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SiO_(2)催化制备煤基石墨及其电化学性能研究

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煤炭转化 2024年第4期47卷 43-54页

作者：楚部林生茂谢卫宁王帅于昭仪邱钿中国矿业大学化工学院江苏徐州221116 中国矿业大学现代分析与计算中心江苏徐州221116 歌尔股份有限公司山东潍坊261000 徐州工程学院机电工程学院江苏徐州221000

石墨通常用作锂电池的负极材料,随着锂电池需求扩大和天然石墨产量降低,高质量负极材料的可持续性供应压力不断增加,开发可替代的高性能合成石墨作为锂电池负极材料具有重要意义。以太西无烟煤为原料,通过SiO_(2)催化、氧化微扩和活化... 详细信息

石墨通常用作锂电池的负极材料,随着锂电池需求扩大和天然石墨产量降低,高质量负极材料的可持续性供应压力不断增加,开发可替代的高性能合成石墨作为锂电池负极材料具有重要意义。以太西无烟煤为原料,通过SiO_(2)催化、氧化微扩和活化造孔制备出结构稳定且具有分级孔结构的多孔无烟煤基石墨,并分析其作为锂电池负极材料的电化学性能。结果表明:随着催化剂SiO_(2)含量的增加,煤基石墨的石墨化程度和石墨晶体结构有序化程度逐渐提高;氧化微扩处理后,煤基石墨层间距增大且中孔和大孔数量增多,石墨晶体结构有序化程度降低并产生了大量缺陷结构;活化造孔后,煤基石墨微观形貌改变明显,其微孔数量增多,孔隙结构发育良好。在SiO_(2)质量分数为20%时,无烟煤基石墨石墨化程度高达89.3%,氧化微扩处理后石墨微晶层间距由0.33632 nm扩大至0.33809 nm,比表面积由4.17120 m^(2)/g扩大到29.47100 m^(2)/g,而活化造孔后,煤基石墨孔隙结构进一步发育,微孔比表面积由2.94990 m^(2)/g扩大至8.15060 m^(2)/g。在SiO_(2)质量分数为20%时,多孔无烟煤基石墨在0.1 C倍率下首次可逆比容量和库伦效率分别为298.0 mAh/g和67.41%。多孔无烟煤基石墨在1 C倍率下循环110次后,可逆比容量为234.1 mAh/g,容量保持率为95.1%,且库伦效率始终接近100%。无烟煤在石墨化过程中经SiO_(2)催化、氧化微扩以及活化造孔后可形成具有较好电化学性能的多孔煤基石墨,可成为潜在的高性能锂电池负极材料。

关键词：无烟煤 SiO_(2) 多孔无烟煤基石墨微观结构电化学性能

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改进k-means的多域光纤通信非线性失真补偿方法

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激光杂志 2024年第5期45卷 182-186页

作者：赵淑君刘伟南阳理工学院计算机与软件学院河南南阳473000

为了解决光纤通信信号在传输过程中受到非线性影响而产生的失真问题,提高光纤通信系统的稳定性,提出了改进k-means的多域光纤通信非线性失真补偿方法。构建多域光纤通信传输模型,在传输端利用波长转换器将输入信号传输到光纤,结合干扰... 详细信息

为了解决光纤通信信号在传输过程中受到非线性影响而产生的失真问题,提高光纤通信系统的稳定性,提出了改进k-means的多域光纤通信非线性失真补偿方法。构建多域光纤通信传输模型,在传输端利用波长转换器将输入信号传输到光纤,结合干扰原理线性化脉冲恢复光信号。以信噪比描述光纤通信的色散特性,明确信号交互出现非线性失真变化。通过Dijkstra方法改进k-means方法,解调失真星座,避免聚类陷入局部最优,使全部簇信号尽可能接近原始调制中心,实现失真补偿。实验结果表明:利用所提方法对光纤通信非线性失真进行补偿后,聚类效果较佳,信息误码率可降至10^(-7),有效减少了网络传输消耗,提高光纤通信信号质量。

