选择提供了参考依据,也为实现Tm:YAG激光器高功率输出目标提供了理论指导。

关键词：激光二极管温度场热形变复合晶体单端键合双端键合

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微波和传统加热下混凝土劈裂抗拉性能分析

工程力学 2024年第5期41卷 134-145页

作者：魏玮张宏亮邵珠山江岩松西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 西安建筑科技大学建筑学院博士后研究中心陕西西安710055 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

近年来,微波辅助混凝土粗骨料回收技术因其绿色性、高效性及低损伤性引起国内外学者广泛关注。该文采用工业微波多模谐振腔及传统马弗炉对圆柱体混凝土试样进行不同条件下的加热实验,探讨了混凝土在两种加热方式下的加热效率、宏观裂纹... 详细信息

近年来,微波辅助混凝土粗骨料回收技术因其绿色性、高效性及低损伤性引起国内外学者广泛关注。该文采用工业微波多模谐振腔及传统马弗炉对圆柱体混凝土试样进行不同条件下的加热实验,探讨了混凝土在两种加热方式下的加热效率、宏观裂纹扩展与破坏模式、劈裂抗拉强度弱化规律以及加热参数对能耗和能效的影响规律。此外,借助扫描电镜分析了微波照射下混凝土的抗拉强度弱化机理。实验结果表明:微波加热技术具有更高的加热效率,能够有效地促使裂纹沿砂浆-骨料界面扩展,从而削弱混凝土强度;并且高微波功率下混凝土加热效率更高,强度损失更大,能量消耗更少。反之,传统加热下砂浆-骨料界面结构紧凑,未出现可见裂纹,加热过程能量利用率仅1%左右。

关键词：混凝土微波加热传统加热巴西劈裂实验强度弱化能量消耗

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激光二极管端泵Yb:YAG晶体的温度场及应力场

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红外与激光工程 2024年第3期53卷 110-117页

作者：李昕阳李隆任嘉欣贺政隆石镨宁江浩张春玲西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 西安建筑科技大学应用物理研究所陕西西安710055

为了解决激光二极管端面泵浦Yb:YAG晶体引起的热效应问题,通过对晶体工作特点的分析,建立了周边冷却恒温、端面与空气存在热交换的有限元热模型。利用泊松方程,对Yb:YAG晶体的温度场、热应力场、热形变场和热透镜焦距进行了数值计算,并... 详细信息

为了解决激光二极管端面泵浦Yb:YAG晶体引起的热效应问题,通过对晶体工作特点的分析,建立了周边冷却恒温、端面与空气存在热交换的有限元热模型。利用泊松方程,对Yb:YAG晶体的温度场、热应力场、热形变场和热透镜焦距进行了数值计算,并定量分析了激光二极管泵浦光的高斯阶次、光斑半径和泵浦功率对激光晶体温度场的影响。研究结果表明:若激光二极管泵浦功率为50 W,耦合到泵浦面的光斑半径为400μm时,晶体尺寸为3 mm×3 mm×4 mm、掺杂浓度为5.0 at.%的Yb:YAG晶体端面的最高温升为59.2 K,最大热形变量为0.64567μm,晶体内稳定时最大应力为2.380×108 N/m^(2),热透镜焦距为19.99 mm,该条件下激光器可正常运行。研究结果为全固态Yb:YAG激光器的设计提供了理论依据。

关键词：热效应温度场有限元分析 Yb:YAG激光器端面泵浦

高比电容MOF衍生的介孔球状Co_(3)O_(4)/NiO/CuO

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材料导报 2024年第12期38卷 1-7页

作者：高雅倩赵亚娟谢会东胡昌宇王逸博王康康杨厂西安建筑科技大学化学与化工学院西安710055 西安建筑科技大学工程综合实训中心西安710055

通过溶剂热合成了CoNiCu-MOF金属有机框架化合物,并通过后续的煅烧制备了Co_(3)O_(4)/NiO/CuO电极材料。对材料的形貌和比表面积进行表征,并测量了材料在不同扫描速率下的循环伏安曲线和不同电流密度下的恒流充放电曲线以及循环稳定性... 详细信息

通过溶剂热合成了CoNiCu-MOF金属有机框架化合物,并通过后续的煅烧制备了Co_(3)O_(4)/NiO/CuO电极材料。对材料的形貌和比表面积进行表征,并测量了材料在不同扫描速率下的循环伏安曲线和不同电流密度下的恒流充放电曲线以及循环稳定性。将所得材料作为正极,活性炭作为负极组装了超级电容器器件,测量了器件的电化学性能。结果表明:Co_(3)O_(4)/NiO/CuO材料具有多孔结构和较大的可用比表面积(50.24 m2·g^(-1))。当电流密度为1 A·g^(-1)时,Co_(3)O_(4)/NiO/CuO的比电容高达3682.2 F·g^(-1)。所组装的Co_(3)O_(4)/NiO/CuO//AC非对称超级电容器的能量密度在1.45 V的电势窗口内达到186.8 Wh·kg^(-1),功率密度高达7249.8 W·kg^(-1)。Co_(3)O_(4)/NiO/CuO是一种性能优良的超级电容器电极材料,具有广阔的应用前景。

关键词：超级电容器金属有机框架电化学活性炭

基于多策略改进麻雀搜索算法的并联冷机系统节能优化

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控制与决策 2024年第6期39卷 1810-1818页

