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电催化氮集成二氧化碳还原反应合成有机氮化合物

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物理化学学报 2024年第8期40卷 4-7页

作者：孔燕危伟徐乐凯陈晨清华大学化系先进稀土材料工程研究中心北京100084

以化石能源如煤、石油和天然气为主要能源的社会发展模式,不仅导致不可再生资源枯竭,还引发大气中CO_(2)浓度持续上升的问题。随着人们对能源结构认识的深化和生态环境保护意识的增强,寻求有效的清洁CO_(2)固定和转化技术已成为研究热... 详细信息

以化石能源如煤、石油和天然气为主要能源的社会发展模式,不仅导致不可再生资源枯竭,还引发大气中CO_(2)浓度持续上升的问题。随着人们对能源结构认识的深化和生态环境保护意识的增强,寻求有效的清洁CO_(2)固定和转化技术已成为研究热点。这些技术可利用太阳能、风能、潮汐能和地热能等可再生能源,促进人工碳循环、碳储存,并缓解环境恶化。在众多CO_(2)固定和催化转化技术中,常温常压下的CO_(2)还原技术受到可再生能源的驱动,有助于人工碳循环、碳储存,减轻环境退化。目前,水溶液中的电催化CO_(2)还原研究已取得显著进展,但在制造其他重要的有机小分子,如尿素、酰胺、胺及其衍生物,甚至氨基酸方面,仍有未开发的潜力。这些产品在肥料、化学品合成、医药化学和航空工业等领域有广泛应用,引起了广泛研究兴趣。通过氮集成的电催化CO_(2)还原反应制造有机氮化合物,能显著提高CO_(2)电还原技术的实际应用价值,同时也为生物小分子的起源提供参考,因此具有重要意义。然而,该过程涉及CO_(2)和含氮无机物的电化学耦合,包含多步电子和质子转移过程,因此面临着缓慢的动力学和复杂的反应机制。在本综述中,我们详细讨论了氮集成电催化CO_(2)还原生成不同产物的具体反应路径和合理的催化剂设计策略,这对于指导高效电催化剂的设计至关重要。尽管已经通过一系列策略取得了一定的研究进展,但仍然存在一些需要解决的挑战,这限制了它们在大规模实际应用中的发展。最后,我们对该领域的发展限制和改进的可能方向进行了讨论,希望这能有助于氮集成电催化CO_(2)还原反应催化剂的进一步发展。

关键词： CO_(2)还原反应含氮化合物有机氮化合物电催化 C-N偶联

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一种三维定向无人机自组网邻居发现算法

小型微型计算机系统 2024年

作者：吕玉超任智张伟业周逊重庆邮电大学通信与信息工程学院中国工程物理研究院激光聚变研究中心

定向天线因其抗干扰、空间复用度高、传输距离远等特点广泛应用在无人机自组网中。在无人机进行分布式组网时，无人机需要发现周围的邻居节点，因此邻居发现是组网的必要过程，也是无人机自组网MAC协议设计的难点问题。目前的定向邻居... 详细信息

定向天线因其抗干扰、空间复用度高、传输距离远等特点广泛应用在无人机自组网中。在无人机进行分布式组网时，无人机需要发现周围的邻居节点，因此邻居发现是组网的必要过程，也是无人机自组网MAC协议设计的难点问题。目前的定向邻居发现算法大多局限于二维平面上，无法满足无人机更广泛的使用需求。因此本文提出了一种适用于三维空间的波束扫描路径，在基于确定性扫描算法(scan-base algorithm-deterministic，SBA-D)的基础上，改进节点收发模式的分配规则，并提出了三个碰撞避免机制，利用三维扫描路径将该算法应用于三维空间的邻居发现中。最后通过仿真分析了节点数量和波束宽度对算法性能的影响，验证了该算法的邻居发现时间、邻居发现率和控制开销与现有三维邻居发现算法相比均有一定提升。

关键词：定向天线无人机自组网邻居发现三维

基于广义Curvelet变换和相空间特征聚类的VSP波场分离方法

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地球物理学报 2024年第1期67卷 289-307页

作者：赵亮高静怀李振张伟田亚军西安交通大学信息与通信工程学院西安710049 海洋油气勘探国家工程研究中心西安710049

垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling,VSP)蕴含大量的地层地质信息,是连接地震反射数据与测井资料之间的桥梁.VSP数据分辨率高,资料丰富,包括上行波、下行波、转换波等多种类型的波场,常被用于地层反射界面标定、介质衰减参数反演... 详细信息

垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling,VSP)蕴含大量的地层地质信息,是连接地震反射数据与测井资料之间的桥梁.VSP数据分辨率高,资料丰富,包括上行波、下行波、转换波等多种类型的波场,常被用于地层反射界面标定、介质衰减参数反演等.其中,如何有效地分离波场是将VSP资料应用于油气勘探的关键之一.广义Curvelet变换是一种具有多尺度、多角度的相空间变换,能够进行相空间域波场特性的提取.本文聚焦于VSP波场的上下行波分离问题,提出一种基于广义Curvelet变换和相空间特征聚类方法.首先,采用广义Curvelet变换对VSP波场进行特征提取,构造融入相空间角度信息的特征数据集;然后,利用K-means聚类算法在相空间对波场特征进行分类;最后,对分类结果进行反变换,完成VSP上下行波波场的自适应分离.为了验证方法的有效性,本文将所提出的方法用于合成数据和实际VSP数据的波场分离,并与常用的基于F-K变换的波场分离方法进行对比.处理结果表明,本文方法角度分辨率高、抗噪能力强,波场分离结果的保真保幅性好,这为后续的成像与地层的特征分析提供了重要基础资料.

关键词：垂直地震剖面(VSP) 波场分离 Curvelet变换广义Curvelet变换 K-means聚类

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纤维网格端锚自锁增强机制

复合材料学报 2024年第7期41卷 3668-3676页

作者：周朝阳邓楷林国制汪毅中南大学高速铁路建造技术国家工程研究中心长沙410075 中南大学土木工程学院长沙410075 中机国际工程设计研究院有限责任公司长沙410007

为解决织物增强混凝土(TRC)加固混凝土梁结构界面端部剥离问题,拟采用端部自锁技术将TRC板锚固在梁底。得益于该技术提供的端部锚固作用,即使发生界面剥离,TRC板仍能继续承载。但与纤维布相比,纤维网格由于各纤维束之间间隙大得多,协同... 详细信息

为解决织物增强混凝土(TRC)加固混凝土梁结构界面端部剥离问题,拟采用端部自锁技术将TRC板锚固在梁底。得益于该技术提供的端部锚固作用,即使发生界面剥离,TRC板仍能继续承载。但与纤维布相比,纤维网格由于各纤维束之间间隙大得多,协同受力性能较差,在不作处理的情况下能否实现自锁尚存疑问。为了提高纤维网格强度利用率,本文通过端部自锁锚固的纤维网格拉伸试验对其端锚自锁增强效应进行了研究。对纤维网格采取增大物理摩擦或增加化学粘结等措施,进而拉伸至破坏,分析比较了各试件的破坏模式、荷载-应变曲线,提出了纤维网格增强后承载力计算公式。试验结果表明:纤维网格端部自锁锚固时的强度利用率最大提升了60.66%,通过与端部锚板的有效结合,3层网格的抗拉承载力能够达到与单层纤维布相近的水平,应用自锁锚固技术有望在TRC加固混凝土梁中解决端部界面剥离问题,提升材料利用率,改善加固效果。所提出的纤维网格增强后承载力计算公式可为相关工程实践提供有益参考。

关键词：纤维网格端锚自锁增强效应拉伸试验

贵州高原水库浮游生物群落稳定性及其环境驱动因子辨识

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环境科学 2024年第7期45卷 3983-3994页

作者：顾太波肖晶韩丽彬邓恺芊王鹏飞罗江之李秋华贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵阳550001 贵州省国际合作研究基地水生态国际联合研究中心贵阳550001 贵州省高原水库水环境保护与生态修复工程技术研究中心贵阳550001

为了解贵州高原水库环境下,浮游动物及浮游植物群落稳定性情况,水库水质变化影响浮游生物稳定性的过程.于2020年10月和2021年的4、6、8月对3座不同营养型水库(花溪水库、构皮滩水库和海龙水库)的浮游生物群落变化及水质变化进行研究,结... 详细信息

