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焦化行业碳氢资源利用潜力与低碳路径评价

化工进展 2024年第5期43卷 2862-2871页

作者：狄子琛雷飞霞常成功陈文慧程芳琴山西大学资源与环境工程研究所山西太原030006

中国焦炭产量达4.73×10^(8)t,副产焦炉气约2×10^(11)m^(3)。焦炉气富含H_(2)、CH_(4)和CO等碳氢资源,对其有效利用并衔接上下游产业的氢能需求,有望产生显著的产业链减碳效益。本研究构建全国焦化企业的空间地理坐标和产能数据库,针... 详细信息

中国焦炭产量达4.73×10^(8)t,副产焦炉气约2×10^(11)m^(3)。焦炉气富含H_(2)、CH_(4)和CO等碳氢资源,对其有效利用并衔接上下游产业的氢能需求,有望产生显著的产业链减碳效益。本研究构建全国焦化企业的空间地理坐标和产能数据库,针对典型焦化企业开展物质流、碳流分析,系统比较焦炉气不同利用路径的环境影响、碳减排效益及碳氢资源利用率,提出优化的焦炉气利用策略。结果表明,我国焦化企业集中度较低,山西省是独立焦化企业最多的省份,企业规模在2×10^(6)t以下;河北、辽宁、吉林、江苏等地则主要以钢焦联合企业为主,主要为大型焦化企业。焦化行业副产大量焦炉气,可产氢气达1×10^(11)m^(3)。生命周期评价结果表明,焦炉气用于化工转化和还原剂高炉喷吹相比作燃料直接发电均可有效降低碳排放,尤其制氢路径和高炉喷吹路径的全球变暖潜值减少量分别是制甲醇路径的5倍和67倍。此外,在各种焦炉气利用路径中,总环境影响从高到低依次为制甲醇、发电、制LNG、制合成氨、制氢、高炉喷吹。结合各焦炉气利用路径分析与钢、焦企业空间分布,山西省等地独立焦化企业较多,可优先考虑向焦炉气制氢方向转型。而有条件发展钢焦联合发展区域,如河北、辽宁、吉林、江苏等地,向高炉喷吹焦炉气工艺改造转型,更有利于产生行业间协同效益,有效推动减污降碳发展。

关键词：焦炉气碳氢资源生命周期分析碳减排潜力焦钢耦合

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空间引力波探测无拖曳技术现状与趋势

国防科技大学学报 2024年第2期46卷 1-17页

作者：张锦绣陶文舰连晓斌王继河孟云鹤刘源中山大学航空航天学院广东深圳518107 中山大学物理与天文学院广东珠海519082 上海卫星工程研究所上海201109 中山大学人工智能学院广东珠海519082

航天器无拖曳控制是实现引力波空间探测科学平台超静超稳运行的核心关键技术之一。目前,国内外各研究机构对航天器系统的动力学与控制进行了深入研究,并针对不同的探测频段需求提出了不同的探测任务。根据探测任务进行了航天器编队设计... 详细信息

航天器无拖曳控制是实现引力波空间探测科学平台超静超稳运行的核心关键技术之一。目前,国内外各研究机构对航天器系统的动力学与控制进行了深入研究,并针对不同的探测频段需求提出了不同的探测任务。根据探测任务进行了航天器编队设计与控制的详细介绍和分析,对涉及的无拖曳与姿态控制、高精度惯性传感器与执行机构等原理和理论方法进行了深入的剖析。针对现已开展的空间引力波探测无拖曳航天器在轨飞行的演示验证整体情况进行详述和分析。在此基础上,提出后续开展相关研究中亟待解决的关键问题,指出未来无拖曳航天器系统动力学与控制的研究热点和趋势。

