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基于双电层作用的环境湿度差发电机理研究

工程热物理学报 2024年第1期45卷 230-234页

作者：严湖平刘珍綦戎辉华南理工大学化学与化工学院广州510640

环境湿度分布不均在自然界中普遍存在,其中包含着大量可用能量。利用湿度差驱动纳米材料中的电子或自由离子的定向运动、从而产生电能是很有发展前景的。然而,自由离子在纳米材料内部通道中的传递过程尚不明确。为此,本文构建了考虑通... 详细信息

环境湿度分布不均在自然界中普遍存在,其中包含着大量可用能量。利用湿度差驱动纳米材料中的电子或自由离子的定向运动、从而产生电能是很有发展前景的。然而,自由离子在纳米材料内部通道中的传递过程尚不明确。为此,本文构建了考虑通道双电层作用的湿度驱动发电理论模型,通过Comsol Multiphysics软件数值求解并进行了实验验证。结果显示,纳米材料内部通道对流经通道的自由离子具有选择透过性,其表面电位越大,离子选择性越强,电压输出越大。同时,通道长度越大,湿度差驱动下的电压输出性能越大,与实际发电器件的运行结果一致。该模拟可通过分析纳米通道内的离子分布,以预测不同种类和尺寸纳米颗粒的电压输出,为后续研究中的材料选择和装配提供指导。

关键词：发电湿度差双电层模拟纳米通道

超临界CO_(2)萃取烟草中天然烟碱的工艺研究

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 81-87页

作者：张会平唐倩如鄢瑛华南理工大学化学与化工学院广东广州510640

从烟草中提取烟碱可实现废弃烟草的资源化利用,为此采用单因素实验考察了超临界CO_(2)萃取烟草中烟碱的工艺条件(萃取时间、萃取压力、萃取温度、CO_(2)流量、原料粒径)对烟碱提取率和烟草浸膏萃取率的影响;此外,还以烟碱提取率为指标,... 详细信息

从烟草中提取烟碱可实现废弃烟草的资源化利用,为此采用单因素实验考察了超临界CO_(2)萃取烟草中烟碱的工艺条件(萃取时间、萃取压力、萃取温度、CO_(2)流量、原料粒径)对烟碱提取率和烟草浸膏萃取率的影响;此外,还以烟碱提取率为指标,萃取时间、萃取压力、萃取温度、CO_(2)流量为考察因素,设计正交试验对萃取工艺进行优化,并采用气相色谱-质谱法分析了所得烟草浸膏的成分。结果表明,萃取温度对烟碱提取率的影响最大,萃取时间和萃取压力的影响较大,CO_(2)流量的影响最小。最佳萃取工艺条件:萃取温度为65℃,萃取压力为22 MPa,CO_(2)流量为25 L/h(以150.0 g烟草原料为基准),萃取时间为80 min,原料粒径为0.60 mm。在最佳工艺条件下,烟碱提取率为97.89%,烟草浸膏萃取率为5.57%,烟草浸膏的挥发物中共检测出14种成分,且浸膏主要成分为烟碱(相对含量为52.22%)、新植二烯(相对含量为10.29%)、维生素E(相对含量为6.67%),此外还含有植物甾醇、亚油酸、枫香脂等。因其烟碱相对含量较高,该浸膏可作为后期烟碱纯化的良好原料。

关键词：烟碱超临界流体萃取正交试验

微纤复合硼掺杂碳纳米管膜催化剂的制备及其对苯酚的降解性能

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材料研究学报 2024年

作者：庄超君胡俊辉鄢瑛华南理工大学化学与化工学院

以苯硼酸为前驱体用化学气相沉积(CVD)法在纸状烧结不锈钢微纤载体(PSSF)表面生长出硼掺杂碳纳米管(B-CNT)膜，构成了具有梯度多孔结构的微纤复合硼掺杂碳纳米管膜无金属催化剂(B-CNTs/PSSF)。使用FE-SEM、TEM、Raman、TG和XPS等手段对... 详细信息

以苯硼酸为前驱体用化学气相沉积(CVD)法在纸状烧结不锈钢微纤载体(PSSF)表面生长出硼掺杂碳纳米管(B-CNT)膜，构成了具有梯度多孔结构的微纤复合硼掺杂碳纳米管膜无金属催化剂(B-CNTs/PSSF)。使用FE-SEM、TEM、Raman、TG和XPS等手段对其表征，研究催化剂对苯酚的湿式催化降解性能。结果表明，B-CNTs/PSSF对苯酚的降解性能比CNTs/PSSF优异，苯酚的转化率为100%，总有机碳(TOC)的转化率达到68%。根据密度泛函理论(DFT)的研究发现，产生催化性能差异的原因是，B-CNT对H2O2的吸附性能比CNT更强以及片段间的电子转移。

