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耦合碳-绿证-消纳量市场的日前电量市场交易交互式优化

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电网技术 2024年第5期48卷 1967-1979,I0041,I0042-I0051页

作者：陈巍江岳文福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心(福州大学) 福建省福州市350108 综合能源规划与优化运行研究中心(福州大学) 福建省福州市350108

随着“双碳”目标的提出,电力行业减碳步伐加快,碳交易、绿证交易与超额消纳量交易成为减少碳排放与促进新型电力系统发展的重要市场手段。首先,基于双边集中竞价模式,构建火电、风电、光伏企业与电力用户共同参与的耦合碳-绿证-消纳量... 详细信息

随着“双碳”目标的提出,电力行业减碳步伐加快,碳交易、绿证交易与超额消纳量交易成为减少碳排放与促进新型电力系统发展的重要市场手段。首先,基于双边集中竞价模式,构建火电、风电、光伏企业与电力用户共同参与的耦合碳-绿证-消纳量的日前电量市场交易机制。其次,兼顾市场成员收益与电量市场社会福利最优目标,建立了上下层迭代交互式交易优化模型。最后,采用交替方向乘子法进行迭代求解,并在IEEE-30节点系统上分析碳配额基准、绿证比例及消纳量交易价格对电量市场出清结果、发电商收益及用户成本的影响。算例结果表明,与单一电能量市场交易机制相比,耦合碳-绿证-消纳量的电量市场交易机制能够显著降低火电企业的碳排放量,同时提高风电、光伏企业的中标电量,激励用户跟踪系统新能源出力,减轻系统弃风、弃光现象。

关键词：碳交易绿证交易超额消纳量交易电量交易耦合优化交互优化

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对称型固体氧化物燃料电池ReBaMn_(2)O_(5+δ)基电极材料结构与性能的理论预测与实验验证

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 1799-1809页

作者：张敏张旸杜志鸿赵海雷北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 新能源材料与技术北京市重点实验室北京100083

为获得高性能ReBaMn_(2)O_(5+δ)对称电极材料,本工作通过第一性原理计算分析了不同稀土元素(La,Pr,Nd,Sm,Gd,Y)对材料结构和性能的影响。计算结果表明LaBaMn_(2)O_(5+δ)不易形成层状钙钛矿结构,Gd Ba Mn_(2)O_(5+δ)的结合能最高,对... 详细信息

为获得高性能ReBaMn_(2)O_(5+δ)对称电极材料,本工作通过第一性原理计算分析了不同稀土元素(La,Pr,Nd,Sm,Gd,Y)对材料结构和性能的影响。计算结果表明LaBaMn_(2)O_(5+δ)不易形成层状钙钛矿结构,Gd Ba Mn_(2)O_(5+δ)的结合能最高,对应结构稳定性最好,而Nd Ba Mn_(2)O_(5+δ)则具有较小的Mn 3d和O_(2)p轨道之间的能量差、以及较低的O_(2)p轨道中心与Fermi面的能量差,对应材料较高的电导率和优异的催化活性。选用La,Nd和Gd作为A位元素进行实验研究。结果表明,LaBaMn_(2)O_(5+δ)难以形成单相钙钛矿,但成功合成了具有层状结构的Nd Ba Mn_(2)O_(5+δ)和Gd BaMn_(2)O_(5+δ),其在氧化和还原气氛下均保持良好的结构稳定性。相比于Gd Ba Mn_(2)O_(5+δ),Nd Ba Mn_(2)O_(5+δ)在空气和5%(体积分数) H2/Ar中均具有较高的电导率。且Nd Ba Mn_(2)O_(5+δ)电极在空气和氢气气氛下的极化阻抗均小于GdBaMn_(2)O_(5+δ),表现出更强的催化活性。以NdBaMn_(2)O_(5+δ)为对称电极,300μm的La_(0.8)Sr_(0.2)Ga_(0.8)Mg0.2O_(3)–δ为电解质制备的对称全电池,在850℃下最大功率密度达到335 mW·cm^(-2)。

关键词：对称性固体氧化物燃料电池第一性原理计算 A位双钙钛矿稀土元素

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基于机器学习的电弧行为识别与特征分析

焊接学报 2024年第5期45卷 84-89页

作者：肖典蒲柯伶褚卓楠方乃文武鹏博吴斌涛宁夏大学材料与新能源学院银川750400 中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司哈尔滨150028

电弧熔丝增材制造过程中电弧行为是影响零件成形精度及质量的关键因素之一,针对电弧熔丝增材制造过程中电弧无振荡、摇摆振荡以及圆周振荡3种电弧状态的监测图像,提出一种基于局部二值模式(local binary pattern,LBP)与GoogLeNet神经网... 详细信息

