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Chinese Journal of Catalysis 2024年第6期61卷 111-134页

作者：王凯琪何益明浙江师范大学物理与电子信息工程学院浙江金华321004

压电催化技术是一种新兴的催化方法,能够有效地将清洁、丰富的机械能(如水流动能、潮汐能和风能)转化为化学能,在化学催化领域展现出显著潜力,为环境修复和能源管理提供可持续的解决方案.金属钛酸盐因其良好的压电响应、环保特性和成本... 详细信息

压电催化技术是一种新兴的催化方法,能够有效地将清洁、丰富的机械能(如水流动能、潮汐能和风能)转化为化学能,在化学催化领域展现出显著潜力,为环境修复和能源管理提供可持续的解决方案.金属钛酸盐因其良好的压电响应、环保特性和成本效益,在压电催化领域备受关注.然而,压电催化活性的不足限制了其实际应用.为克服这一挑战,提高机械能响应效率和减少能量转换过程中的损失成为关键.研究人员通常从两个核心策略出发:一是优化压电性能,二是调控载流子传输.深入理解这些策略在提高压电催化活性中的核心作用,对于设计高效压电催化剂并推动压电催化技术发展具有重要意义.本文系统地总结了金属钛酸盐的分类、合成方法和设计策略.首先,根据其在压电催化中的应用,将金属钛酸盐分为单金属钙钛矿钛酸盐、多金属钙钛矿钛酸盐和层状类钙钛矿钛酸盐,并从结构角度揭示了其压电特性的起源.其次,概述了金属钛酸盐的主要制备方法,包括水热法、固态反应法、熔盐法和静电纺丝法,并从提升催化性能角度比较了它们的优缺点.在金属钛酸盐的设计策略部分,探讨了构建准同型相界、应变工程、居里点控制、外场诱导极化和定向晶体生长等方法对改善压电性能的可行性.特别是,构建准同型相界和采用外场诱导极化,可以分别降低极化旋转的能垒和诱导宏观极化,在提升金属钛酸盐压电催化性能方面表现出显著效果.此外,还强调了助催化剂负载、碳材修饰和半导体异质结构在促进载流子分离中的重要作用.其中,空间分离的助剂修饰能够较大程度地提高载流子的分离效率,进而显著增强压电催化性能.最后,本文对基于金属钛酸盐的压电催化剂的技术发展进行了展望,旨在推动压电催化剂的合理设计和实际应用.具体建议包括:(1)规范压电催化性能评价体系,以实现不同系统间催化剂性能的统一、合理评价;(2)综合评估影响压电催化的因素,寻求最优解,并加强多种策略的耦合设计;(3)加强有限元模拟和密度泛函理论等理论支撑,开发应用原位技术,以深入探究压电效应在催化过程中的具体贡献,加深对压电催化机理的理解;(4)发展基于低速搅拌、水冲洗、机械刷等微弱动力的压电催化技术,并设计对低频机械能敏感的新型催化剂,以适应自然界的能量条件;(5)研究宏观支撑的压电催化剂设计,以提高在应力条件下的稳定性,同时增强可持续利用性;(6)耦合其他先进的氧化工艺,以加速活性物质的生产.综上,本文聚焦环境修复和能源应用,深入分析了从压电特性改善和载流子运输调节两个角度出发的多种策略在提升金属钛酸盐压电催化性能中的关键作用,并对该领域的未来发展趋势和面临的挑战进行了展望.本文旨在为高效压电催化剂的设计提供参考和借鉴.

关键词：压电催化金属钛酸盐增强策略压电响应载流子传输

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微波化学动力学

工程科学与技术 2024年第2期56卷 100-107页

作者：廖胤鸿洪涛黄卡玛西南大学电子信息工程学院重庆400715 西华师范大学电子信息工程学院四川南充637001 四川大学电子信息学院四川成都610029

微波促进化学反应具有加热速度快、效率高、选择性加热等优势,对于节能减排具有重要的意义,但在工程应用过程中存在微波功率反射大、加热不均匀和热失控等问题,限制了微波能的进一步应用。为了解决以上问题,设计出高效的微波化学反应器... 详细信息

微波促进化学反应具有加热速度快、效率高、选择性加热等优势,对于节能减排具有重要的意义,但在工程应用过程中存在微波功率反射大、加热不均匀和热失控等问题,限制了微波能的进一步应用。为了解决以上问题,设计出高效的微波化学反应器,必须在宏观上深入研究微波促进化学反应的动力学过程,将电磁场方程、热传导方程和反应动力学方程等多个微分方程相互耦合。然而,现有研究一直缺乏以上方程之间的严格耦合关系。因此,本文介绍了化学反应的极化及微波在化学反应中的耗散,建立了微波促进化学反应过程的宏观动力学耦合模型。首先,梳理了微波化学的宏观动力学耦合模型,并对该模型存在的挑战进行了总结,即现有模型缺乏微波在化学反应中的极化过程及耗散过程。其次,针对微波在化学反应中极化过程的挑战,引入了新的介电特性表征,结果表明,反应体系的介电特性由反应物浓度和生成物浓度的概率分布函数对应的1阶勒让德多项式展开式的系数决定。然后,针对微波在化学反应中耗散过程的挑战,根据能量守恒,引入了新的耗散功率公式,结果表明,微波在反应体系中的耗散由微波在反应物中的耗散、在生成物中的耗散及生成物和反应物耦合产生的耗散等部分组成。最后,通过实例,阐述了微波促进化学反应的宏观动力学应用,以推动微波化学工程化的进一步发展。

