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生物质添加对脱油沥青气化的影响及动力学研究

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煤炭转化 2024年第3期47卷 103-112页

作者：田朕韩洋代正华周峰王辅臣华东理工大学资源与环境工程学院上海煤气化工程技术研究中心上海200237 新疆大学化工学院乌鲁木齐830046 中国石化镇海炼化分公司氢能制造部浙江宁波315207

应用气化技术将脱油沥青(DOA)转化为合成气是一种环保、高效提升脱油沥青附加值的方法。但脱油沥青气化反应活性较低且气化炭黑生成量大,而生物质中的碱金属元素可以有效催化化石燃料的气化反应,故选用稻草秸秆(RS)与脱油沥青共气化以... 详细信息

应用气化技术将脱油沥青(DOA)转化为合成气是一种环保、高效提升脱油沥青附加值的方法。但脱油沥青气化反应活性较低且气化炭黑生成量大,而生物质中的碱金属元素可以有效催化化石燃料的气化反应,故选用稻草秸秆(RS)与脱油沥青共气化以提升脱油沥青的气化反应速率。采用常压热重分析仪(TGA)考察了DOA和RS在不同掺混比(m_(DOA):m_(RS)分别为9:1,8:2,7:3,1:1,3:7)下共气化的反应特性,并与DOA单独气化的反应特性进行了对比。采用SEM-EDS对共气化产物进行微观形貌和元素分布表征,选择Coats-Redfern法配合Malek最概然机理函数计算共气化动力学相关参数及动力学方程。结果表明:RS主要通过灰分中含有的钾元素催化气化反应,共气化过程中钾由RS转移到DOA表面,在DOA表面通过扩张孔隙形成了新的孔隙,增加了气化反应活性位点;当DOA与RS的掺混比为3:7时,共气化的协同作用最明显,与DOA单独气化相比,活化能降低约94.7 kJ/mol。

关键词：脱油沥青生物质气化协同效应动力学

石油沥青/聚丙烯腈静电纺碳纳米纤维的制备工艺优化及其性能

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纺织学报 2024年第8期45卷 107-115页

作者：王永政黄林涛宋付权浙江海洋大学石油化工与环境学院浙江舟山316022 宁波杉杉硅基材料有限公司浙江宁波315100 常州大学石油与天然气工程学院江苏常州213000

为实现石油沥青的高值化利用,通过静电纺丝技术制备了沥青/聚丙烯腈复合纳米纤维,并经过预氧化和炭化处理制备了复合碳纳米纤维。采用Box-Behnken响应面法研究了纺丝参数对纤维直径的影响,通过调整石油沥青比例和热处理温度研究了预氧... 详细信息

为实现石油沥青的高值化利用,通过静电纺丝技术制备了沥青/聚丙烯腈复合纳米纤维,并经过预氧化和炭化处理制备了复合碳纳米纤维。采用Box-Behnken响应面法研究了纺丝参数对纤维直径的影响,通过调整石油沥青比例和热处理温度研究了预氧化和炭化过程中纤维的结构转变。结果表明:影响纤维直径的静电纺丝参数主次顺序依次为推流速度、纺丝电压和接收距离;响应面法模型预测值与最佳工艺条件下纤维直径实测值的相对误差为9.13%;当预氧化温度为250℃时,预氧化丝具有最大芳构化指数,其相应预氧化度最高;炭化温度与复合碳纳米纤维的石墨化程度呈正相关,随着炭化温度的升高,纤维直径大幅减小,复合碳纳米纤维石墨结构有序性逐渐增加。

关键词：石油沥青聚丙烯腈静电纺丝碳纳米纤维 Box-Behnken响应面法

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单纳米粒子表面的甲醇电催化氧化过程

Chinese Journal of Catalysis 2024年第2期57卷 59-67页

作者：周湘淇李丽丽王俊刚李展波邵希吉程付鹏张林娟王建强 Akhil Jaing 林涛静超中国科学院上海应用物理研究所中国科学院微观界面物理与探测重点实验室中国上海201800 上海应用技术大学化学与环境工程学院中国上海201418 深圳技术大学新材料与新能源学院中国广东深圳518118 山东大学晶体材料国家重点实验室晶体材料研究院中国山东济南250100 湖南师范大学化学化工学院化学生物学及中药分析教育部重点实验室中国湖南长沙410081 韶关学院智能工程学院物理系中国广东韶关512005 诺丁汉大学药学院再生医学与细胞诊疗生物电子实验室英国诺丁汉中国科学院大学中国北京100049