电弧熔丝增材制造过程中电弧行为是影响零件成形精度及质量的关键因素之一,针对电弧熔丝增材制造过程中电弧无振荡、摇摆振荡以及圆周振荡3种电弧状态的监测图像,提出一种基于局部二值模式(local binary pattern,LBP)与GoogLeNet神经网络结合识别电弧模式的新方法.结果表明,通过局部二值模式获取电弧形态图像中的纹理特征,然后建立GoogLeNet神经网络模型,相比于直接对原始图像进行神经网络的训练,该方法可有效识别电弧长度、宽度以及左右最大倾角随堆积层数的变化规律,从而精准判别电弧所属状态.针对常规存在熔池、熔滴以及复杂背景等因素干扰的电弧形态图像,该方法处理后可获得更清晰的电弧边缘轮廓,更有利于将熔池、熔滴和电弧的形态边界进行划分,最终的状态识别准确率可达99.50%,为电弧熔丝增材制造过程中的电弧状态监测提供理论参考.

关键词：电弧状态局部二值模式 GoogLeNet神经网络图像处理

晶粒长大对高纯Al{111}/{111}近奇异晶界的影响

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金属学报 2024年第1期60卷 80-94页

作者：冯小铮王卫国 Gregory S.Rohrer 陈松洪丽华林燕王宗谱周邦新福建理工大学晶界工程研究所福州350118 福建理工大学材料科学与工程学院福州350118 Department of Materials Science and Engineering Carnegie Mellon UniversityPittsburghPA 15213-3890USA 上海大学材料研究所上海200072

{111}/{111}近奇异晶界较比一般晶界更耐蚀,如何提高此类晶界比例以显著提高Al及其合金晶界腐蚀抗力是一个新课题。本工作选用99.99%(质量分数)高纯Al为研究对象,考察晶粒长大对{111}/{111}近奇异晶界的影响。样品经室温多向锻造和370... 详细信息

{111}/{111}近奇异晶界较比一般晶界更耐蚀,如何提高此类晶界比例以显著提高Al及其合金晶界腐蚀抗力是一个新课题。本工作选用99.99%(质量分数)高纯Al为研究对象,考察晶粒长大对{111}/{111}近奇异晶界的影响。样品经室温多向锻造和370℃再结晶退火后,再经500℃保温不同时间,采用基于EBSD和五参数分析的晶界界面匹配表征方法对样品进行测试和分析。结果表明,随着晶粒长大,{111}/{111}近奇异晶界的比例显著增加。当平均晶粒尺寸由38μm长大至77μm时,{111}/{111}近奇异晶界的比例由3.91%增加至6.56%。离线原位EBSD和晶界迹线分析表明,晶粒长大过程中,{111}/{111}近奇异晶界主要通过具有/θ(θ为取向差转角)取向差关系的两两晶粒吞并周边晶粒并相遇后形成;具有/θ取向差关系的相邻晶粒,其晶界通过再取向调整至{111}/{111}位置,亦可形成此类近奇异晶界。{111}/{111}近奇异晶界存在旋错结构,其原子排列有序度显著高于一般晶界,这是此类晶界比一般晶界更耐蚀的原因。

关键词：高纯Al 晶粒长大近奇异晶界晶界界面匹配

具有双吸电子基团D-A型配体的Ag(Ⅰ)发光配合物的合成与性能研究

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化学学报 2024年第5期82卷 486-492页

作者：赵雨晴梁栋贾吉慧余荣民卢灿忠福州大学化学学院福州350116 中国科学院福建物质结构研究所福州350108 中国科学院大学福建学院福州350108 福建理工大学材料科学与工程学院福州350118

热活化延迟荧光(TADF)材料因其在有机发光二极管(OLED)材料领域具有巨大的应用前景,受到了学术界的广泛关注.Ag(Ⅰ)配合物的最外层电子排布为d10构型,d轨道始终处于填满状态,不存在金属中心(MC)态,因此不会发生MC态导致的淬灭效应,适合... 详细信息