关键词：复合材料硼掺杂碳纳米管湿式催化氧化密度泛函理论无金属催化剂

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生物质黏结剂在锂/钠离子电池中的研究进展

精细化工 2024年

作者：易聪华焦嘉琦熊旋罗丰怡杨东杰华南理工大学化学与化工学院

生物质材料是由生命体衍生得到的材料，具有可再生、可降解的特征，而且其结构中富含多种活性基团，能与电极活性材料产生氢键、离子-偶极和化学键等强相互作用。传统的油溶性黏结剂因活性基团缺乏、使用有机溶剂等特点，不利于电池综... 详细信息

生物质材料是由生命体衍生得到的材料，具有可再生、可降解的特征，而且其结构中富含多种活性基团，能与电极活性材料产生氢键、离子-偶极和化学键等强相互作用。传统的油溶性黏结剂因活性基团缺乏、使用有机溶剂等特点，不利于电池综合性能和绿色发展，而采用生物质黏结剂是一种实现高循环性能、抗容量衰减的有效手段之一。该文综述了生物质黏结剂的特点、与活性材料之间的作用机理，重点介绍和总结了生物质黏结剂在锂离子电池和钠离子电池中的应用，并展望生物质黏结剂在电化学领域的发展方向。未来的研究仍应集中于对天然生物质进行改性，使其兼具良好的黏附性、分散性、导电性和自愈性，以便更好地利用生物质材料的结构特性和功能特性。

关键词：生物质电池黏结剂再生能源锂离子电池钠离子电池

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二氧化碳转化为氨基甲酸酯的研究进展

物理化学学报 2024年第4期40卷 146-166页

作者：郭艳辉魏丽温中林戚朝荣江焕峰华南理工大学化学与化工学院广东省功能分子工程重点实验室广州510641

二氧化碳(CO_(2))是大气中主要的温室气体,同时也是一种丰富、无毒和可再生的碳一资源。因此,将CO_(2)转化为有价值的化学品对实现可持续发展具有重要意义。然而,由于CO_(2)的热力学稳定性和动力学惰性,其活化转化非常具有挑战性。氨基... 详细信息

二氧化碳(CO_(2))是大气中主要的温室气体,同时也是一种丰富、无毒和可再生的碳一资源。因此,将CO_(2)转化为有价值的化学品对实现可持续发展具有重要意义。然而,由于CO_(2)的热力学稳定性和动力学惰性,其活化转化非常具有挑战性。氨基甲酸酯是一类具有生物活性的重要化合物,广泛存在于天然产物、农用化学品和医药相关分子中,同时也是重要的有机合成中间体。近年来,利用CO_(2)作为光气的替代品用于合成氨基甲酸酯吸引了广泛的关注。本文主要综述了CO_(2)和胺在不同的催化体系下合成氨基甲酸酯的最新研究进展,主要分为无过渡金属催化、过渡金属催化、电催化、光催化四种反应体系来归纳总结,并对CO_(2)转化为氨基甲酸酯的未来研究方向进行了展望。

关键词：胺二氧化碳氨基甲酸酯无过渡金属催化过渡金属催化电催化光催化

基于概率模型和数据驱动的动力总成悬置系统可靠性优化

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汽车工程 2024年第3期46卷 456-463,488页

作者：吕辉张家明黄晓婷上官文斌广州城市理工学院汽车与交通工程学院广州510800 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641

针对电动汽车动力总成悬置系统(PMS)一部分参数为概率变量,一部分参数为离散数据的复杂不确定情形,开展了基于概率模型和数据驱动的电动汽车PMS可靠性优化设计研究。首先,基于任意多项式混沌(APC)展开和广义最大熵原理推导了一种求解该... 详细信息

针对电动汽车动力总成悬置系统(PMS)一部分参数为概率变量,一部分参数为离散数据的复杂不确定情形,开展了基于概率模型和数据驱动的电动汽车PMS可靠性优化设计研究。首先,基于任意多项式混沌(APC)展开和广义最大熵原理推导了一种求解该复杂不确定情形下PMS响应不确定性和可靠性的高效方法;然后,基于蒙特卡洛抽样,给出了该复杂不确定情形下求解PMS响应不确定性和可靠性的参考方法;接着,提出了一种基于APC展开法的灵敏度分析方法,进一步提出了一种考虑响应不确定性和可靠性的PMS优化设计方法;最后,通过应用算例验证方法的有效性,并对系统进行了灵敏度分析和可靠性优化。结果表明,所提出的方法可有效地处理电动汽车PMS一部分参数为概率变量、一部分参数为离散数据的复杂不确定情形,并能可靠地优化该情形下的系统固有特性,且方法具有较高的计算精度和计算效率。