关键词：改进k-means方法多域光纤通信非线性失真补偿 Dijkstra方法马可科夫方程

改进Informed-RRT算法的移动机器人路径规划

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电光与控制 2024年

作者：葛超张鑫源王红伦志新华北理工大学电气工程学院唐山学院计算中心

针对Informed-RRT*算法初始路径形成缓慢、失败率高及路径质量差的问题，首先提出基于人工势场法的选点策略，筛选出优质采样点；同时引入双向直连的贪心策略和动态步长策略，快速获得初始路径并尽快进入遍历寻优阶段；其次，通过新的... 详细信息

针对Informed-RRT*算法初始路径形成缓慢、失败率高及路径质量差的问题，首先提出基于人工势场法的选点策略，筛选出优质采样点；同时引入双向直连的贪心策略和动态步长策略，快速获得初始路径并尽快进入遍历寻优阶段；其次，通过新的采样策略及评价函数，保证规划路径更优；最后，对路径优化处理，所得路径更适合移动机器人的行驶过程，仿真实验结果表明，本文改进算法相比于Informed-RRT*算法性能更优，其中，改进算法在不同环境下的成功率均为100%，同时也证明了在限定采样次数下改进算法的收敛速度、路径质量均优于原算法。

关键词：路径规划人工势场法动态步长路径优化处理 Informed-RRT

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石英MEMS陀螺检测电极分布参数优化

中国惯性技术学报 2024年第6期32卷 592-597页

作者：李雪峰甘罗周琦同济大学电子与信息工程学院上海201804 同济大学教育技术与计算中心上海200092 同济大学教育部自主智能无人系统前沿科学中心上海201210

针对石英微机电系统(MEMS)陀螺检测电极输出感应电压较低问题,通过优化检测电极分布参数,提升其机械灵敏度。首先,分析检测电极分布参数对陀螺输出感应电荷的影响,确定优化方案的控制参数和目标函数。其次,基于有限元方法(FEM)构建三种... 详细信息

针对石英微机电系统(MEMS)陀螺检测电极输出感应电压较低问题,通过优化检测电极分布参数,提升其机械灵敏度。首先,分析检测电极分布参数对陀螺输出感应电荷的影响,确定优化方案的控制参数和目标函数。其次,基于有限元方法(FEM)构建三种石英MEMS陀螺的机电耦合模型。最后,使用内尔德-米德(NM)算法优化检测电极分布参数。实验结果表明,优化后的检测电极分布参数更加合理,石英MEMS陀螺的机械灵敏度在传统的双端式和梳齿式音叉结构上分别提升了3.06和1.53倍,在基于剪应力检测的结构上提升了39.37倍,验证了优化检测电极分布参数可以提升石英MEMS陀螺机械灵敏度。

关键词：石英MEMS陀螺检测电极优化有限元方法内尔德-米德算法机械灵敏度

水液相下Trp分子清除OH自由基反应的DFT研究

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南开大学学报(自然科学版) 2024年第5期 68-79页

作者：王新雨张希花张勇吕东月王晴晴杨应王佐成海南科技职业大学医药学院白城师范学院理论计算中心

采用DFT(密度泛函理论)的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了水液相下羟自由基(OH)与色氨酸分子(Trp)的反应机制.研究发现:OH可通过抽取Trp的H原子、加成到Trp的不饱和C原子和单电子从Trp分子向OH转移3种途径与Tr... 详细信息

采用DFT(密度泛函理论)的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了水液相下羟自由基(OH)与色氨酸分子(Trp)的反应机制.研究发现:OH可通过抽取Trp的H原子、加成到Trp的不饱和C原子和单电子从Trp分子向OH转移3种途径与Trp分子反应.势能面计算表明:抽H反应能垒在5.6-36.3 kJ/mol之间,加成反应能垒在0-24.4 kJ/mol之间,电子从Trp向OH转移反应的能垒是2.9 kJ/mol.结果表明,水液相下OH极易通过抽H、加成和夺取单电子等3种方式与Trp反应,Trp具有极好的清除OH自由基的作用.

