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过渡金属低维纳米材料在电催化领域中的研究进展

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材料工程 2024年第6期52卷 25-41页

作者：吕贝贝李亚如任永鹏王长记潘昆明赵帅凯王利萌夏梁彬河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471000 河南科技大学金属材料磨损控制与成型技术国家地方联合工程研究中心河南洛阳471000 龙门实验室河南洛阳471000

随着环境问题的日趋严重和能源危机的不断攀升,利用电催化技术开发可持续的绿色新能源迫在眉睫。过渡金属低维纳米材料具有高活性表面、高效的电子转移速率和丰富的表面空位,能够有效提升电催化反应的效率和稳定性。本文基于材料维数,... 详细信息

随着环境问题的日趋严重和能源危机的不断攀升,利用电催化技术开发可持续的绿色新能源迫在眉睫。过渡金属低维纳米材料具有高活性表面、高效的电子转移速率和丰富的表面空位,能够有效提升电催化反应的效率和稳定性。本文基于材料维数,将过渡金属低维纳米材料分类,并分别阐明其优势,重点综述零维、一维、二维纳米材料在电催化领域中的研究成果,揭示低维纳米结构与电催化活性、稳定性之间的关系,明确了低维纳米化是提高电催化性能的有效方法。最后,指出过渡金属低维纳米催化剂应根据需求合理设计并优化其结构。未来低维纳米催化剂的发展方向应是基础研究与计算研究相结合,用理论来引导设计,搭配机器学习预先选择合适的结构模型以及朝着改进现有材料结合更多更高效的复合材料进一步发展。

关键词：低维纳米材料过渡金属电催化

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重瓣榆叶梅全叶绿体基因组遗传特征分析

浙江农林大学学报 2024年第3期41卷 577-585页

作者：段春燕王晓凌河南科技大学农学院/牡丹学院河南洛阳471000

【目的】对重瓣榆叶梅Prunus triloba‘Multiplex’全叶绿体基因组序列进行测序,探究其系统发育位置并分析其叶绿体基因组成特点。【方法】以重瓣榆叶梅叶片为材料,采用2×CTAB法提取叶绿体DNA,利用Illumina NovaSeq平台进行叶绿体基因... 详细信息

【目的】对重瓣榆叶梅Prunus triloba‘Multiplex’全叶绿体基因组序列进行测序,探究其系统发育位置并分析其叶绿体基因组成特点。【方法】以重瓣榆叶梅叶片为材料,采用2×CTAB法提取叶绿体DNA,利用Illumina NovaSeq平台进行叶绿体基因组的测序,组装、注释并分析其叶绿体基因组遗传特征。联合美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库数据,基于全叶绿体基因组序列构建了重瓣榆叶梅系统进化关系。【结果】重瓣榆叶梅叶绿体基因组全长为157827 bp,NCBI登录号MT937181,其结构为经典的四分体结构,由1个大单拷贝区域(LSC),1个小单拷贝区域(SSC)及反向重复区域(IRa/IRb)构成,其序列长度分别为86032、19023、26386 bp。GC和AT的总占比分别为36.80%和63.20%。重瓣榆叶梅的完整叶绿体基因组序列注释到132个基因,包括tRNA基因、编码蛋白基因、rRNA基因,分别为37、87、8个。重瓣榆叶梅叶绿体基因组共编码26678个密码子和236个符合条件的SSR位点。SSR位点中A/T碱基占优势,碱基偏好性十分明显。【结论】系统进化树分析表明,重瓣榆叶梅和榆叶梅***聚合成一分支结构,与同属植物长柄扁桃***亲缘关系较近。

关键词：重瓣榆叶梅全叶绿体基因组密码子偏好性重复序列系统发育

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教育新基建背景下高校智慧教室建设模式研究

科技创新与应用 2024年第25期14卷 5-8页

作者：刘明利申康刘钟涛河南财经政法大学现代教育技术中心郑州450046

随着大数据、人工智能、物联网的迅速发展,我国教育新基建的出台和智慧教育蓝皮书的发布,智慧教育成为当前社会的一个热门话题,智慧教室为智慧教育提供良好的外部条件和技术支持。该文从智慧教室建设目标与系统架构出发,以智慧教室基础... 详细信息

随着大数据、人工智能、物联网的迅速发展,我国教育新基建的出台和智慧教育蓝皮书的发布,智慧教育成为当前社会的一个热门话题,智慧教室为智慧教育提供良好的外部条件和技术支持。该文从智慧教室建设目标与系统架构出发,以智慧教室基础设施建设和智慧教室教学平台建设为研究对象,以期为后续智慧教室的建设提供借鉴。

关键词：教育新基建智慧教室基础设施建设智慧教学平台智慧教育

负反馈和状态空间重构的UPWM失真问题校正方法

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声学技术 2024年第1期43卷 127-134页

作者：于泽琦刘豪凯张珂苏安婕郑州轻工业大学计算机与通信工程学院河南郑州450001 中原工学院现代教育技术中心河南郑州450007

针对数字D类音频功率放大器中的均匀采样脉冲宽度调制(Uniform-Sampling Pulse Width Modulation,UPWM)失真,提出了一种负反馈和状态空间重构的全数字UPWM失真问题校正方法。该方法利用数字Σ-Δ(Sigma-Delta)调制器的高开环增益特性,... 详细信息

