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化工过程中的电子传递、质子传递和分子传递

化工学报 2024年第3期75卷 1052-1064页

作者：李诗浩吴振华赵展烽吴洪杨冬石家福姜忠义天津大学化工学院天津300072 天津大学环境科学与工程学院天津300072

随着“绿色化学”和“可持续发展”概念以及“碳达峰、碳中和”(双碳)目标的相继提出与推进,化学工业逐步进入绿色化、高端化、智能化发展新阶段。对于包含反应的化工过程有非常经典的“三传一反”理论,以反应动力学为核心,以动量传递... 详细信息

随着“绿色化学”和“可持续发展”概念以及“碳达峰、碳中和”(双碳)目标的相继提出与推进,化学工业逐步进入绿色化、高端化、智能化发展新阶段。对于包含反应的化工过程有非常经典的“三传一反”理论,以反应动力学为核心,以动量传递、热量传递与质量传递为基础,揭示了物质、能量传递与化学反应的协同强化规律,对化工领域的发展具有重要和深远意义。近年来,由于光能、电能等清洁能源以及绿色生物制造、光电化学工程等新学科引入化工反应过程中,以电子传递、质子传递和分子传递为代表的三类传递现象得到了广泛关注和大量研究,为“三传一反”理论注入了新的活力。在此背景下,尝试将电子传递、质子传递和分子传递三类现象进行分析和介绍,针对不同化学反应的特点,初步总结了通过电子传递、质子传递和分子传递过程的单独或协同强化,以实现传递过程与化学反应过程的高度匹配,进而实现化学反应效率的显著提升。

关键词：电子传递质子传递分子传递化工过程化学反应生物催化太阳能

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基于3,6-二氯噻吩并[3,2-b]噻吩的共轭聚合物的直接芳基化缩聚合成及其半导体性质

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高分子学报 2024年第1期55卷 36-47页

作者：林琳琳张栩文石毅博邓云峰耿延候天津大学材料科学与工程学院天津300350 天津大学-新加坡国立大学福州联合学院天津大学国际校区福州350205

以β位氯代的噻吩衍生物3,6-二氯噻吩并[3,2-b]噻吩(2ClTT)为C-H单体、溴代噻吩取代吡咯并吡咯二酮(DPPC14-Br)或溴代异靛蓝(IIDC14-Br)为C-Br单体,采用直接芳基化缩聚(DArP)合成了共轭聚合物DPP-2ClTT和IID-2ClTT.氯原子的引入可大幅... 详细信息

以β位氯代的噻吩衍生物3,6-二氯噻吩并[3,2-b]噻吩(2ClTT)为C-H单体、溴代噻吩取代吡咯并吡咯二酮(DPPC14-Br)或溴代异靛蓝(IIDC14-Br)为C-Br单体,采用直接芳基化缩聚(DArP)合成了共轭聚合物DPP-2ClTT和IID-2ClTT.氯原子的引入可大幅提高并噻吩α-C-H键的反应活性,理论计算表明,2ClTT的直接芳基化反应活性与文献报道的高活性氯代联噻吩C-H单体的活性相当.此外,利用氯原子较强的电负性,可以降低聚合物的前线轨道能级,DPP-2ClTT和IID-2ClTT的HOMO/LUMO能级分别为-5.35/-3.66 eV和-5.88/-3.73 eV.由于具有合适的HOMO和LUMO能级以及离域的HOMO和LUMO轨道,以DPP-2ClTT为活性层制备的有机薄膜晶体管(OTFT)表现出双极传输特性,最高电子和空穴迁移率分别为1.36和0.89 cm^(2)/V/s. IID-2ClTT具有较低的HOMO能级以及较为定域的HOMO轨道,因而该聚合物在OTFT器件中表现出n型传输特性,最高电子迁移率为0.029 cm^(2)/V/s.相比于IID-2ClTT,DPP-2ClTT高的电子迁移率可归因于其好的骨架平面性、有序的分子堆积以及优异的薄膜形貌.

关键词：共轭聚合物直接芳基化缩聚噻吩衍生物载流子迁移率有机薄膜晶体管

考虑产能需求方交期和价格敏感的产能分享平台定价策略

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控制与决策 2024年第2期39卷 625-632页

作者：赵道致冯慧中天津大学管理与经济学部天津300072

基于双边市场理论,考虑产能分享双边市场具有网络外部性特性,同时考虑产能需求方对加工交期和价格敏感,研究垄断型制造业产能分享平台的定价策略.首先,建立平台和双边用户的两阶段决策模型;然后,通过计算求解探索了注册费和交易费收费... 详细信息

基于双边市场理论,考虑产能分享双边市场具有网络外部性特性,同时考虑产能需求方对加工交期和价格敏感,研究垄断型制造业产能分享平台的定价策略.首先,建立平台和双边用户的两阶段决策模型;然后,通过计算求解探索了注册费和交易费收费模式下的平台均衡利润,并分析了交叉网络外部性等外生变量对各方决策和平台利润的影响.研究发现:注册费模式下的平台均衡利润大于固定交易费模式下的平台均衡利润;两种定价模式下的平台利润与双边用户的网络外部性均正相关,与产能需求方的交期预期偏差均负相关,与产能需求方的产能价格预期均正相关;产能需求方的交期敏感度在实际交期早于或晚于预期交期时对平台利润有不同影响,产能需求方的产能价格敏感度在产能实际价格低于或高于预期价格时对平台利润也有不同影响.

