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煅烧磁改性牡蛎壳对水/土壤溶液中镉的吸附性能与机制研究

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农业环境科学学报 2024年

作者：郭可欣王衡易筱筠党志华南理工大学环境与能源学院

为获得易于回收、对重金属吸附性能强的磁性材料，实验以牡蛎壳为原材料，磷酸铁和碳酸亚铁为铁源，通过共沉淀法制备磁性材料，并对其煅烧改性得到煅烧磷酸铁牡蛎壳(CPO)和煅烧碳酸亚铁牡蛎壳(CCO)磁性材料。通过不同初始pH值、吸附等... 详细信息

为获得易于回收、对重金属吸附性能强的磁性材料，实验以牡蛎壳为原材料，磷酸铁和碳酸亚铁为铁源，通过共沉淀法制备磁性材料，并对其煅烧改性得到煅烧磷酸铁牡蛎壳(CPO)和煅烧碳酸亚铁牡蛎壳(CCO)磁性材料。通过不同初始pH值、吸附等温线及动力学等探究材料对Cd(II)的吸附特性，采用SEM-EDS、XRD、FTIR和XPS等表征手段对材料吸附Cd(II)的机理进行分析，同时在实际Cd污染土壤中进行实验研究，探究材料对土壤溶液中总Cd与各形态Cd的去除效果。结果表明，两种材料对Cd(II)的最佳吸附pH值在4～6之间；在35 ℃时，CPO和CCO在水体中对Cd(II)的最大理论吸附量可达214.20、116.04 mg·g-1，吸附过程均符合Langmuir模型，表明为单层吸附；CPO和CCO在100 min时达到吸附平衡，吸附过程均符合拟二级动力学，表明为化学吸附。表征结果表明，CPO和CCO对Cd(II)的吸附机制以化学吸附为主，包括静电作用，材料表面的羧基、羟基与Cd(II)的络合作用，以及磷酸根、碳酸根等与Cd(II)的沉淀作用。在土壤实验中，CPO和CCO处理的土壤总Cd去除率为28.67%和22.05%，回收率为92.39%和89.72%，去除的Cd主要为酸提取态和可还原态，可氧化态和残渣态无显著变化。综上所述，本研究制备的煅烧磷酸铁牡蛎壳和煅烧碳酸亚铁牡蛎壳对Cd(II)吸附量较大，且回收率高，具有较好的应用潜力。

关键词：改性牡蛎壳生物质磁性吸附剂镉

阳极支撑型锥管串接式直接碳固体氧化物燃料电池组的制备及性能

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无机材料学报 2024年

作者：叶梓滨邹高昌吴琪雯颜晓敏周明扬刘江华南理工大学环境与能源学院

针对阳极支撑型直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)的浓差极化阻抗大的问题，本研究采用改进后的凝胶注模法制备了阳极支撑型锥管状固体氧化物燃料电池(SOFC)。适当增加溶剂的含量可以改善了浆料的流动性，提高了成品的质量。增加造孔... 详细信息

针对阳极支撑型直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)的浓差极化阻抗大的问题，本研究采用改进后的凝胶注模法制备了阳极支撑型锥管状固体氧化物燃料电池(SOFC)。适当增加溶剂的含量可以改善了浆料的流动性，提高了成品的质量。增加造孔剂的含量可以提高阳极的孔隙率，减小了阳极的扩散阻力。改进后的SOFC以氢气为燃料，在800 ℃运行时开路电压为1.05 V，电化学阻抗谱的极化阻抗表现更小，电池的最大功率密度为0.67 W·cm–2(阴极有效面积：2.2 cm2)，明显优于改进前的SOFC。改进后的SOFC直接采用担载质量分数5% K的活性炭为燃料，在800 ℃运行时，开路电压为1.03 V，接近于理论电压，最大功率密度达0.74 W·cm–2，以400 mA进行恒流放电，碳燃料的有效利用率为31%，高于改进前电池的碳燃料有效利用率17%。将改进后的4个锥管状单电池串联成电池组，直接采用担载K催化剂的活性炭为燃料，在800 ℃运行时，最大功率达8.0 W，高于改进前的4节DC-SOFC电池组(4.1 W)，该电池组碳燃料的有效利用率为15%，峰值功率密度可达0.91 W·cm–2，超过了文献报道的最高值。