关键词：电动汽车动力总成悬置系统任意多项式混沌展开最大熵原理数据驱动不确定性

基于屈服机制控制的典型半刚性连接钢框架结构优化设计方法

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建筑结构学报 2024年第1期45卷 202-216页

作者：李彬王湛范延静潘建荣王鹏李猛华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640 东莞理工学院土木工程系广东东莞523808

构件截面初选范围及性能评价规则的合理性是实现结构设计高效准确的重要前提。对半刚性连接钢框架结构中不同组件受弯承载力进行不等式迭代推导,建立了适用于构件参数初选取值范围的量化计算方法,即屈服机制控制方法;结合遗传算法和改... 详细信息

构件截面初选范围及性能评价规则的合理性是实现结构设计高效准确的重要前提。对半刚性连接钢框架结构中不同组件受弯承载力进行不等式迭代推导,建立了适用于构件参数初选取值范围的量化计算方法,即屈服机制控制方法;结合遗传算法和改进成本计算方法,提出了基于屈服机制控制的典型半刚性钢框架结构优化设计方法。对已有试验、有限元参数分析和不同算例的验证性分析结果表明:采用屈服机制控制方法求解的构件参数取值范围可有效控制结构构件屈服顺序,避免结构出现螺栓、连接件失效的“脆性破坏”;屈服机制控制方法可有效减小优化搜索的初始解域,加快优化计算效率;改进的结构成本计算方法,可考虑节点及安装成本,得到与实际情况相符的全局最优解。

关键词：钢框架半刚性节点受弯承载力屈服机制控制方法改进的成本方法优化设计方法

可见光介导炔烃的自由基1,2-官能团化反应新进展

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化学学报 2024年第6期82卷 658-676页

作者：李康葵龙先扬黄岳祝诗发华南理工大学化学与化工学院广东省功能分子工程重点实验室广州510640 浙江理工大学化学与化工学院杭州310018

作为有机分子中最基本的官能团之一,包含两个π键的碳碳三键蕴藏着多样有机转化的巨大潜力.其中,基于自由基对炔烃加成的官能团化反应是合成多样的功能化烯烃、酮,乃至烷烃分子的有效途径,同时也是构建多个化学键的重要手段.近十几年来... 详细信息

作为有机分子中最基本的官能团之一,包含两个π键的碳碳三键蕴藏着多样有机转化的巨大潜力.其中,基于自由基对炔烃加成的官能团化反应是合成多样的功能化烯烃、酮,乃至烷烃分子的有效途径,同时也是构建多个化学键的重要手段.近十几年来,由于可见光介导的自由基反应策略符合绿色化学和可持续发展的理念,使得这种策略在炔烃官能团化方面的应用受到了广泛的关注.时至今日,光介导炔烃的自由基官能团化反应得到了空前的发展,随之涌现出许多新方法.本文主要综述了近五年来可见光介导炔烃的自由基1,2-官能团化反应的新进展,以构建的化学键种类进行分类,对涉及的自由基种类和反应类型进行了系统总结.分析讨论了反应的机理、普适性以及优势与不足,并对该领域所面临的挑战和机遇进行了展望.

关键词：可见光炔烃自由基反应官能团化光催化

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基于企业组织关系的珠三角城市群数字经济关联格局研究

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热带地理 2024年第3期44卷 505-519页

作者：谷斌吴坤彦汤晟周天怡王岩立华南理工大学电子商务系广州510006 浙江大学国际联合商学院浙江海宁314400 新加坡国立大学工学院新加坡999002

运用连锁网络模型和社会网络分析法,基于数字经济上市企业总部-分支机构数据构建网络,分析2005—2020年珠三角城市群数字经济关联格局。结果显示:1) 2005—2020年珠三角城市群数字经济上市企业数量增长迅猛,企业跨城市联系增强,深圳、... 详细信息

运用连锁网络模型和社会网络分析法,基于数字经济上市企业总部-分支机构数据构建网络,分析2005—2020年珠三角城市群数字经济关联格局。结果显示:1) 2005—2020年珠三角城市群数字经济上市企业数量增长迅猛,企业跨城市联系增强,深圳、广州是数字经济发展的引擎和关联网络的控制中心。2)城市群整体关联结构从2005年的广-珠-深及连线城市组成的单三角形转变为2020年的广-佛-深和广-珠-深及连线城市组成的双三角形,网络密度提升,不对称性减弱,由单区域中心向多区域中心转变。3)分行业看,数字经济发展的行业间差距明显,信息传输、软件和信息技术服务业的网络联系最强,金融业最弱,制造业居中,深圳、广州双核心地位凸显,肇庆、江门位于网络边缘。4)推动城市群数字经济持续健康发展,需进一步增强城市间数字经济合作,更好地发挥核心城市的辐射带动作用,完善边缘城市的数字经济发展政策和基础设施;在细分行业上统筹规划行业布局,促进各行业均衡发展,形成数字经济发展合力。

关键词：连锁网络模型社会网络分析数字经济上市企业珠三角城市群