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标准化二氧化碳还原反应中的同位素溯源方法

Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 1-3页

作者：李晶晶姜淑娟宋少青宁波工程学院新能源学院浙江宁波330013 宁波大学材料科学与化学工程学院浙江宁波315211

自工业革命以来,二氧化碳(CO_(2))排放量迅速增加.将二氧化碳通过催化反应转化为高附加值产物,被认为是重要的减污降碳策略.然而,由于CO_(2)还原反应产物的多样性以及催化剂制备过程中可能残留的有机物质,导致难以准确评估催化剂的真实... 详细信息

自工业革命以来,二氧化碳(CO_(2))排放量迅速增加.将二氧化碳通过催化反应转化为高附加值产物,被认为是重要的减污降碳策略.然而,由于CO_(2)还原反应产物的多样性以及催化剂制备过程中可能残留的有机物质,导致难以准确评估催化剂的真实活性.尽管13CO_(2)同位素溯源技术已被广泛用于确定还原产物的碳源,但其严谨性不足可能导致溯源结果失真,影响了CO_(2)还原领域的发展.为了解决CO_(2)还原反应中催化剂活性评估的难题,汪圣尧等深入研究了同位素示踪原理,提出标准化同位素追溯新方法(Nat.Commun.,2023,14,2534).尽管气-质谱联用技术被视为普适方法,但现有方法难以充分分离复杂混合气体样品,因此需要谨慎对待溯源结果.13C-NMR光谱法常用于液体产物示踪,但由于自然界中存在13C同位素,这在一定程度上影响了同位素示踪技术的精确性.而1H-NMR因能识别与13C同位素相关的氢原子的特征分裂模式,而成为一种可行的替代方案.研究指出,同位素追踪在CO_(2)减排中的应用复杂,需要选择合适的气相色谱条件实现产物的有效分离,以确保溯源结果的可靠性.该研究还建立了同位素溯源检测的标准方法,并提供了同位素标记物的质谱指纹图谱.对于理解同位素溯源过程和推动CO_(2)还原研究具有重要意义.综上,对于CO_(2)还原反应潜在产物的溯源研究已成为衡量催化剂真实性能的关键指标之一.文章提出的标准化同位素溯源方法可作为该领域研究的可靠标准,并为实现真实可靠的CO_(2)还原反应提供有力保障.

关键词： CO_(2)还原同位素溯源标准化气-质联用技术方法

DP-GH4169合金在Delta工艺中的热变形行为及机制

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稀有金属 2024年第5期48卷 651-659页

作者：张海燕程明胡如夫张士宏赵忠宁波工程学院机械与汽车工程学院中国科学院金属研究所

相是镍基变形高温合金GH4169合金中主要强化相γ″的稳定相，以δ时效处理后的GH4169 （Delta processed GH4169, DP-GH4169）合金为研究对象，通过等温恒应变速率压缩实验，在温度为954～996℃和应变速率为0.001～0.1 s-1的范围内研究... 详细信息

相是镍基变形高温合金GH4169合金中主要强化相γ″的稳定相，以δ时效处理后的GH4169 （Delta processed GH4169, DP-GH4169）合金为研究对象，通过等温恒应变速率压缩实验，在温度为954～996℃和应变速率为0.001～0.1 s-1的范围内研究了该合金在Delta工艺中的热变形行为，获得了合金的热变形激活能和应变速率敏感因子，建立了功率耗散图。通过光学显微镜（OM）、透射电镜（TEM）和电子背散射衍射（EBSD）分析了该合金在Delta工艺热变形时的变形机制和微观组织演变机制。结果表明，DP-GH4169合金在Delta工艺热变形中的微观组织演变机制为动态再结晶（DRX）和片层状δ相的球化；变形激活能为332.276 kJ·mol-1；片层状δ相的球化行为与晶界滑移机制的相互作用，导致合金在应变速率范围为0.001～0.1 s-1变形时应变速率敏感因子的变化规律不同；基于功率耗散图，DP-GH4169合金在高于980℃变形时，高应变速率更有利于获得细晶；在温度为957～971℃和应变速率为0.001～0.004 s-1的范围内变形时，DP-GH4169合金发生了超塑性变形。

