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两步法制备蔗渣基碳纳米管

石油化工 2024年第7期53卷 953-959页

作者：毛闯廖丽芳魏一麟张展锋许庆利颜涌捷华东理工大学资源与环境工程学院

通过两步法制备蔗渣基碳纳米管（CNTs），首先利用微波热解蔗渣得到生物质热解气，再将热解气作为碳源通入负载Fe基催化剂的管式炉中制备CNTs，利用XRD、SEM、Raman光谱等方法表征CNTs的微观结构。实验结果表明，生物质热解气通过化学... 详细信息

通过两步法制备蔗渣基碳纳米管（CNTs），首先利用微波热解蔗渣得到生物质热解气，再将热解气作为碳源通入负载Fe基催化剂的管式炉中制备CNTs，利用XRD、SEM、Raman光谱等方法表征CNTs的微观结构。实验结果表明，生物质热解气通过化学气相沉积制备CNTs是一种较好的方法，制备的CNTs管壁光滑完整，Raman光谱中D峰与G峰的强度比小于0.5,2D峰与G峰的强度比大于0.8，说明制备的CNTs石墨化程度较好、纯度高，为蔗渣废弃物资源化提供了新思路。

关键词：碳纳米管生物质化学气相沉积法铁基催化剂蔗糖

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高水压高应力岩石声波传播频域特性试验研究

岩石力学与工程学报 2024年第06期43卷 1316-1334页

作者：金解放黄方博赵康艳王宇方立兴江西理工大学土木与测绘工程学院江西理工大学资源与环境工程学院

深部岩体工程处于高水压高地应力环境中，其损伤演化特性受赋存环境的影响；声波广泛用于表征岩石(体)损伤累积演化程度。为研究高水压高地应力下岩石的声波传播规律和衰减机制，基于自主研发的高水压高应力岩石声波测试系统，设置6个... 详细信息

深部岩体工程处于高水压高地应力环境中，其损伤演化特性受赋存环境的影响；声波广泛用于表征岩石(体)损伤累积演化程度。为研究高水压高地应力下岩石的声波传播规律和衰减机制，基于自主研发的高水压高应力岩石声波测试系统，设置6个水压力和5个轴向静应力等级，分别模拟不同的地下水压力和地应力环境，对孔隙率差别较大的红砂岩和石灰岩开展声波传播试验。确定声波首波选取方法，将首波进行傅立叶变换，分析频谱曲线的变化特性；定义频域传输系数，分析频域传输系数、质心频率和品质因子的变化规律，探索波阻抗与品质因子的关系，构建岩石频域衰减的经验模型。研究结果表明，随水压力增大，红砂岩的声波频谱面积和频域传输系数先增加后减小，频域传输系数与水压力呈高斯函数关系；而石灰岩的2个参数先整体增大后缓慢变化。随轴向静应力增大，2种岩石的频域传输系数均先增加后减小。随水压力增大，红砂岩的质心频率呈线性下降，出现“频率漂移”现象，而石灰岩的先上升后缓慢发展；随轴向静应力增大，不同岩石声波质心频率先上升后下降。2种岩石品质因子随水压力先快速增加后减小，但减小程度具有差别，红砂岩品质因子减小显著，石灰岩减小较小。2种岩石处于压密阶段时品质因子增大，达到损伤阶段时品质因子减小。研究成果为探索深部高水压环境下岩石损伤演化声学研究方法奠定了理论基础。

关键词：岩石力学深部高水压岩石声波传播频域传输系数质心频率品质因子

电沉积-低氧分压法制备MnO涂层及其抑制石脑油热裂解结焦性能研究

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化工学报 2024年

作者：李中青王志远栾小建梁四凯王凯上海理工大学能源与动力工程学院华东理工大学资源与环境工程学院

利用电沉积-低氧分压方法在310S合金表面制备了MnO涂层，在石脑油热裂解条件下对涂层的抑制结焦性能进行了评价，系统考察了MnOx组分在裂解-清焦周期过程中物相转变过程。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、能量色散谱仪、X射线光电子能... 详细信息