关键词：直接碳固体氧化物燃料电池凝胶注模法 Boudouard反应催化剂锥管串接式钾催化剂

跨界一体化导向下的横琴粤澳深度合作区规划与治理创新

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规划师 2024年第3期40卷 95-104页

作者：王世福练东鑫吴婷婷华南理工大学建筑学院华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室华南理工大学粤港澳大湾区规划创新研究中心华南理工大学建筑设计研究院有限公司

以《横琴粤澳深度合作区建设总体方案》的发展目标为导向,结合横琴粤澳深度合作区总体城市设计实践,搭建“空间研判—挑战剖析—规划响应—治理创新”的跨界合作区一体化规划编制框架。通过剖析横琴粤澳深度合作区空间发展情况与琴澳融... 详细信息

以《横琴粤澳深度合作区建设总体方案》的发展目标为导向,结合横琴粤澳深度合作区总体城市设计实践,搭建“空间研判—挑战剖析—规划响应—治理创新”的跨界合作区一体化规划编制框架。通过剖析横琴粤澳深度合作区空间发展情况与琴澳融合瓶颈,从空间布局、产业功能、综合交通、民生服务一体化方面提出规划响应路径,弥补琴澳一体化空间规划的研究空白,在此基础上进一步探索跨界治理机制创新,以规划编制实现功能和形态的空间一体化,通过治理创新增强琴澳协同、破除边界的发展阻力,最终实现一个共建共享的琴澳都会区。

关键词：跨界一体化发展跨界合作区区域规划横琴粤澳深度合作区

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GaN HEMT源漏通道区电阻的自热和准饱和效应模型

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华南理工大学学报(自然科学版) 2024年第7期 1-8页

作者：姚若河姚永康耿魁伟华南理工大学微电子学院中新国际联合研究院

GaN HEMT在栅极与源极和漏极之间存在一段通道区域，在等效电路模型中通常等效为一电阻，称为源漏通道区电阻RD,S。准确构建GaN HEMT RD,S模型，对于分析GaN HEMT直流和射频特性，构建GaN HEMT大信号模型具有十分重要的意义。本研究给... 详细信息

GaN HEMT在栅极与源极和漏极之间存在一段通道区域，在等效电路模型中通常等效为一电阻，称为源漏通道区电阻RD,S。准确构建GaN HEMT RD,S模型，对于分析GaN HEMT直流和射频特性，构建GaN HEMT大信号模型具有十分重要的意义。本研究给出考虑自热和准饱和效应的RD,S模型。首先由源漏通道区温度TCH与耗散功率Pdiss的关系，推导出非线性自热效应模型。进一步基于准饱和效应和Trofimenkoff模型，给出源漏通道区电子漂移速度与电场强度的关系表达式，构建非线性RD,S模型。在环境温度Tamb=300～500 K时，源漏通道区二维电子气2DEG面密度nS,acc(TCH)和迁移率μacc(TCH)随TCH的升高而下降，这导致低偏置条件下的源漏通道区电阻RD0,S0随TCH呈非线性增长。将本研究和文献报道的RD,S模型与TCAD （Technology Computer Aided Design）仿真数据进行对比，结果显示：本研究与文献报道的漏通道区电阻RD模型的平均相对误差分别为0.32%和1.78%，均方根误差（RMSE）分别为0.039和0.20Ω；RS模型的平均相对误差分别为0.76%和1.73%,RMSE分别为0.023和0.047Ω。与文献报道的实验数据进行对比，结果显示：本研究与文献RD模型的平均相对误差分别为0.91%和1.59%,RMSE分别为0.012和0.015Ω；RS平均相对误差分别为1.22%和2.77%,RMSE分别为0.001 5和0.003 4Ω。本研究提出的RD,S模型具有更低的平均相对误差和均方根误差，能够更加准确地表征GaN HEMT线性工作区RD,S随漏源电流IDS的变化。可将本模型用于器件的设计优化，也可作为Spice模型用于电路仿真。