作者：于军琪薛志璐赵安军杨思远宗悦西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710300 西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院西安710000

针对并联冷机系统负荷分配优化问题,提出一种基于多策略的改进麻雀搜索算法,以系统功耗最小为优化目标,以各冷机的部分负荷率为优化变量进行求解.在改进算法中,首先,针对基本麻雀搜索算法初始解的质量差且不均匀问题,引入混沌序列机制... 详细信息

针对并联冷机系统负荷分配优化问题,提出一种基于多策略的改进麻雀搜索算法,以系统功耗最小为优化目标,以各冷机的部分负荷率为优化变量进行求解.在改进算法中,首先,针对基本麻雀搜索算法初始解的质量差且不均匀问题,引入混沌序列机制对位置初始化;然后,针对算法初期易早熟导致搜索精度低的问题,提出将粒子群算法中的速度概念引入发现者的位置更新公式中,提高算法的寻优精度.为了避免算法长期陷入局部最优,结合狼群算法猛狼的跟随策略优化跟随者的位置,自适应调整个体权重提高算法的收敛速度;接着,选取两个测试案例对所提出算法的性能进行详细测试,并与其他常用算法对比,改进的麻雀搜索算法在案例中最高分别可节能17.8%和23.97%;最后,运用实际系统仿真平台验证所提出改进算法收敛快、运行时间短、鲁棒性好的优点.

关键词：负荷分配节能麻雀搜索算法混沌序列粒子群算法狼群算法

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椰壳纤维加筋土遗址生态注浆材料的性能

建筑材料学报 2024年第1期27卷 90-98页

作者：芦苇骆望李东波刘秦龙刘加平西安建筑科技大学西部绿色建筑国家重点实验室陕西西安710055 西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 西安建筑科技大学建筑学院陕西西安710055

为提升土遗址注浆料的力学性能,以椰壳纤维掺和糯米浆、烧料礓石以及黄土改性注浆料为研究对象,研究了椰壳纤维长度和掺量(质量分数)对土遗址注浆料流动性、收缩性、抗压强度和抗折强度的影响.结果表明:椰壳纤维的掺量和长度越大,浆体... 详细信息

为提升土遗址注浆料的力学性能,以椰壳纤维掺和糯米浆、烧料礓石以及黄土改性注浆料为研究对象,研究了椰壳纤维长度和掺量(质量分数)对土遗址注浆料流动性、收缩性、抗压强度和抗折强度的影响.结果表明:椰壳纤维的掺量和长度越大,浆体的流动性越低,而椰壳纤维的长度与浆体的收缩率无明显相关性;椰壳纤维良好的桥接能力可以有效提高浆体固化后的抗压强度、抗折强度和延性;椰壳纤维的长度和掺量均存在最优值,建议最优配比为纤维长度6 mm、掺量0.5%~0.6%,此时浆体固化后的抗压强度、抗折强度分别提升49.09%和32.08%;过多、过长的椰壳纤维易发生弯折、团聚,导致浆体的流动性和强度大幅降低.

关键词：椰壳纤维土遗址生态注浆材料力学性能增强机理

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钢筋超高性能混凝土梁受剪性能细观分析

建筑结构学报 2024年第1期45卷 217-229页

作者：王照耀邵珠山梁兴文曹振吴奎赵楠西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

为了研究钢筋超高性能混凝土(UHPC)梁的受剪破坏机理,对8根UHPC梁进行了受剪性能试验,设计变量包括钢纤维掺量、剪跨比、纵筋配筋率和箍筋间距。结果表明:钢纤维桥接作用能够显著提高UHPC梁受剪承载力,限制裂缝发展,减小裂缝间距;随着... 详细信息

为了研究钢筋超高性能混凝土(UHPC)梁的受剪破坏机理,对8根UHPC梁进行了受剪性能试验,设计变量包括钢纤维掺量、剪跨比、纵筋配筋率和箍筋间距。结果表明:钢纤维桥接作用能够显著提高UHPC梁受剪承载力,限制裂缝发展,减小裂缝间距;随着剪跨比增大,受剪承载力减小但变形能力增强;随着配箍率增大,受剪承载力提高,且增设箍筋能够显著改善UHPC梁峰值荷载后的受剪性能,减小斜裂缝宽度和长度;掺入钢纤维和增设箍筋均能够减小斜向变形(垂直于支座与加载点连线方向的混凝土变形),提高UHPC梁开裂后刚度。结合UHPC梁剪切受力特点,分别确定了临界剪切裂缝界面钢纤维、纵筋销栓作用、剪压区混凝土和箍筋等对受剪承载力的贡献,建立了UHPC梁细观多参数受剪承载力计算式。采用该计算式与5种常用计算式对收集的102根UHPC梁受剪承载力进行预测,发现采用细观多参数受剪承载力计算式的预测值与试验结果吻合较好,进而分析了常用设计参数对受剪承载力的影响规律,发现当剪跨比增大时,剪压区混凝土的受剪承载力会显著减小;纵筋销栓作用和临界剪切裂缝界面钢纤维的受剪承载力均随纤维特征值的增大而提高。

关键词：超高性能混凝土梁钢纤维箍筋受剪试验细观分析受剪承载力