利用电沉积-低氧分压方法在310S合金表面制备了MnO涂层，在石脑油热裂解条件下对涂层的抑制结焦性能进行了评价，系统考察了MnOx组分在裂解-清焦周期过程中物相转变过程。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、能量色散谱仪、X射线光电子能谱和拉曼光谱表征了涂层及热裂解焦炭的物相组成、表面形貌、元素化合价态和化学结构。结果表明，MnO涂层表面平整致密，与基体结合紧密，涂层厚度约为45 μm。当裂解时间为3 h和5 h时，MnO涂层的结焦抑制率分别为75.84%和74.22%。但涂层体相中MnO成分随着裂解/清焦循环次数增加发生改变，导致涂层剥落，抗结焦效率降低。裂解/清焦循环次数在3次以内，MnO涂层抗结焦效果稳定。论文研究结果有望为锰氧化物催化涂层的开发与应用提供指导。

关键词：电沉积锰氧化物涂层热解焦化碳氢化合物

激光选区熔化过程声发射信号的降噪与分类预测方法

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机械工程学报 2024年第6期60卷 163-176页

作者：张赛凡李博轩福贞华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)中激光工艺参数显著影响成形件质量,而现行的工艺优化路径大多是基于激光能量密度经验性公式的“盲摸”工艺试验,难以全面反映影响成形件质量的诸多环境因素,且在SLM过程中,熔池失稳、激光辐... 详细信息

激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)中激光工艺参数显著影响成形件质量,而现行的工艺优化路径大多是基于激光能量密度经验性公式的“盲摸”工艺试验,难以全面反映影响成形件质量的诸多环境因素,且在SLM过程中,熔池失稳、激光辐照不连续的情况时有发生,因此亟需开发SLM过程中工艺参数在线动态调控及质量监测技术,以保障制造工艺的可靠性和成形件质量的稳定性。通过声发射信号处理与神经网络算法,实现对采用不同激光工艺参数的熔道SLM成形过程的声发射信号分类预测。在降噪模块中,为确定经验模态分解的分解层数从而将其作为神经网络输入神经元的数量,提出一种基于序列间相关性和反双曲正切函数的直观评判方法。在分类预测模块中,对比基于经验模态分解和小波包变换两种声信号特征提取方法所设计的神经网络性能。研究结果表明神经网络模型对于不同激光参数产生的声发射信号进行分类预测的可行性,从而可直接指导SLM工艺参数的在线调控优化或优选,并为SLM过程的成形质量在线监测系统奠定理论方法基础。

关键词：声发射监测机器学习激光选区熔化小波包分析经验模态分解

基于PCA-BPNN模型的埋地管道腐蚀速率预测研究

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兰州理工大学学报 2024年第4期50卷 60-68页

作者：于扬孙东亮华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

为了更加准确可靠地预测埋地管道的腐蚀速率,融合PCA分析法和多隐层BP人工神经网络模拟方法进行研究.选取陕西省某油气公司的埋地输油管道,构建8维度外腐蚀指标体系,在PCA-多隐层BPNN模型中模拟训练得到结果.通过PCA预处理将外腐蚀指标... 详细信息

为了更加准确可靠地预测埋地管道的腐蚀速率,融合PCA分析法和多隐层BP人工神经网络模拟方法进行研究.选取陕西省某油气公司的埋地输油管道,构建8维度外腐蚀指标体系,在PCA-多隐层BPNN模型中模拟训练得到结果.通过PCA预处理将外腐蚀指标体系降为3维,以便减少多元素信息带来的耦合影响,模拟得到隐藏层参数最优的BPNN模型,预测腐蚀速率,求出预测值精确度,统计得到改进后方法精确度大于95%的个数是单一BP方法的2.5倍.为了检验PCA-多隐层BPNN方法的鲁棒性,另取20组数据代入验证,再次证实了PCA-多隐层BPNN模型所得的误差更小,更能满足实际工程需要.

