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氮掺杂对环境空气中TiO_(2)纳米催化剂抗甲醛光催化矿化的影响

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 303-323页

作者： Dae-Hwan Lim Aadil Bathla Hassan Anwer Sherif AYounis Danil WBoukhvalov Ki-Hyun Kim 汉阳大学土木与环境工程系韩国首尔国立科技大学环境工程系巴基斯坦伊斯兰堡埃及石油研究所分析与评估部埃及开罗南京林业大学材料物理与化学研究所理学院江苏南京乌拉尔联邦大学物理与技术研究所俄罗斯叶卡捷琳堡

通过氮掺杂TiO_(2)(N-TiO_(2))浸渍蜂窝过滤器构建了一系列原型光催化空气净化器(AP(N_(x)-C_(y)))系统,并用于在UV-LED光(1 W)照射条件下光催化分解0.5-5 ppm甲醛(CH_(2)O)蒸汽.在上述催化过滤器系统中,Nx和Cy分别代表N/Ti摩尔比(0-20)... 详细信息

通过氮掺杂TiO_(2)(N-TiO_(2))浸渍蜂窝过滤器构建了一系列原型光催化空气净化器(AP(N_(x)-C_(y)))系统,并用于在UV-LED光(1 W)照射条件下光催化分解0.5-5 ppm甲醛(CH_(2)O)蒸汽.在上述催化过滤器系统中,Nx和Cy分别代表N/Ti摩尔比(0-20)和N-TiO_(2)浓度(2-20 mg mL^(-1)).光催化分解实验结果表明,AP(N_(10)-C_(10))的性能最好,其催化CH2O转化为CO_(2)的转化率最高,循环反应10次后CO_(2)产率仍达到89.2%,在干燥空气中的清洁空气输送速率为9.45 L min^(-1).N10-C10的电荷载流子寿命(τa:1.70 ns)优于其他样品(如纯TiO_(2)的电荷载流子寿命为1.37 ns),这表明N缺陷(No)有助于降低带隙(3.10 eV)和产生氧空位OVs-Ti^(3+),这与密度泛函理论(DFT)模拟结果一致.采用原位漫反射红外傅里叶变换、电子顺磁共振和DFT分析等多种方法研究了CH_(2)O的光催化氧化途径.结果表明,氧化过程涉及多个能量有利的中间步骤(例如CH2O以CH_(2)O_(2)的形式在TiO_(2)-OV{110}表面的桥连O/OH基团上发生放热共价吸附,随后通过催化脱氢/氧化反应直接生成CO_(2):CH_(2)O_(2)/HCOO^(-)+•OH→H_(2)O+CO_(2)).这些步骤与具有N杂质的{101}表面上化学活性Ti原子的态密度计算结果一致.预计No缺陷和OVs的存在将通过降低活化能垒来影响反应能量和中间产物,从而在加湿条件下实现有效的矿化.综上,本文为设计和构建先进的光催化系统,并用于环境空气中醛类挥发性有机物(VOCs)的有效矿化提供了新思路.

关键词：光催化蜂窝过滤器甲醛氮掺杂TiO_(2) 密度泛函理论计算催化反应途径空气净化

覆材厚度对不锈钢复合板焊接接头应力应变影响的数值模拟分析

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焊接学报 2024年第1期45卷 73-82,I0007,I0008页

作者：冯玉兰吴志生孙智宇太原科技大学太原030024

采用钨极气体保护焊(gas tungsten arc welding,GTAW)制备了基材厚度为13 mm,覆材厚度分别为0.3,1.0,2.0 mm的304/Q355复合板焊接接头.采用数值模拟法,分析了覆材厚度对304/Q355复合板焊接接头应力应变的影响,揭示了不同覆材厚度的不锈... 详细信息

采用钨极气体保护焊(gas tungsten arc welding,GTAW)制备了基材厚度为13 mm,覆材厚度分别为0.3,1.0,2.0 mm的304/Q355复合板焊接接头.采用数值模拟法,分析了覆材厚度对304/Q355复合板焊接接头应力应变的影响,揭示了不同覆材厚度的不锈钢复合板焊接过程中残余应力及应变的演变特征.结果表明,随着覆材厚度的增加,304/Q355复合板焊接接头截面区最大残余应力逐渐减小,残余应力区宽度逐渐增大,在基层焊缝向过渡层焊缝焊接过程中,应力集中区逐渐向过渡层焊缝区收缩,最高应力集中区均位于过渡层焊缝区,最大应力接近材料屈服强度.焊后变形量随覆材厚度的增加而增大,覆材厚度2.0 mm的复合板变形量比覆材厚度0.3 mm的复合板变形量大约2 mm,变形最大的方向为焊缝厚度方向.