关键词：变形行为 GH4169合金 Delta工艺(DP) 功率耗散图 δ相

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45钢激光熔覆TiC涂层的制备及性能

金属热处理 2024年第3期49卷 269-274页

作者：刘志玲常明丰韩贵生戴姣燕徐金富长安大学材料科学与工程学院陕西西安710061 宁波工程学院材料与化学工程学院浙江宁波315211

利用Ni60+TiC梯度层结构,通过CO_(2)恒流激光器在45钢表面制备了TiC涂层,研究了工艺参数(激光功率、搭接率和扫描速率)对TiC涂层组织和性能的影响。结果表明,随着激光功率和扫描速率的增加,涂层表面裂纹先减后增,当激光功率为4.0 kW,扫... 详细信息

利用Ni60+TiC梯度层结构,通过CO_(2)恒流激光器在45钢表面制备了TiC涂层,研究了工艺参数(激光功率、搭接率和扫描速率)对TiC涂层组织和性能的影响。结果表明,随着激光功率和扫描速率的增加,涂层表面裂纹先减后增,当激光功率为4.0 kW,扫描速率为400 mm/min时,涂层表面裂纹消失;随着搭接率的增加,涂层表面裂纹先增后减,搭接率至50%时,涂层表面裂纹消失。最佳工艺参数为:激光功率4.0 kW、扫描速率400 mm/min、搭接率50%,其处理后的TiC梯度涂层厚度约为1.2 mm,与基体层呈冶金结合,最表层组织为树枝状TiC及少量Ni基固溶体,梯度层组织为TiC+Ni基固溶体,TiC含量由表及里呈梯度减少,Ni基固溶体含量由表及里呈梯度增加;TiC涂层的显微硬度由表及里从1968 HV0.2梯度下降至240 HV0.2;TiC涂层的磨损率为1.757×10^(-15)m^(3)/(N·m)。

关键词： TiC涂层梯度层工艺参数摩擦磨损

剪力钉构造措施对UHPC模板-现浇NC界面黏结性能的影响

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复合材料学报 2024年

作者：温小栋龚文波周明殷光吉邓泽玮宁波工程学院建筑与交通工程学院

为了研究预制超高性能混凝土UHPC与普通混凝土（NC）界面的黏结滑移性能，以预制UHPC表面剪力钉的密度和分布间距为试验参数，完成了12组UHPC-NC复合试件的双面剪切试验。结果表明，设置剪力钉构造措施的试件其破坏形态主要有3种，分别... 详细信息

为了研究预制超高性能混凝土UHPC与普通混凝土（NC）界面的黏结滑移性能，以预制UHPC表面剪力钉的密度和分布间距为试验参数，完成了12组UHPC-NC复合试件的双面剪切试验。结果表明，设置剪力钉构造措施的试件其破坏形态主要有3种，分别为(a) UHPC-NC黏结面与UHPC剪力钉均发生剪切破坏；(b) UHPC-NC黏结面剪切破坏、UHPC剪力钉同时发生剪切和剥离破坏；(c) UHPC-NC黏结面剪切破坏、NC基体轴压破坏。剪力钉密度与分布间距对UHPC-NC试件的黏结面抗剪强度有显著影响；尤其是剪力钉密度，黏结面抗剪强度随着剪力钉密度呈抛物线增长关系。在相同剪力钉密度下，剪力钉分布间距较大试件的黏结面抗剪强度比间距较小试件提高了19.04%～41.74%。基于现有模型及试验结果，建立了考虑黏结面破坏形态及抗剪试验方法的预制UHPC-NC黏结面抗剪强度的计算公式，其计算值与试验值吻合度较高，可为UHPC-NC复合试件的界面设计提供参考。

关键词： UHPC-NC复合试件抗剪强度破坏形态剪力钉密度分布间距

纳米TiO微球的制备及光催化降解气相苯特性

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功能材料 2024年

作者：杜晶晶赵军伟施飞程晓民宁波工程学院机械工程学院宁波工程学院机械工程学院

以四氯化钛和尿素为原料,通过溶剂热法制备了纳米TiO2微球。利用XRD、FE-SEM、TEM、UVVis、BET测试手段对样品的组成、结构、形貌、光学性能、比表面特性进行分析,以气相苯为目标降解物,研究不同溶剂热时间所制备的微球对光催化活性的... 详细信息