由于全球资源短缺和环境污染等问题日益加剧,开发利用洁净高效的新能源已成为当今社会研究热点.其中,直接甲醇燃料电池(DMFC)具有低温启动、无需重整制氢、洁净环保和体积小巧等特性,展现出较好的应用前景.DMFC的阳极反应为甲醇氧化反应... 详细信息

由于全球资源短缺和环境污染等问题日益加剧,开发利用洁净高效的新能源已成为当今社会研究热点.其中,直接甲醇燃料电池(DMFC)具有低温启动、无需重整制氢、洁净环保和体积小巧等特性,展现出较好的应用前景.DMFC的阳极反应为甲醇氧化反应,甲醇的完全氧化涉及到复杂的六步电子转移反应过程.揭示甲醇氧化的反应路径与机理,阐明催化剂的真实活性中心以及毒化效应,对于高效催化剂的设计和制备至关重要.随着纳米技术的发展,在单颗粒水平对纳米催化剂进行表征受到了越来越多的关注.因此,亟需发展具有高灵敏度的原位界面表征方法,实现纳米尺度的精准测量,排除催化剂平均效应,获取纳米表界面真实的催化反应信息.本文结合纳米等离子共振散射光谱与电化学技术,获得了单个纳米催化剂的同步光电响应信号,实现单颗粒水平纳米粒子表面化学、电化学反应过程(如电荷转移、分子吸附等)的高灵敏监测,揭示纳米尺度表界面催化反应机制.利用这一技术,动态监测了单个金/铂包金纳米颗粒表面的甲醇氧化过程.结果表明,在金纳米颗粒表面,甲醇氧化主要通过HCOOH路径,生成产物为HCOOH或CO_(2).其中,反应中间体与羟基离子的竞争性吸附起到重要作用,反应决速步为Au-OH和Au-CHO的共吸附.而铂催化甲醇氧化主要经过CO路径,决速步为Pt-OH和Pt-CO氧化生成Pt-COOH过程.此外,观测到金和铂氢氧化物为催化反应的活性物种,进一步证实了金属氧化物对于催化活性的钝化作用.结合密度泛函理论模拟,明确了甲醇氧化反应中间体吸附与金属氢氧化物演变之间的内在联系.综上,本文利用纳米等离子共振散射光谱,原位监测了单个纳米粒子表面的甲醇电催化氧化过程,实现了催化剂真实活性物种演变与失活过程的直接观测,揭示了不同催化剂表面的决速步骤,为提高催化反应效率提供了更加准确的反应信息.本文将有益于纳米等离子共振散射光谱在电催化反应高灵敏监测方面的广泛应用,并为高效甲醇催化剂的制备提供参考.

关键词：单个纳米粒子检测暗场显微镜等离子体共振散射光谱甲醇氧化反应纳米电化学

人工智能赋能高等职业教育发展:价值意蕴与推进策略

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继续教育研究 2024年第3期 84-87页

作者：申书洋郑昱寒宁波工程学院机器人学院浙江宁波315211 宁波诺丁汉大学理工学院浙江宁波315100

利用人工智能赋能高等职业教育是新时代教育领域的自我发展与革新,与建设数字化教育的时代诉求相匹配,与高质量发展的业界共识相契合,对提升教学内容、教学模式、教学管理等方面具有重大意义,是促进高等职业教育发展的新视角。人工智能... 详细信息

利用人工智能赋能高等职业教育是新时代教育领域的自我发展与革新,与建设数字化教育的时代诉求相匹配,与高质量发展的业界共识相契合,对提升教学内容、教学模式、教学管理等方面具有重大意义,是促进高等职业教育发展的新视角。人工智能在为高等职业教育带来积极意义的同时,也带来了一系列挑战。高校要科学合理地加强人力、物力、财力的投入,确保人工智能赋能的软硬件设施到位;要构建隐私保护和信息安全体系,为人工智能赋能提供强大的安全保障;要加强教师的信息技能训练和学生的适应能力,完备人工赋能的技能提升,多措并举为人工智能赋能高等职业教育提供良好施展环境,推动高等职业教育创新,实现其现代化和高质量发展。

