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恐惧效应对种群分支动态的影响研究

北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第2期51卷 130-135页

作者：陈娇常玉北京化工大学数理学院北京100029

研究了种群模型中恐惧效应对分支动态的影响,从理论上严格证明了恐惧效应能够激发系统产生多种局部分支。通过进一步的数值计算发现,由恐惧效应产生的局部分支可导致种群出现双稳态共存、周期性振荡以及种群灭绝等复杂的动态,从而揭示... 详细信息

研究了种群模型中恐惧效应对分支动态的影响,从理论上严格证明了恐惧效应能够激发系统产生多种局部分支。通过进一步的数值计算发现,由恐惧效应产生的局部分支可导致种群出现双稳态共存、周期性振荡以及种群灭绝等复杂的动态,从而揭示了恐惧效应是保持种群系统稳定性的重要因素。

关键词：恐惧效应局部分支双稳态

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完全二部图上的筹码分发博弈

北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 131-136页

作者：张昕浩姜广峰郭威力北京化工大学数理学院北京100029

本文主要研究完全二部图上的筹码分发博弈(chip-firing games)次数的有限性。我们根据顶点的筹码数,定义两个函数并进行分类;结合完全二部图的性质,给出了博弈次数有限的充要条件。

关键词：完全二部图有限性筹码分发博弈

同轴静电共喷纺及其在锂离子电池复合隔膜改性中的应用

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高分子材料科学与工程 2024年第3期40卷 125-132页

作者：任婕刘太奇郑玄之安雪谢成西吴飞翔北京石油化工学院环境材料研究中心北京102617 北京化工大学材料科学与工程系北京100029

文中介绍了一种制备纳米复合膜的方法——同轴静电共喷纺。首先组装了由外喷嘴和内喷嘴构成的同轴共喷纺装置,将静电纺丝与静电喷涂结合起来,利用该技术制备纳米纤维/颗粒复合膜。将聚偏氟乙烯(PVDF)/SiO_(2)溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)... 详细信息

文中介绍了一种制备纳米复合膜的方法——同轴静电共喷纺。首先组装了由外喷嘴和内喷嘴构成的同轴共喷纺装置,将静电纺丝与静电喷涂结合起来,利用该技术制备纳米纤维/颗粒复合膜。将聚偏氟乙烯(PVDF)/SiO_(2)溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,从外喷口制备颗粒;PVDF溶于DMF和丙酮混合物中,从内喷口制备纤维,成功制备了同时含颗粒和纤维的PVDF&PVDF/SiO_(2)复合膜,复合膜中颗粒的平均粒径为2.01μm,纤维平均直径为0.43μm。然后将PVDF&PVDF/SiO_(2)复合膜原位涂覆在商用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)隔膜上,从而制备了一种新型锂离子电池复合隔膜。测试结果表明,该复合隔膜的孔隙率为85.96%,比UHMWPE基材膜的37.85%有明显的提高,纵向收缩率由7.28%降低到5.26%,复合隔膜接触角由48.55°降低到14.93°。与未改性的商用隔膜相比,同轴静电共喷纺制备的复合隔膜首次充放电比容量由107.8 mAh/g提高到122.4 mAh/g,经50次循环后,仍具有良好的循环稳定性。

关键词：同轴静电共喷纺复合隔膜孔隙率

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分步负载金属法制备铁钴双金属位点高效氧还原电催化剂

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化工学报 2024年第4期75卷 1578-1593页

作者：贾旭东杨博龙程前李雪丽向中华北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029

过渡金属和氮掺杂的碳(M-N-C)由于优异的电催化活性以及较低的生产成本,成为铂基催化剂的替代。然而,目前的M-N-C催化剂通常涉及金属盐、含氮物质和碳载体的结合,在经过热处理和酸洗过程后得到的催化剂在活性位点密度和传质能力上性能... 详细信息

过渡金属和氮掺杂的碳(M-N-C)由于优异的电催化活性以及较低的生产成本,成为铂基催化剂的替代。然而,目前的M-N-C催化剂通常涉及金属盐、含氮物质和碳载体的结合,在经过热处理和酸洗过程后得到的催化剂在活性位点密度和传质能力上性能不足。采用分步负载金属法制备了Fe、Co双金属掺杂的M-N-C催化剂。利用Zn2+和Co2+的竞争效应,成功合成了小尺寸且均匀的Zn-Co-ZIFs双金属沸石咪唑骨架。随后,在不形成金属团簇的前提下将最大量的Fe原子嵌入C-Zn-Co-ZIFs-H+前体结构中,使其在热解后能产生大量的FeCo—Nx活性位点。这种改进显著增加了FeCo-N-C-2催化剂中Fe活性位点的含量(1.9%,质量分数),并深度优化了其微孔和介孔结构(860 m^(2)·g^(-1))。该催化剂在0.1 mol·L^(-1) HClO_(4)和0.1 mol·L^(-1) KOH溶液中,氧还原反应(ORR)活性展现出了0.806 V和0.921 V的半波电位,并分别在50000、45000 s恒定电位测试后保持了91.21%和95.32%的活性。将其组装于质子交换膜燃料电池(PEMFCs)和碱性锌-空气液流电池(ZAFBs)中,峰值功率密度分别达到了746、164 mW·cm^(-2),显示出优越的性能。