关键词：微波化学动力学多物理场极化耗散

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超声透金属通信的简化频域信道模型

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 52-57页

作者：许琳森杨维田洪现北京交通大学电子信息工程学院北京100044

针对已有的超声透金属通信信道模型较为复杂的问题,提出了一种简化的频域信道模型.利用超声在金属墙中传播的指数衰减特性和回波等时间间隔特性,推导出超声在金属墙中传播的频率响应,然后将频率响应与用高斯函数近似表示的压电换能器幅... 详细信息

针对已有的超声透金属通信信道模型较为复杂的问题,提出了一种简化的频域信道模型.利用超声在金属墙中传播的指数衰减特性和回波等时间间隔特性,推导出超声在金属墙中传播的频率响应,然后将频率响应与用高斯函数近似表示的压电换能器幅频特性相结合,最后通过缩放系数和平移系数对频率响应进行了修正,得到了超声透金属通信的简化频域信道模型.利用有限元仿真验证了超声在金属墙中传播的特性,并将所提简化模型与已有的模型进行了比较,结果表明:两种模型中金属墙、换能器及整体信道的幅频曲线都相接近,验证了所提简化模型的准确性.

关键词：超声波透金属通信频域信道模型压电换能器

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Ln/Cr掺杂多晶相微晶玻璃的设计及多模自校准测温

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硅酸盐学报 2024年

作者：胡芳芳马昱昊张发林郭海浙江师范大学物理与电子信息工程学院

本工作采用熔融淬冷法合成了Ln3+/Cr3+(Ln3+=Er3+/Tm3+/Yb3+)掺杂的含β-YF3和γ-Ga2O3纳米晶的多相微晶玻璃。利用Ln3+在β-YF3纳米晶和Cr3+在γ-Ga2O3纳米晶中的富集，有效抑制了Ln3+与Cr3+之间的能量传递，从而实现多色、多模式的高... 详细信息

本工作采用熔融淬冷法合成了Ln3+/Cr3+(Ln3+=Er3+/Tm3+/Yb3+)掺杂的含β-YF3和γ-Ga2O3纳米晶的多相微晶玻璃。利用Ln3+在β-YF3纳米晶和Cr3+在γ-Ga2O3纳米晶中的富集，有效抑制了Ln3+与Cr3+之间的能量传递，从而实现多色、多模式的高效发光。分别利用Er3+和Tm3+的发光强度比I522/I543和I694/I474进行温度探测，得到的最大相对灵敏度分别为1.03%·K–1(313K)、1.45%·K–1(473 K)。此外，基于Cr3+的2E和4T2的发光强度比I615/I720和寿命进行温度探测，得到最大相对灵敏度分别为1.74%·K–1(303 K)、0.51%·K–1(496 K)。研究表明Ln3+/Cr3+共掺的多相微晶玻璃是一种极富竞争力的四模自校准测温材料。

关键词：多晶相微晶玻璃 β-YF γ-Ga O 荧光温度探测

图像跨尺度特征融合与数据增强的公交客流检测模型

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第5期49卷 700-708页

作者：黄丽龚志鹏刘凡凡程起敏中南民族大学电子信息工程学院湖北武汉430074 华中科技大学电子信息与通信学院湖北武汉430074

针对目前公交客流目标检测中由于前后排乘客图像尺寸差距大、遮挡严重而难以检测的问题,提出一种改进的目标检测模型YOLOv5s_P。该模型基于YOLOv5基本架构,针对乘客图像尺寸差距大的问题,使用重复加权双向特征金字塔网络结构替换YOLOv5... 详细信息

针对目前公交客流目标检测中由于前后排乘客图像尺寸差距大、遮挡严重而难以检测的问题,提出一种改进的目标检测模型YOLOv5s_P。该模型基于YOLOv5基本架构,针对乘客图像尺寸差距大的问题,使用重复加权双向特征金字塔网络结构替换YOLOv5中的路径聚合网络结构,引入权重机制双向跨尺度融合不同特征,增强提取复杂目标特征的能力;同时针对遮挡问题,结合Mixup数据增强方法,扩充遮挡和重叠图像的训练样本,提高模型泛化能力,减少客流图像残缺导致的漏检。为了验证YOLOv5s_P模型性能,将其应用于实际公交场景,并与Faster R-CNN、SSD300、RetinaNet、YOLOv5s 4种模型进行对比测试。实验结果表明,YOLOv5s_P模型在不影响检测速度的情况下,平均精度均值达到96.9%,平均漏检率较YOLOv5s模型降低了3.43%,提高了公交客流的检测精度。

