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地形场景的地理空间认知与内容表达

地球信息科学学报 2024年第4期26卷 790-798页

作者：朱红春张怡宁徐月雪朱国灿宋词山东科技大学测绘与空间信息学院青岛266590

地球表面空间承载着诸多地理实体,随着时空大数据时代的到来,以还原论为基础、以独立分层建模为特征的传统信息描述方式越发难以描述地形及其关联环境要素所具有的海量信息、产生的复杂相互作用和呈现的时空变化规律,相关研究亟需以系... 详细信息

地球表面空间承载着诸多地理实体,随着时空大数据时代的到来,以还原论为基础、以独立分层建模为特征的传统信息描述方式越发难以描述地形及其关联环境要素所具有的海量信息、产生的复杂相互作用和呈现的时空变化规律,相关研究亟需以系统和整体的角度考察研究对象。针对这一问题,本文从场景学的视角对地形本体及关联环境要素的内容和相互作用开展系统的地理空间认知,提出了地形场景的概念,用于整体性地描述地形场景中的实体、联系与时空变化过程;分析了地形场景的要素构成和逻辑结构,使用时间、地点(空间)、事物、事件、现象为核心的更加整体化、语义化和逻辑化的要素对地形场景进行描述;对地形场景对象及其信息的内容构成进行解析和整理,创建了以“要素-对象-信息”为核心的结构描述框架,并对地形场景未来的发展与可能的技术应用进行了展望。地形场景的提出是场景学概念从整体表达朝向整体研究的一次探索,为进一步进行地形问题的场景化求解和表达奠定基础。

关键词：地形地形场景地理场景场景学地理信息地理空间认知内容表达地理规律

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基于MS-DeepLabV3+的街景语义分割及城市多维特征识别

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第3期49卷 343-354页

作者：柳林马泽鹏孙毅李万武项子诚山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590

传统城市特征识别采用空间和统计方法提取分析指标,特征评价指标主观性较大。街景影像包含城市视觉信息,可以进行城市特征识别。以中国青岛市为例,构建面向街景的多尺度语义分割模型MS-DeepLabV3+。在编码区增加全特征提取通道聚合多尺... 详细信息

传统城市特征识别采用空间和统计方法提取分析指标,特征评价指标主观性较大。街景影像包含城市视觉信息,可以进行城市特征识别。以中国青岛市为例,构建面向街景的多尺度语义分割模型MS-DeepLabV3+。在编码区增加全特征提取通道聚合多尺度特征;在解码区增加多尺度特征提取通道,有效捕捉低层次特征;引入注意力机制模块和通道注意力,聚焦关键特征,提高街景语义分割的准确性,模型平均交并比、精确率和召回率分别提高了3.47%、2.37%和3.96%。在地块尺度上,从6个维度建立了城市多维特征向量,即环境维度、设施便利维度、经济富裕度、交通维度、城市安全维度和城市综合度,结合兴趣点数据和居住用地数据,以表征青岛市各城区的城市特征。使用Grad-CAM方法对语义分割模型进行可解释分析,采用特征归因SHAP方法挖掘了城市多维特征的内在驱动因素。结果发现,不同城区具有不同的特征向量,不同城区的特征向量具有在特定维度上的优势。研究结果有助于优化城市空间中多维度特征,为城市的规划建设提供参考。

关键词：街景影像 MS-DeepLabV3+模型语义分割多维特征向量归因分析

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海水中的污染物对逆电渗析电堆性能的影响

化工学报 2024年第2期75卷 695-705页

作者：王灵洁高海龙靳继鹏王志浩李见波山东科技大学储能技术学院山东青岛266590

海水淡化装置排出的浓缩卤水会造成盐差能的浪费,逆电渗析电堆可以有效回收这种盐差能,并直接转换为电能。但是以海水和浓缩卤水为工作溶液的电堆性能易受工作溶液中不溶性物质的影响。为揭示这种影响规律,对逆电渗析电堆进行了定期的... 详细信息

海水淡化装置排出的浓缩卤水会造成盐差能的浪费,逆电渗析电堆可以有效回收这种盐差能,并直接转换为电能。但是以海水和浓缩卤水为工作溶液的电堆性能易受工作溶液中不溶性物质的影响。为揭示这种影响规律,对逆电渗析电堆进行了定期的污染物附着实验研究。首先定期测试逆电渗析电堆的输出性能,获得了电堆性能衰减的规律;进而采用扫描电镜和能谱分析仪对离子交换膜和隔垫上的污染物种类进行分析,探究各附着物引起电堆性能下降的原因。结果表明:运行初期(0~20 d),电堆的开路电压、最大功率密度、能量转换效率,以及内阻变化速度快;运行后期(20~45 d),浓缩卤水侧的压降增速较快。本研究可为逆电渗析电堆的清洗策略提供一定的理论支持。