以四氯化钛和尿素为原料,通过溶剂热法制备了纳米TiO2微球。利用XRD、FE-SEM、TEM、UVVis、BET测试手段对样品的组成、结构、形貌、光学性能、比表面特性进行分析,以气相苯为目标降解物,研究不同溶剂热时间所制备的微球对光催化活性的影响。结果表明,随溶剂热时间的延长,TiO2微球结构经历了实心-核壳-空心的演变过程,但均由20 nm以下的颗粒组成。此类微球的光吸收带边出现明显“蓝移”现象,且光吸收性能较P25 TiO2要高,比表面积是其3～5倍。其中溶剂热时间为6 h所制备的核壳结构微球光催化活性最佳,降解气相苯的矿化率高达93%,高于P25 TiO2近3倍,分析表明,该优异性能得益于核壳结构对光的充分反射吸收和高比表面积导致的吸附协同光催化特性。

关键词：纳米TiO 微球溶剂热法中空核壳结构光催化气相苯

氮磷硫共掺杂生物质基多孔炭的制备及其电化学性能

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农业工程学报 2024年

作者：杨旋于学文许圣豪卢贝丽黄彪林冠烽宁波工程学院新能源学院福建农林大学材料工程学院

为了提升农林废弃物在储能领域的高附加值利用，该研究以杉木屑为原料，磷酸三聚氰胺为磷、氮源，基于冷冻NaOH/硫脲体系溶解木质原料中纤维素，通过一步热解制备氮、磷、硫共掺杂多孔炭，并考察活化温度、NaOH/杉木屑质量比和冷冻条件... 详细信息

为了提升农林废弃物在储能领域的高附加值利用，该研究以杉木屑为原料，磷酸三聚氰胺为磷、氮源，基于冷冻NaOH/硫脲体系溶解木质原料中纤维素，通过一步热解制备氮、磷、硫共掺杂多孔炭，并考察活化温度、NaOH/杉木屑质量比和冷冻条件对多孔炭结构及电化学性能的影响。通过X射线光电子能谱(XPS, X-ray photoelectron spectroscop)和比表面积分析仪(BET,Brunauer-Emmett-Teller)研究多孔炭的表面结构和孔隙结构；采用循环伏安(CV,cyclic voltammetry)、恒流充放电(GCD,galvanostatic charge/discharge)和交流阻抗(EIS,electrochemical impedance spectroscopy)等测试手段表征其电化学性能。研究结果表明：随着活化温度和NaOH/杉木屑质量比的增加，多孔炭的表面积、全孔孔容和比电容呈现先增加后减小的趋势；冷冻条件和磷酸三聚氰胺的加入可以增加多孔炭的比表面积和全孔孔容，提升电化学性能。当活化温度900℃，NaOH/杉木屑质量比为1.2时，制备的氮、磷、硫共掺杂多孔炭的比表面积为2 048 m2/g，全孔孔容为1.655 cm3/g，介孔率为99.7%，氮、磷、硫的含量为3.41%、0.29%、1.40%。三电极体系下、6 mol/L KOH电解液中，当电流密度0.5 A/g时，比电容可达261 F/g。用NPS-900-1.2组装的对称超级电容器5 A/g电流密度条件下，比电容值为108 F/g，循环5 000次后库伦效率接近100%，电容保持率为92%。对称的超级电容器功率密度为248 W/kg时，能量密度可达17.2 Wh/kg。该研究为农林废弃物制备高性能超级电容器提供了参考依据。

关键词：生物质电化学性能杉木屑磷酸三聚氰胺 NaOH/硫脲体系掺杂多孔炭

结合Kd-树和熵编码的密文图像可逆数据隐藏

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中国图象图形学报 2024年第2期29卷 395-407页

作者：金丹徐达文长安大学信息工程学院西安710064 宁波工程学院网络空间安全学院宁波315211

目的密文图像可逆数据隐藏技术既可以保证载体内容不被泄露,又可以传递秘密信息,在军事、医疗等方面发挥着重要的作用。然而,以往的大多数方法存在图像冗余未被充分利用、数据嵌入容量不足等问题。为解决这些问题,提出了一种结合Kd-树... 详细信息