关键词：深度学习 YOLOv5s_P 公交客流目标检测特征融合数据增强

基于YOLOv5s的轻量化遥感舰船检测算法

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中国舰船研究 2024年

作者：王浩臣辛月兰郭江王庆庆青海师范大学物理与电子信息工程学院

[目的]针对遥感图像舰船目标检测任务中轻量化和快速推理的需求，提出了一种基于改进YOLOv5s的轻量化遥感舰船目标检测算法LR-YOLO。[方法]首先，主干网络采用ShuffleNet v2 Block堆叠方式，有效减少网络模型的参数量并提高计算速度；... 详细信息

[目的]针对遥感图像舰船目标检测任务中轻量化和快速推理的需求，提出了一种基于改进YOLOv5s的轻量化遥感舰船目标检测算法LR-YOLO。[方法]首先，主干网络采用ShuffleNet v2 Block堆叠方式，有效减少网络模型的参数量并提高计算速度；其次，设计区域选择模块Filter，选择感兴趣的区域，更充分地提取有效特征；最后，引入圆形光滑标签计算角度损失，对遥感舰船目标进行旋转检测，并采用可变形卷积，以此来适应几何形变，提升检测效果。[结果]在HRSC2016舰船数据集上的实验结果表明，该算法的检测精度达到了92.90%，提高了1.3%，并且模型参数量仅为基线模型的39.33%。[结论]该算法实现了轻量化和检测准确率的平衡，为轻量化遥感舰船目标检测提供了参考。

关键词： YOLOv5s 遥感图像舰船目标检测可变形卷积圆形平滑标签

三元正极材料LiNiCoAlO制备方法研究进展

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化工新型材料 2024年

作者：闫晓岑杜成婷丁佳琪李健王甲泰青海师范大学物理与电子信息工程学院

层状三元正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA815)具有较高的理论比容量、优异的循环性能和环境友好等优点，被认为是未来极具应用前景的正极材料之一。但是，三元正极材料NCA815在制备过程中存在合成工艺条件苛刻及不同的制备方法会导... 详细信息

层状三元正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA815)具有较高的理论比容量、优异的循环性能和环境友好等优点，被认为是未来极具应用前景的正极材料之一。但是，三元正极材料NCA815在制备过程中存在合成工艺条件苛刻及不同的制备方法会导致材料形貌结构和电化学性能差异等问题。综述了近年来三元正极材料NCA815的制备方法，如高温固相法、化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、喷雾热解法及其他新方法，分析了不同制备方法之间的差异以及对材料的影响，并展望了该材料未来的研究方向。

关键词：锂离子电池三元正极材料镍钴铝酸锂制备方法

基于位置增强词向量和GRU-CNN的方面级情感分析模型研究

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计算机工程与应用 2024年第9期60卷 212-218页

作者：陶林娟华庚兴李波华中师范大学计算机学院武汉430079

方面级情感分析旨在判断一段文本中特定方面词的情感倾向,其核心问题是方面词的上下文如何准确表征。与现有研究主要关注注意力机制的改进不同,该文从词语表征和上下文编码模型两个方面进行改进。在词语表征方面,通过BERT模型和位置度... 详细信息

方面级情感分析旨在判断一段文本中特定方面词的情感倾向,其核心问题是方面词的上下文如何准确表征。与现有研究主要关注注意力机制的改进不同,该文从词语表征和上下文编码模型两个方面进行改进。在词语表征方面,通过BERT模型和位置度量公式获得增强的词向量表示;在上下文编码模型方面,使用GRU-CNN网络提取文本语义特征。在SemEval2014 Task4数据集上的实验表明,提出的模型在Restaurant和Laptop领域中的准确率分别达到了85.54%和80.35%,证实了所提出模型的有效性。

关键词：方面级情感分析卷积神经网络预训练词向量位置函数注意力机制

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绝热表象下非绝热分子动力学方法

物理学报 2024年第14期73卷 16-23页

作者：孙震吕项李盛安忠浙江师范大学物理与电子信息工程学院金华321004 浙江光电子研究院金华321004 河北师范大学物理学院石家庄050024

基于SSH(Su-Schriffer-Heeger)哈密顿的非绝热分子动力学方法广泛应用于模拟有机共轭聚合物中光激发过程和极化子运动.目前,该方法中电子波函数的演化是在透热表象中进行的,本文对该方法进行扩展,让电子波函数的演化在绝热表象下进行,... 详细信息

基于SSH(Su-Schriffer-Heeger)哈密顿的非绝热分子动力学方法广泛应用于模拟有机共轭聚合物中光激发过程和极化子运动.目前,该方法中电子波函数的演化是在透热表象中进行的,本文对该方法进行扩展,让电子波函数的演化在绝热表象下进行,给出了详细的公式推导过程.分别利用新、旧方法模拟了一条共轭聚合物链中光激发动力学过程,两种方法得到的数值计算结果相符.新方法可以加深对非绝热分子动力学方法的理解,提供激发态弛豫过程中不同分子轨道之间非绝热耦合强度等重要信息.

关键词：非绝热分子动力学绝热表象共轭聚合物 Su-Schriffer-Heeger 模型

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