热活化延迟荧光(TADF)材料因其在有机发光二极管(OLED)材料领域具有巨大的应用前景,受到了学术界的广泛关注.Ag(Ⅰ)配合物的最外层电子排布为d10构型,d轨道始终处于填满状态,不存在金属中心(MC)态,因此不会发生MC态导致的淬灭效应,适合用来设计开发TADF材料.本研究中,设计合成了一个新的D-A型配体,9-(4'-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-(3-(吡啶-2-基)-1H-吡唑-1-基)-[1,1'-联苯]-2-基)-3,6-二甲氧基-9H-咔唑(L).该配体以3,6-二甲氧基-9H-咔唑作为电子给体,并含有三嗪和吡啶吡唑两个缺电子基团组成的双吸电子基团电子受体.利用L为含氮双齿配体和双[2-(二苯基膦基)苯基]-醚(POP)为含磷双齿配体,合成了离子型的Ag(Ⅰ)配合物Ag(L)(POP)(BF4)(1).对配体L和配合物1进行了核磁共振氢谱、碳谱、元素分析以及X射线单晶衍射分析等表征.其中配合物1属于三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数为a=1.30213(4) nm,b=1.63383(4) nm,c=1.93108(5) nm,α=92.941(2)°,β=105.247(3)°,γ=98.591(2)°,V=3.90076(18) nm^(3).Ag^(+)离子在配合物1中为四配位,并呈现出扭曲的四面体配位结构.室温下,配合物1固体在紫外灯照射下会发出强烈的绿光,光谱峰值为490 nm,荧光寿命为23.0 ns,延迟荧光寿命为503.9μs,光致发光量子效率(PLQY)为43.8%.对配合物1的不同温度发射光谱和寿命衰减研究表明,配合物1固体在室温下呈现出热激活延迟荧光(TADF)特性.

关键词： Ag(Ⅰ)配合物晶体结构光致发光密度泛函理论计算热活化延迟荧光

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二元掺杂钙钛矿锰氧化物薄膜的磁性能和磁热效应

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福建师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期40卷 102-106,115页

作者：李锦燕莫小泽霍冠忠苏超陈水源福建师范大学物理与能源学院福建福州350117 福建省量子调控与新能源材料重点实验室福建福州350117

用溶胶凝胶法制备二元掺杂的钙钛矿锰氧化物(La_(2/3)(Ca_(1-x)Ba_(x))_(1/3)MnO_(3),LCBMO)块体材料,以其作为靶材用脉冲激光沉积法在Pb(Mg_(0.33)Nb_(0.66))O_(3)-PbTiO_(3)(简称PMN-PT)衬底上制备LCBMO薄膜,研究Ca^(2+)、Ba^(2+)掺杂摩尔分数x对薄膜的结构、磁性及磁热特性的影响。实验结果表明纯相薄膜样品具有优异的磁特性,3个不同掺杂摩尔分数(x=0.5、0.6、0.8)的薄膜样品分别在居里温度260、272、280 K处获得最大的磁熵变值1.06、5.78、2.93 mJ·cm^(-3)·K^(-1)。室温附近较大的磁熵变结果对于开发室温磁致冷器件具有很好的参考价值。

关键词：钙钛矿锰氧化物磁热效应磁特性

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簇-金属氧化物助剂电子相互作用调控的Ru原子簇催化剂用于温和条件下合成氨反应

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 209-218页

作者：张天华胡海慧李嘉欣高迎龙李玲玲张明远彭渲北周岩良倪军林炳裕林建新朱兵吴冬霜张林杰韩丽丽郑黎荣王秀云江莉龙福州大学化肥催化剂国家工程研究中心福建福州350002 福州大学化学学院福建福州350002 南洋理工大学材料科学与工程学院新加坡639798 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福建福州350002 中国科学院高能物理研究所北京100049

氨是重要的化肥原料,也是颇具潜力的氢能源载体,对于可再生能源的储存、运输和终端利用至关重要.然而,传统Haber-Bosch工艺合成氨的反应条件苛刻,需要高温高压条件,并消耗大量化石能源及排放大量二氧化碳.可再生能源电解水制氢耦合温和... 详细信息