关键词：源漏通道区电阻 GaN HEMTs 自热效应准饱和效应

基于融合聚类的冷源系统逐时能耗异常检测方法

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建筑科学 2024年第2期40卷 258-269页

作者：周璇熊智翔王馨瑶闫军威何敏华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 华南理工大学广州现代产业技术研究院广州510640

冷源系统能耗异常检测是建筑空调节能的关键环节。本文提出了一种基于融合聚类的逐时能耗异常检测方法,将复杂的异常检测过程简化为规则判定问题,并以夏热冬暖地区某办公建筑冷源系统为研究对象,采用基于KMeans++聚类分析的日用能工况... 详细信息

冷源系统能耗异常检测是建筑空调节能的关键环节。本文提出了一种基于融合聚类的逐时能耗异常检测方法,将复杂的异常检测过程简化为规则判定问题,并以夏热冬暖地区某办公建筑冷源系统为研究对象,采用基于KMeans++聚类分析的日用能工况划分与修正方法,结合能耗特征和重要外部参数,划分出“低峰、中峰、高峰”3类日用能工况,并分析了影响工况划分的5个主要外部参数;然后,建立基于工况划分的逐时能耗基准;最后,利用该动态基准实时评价不同日用能工况下的能耗水平,并分析引起异常能耗的原因。结果表明:不同日用能工况在不同时间段的节能潜力各不相同,中峰日用能工况条件下,能耗异常发生率居中且节能潜力最大。该方法结论应用简单,适用于工程实际,并为管理者制定节能方案和提高冷源系统能效水平提供理论依据。

关键词：能耗基准逐时能耗异常检测日用能工况划分融合聚类冷源系统

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基于大涡模拟的CAARC模型角区开槽气动优化研究

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振动与冲击 2024年第7期43卷 126-133,167页

作者：徐洲洋罗凯文杨易华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640

超高层建筑属风敏感结构,对建筑外形进行适当气动优化可有效降低结构风荷载及风致响应。基于大涡模拟(LES)方法,采用一种新的入口湍流生成方法——NSRFG(narrow-band synthesis random flow generation)方法,进行超高层建筑标准模型(CAA... 详细信息

超高层建筑属风敏感结构,对建筑外形进行适当气动优化可有效降低结构风荷载及风致响应。基于大涡模拟(LES)方法,采用一种新的入口湍流生成方法——NSRFG(narrow-band synthesis random flow generation)方法,进行超高层建筑标准模型(CAARC)角区开槽的气动优化研究。首先进行了CAARC高层建筑标准模型绕流模拟,并将模拟结果与风洞试验结果对比,以验证NSRFG方法的适用性;然后以CAARC模型为基础,设计了4种开槽气动优化方案,通过LES模拟得到基底弯矩功率谱,以估算建筑顶部位移响应和顶部峰值加速度响应。结果对比显示:对于矩形截面高层建筑标模,无论原型还是4种开槽气动优化方案,横风向脉动响应和峰值加速度响应整体比顺风向大;与全封闭原型相比,采取不同开槽方案均能降低顺风向和横风向风振响应,其中角区开槽对顺风向响应的优化效果最好,周向开槽对横风向响应的优化效果最好;4种开槽方案对于横风向响应的优化效果明显优于顺风向,其中相对而言周向开槽优化效果相对最好,使横风向脉动位移响应和横风向峰值加速度响应分别降低28.4%、32.8%。因此,从减小矩形截面超高层建筑结构横风向响应角度考虑,建议采用周向开槽方案。