关键词：无拖曳航天器空间引力波探测轨道设计与控制无拖曳与姿态控制惯性传感器与执行机构飞行演示验证

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空间挠性作动器的可靠性验证试验方法

中国空间科学技术（中英文） 2024年第2期44卷 118-124页

作者：叶田园刘鑫崔赪旻周元子宗红北京卫星环境工程研究所北京100094 北京控制工程研究所北京100094

为了对空间挠性作动器在轨运行的可靠性进行评估,针对作动器在轨工况复杂、小子样、长寿命的特点,给出了作动器可靠性验证试验方法。首先,在分析作动器结构组成及工作原理的基础上,确定了作动器可靠性特征量。然后,以寿命型可靠性试验... 详细信息

为了对空间挠性作动器在轨运行的可靠性进行评估,针对作动器在轨工况复杂、小子样、长寿命的特点,给出了作动器可靠性验证试验方法。首先,在分析作动器结构组成及工作原理的基础上,确定了作动器可靠性特征量。然后,以寿命型可靠性试验为基本思路,针对挠性元件在轨疲劳断裂失效这一主要故障模式,根据在轨典型工况载荷数据进行疲劳试验载荷谱设计,采用试验载荷谱开展挠性元件加速疲劳寿命试验,基于试验结果给出作动器的可靠性评估结果。最后,以某型号空间挠性作动器为例,基于挠性元件加速疲劳试验进行可靠性试验验证,得到作动器可靠性评估结果。研究结果表明,该作动器可靠度满足指标要求,评估结果符合工程实际。运用所提出的可靠性验证试验方法,可为空间挠性作动器在轨运行可靠性的定量评估提供有效的技术途径,可为航天器运动机构的可靠性验证提供参考。

关键词：作动器挠性元件载荷谱加速疲劳试验可靠性评估

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广东省村镇聚落体系演化及其优化重组

地理学报 2024年第2期79卷 281-298页

作者：杨忍邓颖贤中山大学地理科学与规划学院广州510006 中山大学乡村振兴联合研究院广州510275 中山大学土地研究中心广州510275

面向城乡融合发展和乡村振兴战略,村镇聚落体系重组是优化城乡地域空间结构重要基础。本文聚焦村镇聚落体系的等级规模和空间组织特征两方面,全面揭示1990—2020年广东省111个行政单元村镇聚落体系的演化过程和地域类型特征,并探讨其演... 详细信息

面向城乡融合发展和乡村振兴战略,村镇聚落体系重组是优化城乡地域空间结构重要基础。本文聚焦村镇聚落体系的等级规模和空间组织特征两方面,全面揭示1990—2020年广东省111个行政单元村镇聚落体系的演化过程和地域类型特征,并探讨其演化机制和空间优化重组的地域模式。结果表明:(1)广东省村镇聚落体系等级规模分布特征具有显著的区域差异性,村镇聚落斑块呈现以各行政单元几何中心为核向心聚集分布特征。村镇聚落体系位序累积规模系数呈现西南高、东北低和沿海高、内陆低的空间分布格局,位序累积规模系数下降区域集中于珠江口东岸和粤东沿海地区,上升区域主要分布在珠江口西岸。(2)自然本底、经济发展、城镇化发展、交通区位、制度与政策等因素协同驱动村镇聚落体系的发展演变。处于城镇化成熟阶段的城区型村镇聚落体系规模小斑块数量少,逐渐消亡并融入城市;在城镇化、工业化和政策制度共同驱动下,近郊型村镇聚落经历了优胜劣汰并保持着稳定的数量与规模,城乡用地混杂发展使村镇空间组织日渐松散;远郊型村镇聚落在生产要素持续外流驱动下普遍呈现“空心化”,村民回乡建房和宅基地退出机制缺位等使其规模持续稳定增长,空间分布愈加离心外围扩散;山区型发展区位欠佳的村镇在政策制度支持下缓慢发展,呈现沿交通线为发展轴延展的聚集特征。(3)面向城乡空间关联融合发展,凝练提出城乡融合发展、双核驱动发展、中心地等级体系发展和泛中心链式集群化发展4种村镇空间优化重组模式。