针对数字D类音频功率放大器中的均匀采样脉冲宽度调制(Uniform-Sampling Pulse Width Modulation,UPWM)失真,提出了一种负反馈和状态空间重构的全数字UPWM失真问题校正方法。该方法利用数字Σ-Δ(Sigma-Delta)调制器的高开环增益特性,通过构造包含数字Σ-Δ调制器和UPWM发生器的闭环负反馈环路,使得环路的输入与输出近似呈线性关系,从而校正UPWM产生的失真。在构造闭环时,通过对数字Σ-Δ调制器的状态空间表达式进行重构,并添加插零值模块和抽取模块使该环路在保持稳定性的同时,拥有与原数字Σ-Δ调制器相同的噪声整形效果。实验结果表明,该方法相比其他的UPWM失真校正方法,不仅能降低谐波失真,还能大幅降低数字UPWM调制器输出信号的本底噪声,从而可使数字UPWM调制器在频率6 kHz和幅度为满量程的-5 dB的正弦数字信号输入情况下,输出信噪失真比达到95.26 dB,同时所提方法可全数字电路实现、硬件实现简单且易于移植。

关键词：均匀采样脉冲宽度调制失真校正状态空间重构负反馈

通信受限条件下多无人机协同环境覆盖路径规划

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中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 273-281页

作者：陈洋周锐武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081 武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心武汉430081

多无人机协同覆盖旨在有效分配多个无人机任务,实现给定区域的快速、高效全覆盖。然而,在现实应用场景中常常因为无人机之间距离超出通信范围,信号传输受阻,导致无人机之间的协作和信息交互面临极大挑战。为此,提出一种基于Deep Q Netwo... 详细信息

多无人机协同覆盖旨在有效分配多个无人机任务,实现给定区域的快速、高效全覆盖。然而,在现实应用场景中常常因为无人机之间距离超出通信范围,信号传输受阻,导致无人机之间的协作和信息交互面临极大挑战。为此,提出一种基于Deep Q Networks(DQN)的多无人机路径规划方法。采用通信中断率和最大通信中断时间两个指标来评价路径质量,通过构建与指标相关的奖励函数,实现了无人机团队的自主路径决策。仿真实验表明,所提方法在最短路径上可以与传统优化算法效果保持一致,权衡路径下在增加20%路径长度的情况下可以降低80%通信中断率,在全通信路径下则可以实现100%的全过程连接通信,因此可以根据不同的通信环境生成高效覆盖所有环境节点的路径。

关键词：环境覆盖多无人机通信约束深度Q网络路径规划

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艾灸机器人系统设计与实现

计算机工程 2024年第2期50卷 214-223页

作者：马蓓蓓胡志刚时鹏王新征谢飞虎宋克纳河南科技大学医学技术与工程学院河南洛阳471000 河南省智能康复医疗机器人工程研究中心河南洛阳471000

传统的人工艾灸方式存在温度不均衡、耗费人力、治疗效果差异大等问题,结合机器人技术,提出一种新型艾灸机器人系统,以减轻医师的劳动强度并提高治疗效率。采用主从双边结构设计,主要由从端的艾灸器、机械臂和主端构成。通过对从端艾灸... 详细信息

传统的人工艾灸方式存在温度不均衡、耗费人力、治疗效果差异大等问题,结合机器人技术,提出一种新型艾灸机器人系统,以减轻医师的劳动强度并提高治疗效率。采用主从双边结构设计,主要由从端的艾灸器、机械臂和主端构成。通过对从端艾灸器的自动推进装置、硬件电路和通信流程的改进设计,实现艾灸过程中艾条的自动推进以及温度、距离等信息的实时采集和传输。主端系统对从端传输的信息进行整合处理,并对机械臂进行轨迹规划和运动控制,以优化艾灸路径和动态调整施灸距离。此外,主端的人机交互界面能够实时显示艾灸过程中的信息和从端的工作状态,实现艾灸过程的可视化。医师可通过该可视化界面灵活调节艾灸参数和远程控制机器人进行艾灸,以满足不同的艾灸对象、环境和任务需求。实验结果表明,该艾灸机器人系统能够在真实环境中使机械臂按照自动规划的路径运行,动态调控艾条燃烧端到人体穴位的距离,保持目标穴位的温度偏差小于0.5℃,运行过程平稳,满足安全且精准的艾灸治疗要求。

关键词：人机交互艾灸机器人双边控制系统艾灸器轨迹规划

基于SVPWM补偿优化的三电平NPC并网逆变器容错控制

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电力工程技术 2024年第2期43卷 199-209页

作者：杨清黄景涛关海平河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 通辽电投发电有限责任公司内蒙古通辽028001

为保证并网系统中三电平中点箝位(neutral point clamped,NPC)型并网逆变器单相桥臂短路或断路故障后持续运行,提出一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)的优化补偿型低共模电压容错控制策略。首先,通... 详细信息