关键词：产能分享平台定价双边平台交期敏感价格敏感平台利润

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基于组合模型的复杂系统超多目标优化算法

计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1201-1212页

作者：游雄雄牛占文天津大学管理与经济学部天津300072

代理模型辅助进化算法广泛用于昂贵的复杂工程系统优化设计,能够加速找到问题的最优解集。然而,单个模型预测性能依赖于具体问题,并且随着目标个数的增加,预测性能的不确定性将随之增加。因此,提出一种基于组合模型的复杂系统超多目标... 详细信息

代理模型辅助进化算法广泛用于昂贵的复杂工程系统优化设计,能够加速找到问题的最优解集。然而,单个模型预测性能依赖于具体问题,并且随着目标个数的增加,预测性能的不确定性将随之增加。因此,提出一种基于组合模型的复杂系统超多目标优化算法。首先,建立组合代理模型并结合随机参考向量替代机制,以更好地搜索超多目标问题的非支配解集。其次,基于改进的统计下限最小值(LCB)准则及自适应个体选择策略选择优秀个体进行真实评估,以更新组合代理模型,使其能更好地辅助算法找到最优解集。最后,通过所提算法与已有代理模型进化算法在一系列测试函数和工程优化实例上的对比结果表明,所提算法具有良好的性能和潜力。

关键词：超多目标优化组合代理模型统计下限最小值准则个体选择策略

基于小波去噪和卷积神经网络的发动机爆震识别

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航空动力学报 2024年第7期39卷 151-160页

作者：胡春明刘铮刘娜宋玺娟杜春媛天津大学内燃机研究所天津300072 天津大学机械工程学院天津300072

在活塞式航空煤油发动机上进行爆震试验研究,首先使用小波去噪对发动机缸压信号进行噪声提取,然后对0°~45°曲轴转角内的噪声信号进行快速傅里叶变换将一维时域噪声信号展开成二维时频域特征图,最后将特征图输入到训练好的卷积神经网络... 详细信息

在活塞式航空煤油发动机上进行爆震试验研究,首先使用小波去噪对发动机缸压信号进行噪声提取,然后对0°~45°曲轴转角内的噪声信号进行快速傅里叶变换将一维时域噪声信号展开成二维时频域特征图,最后将特征图输入到训练好的卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)中进行爆震识别.验证结果表明:轻微和严重爆震都会在10°~30°曲轴转角内产生幅值较大噪声信号,与无爆震循环的时频域特征图有明显区别;在爆震特征提取上小波去噪要优于带通滤波,在爆震特征识别上CNN方法要优于支持向量机(support vector machine,SVM)方法;小波去噪和CNN结合的爆震识别方法对发动机4种不同运行工况的爆震识别准确率都能达到91%以上;小波去噪结合CNN方法对爆震循环的查准率为83.16%,查全率高达98.79%,能够准确地识别出发动机的爆震循环.

关键词：爆震识别活塞式航空煤油发动机小波分析小波去噪深度学习卷积神经网络

媒体情绪与企业风险承担——基于机器学习和文本分析的证据

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系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 1869-1895页

作者：宫晓莉徐小惠熊熊青岛大学经济学院青岛266071 天津大学复杂管理系统实验室天津300072 天津大学管理与经济学部天津300072

媒体舆论作为企业运营过程中与外界信息交互的重要渠道,能够通过信息加工和反馈潜移默化地影响企业决策.基于优化机器学习方法测量得到的媒体情绪得分,本文发现媒体情绪会抑制企业风险承担,这一结论经过充分稳健性检验后仍然成立.机制... 详细信息

媒体舆论作为企业运营过程中与外界信息交互的重要渠道,能够通过信息加工和反馈潜移默化地影响企业决策.基于优化机器学习方法测量得到的媒体情绪得分,本文发现媒体情绪会抑制企业风险承担,这一结论经过充分稳健性检验后仍然成立.机制分析表明,媒体情绪主要通过影响信息不对称程度、感染投资者情绪和加剧分析师羊群行为实现对企业风险承担的抑制效应.异质性分析表明相比于负面媒体情绪,正面媒体情绪在这一过程中起主导作用.除此之外,这一抑制效应在行业竞争程度更激烈、外部监督程度更严格时显著性降低,且在融资约束更高、金融化程度更高、高管在职消费现象更严重时更加明显.本文的研究不仅有助于厘清媒体情绪对企业风险承担的影响方式和途径,对于如何利用媒体力量助力企业风险决策和价值提升,促进实体经济高质量发展也有一定的政策启示.

