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氯硫共掺杂氮化碳的制备及其光催化性能

功能材料 2025年

作者：景张欣宗刚高存任敬谢涛西安工程大学环境与化学工程学院

以三聚氰胺为前驱体,氯化铵为Cl源,硫脲为S源,采用直接热聚合法制备了Cl、S共掺杂石墨相氮化碳（g-C3N4）,考察了氯硫掺杂对g-C3N4结构和光催化性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、X射线光电... 详细信息

以三聚氰胺为前驱体,氯化铵为Cl源,硫脲为S源,采用直接热聚合法制备了Cl、S共掺杂石墨相氮化碳（g-C3N4）,考察了氯硫掺杂对g-C3N4结构和光催化性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、比表面积和孔径分布（BET）、紫外可见光（UV-Vis）等手段对样品进行了表征和分析,研究了催化剂投加量、PH以及底物浓度对光催化降解碱性红18（BR18）的影响。结果表明:当氯化铵掺入量为0.4g,硫脲掺入量为1g时,ClSCN2的光催化性能最优。催化剂投加量为40 mg,pH=10,底物浓度为5 mg/L时,在120 min内对BR 18的降解率达到92.6%。自由基捕获实验表明,光降解过程中主要的活性物质是·O2-和·OH。Cl和S两种杂原子的掺杂扩大了g-C3N4的比表面积,为光催化提供了更多的活性位点。同时Cl和S的掺杂代替了g-g3N4中的N,使之产生N缺陷,提高了光生电子和空穴的分离。

关键词：石墨相氮化碳氯硫共掺杂光催化碱性红18

复配阻燃剂MSB/DOPS在环氧树脂中的协同阻燃性能

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高分子材料科学与工程 2025年

作者：宦宣英马仕凯胥秋叶小林黄永菲宝冬梅杜海军文竹张玉鹏侯学清贵州民族大学化学工程学院

单一的磷杂菲或三嗪阻燃剂在环氧树脂（EP）中的阻燃效果有限。为了进一步提高EP的阻燃性能，在阻燃剂质量分数为10%的条件下，将阻燃剂2，4，6-三-（4-羟基苯亚胺基）三嗪（MSB）和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物（DOPS）分别... 详细信息

单一的磷杂菲或三嗪阻燃剂在环氧树脂（EP）中的阻燃效果有限。为了进一步提高EP的阻燃性能，在阻燃剂质量分数为10%的条件下，将阻燃剂2，4，6-三-（4-羟基苯亚胺基）三嗪（MSB）和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物（DOPS）分别按照不同比例进行复配，采用熔融共混法将其应用于EP中，制备EP复合材料，并测试其阻燃性能，探究其双基协同阻燃规律。结果表明，单独添加MSB或DOPS时，极限氧指数（LOI）值分别为27.7%和30.6%，垂直燃烧（UL-94）等级分别为无阻燃级别和V-1级。而当阻燃剂质量分数为10%时，DOPS在复合阻燃剂MSB/DOPS中的质量分数为60%时，复合材料的LOI值为29.7%，达到UL-94 V-0级；与纯EP相比，EP/MSB/DOPS-60%的热释放速率峰值（PHRR）和总热释放量（THR）显著降低，分别为378.56 kW/m2和82.74 MJ/m2，燃烧后形成了更加致密的膨胀炭层，残炭量提升至22.94%，即EP/MSB/DOPS-60%的阻燃性能优于EP/DOPS或EP/MSB。说明磷杂菲和三嗪阻燃剂具有良好的协同阻燃效应，有效提高了EP的阻燃性能。

关键词： 9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物 2,4,6-三-(4-羟基苯亚胺基)三嗪复配环氧树脂协同效应

羟基官能化K掺杂g-C3N4光催化海水合成过氧化氢

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化学与生物工程 2025年第01期 29-34页

作者：骆盼盼游锦芳马诗棋石芹瑕杨树李心忠福州大学环境与安全工程学院闽江学院材料与化学工程学院

从双氰胺出发，以氯化铵、草酸铵为气体模板剂、KCl为热熔盐，经离子热缩聚反应合成了2种羟基官能化K掺杂g-C3N4（ACCN和AOCN）,用于光催化海水合成过氧化氢（H2O2）,考察了ACCN和AOCN的循环使用性能，并通过加入捕获剂探究了H2O2的合... 详细信息

从双氰胺出发，以氯化铵、草酸铵为气体模板剂、KCl为热熔盐，经离子热缩聚反应合成了2种羟基官能化K掺杂g-C3N4（ACCN和AOCN）,用于光催化海水合成过氧化氢（H2O2）,考察了ACCN和AOCN的循环使用性能，并通过加入捕获剂探究了H2O2的合成机理。结果表明，在室温、常压、中性条件下，以空气为分子氧源、乙醇为牺牲剂、模拟太阳光为光源，实现了ACCN、AOCN光催化海水合成H2O2,6 h时H2O2最高生成速率为1 622μmol·g-1·h-1;ACCN、AOCN经离心分离后循环使用5次，催化活性基本保持不变。

