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基于C-STEAM理念的“铁及其化合物”项目式教学——芜湖“铁画”

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化学教育(中英文) 2025年第01期 46-52页

作者：张四方祝海鸿赵娇燕赵江兰牛汝南安徽师范大学化学教育研究所

基于C-STEAM理念将地方传统文化与学科知识相融合，充分挖掘芜湖“铁画”资源，以“铁及其化合物”知识为内容和载体，围绕“芜湖铁画的历史、创作与传承”项目主题开展探究活动，深化学科知识学习；提高学科核心素养；在感受优秀传统... 详细信息

基于C-STEAM理念将地方传统文化与学科知识相融合，充分挖掘芜湖“铁画”资源，以“铁及其化合物”知识为内容和载体，围绕“芜湖铁画的历史、创作与传承”项目主题开展探究活动，深化学科知识学习；提高学科核心素养；在感受优秀传统文化魅力的同时，进一步增强对本土文化的理解与热爱，展现学科相互融合的魅力。

关键词： C-STEAM 项目式教学传统文化铁画

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基于分子动力学模拟的钢筋阻锈剂研究进展

硅酸盐学报 2025年第01期53卷 225-240页

作者：李伟华陈铎文付泉铭陈记豪郑海兵陈爱玖华北水利水电大学土木与交通学院河南省科学院化学研究所河南省科学院

钢筋阻锈剂因施工方便、经济有效等优势成为人们控制钢筋腐蚀，延长钢筋混凝土结构使用寿命的主要手段之一。深入研究阻锈剂作用机理，开发新型腐蚀防护材料对于钢筋混凝土结构耐久性提升和节约资源具有重要的实际意义。随着计算机技术... 详细信息

钢筋阻锈剂因施工方便、经济有效等优势成为人们控制钢筋腐蚀，延长钢筋混凝土结构使用寿命的主要手段之一。深入研究阻锈剂作用机理，开发新型腐蚀防护材料对于钢筋混凝土结构耐久性提升和节约资源具有重要的实际意义。随着计算机技术不断进步，分子动力学模拟在阻锈剂研究中被广泛应用，可以从原子层面阐述阻锈剂作用机理，实现材料调控和试验设计。本综述概述了分子动力学模拟基本原理、常用公式和应用流程，重点综述了近年来分子动力学模拟在钢筋阻锈剂机理研究和性能筛选中的应用研究现状。最后，对分子动力学模拟在钢筋阻锈剂中的研究及应用进行展望，以期为模拟技术在钢筋阻锈剂发展进步中提供理论支撑。

关键词：分子动力学模拟钢筋混凝土钢筋阻锈剂阻锈机理

手性钙钛矿家族新成员:稀土基手性金属卤化物

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中国科学:化学 2025年

作者：张洪杰中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室清华大学化学系

手性有机-无机杂化金属卤化物将有机-无机杂化金属卤化物优异的光学、电学和自旋电子性能与手性相耦合,从而表现出独特且优异的手性光电和自旋特性,如圆二色性、圆偏振发光、手性诱导的自旋选择性效应、手性声子激活的自旋塞贝克效应和...

手性有机-无机杂化金属卤化物将有机-无机杂化金属卤化物优异的光学、电学和自旋电子性能与手性相耦合,从而表现出独特且优异的手性光电和自旋特性,如圆二色性、圆偏振发光、手性诱导的自旋选择性效应、手性声子激活的自旋塞贝克效应和非线性手性光学效应等[1].由于在生物传感、三维显示和加密防伪等领域具有潜在的应用前景,手性金属卤化物的圆偏振发光特性被广泛研究.然而,受固有带隙的限制,大多数报道的手性金属卤化物圆偏振发光材料几乎仅限于可见光区域.与可见光相比,紫外光的能量相对较高,可以扩展其在医学诊断、不对称光聚合反应和生物制剂检测等领域的应用.