关键词：催化剂分步负载金属法铁钴双金属位点电化学氧还原反应燃料电池锌-空气液流电池

基于CALPUFF模型的山东省独立焦化行业大气污染物分析与预测

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工程科学学报 2024年第7期46卷 1311-1323页

作者：陈晓春李建晖陈少博尤倩陈晓辉伯鑫北京化工大学化学工程学院北京100029 首都经济贸易大学管理工程学院北京100070

基于已建立的2018年山东省高分辨率独立焦化行业排放清单,结合焦化行业制定的相关政策,本研究设置了基准情景(BAU-2018、BAU-2025、BAU-2035)和减排优化情景(ERO-2025、ERO-2035),使用CALPUFF模型模拟了各情景下山东省独立焦化行业SO_(2... 详细信息

基于已建立的2018年山东省高分辨率独立焦化行业排放清单,结合焦化行业制定的相关政策,本研究设置了基准情景(BAU-2018、BAU-2025、BAU-2035)和减排优化情景(ERO-2025、ERO-2035),使用CALPUFF模型模拟了各情景下山东省独立焦化行业SO_(2)、NO_x、PM_(10)及PM_(2.5)的污染情况及各污染物的减排潜力.研究结果表明,在BAU-2018情景中,山东省各市SO_(2)、NO_x、PM_(10)和PM_(2.5)的年均贡献比例的范围分别为0.06%~0.84%、0.01%~0.63%、0.04%~0.19%和0.07%~0.21%;在各阶段中,ERO-2025情景较于现状(BAU-2018)的各污染物排放与贡献浓度降低幅度最大;最优情景ERO-2035较于BAU-2018,SO_(2)、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)和CO_(2)的排放量分别为减少了60.12%、78.24%、75.07%、74.20%和37.47%,SO_(2)、NO_x、PM_(10)和PM_(2.5)年均贡献浓度降幅分别为60.74%、78.56%、75.00%和74.53%.全面执行超低排放标准对污染物减排具有显著效果,同时显示出巨大的污染物与CO_(2)的协同减排潜力.

关键词：焦化 CALPUFF 环境影响超低排放 CO_(2)

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二态量子系统准确布居动力学的一类新型相空间表示及其与三角窗函数的关系

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 230-254,I0102页

作者：程祥松贺鑫刘剑北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家研究中心理论与计算化学研究所北京100871

二态系统是最简单的且无经典对应的量子系统,对二态系统的同构表示的认识和研究能启发研究人员对其动力学与统计行为的更深刻理解.本文使用在[***.145,204105(2016);***.151,024105(2019);***.12,2496(2021)]等文章中发展的约束相空间... 详细信息

二态系统是最简单的且无经典对应的量子系统,对二态系统的同构表示的认识和研究能启发研究人员对其动力学与统计行为的更深刻理解.本文使用在[***.145,204105(2016);***.151,024105(2019);***.12,2496(2021)]等文章中发展的约束相空间严格理论、非协变相空间函数、含时权重函数与含时归一化因子来构建一类新型量子相空间表示.这类同构表示可以导出二态量子系统布居动力学的准确结果.约束相空间上的轨迹运动方程同构于含时薛定谔方程.每条相空间轨迹对于布居动力学所对应积分表达式的贡献严格半正定。进一步证明了在[***.145,144108(2016)]这篇文章中根据经验提出的三角窗函数方法在本质上可以对应于本文的这类新型相空间表示的一个特殊情况,因此同样是二态量子系统准确布居动力学的同构表示.