关键词：过氧化氢海水可见光分子氧还原 g-C3N4

冲击质量对方形锂离子电池在冲击载荷下动态力学响应和失效模式的影响

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爆炸与冲击 2025年

作者：王涛孟康培刘跃专袁泉黄浩陈晓平宁波工程学院机械与汽车工程学院长安大学能源与电气工程学院

电动汽车在运行过程中容易发生碰撞事故，动力锂离子电池不可避免会受到冲击作用，导致电池不同程度的损伤，而损伤程度的判断对电池的安全使用至关重要。基于上述背景，开展了不同冲击质量对方形锂离子电池动态冲击响应和失效行为影响... 详细信息

电动汽车在运行过程中容易发生碰撞事故，动力锂离子电池不可避免会受到冲击作用，导致电池不同程度的损伤，而损伤程度的判断对电池的安全使用至关重要。基于上述背景，开展了不同冲击质量对方形锂离子电池动态冲击响应和失效行为影响的研究。首先在准静态压缩试验中，采用了6种不同的进给速度对锂离子电池进行挤压测试。试验结果显示，随着进给速度的递增，锂离子电池达到硬短路失效所需的峰值载荷持续减小。这表明，准静态条件下，锂离子电池的短路失效载荷主要由挤压速度决定。然后采用落锤冲击试验，通过调控冲头的质量与冲击速度，系统模拟了锂离子电池可能遭遇的多种冲击工况。研究结果表明，冲击质量和冲击速度是决定锂离子电池动态失效行为的关键因素。在冲击能量恒定的条件下，相较于高速、小质量的冲击条件，低速、大质量的冲头冲击对电芯内部造成的损伤更明显；当冲头质量不变时，提高冲击速度则会提前触发锂离子电池的内短路。

关键词：方形锂离子电池冲击质量冲击速度冲击能量动态失效

基于勒贝格采样的锂电池“单体→成组”迁移驱动寿命预测

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机械工程学报 2025年

作者：吕东祯张斌向家伟温州大学机电工程学院南卡罗来纳大学工程与计算学院

单体电池寿命预测研究是当前的热点，而电池组的退化过程由于涉及多个单体电池的叠加效应，进一步增加了预测的复杂性。一方面，现有电池组寿命预测研究的样本数量较为有限，且过度依赖于对未来电流和电压信息的提前获取，难以实现真正... 详细信息

单体电池寿命预测研究是当前的热点，而电池组的退化过程由于涉及多个单体电池的叠加效应，进一步增加了预测的复杂性。一方面，现有电池组寿命预测研究的样本数量较为有限，且过度依赖于对未来电流和电压信息的提前获取，难以实现真正的寿命预测，无法满足实际应用需求。另一方面，随着机器学习方法的广泛应用，计算资源日益紧张，因此在保证预测准确性的前提下，如何大幅提升预测方法的计算效率成为一项亟待解决的重要课题。为此，首先设计试验对单体电池和电池组之间的退化过程进行了研究。然后，提出了一种基于勒贝格采样的锂电池“单体→成组”迁移驱动寿命预测方法。该方法引入勒贝格采样技术，实现了时间空间特征的提取以及差分模型的构建，优化了目标域和源域之间的邻域差异，快速精准地计算了勒贝格抵达时间的概率分布。在仅采用单体电池的退化数据进行训练后就成功预测了电池组的失效寿命。所提出的方法在早期预测场景以及实时预测场景均获得了1.5%左右的寿命预测误差，在此基础上还实现了毫秒级至秒级的计算效率，整体的预测精度以及计算效率均大幅领先现有诸多成熟的寿命预测方法。

关键词：勒贝格采样寿命预测电池组剩余寿命计算效率

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免耕播种机勒洛三角形镇压轮设计与试验

农机化研究 2025年第3期47卷 130-137页

作者：赵淑红田哲名刘佳明赵国鹏袁溢文杨悦乾东北农业大学工程学院哈尔滨150030

针对免耕播种机镇压轮在地表有残茬时,作业阻力大、作业后种沟土壤平整度差的问题,设计了一种勒洛三角形刚性镇压轮。以镇压轮的定宽高度和宽度为试验因素,以工作阻力、土壤平整度、土壤下陷量为指标,采用中心复合表面试验设计(Central ... 详细信息

针对免耕播种机镇压轮在地表有残茬时,作业阻力大、作业后种沟土壤平整度差的问题,设计了一种勒洛三角形刚性镇压轮。以镇压轮的定宽高度和宽度为试验因素,以工作阻力、土壤平整度、土壤下陷量为指标,采用中心复合表面试验设计(Central Composite Face-centered design, CCF)进行离散元仿真优化试验。对试验数据进行分析并得出回归模型,获得镇压轮最优结构参数。仿真结果表明:镇压轮定宽高度为274.75 mm、宽度为78.49 mm时,作业性能最优;此时,工作阻力为32.73 N、种沟土壤平整度为2.64 mm、土壤下陷量为14.25 mm。与传统镇压轮进行田间对比试验,结果表明:勒洛三角形镇压轮作业后,土壤密度为1.16 g/cm^(3),满足农作物生长所需条件;勒洛三角形镇压轮作业阻力比传统镇压轮减少9.1%、地表平整度提高15.3%。该研究为免耕播种机镇压轮的设计提供新的思路和借鉴。