关键词：村镇聚落体系乡村转型发展城乡融合发展空间重组乡村振兴广东省

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基于不变学习的真实雾霾去除方法

浙江大学学报（工学版） 2024年第2期58卷 268-278页

作者：孟小哲冯钰新苏卓周凡中山大学计算机学院中山大学深圳研究院广东广州510000

针对有监督去雾方法面临的质量干扰问题,提出基于不变学习的真实雾霾图像去除方法.该方法使用傅里叶特征变换将网络提取的特征线性化表示,针对线性化特征进行全局加权并求解协方差,去除特征之间的相关性.不变学习使网络更加关注特征与... 详细信息

针对有监督去雾方法面临的质量干扰问题,提出基于不变学习的真实雾霾图像去除方法.该方法使用傅里叶特征变换将网络提取的特征线性化表示,针对线性化特征进行全局加权并求解协方差,去除特征之间的相关性.不变学习使网络更加关注特征与去雾图像之间的本质关系,可以使网络获得稳定的跨域特征.分析并解释了数据和所提出方法的不同作用.该方法既实现了对大气光散射模型的改进,又构建了适用于真实雾霾场景的新数据集.通过大量实验,验证了该方法在真实世界的良好去雾效果.

关键词：图像去雾质量干扰不变学习特征相关

活性弹丸超高速撞击蜂窝夹芯板双层结构的损伤特性

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爆炸与冲击 2024年第7期44卷 81-94页

作者：任思远武强张品亮宋光明陈川龚自正李正宇北京卫星环境工程研究所北京100094 可靠性与环境工程技术国防科技重点实验室北京100094

为了研究蜂窝夹芯板双层结构在活性弹超高速撞击下的损伤特性,制备了PTFE(polytetrafluoroethylene)/Al/Cu柱形活性弹丸,利用二级轻气炮对蜂窝夹芯板双层结构靶开展超高速撞击实验,采用超高速摄像机记录了活性弹撞击蜂窝板的碎片云演化... 详细信息

为了研究蜂窝夹芯板双层结构在活性弹超高速撞击下的损伤特性,制备了PTFE(polytetrafluoroethylene)/Al/Cu柱形活性弹丸,利用二级轻气炮对蜂窝夹芯板双层结构靶开展超高速撞击实验,采用超高速摄像机记录了活性弹撞击蜂窝板的碎片云演化过程,分析了蜂窝板的穿孔特性和结构内部各组件的损伤特征;数值模拟了撞击过程,分析了活性弹丸的超高速侵爆效应,获得了碎片云的膨胀运动规律,揭示了活性弹丸冲击-爆轰耦合效应对靶板的损伤机理。结果表明:活性弹丸在蜂窝板上形成较小的入射孔和较大的出射孔,出射孔直径随着撞击速度的提高而增大;蜂窝夹芯板入射孔、出射孔和蜂窝芯穿孔直径随着活性弹体质量的增加而增大,入射孔直径不受蜂窝板厚度和蜂窝芯胞格直径的影响,出射孔和蜂窝芯穿孔直径随着蜂窝板厚度的增大先增大后减小,随着蜂窝芯胞格直径的增大而增大;活性弹产生具有较高膨胀速度的高温碎片云,其膨胀速度随着撞击速度的提高而提高。活性弹的冲击-爆轰耦合效应增大了结构内部组件的毁伤面积。在2~6 km/s速度范围内,活性弹在蜂窝板上形成的出射孔直径约为铝合金弹的1.3~1.8倍,碎片云的膨胀速度是铝合金弹的1.8~3.2倍。相较于铝合金弹丸,活性弹丸增大了蜂窝夹芯板双层结构内部和后板的毁伤面积,提高了毁伤效能。

关键词：活性弹丸超高速撞击碎片云损伤特征冲击-爆轰耦合效应

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可实现大质量数检测的四极杆质谱计的关键参数设计及仿真研究

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真空科学与技术学报 2024年

作者：郭琦韩琰袁翠平孙伟孙立臣孟冬辉闫荣鑫北京卫星环境工程研究所

随着我国科技的进步、技术的发展，特殊工程密闭环境内的气体成分需要精确检测，被检测对象除了小质量数（200amu以内）气体成分之外，还包含重要的有机大质量数成分；气体成分最有效的检测仪器之一就是四极质谱计，我国质谱计研发单位... 详细信息