关键词：媒体情绪机器学习企业风险承担信息不对称投资者情绪

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微通道内气液流动与传质特性的研究进展

化工进展 2024年第1期43卷 34-48页

作者：袁谅从海峰李鑫钢天津大学化工学院天津300354 天津大学浙江研究院浙江宁波315201

微化工过程具有高效、安全、节能、体积小和高传热传质率等方面的固有优势,其在气液非均相传质与反应强化领域表现出巨大的发展潜力。本文系统论述了微通道内气液两相流动与传质特性的研究现状,总结了微通道内气液两相流型及分布情况,... 详细信息

微化工过程具有高效、安全、节能、体积小和高传热传质率等方面的固有优势,其在气液非均相传质与反应强化领域表现出巨大的发展潜力。本文系统论述了微通道内气液两相流动与传质特性的研究现状,总结了微通道内气液两相流型及分布情况,从操作条件和微通道设计等方面分析了影响两相流型的关键因素,并讨论了多种因素对传质与过程强化的影响方式,对目前研究的微通道内气液两相的传质模型进行了总结分类。以气液两相在主要流动通道的流动形态为基准,分类介绍了多种气液两相微反应器的最新研究进展。文中指出进一步探究微化工过程强化方式以及开发新型气液微通道反应器仍是未来微化工研究的重点发展方向。

关键词：微化工技术气液流动传质与反应过程强化

非均相单宁酸-锆介孔材料制备及其CO_(2)环加成反应催化性能

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化工进展 2024年第5期43卷 2803-2810页

作者：冯帮满岳成光王美岩王悦马新宾天津大学化工学院天津300350 天津大学浙江研究院浙江宁波315201

CO_(2)和环氧化物的环加成反应是一种有效且可持续的CO_(2)化工转化策略,其产品环碳酸酯在锂离子电池、高分子材料等领域具有广泛应用。其中环氧化物的开环被认为是该反应的关键步骤,因此构筑具有高效环氧化物吸附活化位点的催化剂至关... 详细信息

CO_(2)和环氧化物的环加成反应是一种有效且可持续的CO_(2)化工转化策略,其产品环碳酸酯在锂离子电池、高分子材料等领域具有广泛应用。其中环氧化物的开环被认为是该反应的关键步骤,因此构筑具有高效环氧化物吸附活化位点的催化剂至关重要。本文通过单宁酸与锆离子的配位作用,“一锅法”制备同时含有锆金属中心作为Lewis酸位点和酚羟基作为氢键作用位点的非均相单宁酸-锆介孔材料TA-Zr-2。XPS和环氧丙烷TPD-MS结果表明,与同为锆基多孔材料的UiO-66相比,TA-Zr-2的锆金属中心具有更强的Lewis酸性,对环氧丙烷具有更强的吸附活化作用。在TA-Zr-2的基础上通过冷冻干燥优化处理得到了具有更大比表面积和合适孔体积的TA-Zr-2-FD材料,25℃下催化性能提升1倍,24h的碳酸丁烯酯收率达97.6%。本文使用简单绿色的制备方法,构建了具有较大比表面积的单宁酸-锆介孔材料,锆Lewis酸位点和酚羟基氢键位点的耦合使其具有良好的环氧化物吸附活化作用,利于环氧化物的开环,使得该催化剂在25℃下表现出良好的CO_(2)环加成反应催化性能。

关键词： CO_(2)转化环加成反应环状碳酸酯介孔材料

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基于分层潜在语义驱动网络的事件检测

计算机研究与发展 2024年第1期61卷 184-195页

作者：肖梦南贺瑞芳马劲松天津大学智能与计算学部天津300350 天津市认知计算与应用重点实验室(天津大学) 天津300350

事件检测旨在检测句子中的触发词并将其分类为预定义的事件类型.如何有效地表示触发词是实现该任务的核心要素.目前基于表示的方法通过复杂的深度神经网络来学习候选触发词的语义表示,以提升模型性能.然而,其忽略了2个问题:1)受句子语... 详细信息

事件检测旨在检测句子中的触发词并将其分类为预定义的事件类型.如何有效地表示触发词是实现该任务的核心要素.目前基于表示的方法通过复杂的深度神经网络来学习候选触发词的语义表示,以提升模型性能.然而,其忽略了2个问题:1)受句子语境的影响,同一个触发词会触发不同的事件类型;2)受自然语言表达多样性的影响,不同的触发词会触发同一个事件类型.受变分自编码器中隐变量及其他自然语言处理(natural language processing,NLP)任务中分层结构的启发,提出基于分层潜在语义驱动网络(hierarchical latent semantic-driven network,HLSD)的事件检测方法,通过句子和单词的潜在语义信息来辅助缓解以上2个问题.模型从文本表示空间中分层降维到新的潜在语义空间,探索事件宏微观语境中更本质的影响信息.首先,通过BERT对候选句子进行编码,得到句子的表示和句子中单词的表示;其次,设计一个双重的潜在语义机制,并采用VAE挖掘句子和单词级潜在语义;最后,从不同粒度的上下文角度,提出采用一个由粗到细的分层结构来充分使用句子和单词的潜在信息,从而提升模型的性能.ACE2005英文语料库上的实验结果表明,所提方法的F1值在事件检测任务上达到了77.9%.此外,在实验部分对以上2个问题进行了定量分析,证明了所提方法的有效性.

关键词：潜在语义分层结构变分自编码器表示学习事件检测