关键词：覆材厚度复合板应力应变数值模拟

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6G无线多模态通信技术

电子与信息学报 2024年第5期46卷 1658-1671页

作者：任超丁思颖张晓奇张海君北京科技大学北京100083

该文综述了多模态通信作为一种能够同时交互多种模态形式的信息转移方式在不同应用场景下的重要性及其未来在6G无线通信技术中的发展前景。首先,将多模态通信分为3类,并探讨了其在这些领域中的关键作用。随后,针对6G无线通信系统可能面... 详细信息

该文综述了多模态通信作为一种能够同时交互多种模态形式的信息转移方式在不同应用场景下的重要性及其未来在6G无线通信技术中的发展前景。首先,将多模态通信分为3类,并探讨了其在这些领域中的关键作用。随后,针对6G无线通信系统可能面临的通信、感知、计算和存储资源限制以及跨域资源管理问题进行了深入剖析,指出未来的6G无线多模态通信将实现通感算存的深度融合和通信能力的提升。在多模态通信实现过程中,必须考虑多个环节,包括多发送端处理、传输技术和接收端处理等,以解决多模态语料库构建、多模态信息压缩、传输、干扰处理、降噪、对齐、融合和扩充等方面的挑战,以及资源管理问题。最后,强调了6G网络的跨域多模态信息转移、互补和协同的重要性,这将更好地整合和应用海量异构信息,以满足未来高速、低延迟、智能互联的通信需求。

关键词：多模态通信多媒体信息无线通信技术

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感性耦合Ar/O_(2)等离子体放电特性的数值模拟

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物理学报 2024年第13期73卷 210-219页

作者：张雨涵赵欣茜梁英爽郭媛媛辽宁科技大学理学院鞍山114051 辽宁科技大学材料与冶金学院鞍山114051

本文采用流体力学模型对不同腔室材质下的感性耦合Ar/O_(2)等离子体放电特性进行研究.结果表明,由于中性粒子在不同材质表面的黏附系数不同,因而腔室材质对各活性粒子的密度和空间分布产生了显著的影响.依次采用不锈钢、阳极Al_(2)O_(3)... 详细信息

本文采用流体力学模型对不同腔室材质下的感性耦合Ar/O_(2)等离子体放电特性进行研究.结果表明,由于中性粒子在不同材质表面的黏附系数不同,因而腔室材质对各活性粒子的密度和空间分布产生了显著的影响.依次采用不锈钢、阳极Al_(2)O_(3)和Cu腔室进行放电,发现电子、O^(+)、Ar^(+)、O、O(1D)和Ar_(m)的密度逐渐增大,O_(2)^(+),O^(-),O_(2)和O_(2)(a^(1)Δg)的密度变化趋势相反,各粒子的空间分布特点也有明显差异.在不同腔室中,电子在腔室中心区域的分布是均匀的;O和O_(2)(a^(1)Δg)的密度最大值位于腔室中心,并沿径向逐渐降低;而Ar^(+)和Ar_(m)的密度峰值出现在线圈下方;O^(+),O_(2)^(+)和O(^(1)D)的密度最大值却随着腔室的变化从线圈下方逐渐向腔室中心方向移动;C-离子则被局域在线圈和极板之间一个非常小的区域.最后,讨论了表面反应O→1/2O_(2)的黏附系数对O和O_(2)的影响,发现随着黏附系数的增大,O密度逐渐降低,O_(2)密度变化趋势相反,而且当黏附系数增大到0.5以上时,二者的密度几乎不再受黏附系数的影响.

关键词：感性耦合等离子体 Ar/O_(2)等离子体腔室材料流体力学模拟

巴基斯坦新特提斯构造–岩浆演化与重要金属成矿作用

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西北地质 2024年第3期57卷 154-176页

作者：洪俊张辉善吕鹏瑞 Tahseenullah Khan Yasir Shaheen Khalil 王志华张海迪自然资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710119 巴基斯坦巴利亚大学地球科学与环境学院巴基斯坦伊斯兰堡44000 巴基斯坦地质调查局巴基斯坦伊斯兰堡44000 长安大学资源学院陕西西安710054

巴基斯坦在大地构造位置上处于印度、欧亚和阿拉伯三大板块的汇聚带,正同时发生着大陆碰撞和大洋俯冲作用,是研究地球系统深部圈层相互作用与成矿效应的绝佳天然实验室。但是,目前对于巴基斯坦构造演化与成矿作用的研究还不系统,对于巴... 详细信息

