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气固多相催化剂内扩散和反应研究进展

石油炼制与化工 2025年第1期56卷 30-39页

作者：李昕晖李成祥葛蔚沈阳化工大学沈阳110142 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中国科学院大学化学工程学院

化工过程中化学反应通常与传递过程共存,气固多相催化剂一般具有复杂多级孔道结构,其催化性能更是取决于其孔道内反应与扩散过程的耦合。揭示反应和扩散耦合规律,准确获得催化剂颗粒尺度上的反应动力学,对新型催化剂优化设计和制备具有... 详细信息

化工过程中化学反应通常与传递过程共存,气固多相催化剂一般具有复杂多级孔道结构,其催化性能更是取决于其孔道内反应与扩散过程的耦合。揭示反应和扩散耦合规律,准确获得催化剂颗粒尺度上的反应动力学,对新型催化剂优化设计和制备具有重要的科学研究意义和工业应用价值。综述了气固多相催化剂孔道内扩散和反应过程的最新研究进展和反应-扩散耦合的机制,重点介绍反应-扩散耦合模拟研究中的不同模型和方法及其在气固催化反应中的应用。指出将机器学习等人工智能方法和多尺度模拟相结合将会成为研究复杂催化反应体系的一种强大工具。

关键词：反应传递耦合拟颗粒多尺度介尺度分子模拟

硫代砷酸根在黄铁矿(001)晶面吸附的第一性原理研究

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大连理工大学学报 2025年第1期65卷 23-29页

作者：陆成龙曾祥峰王少锋夏德铭王钰琪贾永锋大连理工大学环境学院辽宁大连116024 中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁沈阳110016

硫代砷酸根是地下水中重要的砷形态,其在黄铁矿表面的吸附解吸是决定砷迁移性的重要机制.然而,由于硫代砷酸根具有复杂的形态,难以通过实验研究在分子水平理解并预测其在黄铁矿表面的吸附性质.采用密度泛函理论(DFT)计算对不同硫代砷酸... 详细信息

硫代砷酸根是地下水中重要的砷形态,其在黄铁矿表面的吸附解吸是决定砷迁移性的重要机制.然而,由于硫代砷酸根具有复杂的形态,难以通过实验研究在分子水平理解并预测其在黄铁矿表面的吸附性质.采用密度泛函理论(DFT)计算对不同硫代砷酸根在黄铁矿表面的吸附构型和吸附能开展了研究.结果表明,多种硫代砷酸根能够在黄铁矿(001)晶面上形成多种稳定吸附构型;质子化程度、吸附构型、吸附位点是决定硫代砷酸根在黄铁矿表面吸附性质的重要因素;硫代砷酸根在吸附过程中会发生明显的内部结构变化.研究成果为认清地下水等还原环境中砷形态转化及矿物-水界面吸附解吸机理提供了科学依据.

关键词：硫代砷酸根黄铁矿构型吸附能密度泛函理论(DFT)计算

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非线性二阶霍尔效应及其在太赫兹技术中的应用

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四川师范大学学报（自然科学版） 2025年第1期48卷 28-40,F0002页

作者：孙岩中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016

非线性霍尔效应是继霍尔效应和反常霍尔效应之后,人们对霍尔效应理论的进一步认识.非线性二阶霍尔效应体现为I-V曲线的平方关系,不需要外磁场和材料的本征磁矩的存在,但是受到空间反演对称破缺的限制.因此,在时间反演对称系统中,在线性... 详细信息

非线性霍尔效应是继霍尔效应和反常霍尔效应之后,人们对霍尔效应理论的进一步认识.非线性二阶霍尔效应体现为I-V曲线的平方关系,不需要外磁场和材料的本征磁矩的存在,但是受到空间反演对称破缺的限制.因此,在时间反演对称系统中,在线性霍尔效应被禁止的情况下,非线性二阶霍尔效应可以起到主导作用.非线性霍尔效应的发现不仅在物理上对材料输运性能有了新的认识,而且为红外和太赫兹等信息技术提供了新的研究思路和理论依据.从电子能带结构和波函数贝利曲率的角度出发,对非线性霍尔效应的理论发展、材料认识和实验测量进行详细的论述.