关键词：

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二氧化碳加氢制甲酸的研究进展

科学通报 2025年第1期 17-26页

作者：李梦威王森董梅王建国樊卫斌中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室中国科学院大学

化石能源的大量使用促进了经济社会的快速发展,但也导致二氧化碳（CO2）大量释放.截至2023年,全球CO2排放超过374亿吨.大气中CO2含量的急剧增加造成了严重的温室效应和海水酸化等问题,但CO2反过来是一种含量多且清洁无毒的碳资源.通过... 详细信息

化石能源的大量使用促进了经济社会的快速发展,但也导致二氧化碳（CO2）大量释放.截至2023年,全球CO2排放超过374亿吨.大气中CO2含量的急剧增加造成了严重的温室效应和海水酸化等问题,但CO2反过来是一种含量多且清洁无毒的碳资源.通过催化加氢,可有效将CO2转化生成多种高附加值烃类及含氧化合物.其中,甲酸是良好的储氢载体,可直接用于甲酸燃料电池,也有利于解决氢的储运问题.因此, CO2加氢制甲酸不仅可以有效减轻CO2大量排放造成的全球温室效应,而且也开辟了制备甲酸的新途径.本文综述了当前CO2加氢制甲酸的研究进展,着重探讨了CO2加氢制甲酸不同催化体系的优缺点及反应性能,深入认识了金属-载体间的相互作用及载体限域效应对金属物种结构、分散度及催化性能的影响机制.

关键词： CO2加氢甲酸非均相催化剂金属-载体相互作用限域效应

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基于半导体桥芯片的钝感高瞬发底火设计

火工品 2025年第1期 7-12页

作者：牛惠媛任炜褚恩义李慧常英珂金豪杰陕西应用物理化学研究所瞬态化学效应与控制全国重点实验室陕西西安710061 杭州电子科技大学微电子研究院浙江杭州310018

针对超高速射武器弹药对高频高安全及高一致性点火的发展需求,基于半导体桥芯片点火技术,设计了一种新型钝感高瞬发底火。通过对比研究4种半导体桥芯片及其2种封装结构,选用斯蒂芬酸铅和亚铁氢化铅/高氯酸钾作为两级复合装药,优化形成... 详细信息

针对超高速射武器弹药对高频高安全及高一致性点火的发展需求,基于半导体桥芯片点火技术,设计了一种新型钝感高瞬发底火。通过对比研究4种半导体桥芯片及其2种封装结构,选用斯蒂芬酸铅和亚铁氢化铅/高氯酸钾作为两级复合装药,优化形成了模块化结构的半导体桥底火样机。该底火满足了与弹药接口的匹配要求,并达到1 A 1 W 5 min不发火的安全性要求。发火性能试验表明,所研制的半导体桥底火作用时间不大于200μs,散布不大于30μs,与传统桥丝电底火相比瞬发度和作用时间一致性显著提高,综合性能更好。

关键词：底火半导体桥模块化设计高瞬发高安全

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高温环境对激光火工品发火性能的影响

火工品 2025年第1期 32-36页

作者：鱼小港贺爱锋陈建华郑薇杨安民祝捷李敏杰陕西应用物理化学研究所瞬态化学效应与控制全国重点实验室陕西西安710061 中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

为了研究高温环境对激光火工品发火性能的影响,建立了激光火工品的热力场仿真模型,并搭建光学测试系统,探究了激光火工品自聚焦透镜在100℃高温下的激光光斑尺寸变化。仿真结果表明:高温环境下自聚焦透镜长度产生92.4μm的变形量,导致... 详细信息

为了研究高温环境对激光火工品发火性能的影响,建立了激光火工品的热力场仿真模型,并搭建光学测试系统,探究了激光火工品自聚焦透镜在100℃高温下的激光光斑尺寸变化。仿真结果表明:高温环境下自聚焦透镜长度产生92.4μm的变形量,导致激光光斑尺寸从94μm增大至150μm;试验结果表明:高温环境下激光火工品输出光斑在243~272μm之间变化,自聚焦透镜变形量的增大导致激光火工品的刺激功率密度降低、作用时间超差。研究表明自聚焦透镜变形降低了激光火工品的发火可靠性。

关键词：激光火工品自聚焦透镜激光光斑发火可靠性高温环境

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基于遗传BP神经网络的Al/Fe2O3铝热剂热力学性能预测方法研究

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火工品 2025年

作者：薛美晨薛园园胡耀立欧阳的华彭鹏罗彬杰西安建筑科技大学资源工程学院陕西应用物理化学研究所南京理工大学化学与化工学院湖北汉丹机电有限公司

为了探索Al/Fe2O3铝热剂热力学性能的预测方法，采用遗传算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化，利用HSC Chemistry软件计算了不同温度及配比下的Al/Fe2O3吉布斯自由能及反应焓变，以此作为基础数据，建立了基于遗传BP神经网络的Al... 详细信息