为保证并网系统中三电平中点箝位(neutral point clamped,NPC)型并网逆变器单相桥臂短路或断路故障后持续运行,提出一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)的优化补偿型低共模电压容错控制策略。首先,通过分析故障后八开关三相逆变器(eight switch three phase inverters,ESTPI)拓扑开关状态对应的共模电压大小,确定参考电压矢量合成规则;然后,通过一个基波周期内中点电流情况分析中点电位波动机理,进而对空间矢量合成进行调节补偿;最后,设计低通滤波器和滞环控制器进一步对补偿进行优化调整,保证并网电流质量的同时有效抑制了直流母线中点电位偏移。仿真结果表明,该容错控制策略能够实现三电平NPC并网逆变器单相桥臂故障后并网系统的稳定可靠运行,每个基波周期有三分之一时间的共模电压得到改善,优化补偿后的并网电流质量显著提高,且在并网电流突变时具备良好的控制特性。

关键词：三电平逆变器中点箝位(NPC) 容错控制中点电位波动空间矢量脉宽调制(SVPWM)优化补偿滞环控制器

覆膜对盆栽牡丹根际基质酶活性和微生物多样性的影响

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山东农业科学 2024年第6期56卷 75-80页

作者：赵明君史帅营李世奇史国安河南科技大学牡丹学院/河南省牡丹综合利用工程技术研究中心河南洛阳471023

覆膜能够改变植物根际土壤酶活性和微生物群落结构。本研究采用高通量测序和生物信息学方法,对春、夏两季覆膜和不覆膜盆栽牡丹根际基质的酶活性和微生物多样性变化进行测定与分析。结果表明,覆膜显著提高盆栽牡丹根际基质酶活性,中性... 详细信息

覆膜能够改变植物根际土壤酶活性和微生物群落结构。本研究采用高通量测序和生物信息学方法,对春、夏两季覆膜和不覆膜盆栽牡丹根际基质的酶活性和微生物多样性变化进行测定与分析。结果表明,覆膜显著提高盆栽牡丹根际基质酶活性,中性磷酸酶活性变化最为显著,脲酶次之;改变了微生物群落结构组成和优势菌群相对丰度,芽单胞菌门(Gemmatimonadota)和变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度有所提升,梭菌属(Faecalibacterium)和拟杆菌属(Bacteroides)的相对丰度发生变化;提高了根际微生物群落Alpha多样性,Simpson和Shannon指数均有所提高,但夏季覆膜降低菌群丰度;季节对微生物群落Beta多样性影响较大,覆膜有改变细菌距离的趋势。该研究结果可为进一步探讨覆膜对盆栽牡丹微生态环境的影响提供重要参考,为覆膜技术在盆栽牡丹生产中应用提供理论依据。

关键词：覆膜盆栽牡丹根际基质酶活性微生物多样性

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基于PbS量子点的可调谐高能量锁模光纤激光器

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红外与激光工程 2024年第3期53卷 102-109页

作者：陈广伟赵悦胡国庆秦莹贾凯琳陈丽李慧宇贺敬文周哲海北京信息科技大学机械工业现代光电测试技术重点实验室北京102206 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京102206 北京交通大学国家物理实验教学示范中心北京100044

基于低维纳米材料的飞秒光纤激光器在光学开关、光纤传感和光通信领域中发挥着重要的作用。然而,低损伤阈值限制了其在高能量激光领域的实际应用。为了解决这一问题,实验中基于PbS量子点饱和吸收体,在近零色散区研究掺铒光纤激光器的飞... 详细信息

基于低维纳米材料的飞秒光纤激光器在光学开关、光纤传感和光通信领域中发挥着重要的作用。然而,低损伤阈值限制了其在高能量激光领域的实际应用。为了解决这一问题,实验中基于PbS量子点饱和吸收体,在近零色散区研究掺铒光纤激光器的飞秒脉冲输出特性,脉冲中心波长为1568.6 nm,光谱的3 dB带宽为11.4 nm,脉冲半高全宽为361 fs。利用多模光纤中的非线性多模干涉效应实现带宽可调的光谱滤波效应,调节偏振相关“基模”引起的群时间延迟量调控腔内总色散量,升高泵浦驱动电流达到饱和吸收体的反饱和吸收特性区域,实现从展宽脉冲到高能量耗散孤子共振脉冲的切换。由于局部的非同步色散波与孤子之间的相消干涉效应,导致耗散孤子共振脉冲光谱出现了dip型边带和Kelly边带不对称地分布在光谱两边的现象。通过调谐腔内脉冲的偏振状态和泵浦功率,高能量脉冲的半高全宽可以在7.7~23 ns之间调谐。当泵浦驱动电流达到800 mA时,腔内激光脉冲能量为34.8 nJ,其损伤阈值大于60 mJ/cm^(2)。该工作为实现高效、高能量飞秒光纤激光提供了新的解决方案。

关键词： PbS量子点高能量脉冲锁模光纤激光器多模干涉效应