关键词：色氨酸羟自由基密度泛函理论过渡态能垒

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基于增强决策树的东北地区冻土分布

哈尔滨工业大学学报 2024年

作者：张明虎张妍张中琼达虎李亮贾玉诚兰州理工大学计算机与通信学院中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃省计算中心

中国东北地区多年冻土是兴安 - （外）贝加尔型多年冻土的重要组成部分，兼具高纬度和高海拔冻土特征。多年冻土的存在和变化对区域寒区生态环境、水-碳循环、寒区工程设计和运行等均会产生直接影响。目前以热边界条件为基础的经验、半... 详细信息

中国东北地区多年冻土是兴安 - （外）贝加尔型多年冻土的重要组成部分，兼具高纬度和高海拔冻土特征。多年冻土的存在和变化对区域寒区生态环境、水-碳循环、寒区工程设计和运行等均会产生直接影响。目前以热边界条件为基础的经验、半经验模型对多年冻土的分布面积存在高估，对气温以外的环境因素的影响考虑不足。为了更好刻画区域多年冻土的分布，在区域调查和数据耦合的基础上，获取区域多年冻土分布的地带性因素和非地带性因素的空间变化因素，采用增强回归树模拟分析，发现地带性因素：纬度、经度与海拔的贡献度分别为45.3%、42.4%、12.3%，非地带性因素：气温（包含冻结指数和融化指数）、降水、水土条件、积雪与植被的贡献度分别为46.4%、18.9%、13.1%、12.5%、9.1%。明晰了环境因素对兴安-（外）贝加尔型多年冻土的发育和变化的贡献。通过与分类回归决策树作对比，增强回归树模型的分类精度达到了0.91，使用增强回归树的方法建立了中国东北地区多年冻土分类模型，模拟出兴安-（外）贝加尔型多年冻土空间分布图，为区域冻土和冻土相关的研究提供数据支持和参考。

关键词：兴安-(外)贝加尔型多年冻土增强回归树环境因素贡献度多年冻土分布

Fe^(3+)对细粒菱锌矿和方解石分散行为的影响

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中国有色金属学报 2024年第3期34卷 923-933页

作者：马子龙潘文峰廖寅飞曹亦俊李树磊陈小国中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心徐州221116 中国矿业大学化工学院徐州221116 郑州大学化工学院郑州450001

方解石矿泥的覆盖和高价金属阳离子的存在是影响粒径−20μm细粒菱锌矿浮选效果的关键因素,两者通过改变菱锌矿的表面性质而恶化其分散性和浮选环境。本文选择菱锌矿浮选中常见的Fe^(3+)为研究对象,通过吸附试验、Zeta电位、XPS分析,DLV... 详细信息

方解石矿泥的覆盖和高价金属阳离子的存在是影响粒径−20μm细粒菱锌矿浮选效果的关键因素,两者通过改变菱锌矿的表面性质而恶化其分散性和浮选环境。本文选择菱锌矿浮选中常见的Fe^(3+)为研究对象,通过吸附试验、Zeta电位、XPS分析,DLVO理论计算等考察Fe^(3+)对菱锌矿和方解石的分散行为规律和作用机理。结果表明:两种矿物对Fe^(3+)的吸附行为基本一致,但Fe^(3+)对菱锌矿分散行为的影响程度大于Fe^(3+)对方解石分散行为的影响。当Fe^(3+)浓度为5×10^(−4)mol/L时,菱锌矿分散行为被完全破坏。溶液化学及DLVO理论计算结果表明,Fe^(3+)吸附在矿物表面形成了羟基络合物或Fe(OH)3,导致菱锌矿颗粒间作用力小于方解石的,这是Fe^(3+)破坏菱锌矿分散行为、影响粒径−20μm细粒菱锌矿浮选的主要原因。