关键词：贝利曲率极化非线性霍尔效应太赫兹探测

基于机器学习的镍基单晶高温合金蠕变寿命预测模型研究

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沈阳理工大学学报 2025年第1期44卷 44-50页

作者：杜晓明陆瑶刘纪德沈阳理工大学材料科学与工程学院沈阳110159 中国科学院金属研究所沈阳110016

构建合适的镍基单晶合金蠕变寿命预测模型,对于我国航空发动机叶片设计、强度分析和寿命预测具有重要意义。采用多项式回归、最近邻回归、支持向量机回归、决策树回归四种机器学习算法,建立镍基单晶高温合金蠕变寿命与合金成分、微观组... 详细信息

构建合适的镍基单晶合金蠕变寿命预测模型,对于我国航空发动机叶片设计、强度分析和寿命预测具有重要意义。采用多项式回归、最近邻回归、支持向量机回归、决策树回归四种机器学习算法,建立镍基单晶高温合金蠕变寿命与合金成分、微观组织和蠕变工艺参数的关系模型,为镍基单晶高温合金的蠕变性能调控提供了新方法。基于蠕变寿命预测模型,系统地比较了四种算法和特征选择对模型性能的影响。结果表明,支持向量机回归模型的预测结果最优,相关性较高的四个特征依次为γ′固溶温度、Ta、W、Re。研究结果可为获得更有效的镍基单晶高温合金蠕变性能预测方法提供参考。

关键词：机器学习镍基单晶高温合金特征选择蠕变寿命

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酵母细胞工厂用于木质纤维素生物转化研究进展

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化工进展 2025年

作者：倪新高教琪周雍进中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部大连工业大学生物工程学院

木质纤维素被公认为是一种具有环境效益的可再生原料，对其开发和利用可以最大限度地减少食品和能源供应之间的竞争。但是，木质纤维素复杂的组分和结构需要高成本的转化技术以实现其广泛利用。而从生物炼制的角度，需要开发高性能微生... 详细信息

木质纤维素被公认为是一种具有环境效益的可再生原料，对其开发和利用可以最大限度地减少食品和能源供应之间的竞争。但是，木质纤维素复杂的组分和结构需要高成本的转化技术以实现其广泛利用。而从生物炼制的角度，需要开发高性能微生物细胞工厂，实现木质纤维素原料中多碳源协同利用并转化为各种生物燃料和化学品。其中，酵母菌由于高鲁棒性和高密度发酵等优点而成为了性能优异的细胞工厂底盘宿主，迄今为止，利用代谢工程和合成生物学技术构建的酵母细胞工厂广泛应用于木质纤维素生物转化。本综述总结并讨论了将木质纤维素作为替代原料并使用酵母平台作为木质纤维素炼制厂的技术进展，为促进经济可行的木质纤维素原料替代提供新的见解和方向。

关键词：可替代原料木质纤维素酵母菌生物炼制代谢工程

典型植被类型凋落叶汞浓度季节及地域分布特征

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生态学杂志 2025年

作者：韩舒羽牛香王兵王章玮张晓山王强杜佳洁刘萍萍中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室江西大岗山森林生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室中国科学院大学沈阳农业大学

为了解典型植被类型叶凋落物汞浓度季节及地域分布规律特征，本研究于2020年8月至2021年10月，除选取贵州、吉林、陕西、湖北、辽宁、重庆等汞污染现象严重的代表地区外，还在全国七大地理区的每个地理区内至少选取2个省份收集主要优势... 详细信息

为了解典型植被类型叶凋落物汞浓度季节及地域分布规律特征，本研究于2020年8月至2021年10月，除选取贵州、吉林、陕西、湖北、辽宁、重庆等汞污染现象严重的代表地区外，还在全国七大地理区的每个地理区内至少选取2个省份收集主要优势树种叶凋落物，分析其汞浓度。结果表明：（1）在不同植被类型中，常绿阔叶林的凋落叶汞浓度(75.88±22.28 ng·g-1，范围为41.68～181.58 ng·g-1)是落叶阔叶林(38.58±30.65 ng·g-1，范围为2.11～123.86 ng·g-1)的1.97倍。（2）从季节规律来看，大多数树种的叶凋落物汞浓度随着生长期逐渐增加。（3）在空间尺度上，叶凋落物汞浓度呈现华东>华中>西南>华南>西北>东北>华北的趋势，华东地区叶凋落物汞浓度为77.57±29.65 ng·g-1，范围为38.04～109.01 ng·g-1，是东北地区叶凋落物汞浓度的3.01倍(25.73±8.28 ng·g-1，范围为11.95～37.01 ng·g-1)；在东北、华中和西北地区，汞污染严重的地区叶凋落物汞浓度高于非严重地区。本研究结果可用于汞污染地区造林树种的选择，也为评估森林生态系统汞吸收能力提供数据支撑。