为了解贵州高原水库环境下,浮游动物及浮游植物群落稳定性情况,水库水质变化影响浮游生物稳定性的过程.于2020年10月和2021年的4、6、8月对3座不同营养型水库(花溪水库、构皮滩水库和海龙水库)的浮游生物群落变化及水质变化进行研究,结合时滞分析(TLA)研究浮游动物和浮游植物群落稳定性,使用方差分解分析(VPA)探究两个群落对环境变化的响应,揭示水库浮游生物群落变化的驱动因子.结果表明,3座水库的综合营养指数(TLI)均值为44.07、44.68和50.25.花溪水库和构皮滩水库为中营养型水库,海龙水库为富营养型水库.总共鉴定出浮游动物轮虫51种,轮虫39种,桡足类3种和枝角类9种.其中轮虫丰度最多,占85.96%.浮游植物鉴定出7门73种,蓝藻门16种,绿藻门32种,硅藻门16种,甲藻门3种,裸藻门4种,隐藻和金藻门各1种.其中蓝藻门和硅藻门丰度占比最大,分别为66.2%和27.35%.浮游动物和浮游植物群落Bray-Curtis距离的绝对偏差中位数(MAD)分别为:花溪水库0.67和0.65、构皮滩水库0.80和0.69、海龙水库0.85和0.47,值越大说明群落的变异越大. TLA结果中浮游动物的斜率绝对值大于浮游植物的绝对值,斜率绝对值分别为0.018和0.004,斜率绝对值越大群落变异速度越快.浮游动物群落相对浮游植物群落稳定性更低,对环境变化的响应更敏感,变异程度更大.水库的富营养状态程度越高,这种现象越明显.VPA显示,花溪水库和海龙水库浮游生物群落变化主要受到水温和富营养化因子影响.构皮滩水库浮游生物群落变化主要受到水温和化学因子的影响.花溪水库的驱动因子为水温、TP、高锰酸盐指数和SD.构皮滩水库驱动因子为水温、NO_(3)^(-)-N和pH.海龙水库的驱动因子为水温和TP.水温和营养盐是影响水库浮游生物群落稳定性的主要原因.

关键词：浮游生物群落稳定性驱动因子水库

Pd-Si金属玻璃液-液相变过程的短程-中程序结构演变规律

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金属学报 2024年第8期60卷 1119-1129页

作者：董蔚霞姚忠正刘思楠陈国星王循理吴桢舵兰司南京理工大学材料科学与工程学院/格莱特研究院南京210094 香港城市大学物理系中国香港999077 香港城市大学(东莞)中子散射应用物理研究中心东莞523000 香港城市大学深圳研究院中子散射研究中心深圳518057

液-液相变(liquid-liquid phase transition,LLPT)通常发生在多组元金属玻璃超过冷液相区。由于二元合金体系玻璃形成能力有限,LLPT易受结晶干扰,所以二元金属玻璃LLPT的研究鲜有报道。为了揭示二元金属玻璃的液-液相变机制,本工作通过... 详细信息

液-液相变(liquid-liquid phase transition,LLPT)通常发生在多组元金属玻璃超过冷液相区。由于二元合金体系玻璃形成能力有限,LLPT易受结晶干扰,所以二元金属玻璃LLPT的研究鲜有报道。为了揭示二元金属玻璃的液-液相变机制,本工作通过原位同步辐射X射线和透射电子显微镜(TEM)研究了Pd_(82)Si_(18)金属玻璃在超过冷液相区的相变问题。研究发现,在等温退火的初始阶段发生了LLPT,散射结果表明LLPT会降低过冷液体密度,而且使原子结构的关联长度减小。对分布函数结果显示在LLPT过程中,中程尺度上类似于fcc结构的原子-原子连接得到了增强,但短程尺度结构则变得更加无序。TEM结果进一步表明,在LLPT过程中存在纳米尺度的结构不均匀性,印证了LLPT过程的两相共存状态。研究结果为二元合金超过冷液体发生LLPT提供了新的证据,也为揭示金属玻璃中局域结构演变和相变过程提供了新模型。

关键词：金属玻璃超过冷液相区液-液相变结晶同步辐射X射线散射透射电子显微镜

高速列车头车流线型区域吹气控制的气动减阻研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第5期55卷 1713-1722页

作者：王鑫然刘堂红陈晓栋夏玉涛陈争卫郭子健中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通安全关键技术国际合作联合实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心湖南长沙410075 香港理工大学土木及环境工程系中国香港999077 国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心(香港分中心) 中国香港999077