随着我国科技的进步、技术的发展，特殊工程密闭环境内的气体成分需要精确检测，被检测对象除了小质量数（200amu以内）气体成分之外，还包含重要的有机大质量数成分；气体成分最有效的检测仪器之一就是四极质谱计，我国质谱计研发单位大多数都集中在小质量数产品的设计生产，可测大质量数（可达1000amu）的四极质谱计设计报道很少；文章设计了四极质谱计杆长、场半径、入口孔径、装配精度等机械参数，以及射频电压、直流电压等电参数，结合机械参数和电参数对离子的运动轨迹、离子的入射能量、离子的通过率、质谱计的分辨率等指标参数进行了模拟仿真计算，设计了质量数检测上限可达1000amu的可测大质量数四极质谱计，能满足特殊领域密闭空间的应用需求。

关键词：大质量数四极质谱计机电设计仿真计算气体分析

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冠醚功能化改性及其对金属离子分离研究进展

无机盐工业 2024年第6期56卷 14-25页

作者：艾欣董琪豆叶帆李恩泽成怀刚潘子鹤山西大学资源与环境工程研究所山西太原030006

大环化合物作为超分子化学的重要结构化合物,在生物医药、环境科学及分子材料科学等领域应用广泛。冠醚作为第一代大环化合物,其内部独特的环状结构可与金属离子发生络合作用,从而实现对金属离子的选择性识别及分离,广泛应用于分离材料... 详细信息

大环化合物作为超分子化学的重要结构化合物,在生物医药、环境科学及分子材料科学等领域应用广泛。冠醚作为第一代大环化合物,其内部独特的环状结构可与金属离子发生络合作用,从而实现对金属离子的选择性识别及分离,广泛应用于分离材料。综述了冠醚的种类及对金属离子选择性分离的机理,并就其合成离子印迹聚合物的表面印迹原理进行了总结。由于外界环境刺激能够影响冠醚的离子印迹状态,综述了冠醚在光和磁两个方面的离子印迹响应修饰及其在吸附材料和膜材料中对金属离子吸附性能的研究进展。结果表明,经冠醚功能化改性后,吸附材料和膜材料表面的选择性吸附位点增多,与金属离子络合的表面活性提高,从而有利于其对金属离子的选择性识别及分离。最后,对冠醚在今后的研究中存在的成本、性能测试及毒性富集等问题进行了讨论,并对冠醚以后的研究发展做出展望,为冠醚提取金属离子的应用提供研究方向。

关键词：冠醚表面印迹选择性识别及分离金属离子提取

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氢原子转移介导的C（sp）–H键选择性硼基化

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中国科学:化学 2024年

作者：王淼黄雅豪胡鹏绿色化学与分子工程研究所Lehn功能材料研究所中山大学化学学院

作为一种高度原子经济性和步骤经济性的策略, C（sp3）–H键的选择性官能团化一直备受关注.其中硼基化反应以低毒害、高效多样的转化能力,倾注了合成化学家最多的努力.然而,由于C（sp3）–H键的惰性,控制C（sp3）–H键硼基化的化学选择... 详细信息

作为一种高度原子经济性和步骤经济性的策略, C（sp3）–H键的选择性官能团化一直备受关注.其中硼基化反应以低毒害、高效多样的转化能力,倾注了合成化学家最多的努力.然而,由于C（sp3）–H键的惰性,控制C（sp3）–H键硼基化的化学选择性和区域选择性是一项重大的挑战.作为一种新兴的方法,利用氢原子转移（HAT）实现C（sp3）–H键选择性硼基化相比以往过渡金属催化的过程有着其独特之处.此专题中,我们对最近兴起的各种HAT介导的C（sp3）–H键选择性硼基化的方法进行了分析.从分子内和分子间的HAT的角度分类,重点介绍了各种方法不同选择性的来源,并对所涉及的机理进行了具体的讨论.最后,我们整理了目前方法的局限性,并对这一领域的前景进行了展望.

关键词：氢原子转移 C(sp )–H键硼基化区域选择性烷烃光催化