关键词：植被类型凋落物量叶汞浓度地理分区

基于深度神经网络的航空叶片表面缺陷检测算法

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光电子·激光 2025年第2期36卷 130-135页

作者：苏宝华张吟龙张男冯选中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司产品检验检测中心中国科学院沈阳自动化研究所工业控制网络与系统研究室沈阳化工大学信息工程学院

航空叶片表面缺陷的准确检测是保证航空发动机安全可靠运转的关键。目前基于视觉的航空叶片表面缺陷检测算法存在实时性差、漏检率高、定位目标不准等问题。针对上述问题，本文提出一种基于深度神经网络的航空叶片表面缺陷检测算法。为... 详细信息

航空叶片表面缺陷的准确检测是保证航空发动机安全可靠运转的关键。目前基于视觉的航空叶片表面缺陷检测算法存在实时性差、漏检率高、定位目标不准等问题。针对上述问题，本文提出一种基于深度神经网络的航空叶片表面缺陷检测算法。为了提高检测实时性，本文设计了深度可分离卷积(depthwise separable convolution, DSC)模型分解标准卷积；为了降低小目标缺陷漏检，本文设计了SE-PAN (squeeze-and-excitation path aggregation network)模型对每个通道的特征进行重标定，使得具有更强信息的特征得到更多的关注；为了提高定位准确度，本文设计了Focal-DIOU (focal-distance intersection over union)损失函数减弱低效框的作用。在本文的航空叶片表面缺陷数据集上的实验证明：本文算法的Precision、Recall、AP达到了95.7%、94.6%、96.3%,检测帧率达到24帧/s,均优于主流检测算法。

关键词：缺陷检测深度神经网络损失函数注意力模型

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微生物氢气循环过程及其生态环境效应

生态学杂志 2025年

作者：张青岚李雪洁曾祥峰王少锋李伟明贾永锋大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室

氢气(H2)是自然环境重要的电子与能量载体。环境中存在丰富的产氢以及耗氢微生物，微生物的产氢以及耗氢过程构成了微生物的氢气循环过程。H2在微生物种群内以及种群间进行流通，驱动多种微生物过程，与其他元素如碳（C）、氮（N）、硫... 详细信息

氢气(H2)是自然环境重要的电子与能量载体。环境中存在丰富的产氢以及耗氢微生物，微生物的产氢以及耗氢过程构成了微生物的氢气循环过程。H2在微生物种群内以及种群间进行流通，驱动多种微生物过程，与其他元素如碳（C）、氮（N）、硫（S）等元素循环有着密切的关系。本综述系统介绍了微生物源H2的产生者与消耗者，分析了H2在微生物群落间的循环过程以及氢气循环机理。基于此，从多方面阐明了氢气循环的生态环境效应，指出了当前研究的不足并提出了未来的研究思路与重点方向，对理解微生物氢气循环组成、过程及认识H2的生态环境效应有着重要的理论意义与实用价值。

关键词：氢气微生物种内氢气循环种间氢气循环生态环境效应

一种改进的Douglas-Peucker数控加工轨迹压缩方法

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小型微型计算机系统 2025年第1期 64-71页

作者：王品王婧如张丽鹏王森荆东东中国科学院沈阳计算技术研究所沈阳中科数控技术股份有限公司中国科学院大学

数控加工程序通常由计算机辅助制造系统生成，以微小直线段的形式“以直代曲”来指导数控机床进行直线插补运动.随着工艺复杂度和精度要求的提高，数控加工程序的数据量急剧增加，不仅增加了数据存储和传输的难度，而且会引起机床执行... 详细信息

数控加工程序通常由计算机辅助制造系统生成，以微小直线段的形式“以直代曲”来指导数控机床进行直线插补运动.随着工艺复杂度和精度要求的提高，数控加工程序的数据量急剧增加，不仅增加了数据存储和传输的难度，而且会引起机床执行过程中速度的频繁调整.针对以上问题，提出了一种融合深度学习的改进Douglas-Peucker三维数控加工轨迹压缩方法，该方法通过引入曲率和距离容差度的超参数考虑了加工轨迹中数据点序列的几何特性，并通过深度神经网络模型动态地优化算法中的超参数，从而实现更高的压缩效率.此外，算法中利用了KD树结构优化误差计算，确保压缩后的数据能够在给定的公差范围内精确呈现原始数据的特性.实验表明，该算法可大幅减少数据量，并确保压缩后的数据准确呈现原始数据的特性.

关键词： Douglas-Peucker算法轨迹压缩轮廓误差深度神经网络参数优化