为了探索头车流线型区域吹气减阻控制的可行性,采用改进的延迟分离涡模拟方法对不同吹气速度下的列车周围复杂流场进行模拟,通过风洞试验验证数值模拟结果的准确性。研究结果表明:在头车流线型区域采用吹气控制能够显著改变列车周围流... 详细信息

为了探索头车流线型区域吹气减阻控制的可行性,采用改进的延迟分离涡模拟方法对不同吹气速度下的列车周围复杂流场进行模拟,通过风洞试验验证数值模拟结果的准确性。研究结果表明:在头车流线型区域采用吹气控制能够显著改变列车周围流场特性;吹气口产生的气流能够避免高速来流对列车表面的直接冲击,有效地减小头车的压差阻力与摩擦阻力;吹气对中间车和尾车的气动阻力影响较小;吹气对列车周围的流场产生干扰效应,使得列车表面部分区域的湍动能增加;当吹气速度增加时,3车模型的减阻率增加,归一化净节约功率增加;当吹气速度为来流速度的0.2倍时,3车模型的减阻率为8.44%,归一化净节约功率为6.74%。

关键词：高速列车数值模拟流动控制气动减阻

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冷轧铜带板形控制系统数字孪生研究

中国有色金属学报 2024年第9期34卷 2978-2988页

作者：高心成刘宏民王东城石磊腾燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004

本文以冷轧铜带板形控制的物理系统为基础,采用机理分析与数据智能协同建模方法,应用在线传感、互联网、云服务、大数据、虚拟仿真、机器学习等技术,研发了一套冷轧铜带板形控制数字孪生系统,实现了与物理系统的实时互动,形成了面向板... 详细信息

本文以冷轧铜带板形控制的物理系统为基础,采用机理分析与数据智能协同建模方法,应用在线传感、互联网、云服务、大数据、虚拟仿真、机器学习等技术,研发了一套冷轧铜带板形控制数字孪生系统,实现了与物理系统的实时互动,形成了面向板形控制的信息物理系统。该系统实现在600 mm四辊轧机和600 mm六辊轧机上的工业应用。结果表明:冷轧铜带板形控制数字孪生系统不仅可以实时监控和优化轧制过程,提高板形控制水平和质量,而且可以预警轧制故障,提高轧机运行的稳定性和安全性。该系统为研发新一代冷轧带材板形智能控制技术,提供新的思路方法和应用场景。

关键词：冷轧铜带板形控制数字孪生建模仿真机器学习

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高精度智能断层预测技术及应用

石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 837-847页

作者：张希晨韩瑞冬杜长江李磊陈茂山冯佳梦中国石油集团东方地球物理公司河北涿州072751 油气勘探计算机软件国家工程研究中心河北涿州072751

利用断层敏感属性识别断层的精度和适用性有限,主要可识别主干大尺度断层。对于中、小尺度断层,由于欠缺足够的分辨率、连续性,预测的断层数量不准,如果仅依靠单一属性预测断层的可信度较低。此外,长期以来断层解释以人工为主,严重影响... 详细信息

利用断层敏感属性识别断层的精度和适用性有限,主要可识别主干大尺度断层。对于中、小尺度断层,由于欠缺足够的分辨率、连续性,预测的断层数量不准,如果仅依靠单一属性预测断层的可信度较低。此外,长期以来断层解释以人工为主,严重影响工作效率。为此,为了突破单一方法的极限,从而识别更多的断层,改善断层预测的分辨率和连续性,消除“双边界”效应,创建了高精度人工智能断层预测流程,以逐级提升断层解释精度和效率。首先,开展叠后地震资料预处理,提高原始地震数据的品质,为生成高精度断层属性建立基础;其次,进行人工智能断层预测,为了进一步提升预测精度,对人工智能预测结果进行“断层增强—骨架化—蚂蚁体”处理;再次,利用多属性融合丰富多尺度断层信息;最后,依托高精度断层预测结果,结合智能化技术提高断层解释效率。将高精度人工智能断层预测流程用于渤海湾盆地X区实际资料,预测结果表明,剖面正断层以阶梯状、“Y”式组合为主,大部分为SE倾向,与断陷同期形成。平面上断层优势方位为NE向,与近SN向次级断层构成“梳状”组合,表明该区发生伸展变形的同时,可能遭受左旋走滑作用。

关键词：断层预测人工智能断层增强处理多属性融合

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