关键词：埋地管道腐蚀速率 PCA-多隐层BPNN模型

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高水压高应力岩石声波时域传播特性试验研究

煤炭学报 2024年第7期49卷 3074-3089页

作者：金解放赵康艳黄方博王宇方立兴江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000

地下工程岩体普遍处于水压力和地应力环境中,水压力和地应力共同控制着岩石的物理力学特性,研究高水压和高应力对岩石声波传播的影响特性,有利于揭示深部岩体工程开挖时围岩损伤演化、动态力学响应以及水压力和地应力的反演。基于自主... 详细信息

地下工程岩体普遍处于水压力和地应力环境中,水压力和地应力共同控制着岩石的物理力学特性,研究高水压和高应力对岩石声波传播的影响特性,有利于揭示深部岩体工程开挖时围岩损伤演化、动态力学响应以及水压力和地应力的反演。基于自主研发的高水压高应力岩石声波测试系统,设置多组水压力和轴向静应力等级用于模拟地下水压力和地应力环境,对红砂岩和石灰岩进行声波传播试验。选取岩石声波首波波形,研究岩石声波波速、首波幅值和能量随水压力和轴向静应力的变化关系,构建岩石声学参数的演化经验模型。研究结果表明,当承受的轴向静应力确定时,红砂岩声波波速随水压力的增大呈先上升后下降的变化趋势,2者呈良好高斯函数关系,石灰岩声波波速随水压力的增加先快速升高后缓慢降低。当承受的水压力确定时,2种岩石声波波速随轴向静应力的增大均呈先增加后减小的变化趋势,红砂岩声波波速与轴向静应力呈高斯函数关系,且红砂岩声波波速变化显著,石灰岩变化较小。确定轴向静应力工况下,红砂岩首波幅值和能量随水压力的增加先平缓发展后快速降低,首波幅值与水压力呈指数函数的变化关系;石灰岩首波幅值和能量随水压力的增加先快速增加后平稳发展或略有降低。确定水压力工况下,红砂岩首波幅值和能量随轴向静应力的增加先升高后下降;石灰岩首波幅值和能量随轴向静应力的增大先快速上升后急剧减小。研究成果对深部高水压环境下岩体工程开挖围岩赋存状态表征、应力波传播以及邻近结构的稳定性分析提供理论基础。

关键词：深部高水压岩石声波传播声波波速首波幅值首波能量

离子色谱法同时检测大气颗粒物PM中低级脂肪胺和常规阳离子

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色谱 2024年

作者：张丹丹朱爽侯畅蔡丹旎修光利栾绍嵘华东理工大学化学与分子工程学院华东理工大学资源与环境工程学院国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室

大气中存在大量的有机胺污染,其中低级脂肪胺是促进颗粒形成和生长成为PM2.5的诱因,会对人体肾脏、心肺功能健康造成损害。而PM2.5是大气中常见的颗粒污染物,是雾霾天气产生的主要原因,其成分非常复杂,测定其中的阳离子和低级脂肪胺,能... 详细信息

大气中存在大量的有机胺污染,其中低级脂肪胺是促进颗粒形成和生长成为PM2.5的诱因,会对人体肾脏、心肺功能健康造成损害。而PM2.5是大气中常见的颗粒污染物,是雾霾天气产生的主要原因,其成分非常复杂,测定其中的阳离子和低级脂肪胺,能直接监测环境大气质量,保护人体健康。本研究建立了抑制电导离子色谱法同时测定大气细颗粒物PM2.5中4种低级脂肪胺(甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺)和5种常见阳离子(Na+、NH+4、K+、Mg2+、Ca2+),通过优化色谱条件,实现了K+和甲胺、二甲胺和乙胺等难分离物质的有效分离,分析结果可用于评估空气中的颗粒物污染情况。本研究采用负载石英滤膜的中流量采样器采集大气中的PM2.5颗粒物,裁剪1/2滤膜并剪碎于10 mL超纯水中超声提取2次共60 min,提取液过0.22μm滤膜后用离子色谱检测。比较了3种阳离子色谱柱IonPacTMCS17、IonPacTMCS16和SH-CC-9后,最终选用SH-CC-9阳离子分析柱(200 mm×4.6 mm)进行分离:柱温30℃,检测器温度35℃,进样量25μL,流动相为甲基磺酸(MSA)水溶液,流速为1.1 mL/min。在此色谱条件下,大气中可能存在的其他胺(N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙胺、二乙胺、三乙胺、三乙醇胺、异丙胺)对目标离子没有影响。待测的4种低级脂肪胺和5种常见阳离子在各自相应的浓度范围内呈现良好的线性关系,线性相关系数(r)均不小于0.997,检出限(LOD)为0.02～1.90μg/L,定量限(LOQ)为0.07～6.32μg/L, 6个平行样品测定的相对标准偏差(RSD)小于2%,样品加标回收率为93.2%～104%。采用建立的方法对189个大气颗粒物PM2.5样品进行检测,9种离子均有检出,其中Na+、NH+4、Ca2+等离子含量较多,4种低级脂肪胺含量少,但部分样品中乙胺含量偏高。结果表明,本研究建立的离子色谱方法前处理简单,灵敏度高,准确性好,可满足大气颗粒物PM2.5中低级脂肪胺和常规阳离子同时定量检测的需求,能够快速处理大量样品,准确评价空气中颗粒物的污染程度,追溯污染来源,保护人类健康。