关键词：大涡模拟(LES) NSRFG方法超高层建筑风致响应气动优化

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量子理论信息诠释的进展、问题与解决

哲学动态 2024年第6期 95-104,F0003页

作者：吴国林熊飞雷华南理工大学哲学与科技高等研究所

在量子理论的诠释领域,近年来出现一类新的诠释,它们不再基于实体运动,而是基于信息处理对量子理论进行解读。这类诠释始于罗韦利的关系性量子力学,近些年又衍生出许多新分支和新方向,并产生了日益重要的影响。它们在诠释中引进了新的... 详细信息

在量子理论的诠释领域,近年来出现一类新的诠释,它们不再基于实体运动,而是基于信息处理对量子理论进行解读。这类诠释始于罗韦利的关系性量子力学,近些年又衍生出许多新分支和新方向,并产生了日益重要的影响。它们在诠释中引进了新的哲学倾向——现象学特征。经由现象学还原,量子态不再指向物理实体本身,而是指向物理实体的系综及实体间的关系。信息诠释导致了量子理论诠释上的变革,在其框架下避免了非决定论的疑难和态塌缩等问题。

关键词：量子理论信息诠释现象学测量问题

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基于自监督的数据审计方法

数据分析与知识发现 2024年

作者：慕鑫韩晓旭朱飞达鹏城实验室华南理工大学新加坡管理大学

[目的]：针对现有方法依赖启发式随机生成数据或随机扰动数据导致结果不稳定的问题，提出一种基于深度网络扰动的端到端自监督数据审计框架。[方法]：提出的框架将传统的随机扰动数据方式转变为基于深度网络的扰动。通过优化审计数据在... 详细信息

[目的]：针对现有方法依赖启发式随机生成数据或随机扰动数据导致结果不稳定的问题，提出一种基于深度网络扰动的端到端自监督数据审计框架。[方法]：提出的框架将传统的随机扰动数据方式转变为基于深度网络的扰动。通过优化审计数据在输出空间中的距离关系，并经过多轮迭代，实现对审计数据的分类。[结果]：在视觉和自然语言处理任务上进行了多组实验，结果显示，本文方法在F1值和AUC指标上较之前的最优模型分别平均提升了5.22和6.20个百分点。[局限]：本文对于算法的理论基础未能展开讨论，同时未细化模型在不同类型数据上的扩展性。[结论]：基于深度网络扰动的自监督数据审计框架避免了随机方法带来的不确定性，其数据审计性能优于现有算法。

关键词：数据审计自监督差分审计

HUD道路引导空间位置对新手驾驶人驾驶的影响

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图学学报 2024年

作者：王枫红陈岱琳高紫婷文兆铖华南理工大学设计学院

本研究探究转向驾驶情境中，不同道路指引空间位置、道路类型、路口转向、车流量和时间段对新手驾驶人驾驶稳定性和心理负荷的影响。通过搭建虚拟驾驶仿真平台，以道路指引空间位置、道路类型、路口转向、车流量、时间段为试验因素，以... 详细信息

本研究探究转向驾驶情境中，不同道路指引空间位置、道路类型、路口转向、车流量和时间段对新手驾驶人驾驶稳定性和心理负荷的影响。通过搭建虚拟驾驶仿真平台，以道路指引空间位置、道路类型、路口转向、车流量、时间段为试验因素，以方向盘转角标准差、瞳孔直径变异系数为试验指标，进行混合正交试验。采用极差分析法及交互作用比较试验结果，得到最优因素水平组合，并进行相关分析。结果表明，影响驾驶稳定性因素的主次顺序为路口类型＞时间段＞道路指引空间位置＞车流量，影响心理负荷因素的主次顺序为道路指引空间位置＞时间段＞路口类型＞车流量。道路指引空间位置作为HUD(Head-Up Display)道路引导的设计要素，对驾驶人稳定性有促进或干扰，而对心理负荷均有所降低。这些发现为HUD道路指引相关信息设计提供参考，对HUD信息设计研究和城市道路驾驶研究有重要意义。

关键词：新手驾驶人 HUD 正交试验驾驶稳定性心理负荷