关键词：回收盐差能逆电渗析可持续性膜污染

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功能化壳聚糖基材料处理有机废水研究进展

化工新型材料 2024年

作者：王右军李欣朱文君方红明左小华湖北理工学院化学与化工学院武汉科技大学化学与化工学院

壳聚糖具有优良的生物降解性、生物相容性和可再生性，在医药、食品、化妆品、废水处理等领域拥有广阔的应用前景和独特的优势。介绍了壳聚糖的功能化改性方法，如交联改性、接枝聚合、金属螯合、分子印迹、磁化改性，对比了不同改性方... 详细信息

壳聚糖具有优良的生物降解性、生物相容性和可再生性，在医药、食品、化妆品、废水处理等领域拥有广阔的应用前景和独特的优势。介绍了壳聚糖的功能化改性方法，如交联改性、接枝聚合、金属螯合、分子印迹、磁化改性，对比了不同改性方法的优缺点，综述了功能化壳聚糖基材料对酚类、抗生素类、有机染料类及其他有机废水处理的研究进展。

关键词：壳聚糖废水处理功能化有机废水

三维大孔SiO_(2)/TiO_(2)复合材料制备及吸附-光催化降解含氰废水

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 98-108页

作者：尉鹏海张亚莉黄耀国陈琳琳山东理工大学化学化工学院山东淄博255000

为了提高SiO_(2)/TiO_(2)材料吸附?光催化氧化处理含氰废水的效果,使用重力自组装的聚苯乙烯微球(PS)作为硬模板,硅溶胶浸渍方法制备了大孔SiO_(2);进一步,使用溶胶凝胶法负载TiO_(2)颗粒在SiO_(2)载体上,制备了具有三维互联大孔结构的S... 详细信息

为了提高SiO_(2)/TiO_(2)材料吸附?光催化氧化处理含氰废水的效果,使用重力自组装的聚苯乙烯微球(PS)作为硬模板,硅溶胶浸渍方法制备了大孔SiO_(2);进一步,使用溶胶凝胶法负载TiO_(2)颗粒在SiO_(2)载体上,制备了具有三维互联大孔结构的SiO_(2)/TiO_(2)复合材料,采用N_(2)吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱分析(XRD)、傅氏转换红外光谱分析(FTIR)等手段对其进行表征。采用高压汞灯作为光源,探讨了TiO_(2)颗粒负载量(质量分数)、材料用量、催化时间和吸附时间对含氰废水降解效果的影响。实验结果表明:TiO_(2)颗粒负载量为10%,处理100 mL含氰废水材料使用量为0.35 g,经过1.0 h暗吸附和4.0 h光照后,总氰化物、铜、铁和锌的去除率分别为98.79%、99.10%、100.00%和92.26%。材料具有较强的热稳定性和重复利用性。吸附-催化机理研究结果表明:好的吸附性能可以促进催化分解过程,氧气捕获电子是提高催化效果的主要因素;氰根降解为无毒的氮氧化物和碳氧化物,金属以沉淀形式去除。

关键词：光催化吸附含氰废水金属氰络合物

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聚乙二醇对羟基磷灰石除氟性能的影响

复合材料学报 2024年第7期41卷 3643-3655页

作者：马明明崔淑慧杨家琴西安工程大学环境与化工学院西安710048

为改善羟基磷灰石(HAP)合成过程易团聚导致其除氟效率不高的不足,本文应用清洁简便、绿色环保的电化学合成法,将亲水性强、分散性优异的非离子型表面活性剂聚乙二醇(PEG)加入到制备HAP的混合支持电解液中,在铜片作工作电极的表面制备出... 详细信息

为改善羟基磷灰石(HAP)合成过程易团聚导致其除氟效率不高的不足,本文应用清洁简便、绿色环保的电化学合成法,将亲水性强、分散性优异的非离子型表面活性剂聚乙二醇(PEG)加入到制备HAP的混合支持电解液中,在铜片作工作电极的表面制备出新型HAP复合材料(PEG/HAP),并与纯HAP的晶体结构、孔径、比表面积、表面形貌、元素占比和官能团对比,以揭示PEG/HAP除氟效率高于HAP的内在机制。结果发现,PEG/HAP与HAP有相同的晶面结构特征蜂、元素和化学键,但PEG/HAP的各元素含量占比、羟基和磷酸根离子官能团的吸收峰位和吸收强度与HAP有一定差异;PEG使HAP从短棒状的表面形貌变成有利于交换和吸附氟离子的多孔和孔隙结构,其平均孔径由16.58 nm减小到11.93 nm,比表面积从24.29 m^(2)/g增加到29.83 m^(2)/g;虽然PEG/HAP与HAP的吸附类型均为Ⅳ型的H3滞后环,二者介孔分布范围一致,但PEG/HAP的微孔和介孔数量明显高于HAP。尽管两种材料对氟离子的吸附反应均显示熵增、吸热和自发过程特征,吸附等温模型均符合Langmuir-Freundlich,但PEG/HAP的颗粒内扩散速率常数略大于HAP,PEG/HAP的吸附氟离子容量(9.56 mg/g)高于HAP(8.36 mg/g);且去除氟离子的循环再生次数从HAP的4次增加到PEG/HAP的6次。此外,PEG的存在并没有影响制备条件参数如支持电解液pH值对HAP吸附氟离子容量的影响趋势,但却使HAP吸附氟离子容量增加。共存阴离子如Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、CO_(3)^(2-)均不干扰PEG/HAP和HAP对氟离子的吸附。