关键词：相空间表示约束相空间有限态量子系统二态系统布居动力学

高通量rGO微球@PVDF纳米纤维复合膜的制备及其油水分离性能研究

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化学工业与工程 2024年第2期41卷 47-56页

作者：来晨雨王瑞程丝楠范红玮孟洪北京化工大学化学工程学院新疆大学化学学院

采用静电纺丝法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜，并采用共混纺丝法和真空抽滤两种方式将还原氧化石墨烯微球(rGO)负载于其上，获得高通量rGO微球@PVDF纳米纤维复合油水分离膜。通过调整静电纺丝过程参数(如推注速率和电场强度等)和... 详细信息

采用静电纺丝法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜，并采用共混纺丝法和真空抽滤两种方式将还原氧化石墨烯微球(rGO)负载于其上，获得高通量rGO微球@PVDF纳米纤维复合油水分离膜。通过调整静电纺丝过程参数(如推注速率和电场强度等)和纺丝液配方，对PVDF纳米纤维膜结构进行优化，并采用不同的rGO微球负载量、负载方式、黏结剂含量来提高纳米纤维膜的表面粗糙度和疏水性。利用扫描电子显微镜和接触角测试对纤维膜的表面形貌和亲疏水性进行表征，并通过二氯甲烷-水体系进行油水分离实验，测试了不同配方下杂化膜的重力驱动油水分离性能。结果表明，当静电纺丝溶液中PVDF含量为14%时，以1 mL·h-1的推注速率，在15 kV下制得的PVDF纳米纤维膜，并将1%PVDF溶液、3 mg rGO微球(与黏结剂中有效成分PVDF质量比为3∶1)和溶剂组成的铸膜液抽滤在膜表面，复合膜表面水接触角为130.9°,其油水分离过程中的有机溶剂透过通量可达5 641.3 L·h-1·m-2,水相的截留率为99.28%。

关键词：静电纺丝聚偏氟乙烯还原氧化石墨烯微球油水分离膜

镁合金表面微弧氧化/自组装/镍复合涂层的腐蚀过程和机理

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中国表面工程 2024年第1期37卷 100-109页

作者：王东刘金玉孙世博吴方温玉清尚伟桂林理工大学广西高校表界面电化学重点实验室桂林541004

镁合金具有很强的活性,在水溶液或潮湿的大气中容易被腐蚀。为了提高镁合金的耐腐蚀性能,首先利用微弧氧化工艺进行微弧氧化,通过乙酸乙酯(C_(4)H_(8)O_(2))进行自组装,最后化学镀镍,在AZ91D镁合金表面制备微弧氧化(MAO)/自组装(SAM)/镍... 详细信息

镁合金具有很强的活性,在水溶液或潮湿的大气中容易被腐蚀。为了提高镁合金的耐腐蚀性能,首先利用微弧氧化工艺进行微弧氧化,通过乙酸乙酯(C_(4)H_(8)O_(2))进行自组装,最后化学镀镍,在AZ91D镁合金表面制备微弧氧化(MAO)/自组装(SAM)/镍(Ni)复合涂层。通过形貌结构、电化学测试和腐蚀产物分析研究复合涂层在3.5 wt.%NaCl环境中的腐蚀行为,并建立复合涂层的腐蚀过程模型。结果表明:Cl^(−)的存在加速了腐蚀的发生。复合涂层的腐蚀电流密度与镁合金相比下降3个数量级,复合涂层显著提高了镁合金的耐蚀性。复合涂层在盐雾环境中0~96 h时,Ni层表面结构仍然致密。当复合涂层暴露在腐蚀环境中120 h后,Ni层开始被破坏,腐蚀离子进行渗透,形成通道。之后,基体上的SAM层和MAO层的保护时间缩短。在144 h时,腐蚀离子直接穿透了复合涂层,使基体涂层保护失效。研究成果可为该类涂层的开发、制备和应用提供试验依据和理论基础。

关键词：镁合金微弧氧化复合涂层耐蚀性能腐蚀过程

基于科教融合和真实工程体验的实践教学改革创新与实践——以北京化工大学为例

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中国大学教学 2024年第3期 8-11,24页

作者：苏海佳张婷谭天伟北京化工大学北京化工大学教务处中国工程院

高等工程教育是卓越工程师培养的关键“赛道”。新时代,在创新链、产业链、资金链、人才链“四链融合”的推动下,以行业需要为导向,行业高校要充分发挥学科优势,将科研成果赋能本科教学,为行业的高质量发展培养人才储备。作为一所行业... 详细信息

高等工程教育是卓越工程师培养的关键“赛道”。新时代,在创新链、产业链、资金链、人才链“四链融合”的推动下,以行业需要为导向,行业高校要充分发挥学科优势,将科研成果赋能本科教学,为行业的高质量发展培养人才储备。作为一所行业特色鲜明的高校,北京化工大学以科教融合和真实工程体验为抓手,创新性提出“将真实工程体验和创新思维融入人才培养全过程”的工程教育理念,把优质科研资源转化为实践育人资源和优势,把科研成果转化为教学内容、实验设备和实践创新平台,着力培养学生学科交叉能力、解决复杂工程问题能力和创新能力,建立大工程观。

关键词：科教融合真实工程体验学科交叉大工程观