关键词：人工智能赋能高等职业教育发展价值意蕴推进策略

868环氧树脂/石墨烯复合导电聚合物的NTC效应研究

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电子元件与材料 2024年第8期43卷 908-912页

作者：安长胜欧齐翔张昭高志明刘严强天津大学材料科学与工程学院天津300350 长沙学院材料与环境工程学院湖南长沙410022 浙江钰烯腐蚀控制股份有限公司浙江宁波315725 浙江大学化学系浙江杭州310058

为了开发高性能聚合物基NTC热敏电阻,将石墨烯均匀地分散在868环氧树脂聚合物基体中并固化成型,制备得到一种具有负温度系数(Negative Temperature Coefficient,NTC)的环氧树脂/石墨烯复合材料,研究了石墨烯含量、固化工艺对复合材料体... 详细信息

为了开发高性能聚合物基NTC热敏电阻,将石墨烯均匀地分散在868环氧树脂聚合物基体中并固化成型,制备得到一种具有负温度系数(Negative Temperature Coefficient,NTC)的环氧树脂/石墨烯复合材料,研究了石墨烯含量、固化工艺对复合材料体积电阻率及NTC强度的影响,并考察了复合材料的稳定性和附着力。结果表明,石墨烯质量分数为5%的样品,当固化温度为40℃,时间为9 h时,在50℃测试条件下,其体积电阻率为9.32×10^(6)Ω·cm,当测试温度升高到100℃,体积电阻率下降为4.35×10^(3)Ω·cm;同时,NTC强度最高可达到3.33,并且其在PET膜上表现出优异的附着力;经过3次重复加热测试后石墨烯在基体内部发生轻微的不可逆变化,初始体积电阻率有所降低,后续导电结构趋于稳定,并表现出优异的循环稳定性。本研究为聚合物基NTC热敏电阻的研究提供一定理论基础,有助于推动其在电子、通信、新型储能等行业的应用。

关键词： 868环氧树脂石墨烯导电聚合物 NTC效应

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CuCl2改性对MnOx-CeOx纳米棒催化剂汞氧化性能及抗硫性能的提升机理研究（英文）

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2024年第8期 680-687页

作者：高淑洁胡永金蒋志昌王晓祥叶栋胡长兴中国计量大学质量与安全工程学院浙江大学化工学院工业生态与环境研究所浙大宁波理工学院机电与能源工程学院

目的：针对燃煤电站多变的烟气条件，研究适用于高汞、含硫烟气的催化剂。创新点：1.通过水热法合成锰铈氧化物纳米棒，可实现高汞含硫烟气条件下的高效脱汞；2.通过添加CuCl2，在保证催化剂的汞氧化性能的同时，提升其抗硫性能。方法... 详细信息

目的：针对燃煤电站多变的烟气条件，研究适用于高汞、含硫烟气的催化剂。创新点：1.通过水热法合成锰铈氧化物纳米棒，可实现高汞含硫烟气条件下的高效脱汞；2.通过添加CuCl2，在保证催化剂的汞氧化性能的同时，提升其抗硫性能。方法：利用固定床微反应器对催化剂的汞氧化性能进行研究，并结合物化表征建立催化剂的构效关系，进而揭示CuCl2改性催化剂的抗硫机理。结论：1.添加CuCl2提升了催化剂的汞氧化性能：在150～250°C温度区间内，催化剂的汞养护效率为100%；在含硫气氛下反应320min后，锰铈氧化物的汞氧化效率由100%下降到78%；对于CuCl2改性催化剂，共氧化性能依旧维持在100%。2.对于锰铈氧化物催化剂，Mn4+为主要的活性位点；对于CuCl2改性催化剂，除了Mn4+外，Cl-也是其中的活性位点。3.在含硫气氛下，Mn4+利用量的下降是导致锰铈氧化物催化剂活性下降的主要原因，而高反应活性Cl-的存在是CuCl2改性催化剂保持高汞脱除效率的主要原因。