巴基斯坦在大地构造位置上处于印度、欧亚和阿拉伯三大板块的汇聚带,正同时发生着大陆碰撞和大洋俯冲作用,是研究地球系统深部圈层相互作用与成矿效应的绝佳天然实验室。但是,目前对于巴基斯坦构造演化与成矿作用的研究还不系统,对于巴基斯坦的大型–超大型矿床形成的背景和机制仍不清楚。笔者针对巴基斯坦不同类型的优势矿种开展了深入解剖和对比研究,系统梳理最新研究进展,围绕巴基斯坦新特提斯构造–岩浆演化与成矿作用响应的关键科学问题,分析铜矿、铬铁矿、铅锌矿以及碳酸岩有关的稀土矿床等重要金属成矿类型形成的构造环境以及与区域重大地质事件的耦合关系,总结巴基斯坦区域成矿规律,为资源潜力分析和境内外找矿勘查提供依据。

关键词：新特提斯岩浆作用铬铁矿斑岩铜矿碳酸岩巴基斯坦

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锚杆张拉力无损测试原理与技术研究

岩土工程学报 2024年第1期46卷 140-150页

作者：张天予钟新谷赵超程忠悦湖南科技大学湖南湘潭411201

基于锚杆锚固体系多接触面特征,建造室内模型研究其锚固体系振动特性。通过在锚杆无应力段顶端安装加速度传感器测试时程信号,经快速傅里叶变换获得锚杆无应力段顶端振动频谱图,其频谱图的卓越频率具有良好的可识别性,据此获得其卓越频... 详细信息

基于锚杆锚固体系多接触面特征,建造室内模型研究其锚固体系振动特性。通过在锚杆无应力段顶端安装加速度传感器测试时程信号,经快速傅里叶变换获得锚杆无应力段顶端振动频谱图,其频谱图的卓越频率具有良好的可识别性,据此获得其卓越频率与锚杆张拉力、锚杆无应力长度的变化规律,其卓越频率并非锚杆张拉段横向多阶振动频率。以此为基础建立了视锚固螺母为弹性基础的锚杆弹性振动模型、锚固螺母及锚杆相对螺母与球形垫圈接触面转动的刚体振动模型,分别获得其模型频率方程,基于其识别的卓越频率求解频率方程中的刚度参数,室内与现场试验表明其刚度参数—锚杆张拉力具有良好的线性相关性和单调递增关系。进一步室内模型试验表明其刚度参数—锚杆张拉力关系特征与蝶形托盘接触不同介质、不同锚杆张拉段长度不具有明显的相关性。为此提出了锚杆张拉力无损测试原理、方法与实现的技术路线,现场小规模试验表明本文提出的方法具有可靠性。

关键词：隧道工程锚杆振动特性分析张拉力测试无损检测

Mg1/Al1060真空扩散焊接头微观组织演变及性能分析

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焊接学报 2024年第3期45卷 99-106,I0008,I0009页

作者：庄志国丁云龙张恩诚周正辽宁科技大学鞍山114051

利用真空扩散焊接技术,实现了工业纯镁Mg1与工业纯铝Al1060的连接.采用扫描电镜、能谱仪、万能力学试验机、显微硬度测试仪、电化学工作站等对扩散反应层的微观组织、物相成分及其性能进行研究.结果表明,Mg/Al真空扩散焊会在接合处生成... 详细信息

利用真空扩散焊接技术,实现了工业纯镁Mg1与工业纯铝Al1060的连接.采用扫描电镜、能谱仪、万能力学试验机、显微硬度测试仪、电化学工作站等对扩散反应层的微观组织、物相成分及其性能进行研究.结果表明,Mg/Al真空扩散焊会在接合处生成由镁铝系金属间化合物组成的扩散反应层,随着保温时间延长,反应层的厚度逐渐增加,微观组织形态发生明显变化.扩散初期反应层呈现为单层结构,Mg_(2)Al_(3)相会在接合界面优先析出.保温时间达到60 min时,界面会生成Mg_(17)Al_(12)新相层.当保温时间延长至90 min时,反应层演变为三层结构,由Mg_(2)Al_(3)层、Mg_(17)Al_(12)层、(Mg_(17)Al_(12)共晶+Mg基固溶体)层组成;随着保温时间延长,接头的剪切强度呈先升高后降低的趋势,在保温60 min时可承受的剪切力达到_(12)45.7 N,断裂发生在靠近铝侧的Mg_(2)Al_(3)反应层处.各焊接层的显微硬度明显高于镁铝母材,Mg_(2)Al_(3)层具有最高的显微硬度,达到了320.6 HV.反应层腐蚀速率由大到小的顺序为Mg1、(Mg_(17)Al_(12)共晶+Mg基固溶体)层、Mg_(2)Al_(3)层、Mg_(17)Al_(12)层、Al1060.