关键词： Fe^(3+) 细粒菱锌矿方解石分散行为

基于改进K均值聚类的光谱重建训练样本选择研究

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 29-35页

作者：刘振刘莉樊硕赵安然刘思鲁曲阜师范大学传媒学院山东日照276800 曲阜师范大学工学院山东日照276800

光谱反射率重建过程中,训练样本的选择方法及样本容量与重建精度密切相关,寻找一种高效的训练样本选择方法是光谱重建的目标之一。K均值聚类计算复杂度小,计算效率高,但因聚类初始值选择的随机性,以及离群点的影响致使聚类结果不稳定,... 详细信息

光谱反射率重建过程中,训练样本的选择方法及样本容量与重建精度密切相关,寻找一种高效的训练样本选择方法是光谱重建的目标之一。K均值聚类计算复杂度小,计算效率高,但因聚类初始值选择的随机性,以及离群点的影响致使聚类结果不稳定,进而影响光谱重建的精度。基于此,提出了一种改进K均值聚类的训练样本选择方法。首先,将训练样本集的几何中心作为聚类中心的初始值;其次,基于高斯函数构建样本空间分布概率密度函数,并以欧几里德(欧式)距离作为其他聚类中心的度量依据;最后,在训练样本集中,基于簇内平方差度量光谱反射率样本间的相似度,将每个聚类子集中与中心距离最近的样本作为训练样本。为验证该方法的有效性,通过主成分分析法进行光谱重建。实验结果表明,所提的方法相较于传统的方法,光谱重建精度有一定的提高,重建光谱的平均均方根误差小于4%, CIE DE2000色差小于3.756 7。提出的改进的K均值聚类的训练样本选择方法,能够一定程度上提高了光谱重建精度,基本满足复制再现图像的要求。

关键词：光谱重建训练样本聚类算法改进K均值聚类

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基于改进YOLOv8的景区行人检测算法

计算机工程 2024年第7期50卷 342-351页

作者：贵向泉刘世清李立秦庆松李唐艳兰州理工大学计算机与通信学院甘肃兰州730050 甘肃省计算中心甘肃兰州730050

针对当前景区行人检测具有检测精度低、算法参数量大和现有公开数据集在小目标检测上存在限制等问题,创建TAPDataset行人检测数据集,弥补现有数据集在小目标检测方面的不足,并基于YOLOv8算法,构建一种检测精度高、硬件要求低的新模型YOL... 详细信息

针对当前景区行人检测具有检测精度低、算法参数量大和现有公开数据集在小目标检测上存在限制等问题,创建TAPDataset行人检测数据集,弥补现有数据集在小目标检测方面的不足,并基于YOLOv8算法,构建一种检测精度高、硬件要求低的新模型YOLOv8-L。首先引入Depth Sep Conv轻量化卷积模块,降低模型的参数量和计算量。其次采用BiF orm er注意力机制和上采样算子CARAFE,加强模型对图像的语义理解和信息融合能力,提升模型的检测精度。最后增加一层小目标检测层来提取更多的浅层特征,从而有效地改善模型对小目标的检测性能。在TAPDataset、VOC 2007及TAP+VOC数据集上的实验结果表明,与YOLOv8相比,在FPS基本不变的情况下,在TAPDataset数据集上,模型的参数量减少了18.06%,mAP@0.5提高了5.51%,mAP@0.5∶0.95提高了6.03%;在VOC 2007数据集上,模型的参数量减少了13.6%,mAP@0.5提高了3.96%,mAP@0.5∶0.95提高了6.39%;在TAP+VOC数据集上,模型的参数量减少了14.02%,mAP@0.5提高了4.49%,mAP@0.5∶0.95提高了5.68%。改进算法具有更强的泛化性能,能够更好地适用于景区行人检测任务。

关键词：智慧文旅目标检测注意力机制轻量化网络 YOLOv8算法