关键词：聚乙二醇羟基磷灰石电化学合成除氟性吸附性

TWIP钢表面Ni-P化学镀层组织结构及性能研究

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表面技术 2024年第16期53卷 89-102页

作者：岳丽杰薛广成谢鲲韩金生孙一品山东科技大学材料科学与工程学院山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590

目的在孪生诱发塑性钢(TWIP)表面制备Ni-P镀层,提高TWIP钢的耐腐蚀性能。方法通过化学镀工艺在TWIP钢表面制备了高磷Ni-P镀层,并进行不同温度的热处理,利用扫描电镜及能谱仪、X射线衍射仪及原子力显微镜等探究了热处理温度和时间对Ni-P... 详细信息

目的在孪生诱发塑性钢(TWIP)表面制备Ni-P镀层,提高TWIP钢的耐腐蚀性能。方法通过化学镀工艺在TWIP钢表面制备了高磷Ni-P镀层,并进行不同温度的热处理,利用扫描电镜及能谱仪、X射线衍射仪及原子力显微镜等探究了热处理温度和时间对Ni-P镀层形貌和组织结构的影响。通过电化学方法研究了TWIP钢表面镀层的耐蚀性能。结果随着热处理温度的升高,镍磷原子发生迁移,胞状组织边界模糊,粗糙度降低,其中600℃热处理镀层表面最为致密平整。随着热处理温度的升高,镀层组织结构演变过程如下:非晶态(普通镀层)→非晶态部分晶化,Ni12P5、Ni5P2等亚稳态镍磷化合物析出(300℃)→非晶态完全晶化、稳态Ni3P相长大(400℃)→晶粒长大(500℃、600℃)。Ni-P镀层能够明显提升TWIP钢的耐腐蚀性能。随着热处理温度的升高,镀层的耐蚀性能先降低后升高。600℃热处理1h镀层的腐蚀电流密度为0.25μA/cm^(2),与普通Ni-P镀层相比降低了80.9%,与TWIP钢基体相比降低了99.6%。600℃热处理镀层光滑致密无缺陷的表面促进了保护性氧化膜的产生,使镀层的耐蚀性能提高。结论合适的热处理工艺提高了Ni-P镀层的致密性和保护能力,光滑致密无缺陷的镀层能够为TWIP钢提供良好的防护。

关键词： TWIP钢 Ni-P镀层表面处理热处理耐蚀性能

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纳米限域强化催化降解典型环境污染物的研究进展

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1726-1736页

作者：李子涵张武翔郭庆勇史明月包美烁杨福潘建明江苏科技大学环境与化学工程学院镇江212003 江苏大学化学化工学院镇江212013

环境水污染对人类健康和生态环境构成了潜在的威胁,水资源的保护和污染治理是当前全球面临的重要环境问题。然而,传统水处理技术在处理水体中有机污染物时存在一定的限制,如去除机制、去除效率、选择性和稳定性等。近年来,纳米限域催化... 详细信息

环境水污染对人类健康和生态环境构成了潜在的威胁,水资源的保护和污染治理是当前全球面临的重要环境问题。然而,传统水处理技术在处理水体中有机污染物时存在一定的限制,如去除机制、去除效率、选择性和稳定性等。近年来,纳米限域催化作为一种新兴技术在水处理领域引起了广泛关注。该技术通过纳米限域介导的强化催化,能够实现纳米材料内部的催化调控,在降解环境污染物方面展现了独特的优势。本文综述了纳米限域在热强化催化、光强化催化、电强化催化和膜强化催化降解典型环境污染物方面的研究进展。其中,对催化原理、催化效率及影响因素等进行总结,并展望了限域催化未的来研究方向和挑战。

关键词：纳米限域催化高级氧化技术降解有机污染物环境水污染

Mn(acac)_(3)诱导1-异腈基-2-[1-(三氟甲基)乙烯基]苯自由基环化合成4-三氟甲基喹啉衍生物

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高等学校化学学报 2024年第3期45卷 84-93页

作者：姚团利汪珂朱双李涛陕西科技大学化学与化工学院中国轻工业轻化工助剂重点实验室西安710021

开发了一种新的由锰[Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅱ)]催化1-异腈基-2-[1-(三氟甲基)乙烯基]苯与芳基硼酸的自由基6-endo-trig环化反应.该反应条件温和,可在没有任何外部氧化剂、配体或添加剂的情况下,得到各种高区域选择性和化学选择性的4-三氟甲基-2-... 详细信息

开发了一种新的由锰[Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅱ)]催化1-异腈基-2-[1-(三氟甲基)乙烯基]苯与芳基硼酸的自由基6-endo-trig环化反应.该反应条件温和,可在没有任何外部氧化剂、配体或添加剂的情况下,得到各种高区域选择性和化学选择性的4-三氟甲基-2-芳基喹啉衍生物.

关键词：三乙酰丙酮锰诱导异腈苯硼酸 4-三氟甲基喹啉