关键词：离子色谱低级脂肪胺阳离子 PM

KNO介稳区宽度的研究及初级成核动力学计算

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无机盐工业 2024年

作者：邹洋陆志艳胡志林孙泽上海锅炉厂有限公司华东理工大学资源与环境工程学院

为研究KNO3在KNO3-NaNO3-H2O中的冷却结晶过程，采用静态平衡法测量293.15～341.38 K下KNO3在该体系中的溶解度，通过Apelblat方程和van’t Hoff方程得到了溶解度与温度的关系，并计算了KNO3的溶解焓和溶解熵。采用超声波法研究了298.03... 详细信息

为研究KNO3在KNO3-NaNO3-H2O中的冷却结晶过程，采用静态平衡法测量293.15～341.38 K下KNO3在该体系中的溶解度，通过Apelblat方程和van’t Hoff方程得到了溶解度与温度的关系，并计算了KNO3的溶解焓和溶解熵。采用超声波法研究了298.03～332.30 K下NaNO3含量、搅拌速率和冷却速率对KNO3介稳区宽度的影响。实验结果表明，当体系中存在NaNO3时介稳区宽度变窄，但影响有限。KNO3介稳区宽度随搅拌速率的增加而变窄，随冷却速率增加而变宽。以KNO3溶解度和溶解焓数据为基础，研究了KNO3的初级成核动力学，采用自洽Nyvlt型方程得到成核级数m小于3，KNO3为瞬时成核，且随着饱和温度的升高，成核速率呈先增大后减小的趋势；在经典三维成核理论中，随着饱和温度的升高，成核更容易发生，当饱和温度达到一定程度后，固-液界面能γ趋于稳定。以农用硝酸钾为原料，通过冷却结晶得到高纯度KNO3产品，当饱和KNO3溶液由343.15 K降至298.15 K、搅拌速率为300 r/min、冷却速率为25 K/h时，添加晶种后，溶液中Na+含量仅为0.0011%。

关键词：硝酸钾硝酸钠介稳区成核动力学工业结晶

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高精地图的知识图谱表达

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第4期49卷 651-661页

作者：齐如煜尹章才顾江岩陈毅然应申武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079

高精地图是自动驾驶的“传感器”,为自动驾驶提供必要的先验数据以及相应的超视距感知、校验定位、动态规划和决策控制。然而,高精地图数据供给与自动驾驶知识需求仍存在鸿沟,包括数据量大导致查询困难、数据关联弱导致语义理解和智能... 详细信息

高精地图是自动驾驶的“传感器”,为自动驾驶提供必要的先验数据以及相应的超视距感知、校验定位、动态规划和决策控制。然而,高精地图数据供给与自动驾驶知识需求仍存在鸿沟,包括数据量大导致查询困难、数据关联弱导致语义理解和智能决策困难。知识图谱是将知识以图的结构表达出来,以描述实体及其关系,涉及实体抽取和关系抽取。为此,在高精地图数据基础上,引入知识图谱,提出高精地图知识图谱的构建方法,以架起地图数据供给与驾驶知识需求之间的桥梁,支撑高精地图数据到自动驾驶知识的转化。构建的知识图谱实例,一方面将高精地图海量数据采用图进行了二次表达,建立了类似于索引的结构;另一方面显式表达了面向自动驾驶需求的语义关系。实验结果表明,知识图谱能为高精地图的语义查询、知识推理和局部决策规划提供基础。所提出的方法能实现高精地图先验数据的语义结构化,推进高精地图由数据到信息到知识的跨越,为自动驾驶的落地贡献先验知识。

关键词：高精地图知识图谱语义化自动驾驶