关键词：汞氧化 CuCl2改性锰铈氧化物纳米棒抗硫性能氧化活性

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基于文本分析法的高校主观教学评价研究

创新创业理论研究与实践 2024年第9期7卷 10-16页

作者：丁学君甘甜田勇东北财经大学管理科学与工程学院宁波诺丁汉大学商学院辽宁师范大学物理与电子技术学院

分析高校主观教学评价对于提升高校课堂教学质量具有重要意义。该文构建了基于5个纬度的高校主观教学评价情感分析模型，对主观教学评价反馈文本进行分析；在此基础上，利用机器学习中的K近邻算法（K-Nearest Neighbor,KNN），提出了可... 详细信息

分析高校主观教学评价对于提升高校课堂教学质量具有重要意义。该文构建了基于5个纬度的高校主观教学评价情感分析模型，对主观教学评价反馈文本进行分析；在此基础上，利用机器学习中的K近邻算法（K-Nearest Neighbor,KNN），提出了可实现“褒、贬、中立”三分类的主观教学评价分类方法。实验结果表明：该文提出的基于文本分析法的高校主观教学评价方法可以获得较高的教学评价分类准确度。

关键词：教学评价文本分析情感分析语义规则机器学习 K近邻算法

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基于激光诱导石墨烯的应变传感器研究进展

化工进展 2024年第9期43卷 4970-4979页

作者：慕铭赵伟伟陈光孟刘小青宁波大学材料科学与化学工程学院浙江宁波315211 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201

激光诱导石墨烯(LIG)是通过激光直接照射碳前体得到的一种三维多孔石墨烯材料。凭借制备过程简单、可任意图案化、价廉质优等优势,LIG在柔性应变传感器领域受到极大关注,已广泛应用于医疗健康、运动监测、人机交互等领域。本文着重介绍... 详细信息

激光诱导石墨烯(LIG)是通过激光直接照射碳前体得到的一种三维多孔石墨烯材料。凭借制备过程简单、可任意图案化、价廉质优等优势,LIG在柔性应变传感器领域受到极大关注,已广泛应用于医疗健康、运动监测、人机交互等领域。本文着重介绍了LIG的制备工艺,激光参数、碳前体及掺杂改性等影响其结构-性能的因素,以及LIG在柔性应变传感器应用的最新进展,其中激光参数包括激光功率和扫描速率、图像密度、焦距及气氛环境;碳前体包括芳香族聚合物和天然材料;掺杂改性包括原位掺杂和后处理掺杂。指出开发生物兼容性高、可降解的碳前体是电子产品可再生性和可持续性的重要需求,大变形、快响应是LIG基柔性可穿戴传感器的探索目标,多功能传感集成是LIG基柔性可穿戴传感器的发展趋势。

关键词：电子材料复合材料纳米结构激光诱导石墨烯应变传感器

生物基可降解环氧树脂及其可回收碳纤维复合材料的研究进展

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化工新型材料 2024年第1期52卷 8-12,17页

作者：郑波颜春祝颖丹刘东徐海兵陈刚陈明达刘小青代金月吕东喜宁波大学材料科学与化学工程学院宁波315211 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201

环氧树脂是目前应用最为广泛的热固性树脂之一,其固化后会形成不溶、不熔的高度交联的三维网络结构,从而导致树脂及其碳纤维复合材料的降解困难而且难以再加工,造成了严重的资源浪费与环境污染。采用可再生生物质原料制备生物基可降解... 详细信息

环氧树脂是目前应用最为广泛的热固性树脂之一,其固化后会形成不溶、不熔的高度交联的三维网络结构,从而导致树脂及其碳纤维复合材料的降解困难而且难以再加工,造成了严重的资源浪费与环境污染。采用可再生生物质原料制备生物基可降解环氧树脂及其碳纤维复合材料,在缓解能源危机、减轻环境污染和实现资源再利用上具有重要意义。综述了生物基可降解环氧树脂及其可回收碳纤维复合材料的研究进展,主要包括含有热或化学不稳定键的可降解环氧树脂的合成、性能、降解机理及其碳纤维的无损回收,并总结了其优缺点。

关键词：生物基环氧树脂碳纤维复合材料可降解可回收