为了探索Al/Fe2O3铝热剂热力学性能的预测方法，采用遗传算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化，利用HSC Chemistry软件计算了不同温度及配比下的Al/Fe2O3吉布斯自由能及反应焓变，以此作为基础数据，建立了基于遗传BP神经网络的Al/Fe2O3铝热剂燃烧热力学性能预测模型，分别得到了124组Al/Fe2O3吉布斯自由能和化学反应焓变的训练集样本数据及31组预测集样本数据，并计算了模型误差。结果表明：该模型预测的Al/Fe2O3吉布斯自由能及反应焓变的测试集均方根误差（RMSE）分别为0.499 1和0.702 7，平均绝对误差（MAE）分别为0.533 2和0.4411，决定性系数R2分别为0.982 7和0.988 5；遗传BP神经网络能够用于Al/Fe2O3铝热剂热力学性能的预测。

关键词：铝热剂吉布斯自由能反应焓变遗传算法 BP神经网络

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基于LSTM的惯性里程计定位方法研究

控制与决策 2025年第1期40卷 95-102页

作者：邹苏郦孙林祥刘宇惠晓龙北京理工大学自动化学院中国科学院自动化研究所

为解决水下非结构化环境给水下精准定位带来的问题,提出一种基于LSTM的惯性里程计定位方法用于水下作业机器人的定位.该网络在训练阶段,首先通过模拟噪声模型,在IMU的加速度和角速度数据中增添高斯白噪声实现数据增强,使用ResNet18提取... 详细信息

为解决水下非结构化环境给水下精准定位带来的问题,提出一种基于LSTM的惯性里程计定位方法用于水下作业机器人的定位.该网络在训练阶段,首先通过模拟噪声模型,在IMU的加速度和角速度数据中增添高斯白噪声实现数据增强,使用ResNet18提取机器人运动特征;然后在网络的输入空间引入IMU的采样时间加强鲁棒性,并使用三通道LSTM将提取的特征映射到高维空间进行特征融合;最后使用全连接层预测机器人的相对位移和旋转.在训练过程中,采取相对损失函数和绝对损失函数相结合的方式确保网络在短期和长期的定位精度,并进行多次数据集和水池实验以验证方法的有效性.实验结果表明,该方法在大多数场景下都具有较好的定位性能,有着较强的鲁棒性.

关键词：水下作业机器人定位技术惯性里程计数据增强长短期记忆网络混合损失函数

钙镁影响下胞外聚合物对藻源有机物的吸附特征分析

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中国环境科学 2025年

作者：樊祎春刘星雨倪茂飞王章鸿张润宇罗小勇王志康贵州民族大学生态环境工程学院中科院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵阳市水务环境集团有限公司

藻华爆发期背景下，给水管网中生物膜胞外聚合物（EPS）与藻类有机物（AOM）的相互作用是影响饮用水化学特性和区域供水安全的关键因素之一.然而，AOM与EPS相互作用带来的化学特征影响和可能对饮用水安全带来的风险还未得到充分研究.因... 详细信息

藻华爆发期背景下，给水管网中生物膜胞外聚合物（EPS）与藻类有机物（AOM）的相互作用是影响饮用水化学特性和区域供水安全的关键因素之一.然而，AOM与EPS相互作用带来的化学特征影响和可能对饮用水安全带来的风险还未得到充分研究.因此，本研究聚焦于喀斯特地区中高浓度的钙镁离子(Ca2+/Mg2+)对小球藻（Chlorella sp.）和伪鱼腥藻（Pseudanabaena sp.）的AOM与细菌培养物提取的EPS之间的吸附特性分析.结果表明:二价离子通过桥接带负电的官能团提高EPS的生物吸附聚合.小球藻AOM因含有更为丰富的官能团结构其吸附效果高于伪鱼腥藻AOM.3D-EEM验证了吸附体系中芳香族蛋白（AP）和可溶性微生物产物（SMP）组分占主导，且在生物膜形成过程中Ca2+/Mg2+改变了荧光组分的稳定性，增加芳香族基团的可接触性.FTIR识别到3300～3600cm-1和1600～1650cm-1范围内碳水化合物相关的O-H基团，以及蛋白质化合物中的C=O和N-H酰胺基团可与Ca2+/Mg2+结合形成配位键，通过增加吸附过程中的结合引起架桥作用，促进生物膜的形成.通过揭示钙镁离子在EPS与AOM生物吸附中的重要性，为预防喀斯特地区供水系统潜在的管理监测和水质安全风险提供了新思路.

关键词：生物吸附二价离子化学特性输水系统