目的密文图像可逆数据隐藏技术既可以保证载体内容不被泄露,又可以传递秘密信息,在军事、医疗等方面发挥着重要的作用。然而,以往的大多数方法存在图像冗余未被充分利用、数据嵌入容量不足等问题。为解决这些问题,提出了一种结合Kd-树和熵编码的高容量密文图像可逆数据隐藏算法。方法该方法在图像加密之前需要对图像应用中值边缘检测(median-edge detector,MED)算法计算预测误差,并把得到的预测误差绝对值图像划分为两个区域:S0区域和S1区域。根据Kd-树标签算法和熵编码生成辅助信息,在对图像使用加密密钥Ke加密之后嵌入辅助信息,生成加密图像;在秘密数据嵌入阶段,根据附加信息和数据隐藏密钥嵌入秘密数据,生成载密图像;在解密阶段可以根据附加信息、图像加密密钥和数据隐藏密钥提取秘密数据并无损恢复图像。结果实验测试了BOWS-2(break our watermarking system 2nd)数据集,平均嵌入容量为3.910 bit/像素。与现有的几种方法进行比较,该算法可以获得更高的秘密数据嵌入容量。结论该方法在图像加密前腾出空间,与相关算法相比,实现了更高的嵌入容量,并且可以实现原始图像的无损恢复。

关键词：图像加密 Kd-树标签 MED预测器可逆数据隐藏(RDH) 预测误差

GH4169合金DP工艺中的热变形行为及应变补偿本构模型

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兵器材料科学与工程 2024年第3期47卷 1-7页

作者：贡宣洋张海燕赵忠宁波工程学院机械与汽车工程学院浙江宁波315336

针对GH4169合金的Delta工艺(delta process,DP),以δ时效处理后的GH4169(delta processed GH4169,DP-GH4169)合金为研究对象,用Gleeble-3800热/力模拟试验机在温度为954~996℃和应变率为0.005~0.1 s^(-1)下对DP-GH4169合金进行等温恒应变率压缩试验,分析其热变形行为。基于Arrhenius模型和考虑应变对材料参数的影响,建立DP-GH4169合金的应变补偿本构模型。结果表明:DP-GH4169合金热变形中的主要软化机制为动态再结晶和片层状δ相球化;当应变率高于0.01 s^(-1)时,合金发生了不连续屈服行为;当应变大于0.8后,由于加工硬化作用大于软化作用,流动应力和变形激活能随应变增大而增大;建立的应变补偿本构模型具有较好的预测精度,线性相关系数R和平均相对误差分别为0.9915和4.2498%,能用于表征DP-GH4169合金热变形时的流动应力。

关键词： DP工艺 GH4169合金热变形本构模型

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利用生物阻抗无损测定养殖活大黄鱼组分

食品科学 2024年第10期45卷 281-289页

作者：李增蔚陆晶红余梦海吴杰杨敏梁艳邓尚贵袁鹏翔浙江海洋大学食品与药学学院浙江舟山316000 舟山技师学院海洋工程学院浙江舟山316000 宁波工程学院机械与汽车工程学院浙江宁波315000

针对养殖活大黄鱼组分极难检测问题,通过测定和分析活大黄鱼背、腹部肌肉2、5、20、50、100kHz阻抗和蛋白质、脂肪、水分等关键组分之间的关系,建立利用2kHz低频阻抗无损评估活鱼蛋白质和水分含量、利用100kHz高频阻抗无损评估活鱼脂肪... 详细信息

针对养殖活大黄鱼组分极难检测问题,通过测定和分析活大黄鱼背、腹部肌肉2、5、20、50、100kHz阻抗和蛋白质、脂肪、水分等关键组分之间的关系,建立利用2kHz低频阻抗无损评估活鱼蛋白质和水分含量、利用100kHz高频阻抗无损评估活鱼脂肪含量的最佳函数模型(r=0.830~0.922,P<0.001),并通过实验验证了预测模型的准确性(r≥0.900)。通过分析活大黄鱼组分、肌肉微观结构、阻抗之间的相关性发现:肌纤维平均面积随蛋白质含量增多及水分含量减少而增加,并与2kHz阻抗呈正相关;肌纤维密度、细胞胞外间隙面积随着蛋白质含量增多及水分含量减少而减少,并与2kHz阻抗呈负相关;脂肪细胞直径、体积随脂肪的沉积而增加,并与100kHz阻抗有显著回归关系。该研究实现了利用生物阻抗无损、快速评估养殖活大黄鱼的脂肪、蛋白质、水分等组分,并明确了阻抗预测活鱼组分的内在原因,可帮助养殖企业实现定向养殖,并有利于消费者定向选择最优产品。

关键词：活鱼生物阻抗组分无损检测