关键词：免耕播种机镇压轮勒洛三角形离散元平整度定宽

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基于振动分离特性的荔枝振动器结构优化

农机化研究 2025年第4期47卷 9-17页

作者：赵紫艳王慰祖王艳飞李君冼昊岚华南农业大学工程学院广州510642

为了研究荔枝振动分离特性,以此为基础优化振动器结构,利用往复振动采收装置在不同振动参数下对荔枝进行振动分离试验,并采用MatLab软件分析高速相机拍摄的荔枝运动视频,获得荔枝运动参数(轨迹、速度、加速度等)。为了确定振动机构的最... 详细信息

为了研究荔枝振动分离特性,以此为基础优化振动器结构,利用往复振动采收装置在不同振动参数下对荔枝进行振动分离试验,并采用MatLab软件分析高速相机拍摄的荔枝运动视频,获得荔枝运动参数(轨迹、速度、加速度等)。为了确定振动机构的最优工作参数,利用Design-Expert软件处理试验数据并得到回归模型,再通过响应曲面分析振动频率、振幅和振动距离对荔枝分离特性(分离时间、碰撞次数和惯性力)的影响,对回归模型进行优化,结果表明:当振动频率为9.7 Hz、振幅为80 mm、振动距离为29.4 mm时,既能保证较短的分离时间又能减轻荔枝果实所受的机械损伤。为了基于最优工作参数对振动器进行结构优化,以采收效率高和损伤小为目标,以尺寸约束、角度约束和强度约束为约束条件,建立多目标优化模型。优化后的振动器为对心曲柄滑块机构,曲柄长度为56 mm,连杆为127 mm,角速度为62 rad/s。经验证,优化后的振动器可以提高采收效率,减少果实所受损伤,为荔枝振动采收器的设计提供依据。

关键词：荔枝振动采收图像处理分离特性结构优化

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基于北方寒地冻土的螺旋式挖坑机设计与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 157-164,172页

作者：尹大庆王雪苏林峰东北农业大学工程学院哈尔滨150030

针对目前市场上缺少适宜冻土环境作业挖坑机械的问题,以适用于北方寒地的螺旋式挖坑机为研究对象,通过测量哈尔滨的冻土参数并与硬质土壤进行对比,获得工作对象土壤参数。结合移栽白桦树苗所需穴坑尺寸,对挖坑机工作部件进行参数设计。... 详细信息

针对目前市场上缺少适宜冻土环境作业挖坑机械的问题,以适用于北方寒地的螺旋式挖坑机为研究对象,通过测量哈尔滨的冻土参数并与硬质土壤进行对比,获得工作对象土壤参数。结合移栽白桦树苗所需穴坑尺寸,对挖坑机工作部件进行参数设计。根据运动学分析确定了升运土壤的临界转速,对挖坑机的工作参数进行分析,并得到了装置所需的功率。为便于开展试验验证,运用相似理论对试验装置和作业穴坑进行了等比例缩放,试验用钻头长度为400 mm,叶片长度为200 mm,钻尖半径为100 mm,转速大于155 r/min,动力源额定功率为4 kW。试验结果表明:当刀片组合方式为平刀-锯齿刀时,可以获得最短的挖坑时间。研究结果可为北方寒地秋冬季节冻土条件下,树苗移栽时螺旋式挖坑机的设计提供参考。

关键词：挖坑机螺旋式冻土钻头

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理论研究IIB族金属二氢化物分子的基态性质

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 1-7页

作者：张志鹏杨培龙涂喆研李仁忠西安工程大学理学院西安710048 西安工程大学环境与化学工程学院西安710048

基于小核能量一致性相对论赝势,采用密度泛函理论和耦合簇理论,分别在标量和二分量水平上计算研究了MH_(2)(M=Zn,Cd,Hg,Cn)分子的平衡键长和振动频率.计算结果显示,HgH_(2)和CnH_(2)的自旋轨道耦合效应较为明显.采用的8种泛函总体较好... 详细信息

基于小核能量一致性相对论赝势,采用密度泛函理论和耦合簇理论,分别在标量和二分量水平上计算研究了MH_(2)(M=Zn,Cd,Hg,Cn)分子的平衡键长和振动频率.计算结果显示,HgH_(2)和CnH_(2)的自旋轨道耦合效应较为明显.采用的8种泛函总体较好地评估了自旋轨道耦合效应.耦合簇理论计算的ZnH_(2)、CdH_(2)、HgH_(2)的键长和Σ_(u)振动频率与实验值偏差略大,这可能是由于其多参考态特性较明显.二分量PBE泛函计算的键长和Σ_(u)振动频率与实验值最接近.目前最重的CnH_(2)相关研究未见报道,研究给出了其键长和振动频率的理论值.

关键词：金属二氢化物密度泛函理论耦合簇理论标量相对论自旋轨道耦合

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