氨是重要的化肥原料,也是颇具潜力的氢能源载体,对于可再生能源的储存、运输和终端利用至关重要.然而,传统Haber-Bosch工艺合成氨的反应条件苛刻,需要高温高压条件,并消耗大量化石能源及排放大量二氧化碳.可再生能源电解水制氢耦合温和合成氨新技术(eHB),不仅能实现可再生能源电力的“消纳和调峰”,而且可进行低成本、跨地域长距离存储运输,并可将“绿氨”与氢能产业相结合.然而,现有的高温高压合成氨催化剂与eHB工艺相不匹配,因此,迫切需要开发温和条件下高效合成氨催化剂技术,以实现可再生能源电力电解制氢体系和合成氨技术互补融合.目前,虽然助剂对于Ru基纳米簇(≥1 nm)合成氨催化剂的影响规律已得到了广泛研究,但它们对于Ru原子簇催化剂的作用机制尚不清楚,需要进一步揭示.本文考察了Ba及Ce助剂对Ru原子簇催化剂的影响规律,并分析了其作用机制.首先,通过简单的浸渍法将Ba和/或Ce物种掺杂到Ru原子簇催化剂(2 wt%Ru ACCs),制得Ba/Ce/2 wt%Ru ACCs催化剂;然后,通过一系列实验考察了这些催化剂的合成氨性能,并利用多种表征手段对其进行了深入分析.合成氨性能测试结果表明,添加Ba和Ce助剂后,2 wt%Ru ACCs催化剂的合成氨速率明显提高,在400℃和1 MPa下,Ba/Ce/2 wt%Ru ACCs催化剂的合成氨反应速率达到56.2 mmolNH_(3) gcat^(-1) h^(-1),是2 wt%Ru ACCs的7.5倍,且催化剂表现出较好的稳定性,在稳定运行140 h后活性未见明显降低.球差校正电子显微镜和X射线吸收精细结构谱结果表明,负载Ba和/或Ce后,Ru以Ru_(3)原子簇形式存在.X射线吸收近边结构谱和X射线光电子能谱结果表明,Ru与Ba及Ce物种之间存在较强的簇-金属氧化物助剂电子相互作用,可促进电子转移到Ru物种,形成富电子状态的Ru,进而促使电子转移到N_(2)的p*反键轨道,提高温和条件下合成氨反应速率.利用25%N_(2)+75%D_(2)气氛下的原位红外光谱研究催化剂的合成氨反应机理,结果表明,在Ba/Ce/2 wt%Ru ACCs催化剂表面同时检测到N_(2)D_(2)物种和N_(2)D_(x)物种的振动吸收峰,说明添加Ba和/或Ce物种没有改变Ru原子簇催化剂活化N_(2)的方式,N_(2)仍是通过加氢的路径合成氨.综上,本文考察了助剂对Ru原子簇的影响规律,揭示了其作用机制,为设计高效的温和条件合成氨催化剂提供参考.

关键词：原子簇助剂 N_(2)活化合成氨电子相互作用

MoS_(2)/C/MXene复合材料的制备及储锂性能研究

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福建师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期40卷 107-115页

作者：杜昌泽陈心莹朱文政郑勇平冯倩黄志高福建师范大学物理与能源学院福建省量子调控与新能源材料重点实验室福建福州350117

通过简单的水热结合退火的方式合成了MoS_(2)/C/MXene复合材料,其中MoS_(2)为1T晶型。MoS_(2)/C纳米片均匀地生长在MXene薄片上,呈现出独特的多孔异质结构,这种结构不仅有效抑制了MXene薄片的重新堆积,还缓解了MoS_(2)充放电过程中的体... 详细信息

通过简单的水热结合退火的方式合成了MoS_(2)/C/MXene复合材料,其中MoS_(2)为1T晶型。MoS_(2)/C纳米片均匀地生长在MXene薄片上,呈现出独特的多孔异质结构,这种结构不仅有效抑制了MXene薄片的重新堆积,还缓解了MoS_(2)充放电过程中的体积膨胀。无序碳的引入提高了复合材料的导电性,并使MoS_(2)的晶型从2H转变为1T。将MoS_(2)/C/MXene复合材料作为锂离子电池负极材料,表现出优秀的循环性能。在1 A·g^(-1)的电流密度下循环1000次后拥有574.2 mA·h·g^(-1)的比容量。这项研究为制备具有良好电化学性能的锂离子电池负极材料提供了一种设计策略。

关键词：锂离子电池负极 MoS_(2) MXene

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石蜡基相变微胶囊的制备及应用研究进展

高分子材料科学与工程 2024年第6期40卷 182-190页

作者：邹楠楠赵庚祝宝东贺一哲吴杰钊东北石油大学新能源与材料学院

石蜡基相变微胶囊具有相变潜热大、过冷度小、化学稳定性好、可用性广以及成本低等优点，成为了近年来的研究热点。本文首先介绍了3类石蜡基相变微胶囊制备方法：化学法、物理机械法和物理化学法，其中化学法包括原位聚合法、悬浮聚合... 详细信息

石蜡基相变微胶囊具有相变潜热大、过冷度小、化学稳定性好、可用性广以及成本低等优点，成为了近年来的研究热点。本文首先介绍了3类石蜡基相变微胶囊制备方法：化学法、物理机械法和物理化学法，其中化学法包括原位聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法以及界面聚合法，物理机械法包括喷雾干燥法和溶剂挥发法，物理化学法包括溶胶-凝胶法和凝聚法，并总结了上述方法对所制备微胶囊的熔融焓、包封率以及导热率等性能的影响；然后阐述了该类微胶囊在建筑节能、太阳能、纺织品等领域的应用现状；最后对其今后的研究方向进行了展望。

关键词：石蜡相变微胶囊制备方法应用