关键词：扩散焊微观组织扩散反应层金属间化合物

超声纳米晶表面改性对选区激光熔化316L不锈钢微观结构和力学性能的影响

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表面技术 2024年第5期53卷 137-148页

作者：彭兰张宇高乐叶一璇叶畅华中科技大学武汉430074

目的改善选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)316L不锈钢的表面完整性和力学性能。方法采用超声纳米晶表面改性(Ultrasonic Nanocrystal Surface Modification,UNSM)这一新兴表面塑性变形方法对SLM 316L不锈钢进行超声冲击强化,... 详细信息

目的改善选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)316L不锈钢的表面完整性和力学性能。方法采用超声纳米晶表面改性(Ultrasonic Nanocrystal Surface Modification,UNSM)这一新兴表面塑性变形方法对SLM 316L不锈钢进行超声冲击强化,利用维氏硬度计、扫描电镜、白光干涉仪、EBSD、XRD等对处理前后材料的表面完整性、微观组织演变和塑性变形行为进行表征和分析。结果经过UNSM处理后,SLM 316L不锈钢的微观缺陷明显减少,初始未熔合孔隙发生闭合,表面粗糙度Ra由5.374μm降至0.510μm,表面硬度从230HV增至461.16HV;同时,材料表层发生了剧烈的塑性变形,形变诱导材料微观组织从γ相向α相转变,微观结构由初始不规则柱状粗晶转变为等轴状细晶。从EBSD表征结果可知,在材料表面形成了深度约为20μm的梯度纳米晶,材料内部存在明显的不均匀变形;与初始SLM试样相比,通过UNSM处理在材料表面引入了最大为932 MPa的残余压应力。结论超声纳米晶表面改性能够显著改善SLM 316L不锈钢的表面完整性,形成较深的晶粒细化层和残余应力硬化层,从而有效提高其耐腐蚀性和疲劳抗性,是一项有前景的SLM后处理技术。

关键词：超声纳米晶表面改性 SLM 316L不锈钢微观结构残余应力塑性变形机理

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二值振幅型远场超分辨消色差聚焦器件研究

物理学报 2024年第10期73卷 153-161页

作者：武志翔李新羽黄字文邹依洋熊亮邓琥尚丽平西南科技大学信息工程学院绵阳621010 西南科技大学极端条件物质特性联合实验室绵阳621010 西南科技大学制造科学与工程学院绵阳621010

具有远场超分辨聚焦特性、消色差、小尺寸和易加工的光学聚焦器件在光学成像、光学显微和光刻等领域具有巨大应用潜力.本文提出了一种基于光学超振荡基本原理,结合角谱衍射理论和二进制粒子群算法的二值振幅型远场超分辨消色差聚焦器件... 详细信息

具有远场超分辨聚焦特性、消色差、小尺寸和易加工的光学聚焦器件在光学成像、光学显微和光刻等领域具有巨大应用潜力.本文提出了一种基于光学超振荡基本原理,结合角谱衍射理论和二进制粒子群算法的二值振幅型远场超分辨消色差聚焦器件设计方法.为了验证所提出设计方法,首先针对波长λ_(1)=405 nm,λ_(2)=532 nm和λ_(3)=632.8 nm的径向偏振光对二值振幅型远场超分辨聚焦器件振幅进行优化设计,再对三者振幅分布进行逻辑“与”操作,使其同时含有3个工作波长远场超分辨聚焦的振幅分布信息.仿真结果表明:在3个波长入射条件下相应的峰值半高全宽分别为0.441λ_(1) (0.179μm),0.469λ_(2 )(0.249μm)和0.427λ_(3) (0.270μm),低于阿贝衍射极限,实现了远场超分辨消色差聚焦,且同时聚焦较小的旁瓣比率(<15%).此类器件具有易加工、消色差和超分辨等优点,适用于光学系统微型化、集成化.所提出的设计方法可拓展至其他光学波段,并为相关光学研究领域提供核心聚焦器件.

关键词：光学超振荡消色差远场超分辨角谱衍射