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基于知识与AW-ESN融合的烧结过程FeO含量预测

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自动化学报 2024年第2期50卷 282-294页

作者：方怡静蒋朝辉黄良桂卫华潘冬中南大学自动化学院长沙410000 鹏城实验室深圳518000

氧化亚铁(FeO)含量是衡量烧结矿强度和还原性的重要指标,烧结过程FeO含量的实时准确预测对于提升烧结质量、优化烧结工艺具有重要意义.然而烧结过程热状态参数缺失、过程参数波动频繁给FeO含量的高精度预测带来巨大的挑战,为此,提出一... 详细信息

氧化亚铁(FeO)含量是衡量烧结矿强度和还原性的重要指标,烧结过程FeO含量的实时准确预测对于提升烧结质量、优化烧结工艺具有重要意义.然而烧结过程热状态参数缺失、过程参数波动频繁给FeO含量的高精度预测带来巨大的挑战,为此,提出一种基于知识与变权重回声状态网络融合(Fusion of data-knowledge and adaptive weight echo state network, DK-AWESN)的烧结过程FeO含量预测方法.首先,针对烧结过程热状态参数缺失的问题,建立烧结料层最高温度分布模型,实现基于料层温度分布特征的FeO含量等级划分;其次,针对烧结过程参数波动频繁的问题,提出基于核函数高维映射的多尺度数据配准方法,有效抑制离群点的影响,提升建模数据的质量;最后,针对烧结过程数据驱动模型缺乏机理认知致使模型预测精度不高的问题,将过程数据中提取得到的FeO含量等级知识与AW-ESN (Adaptive weight echo state network)结合,建立DK-AWESN模型,有效提升复杂工况下FeO含量的预测精度.现场工业数据试验表明,所提方法能实时准确地预测烧结过程FeO含量,为烧结过程的智能化调控提供实时有效的FeO含量反馈信息.

关键词： FeO含量预测烧结过程数据知识变权重回声状态网络信息融合

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烃类催化裂解高选择性制低碳烯烃的分子筛催化剂

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化工学报 2024年第1期75卷 120-137页

作者：刘琦陈子康朴宇肖鹏葛亚粉巩雁军中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油全国重点实验室CNPC催化重点实验室北京102249

乙烯、丙烯等低碳烯烃是化学工业重要的基础原料。近年来,全球低碳烯烃的需求量持续增加,发展不同原料催化裂解增产低碳烯烃的技术仍将是主流方向。围绕催化裂解高效制备低碳烯烃工艺,阐述了分子筛催化剂制备及其催化裂解性能的研究进展... 详细信息

乙烯、丙烯等低碳烯烃是化学工业重要的基础原料。近年来,全球低碳烯烃的需求量持续增加,发展不同原料催化裂解增产低碳烯烃的技术仍将是主流方向。围绕催化裂解高效制备低碳烯烃工艺,阐述了分子筛催化剂制备及其催化裂解性能的研究进展,尤其是基于ZSM-5分子筛综述了催化裂解催化剂的研制及性能调控的研究进展,包括用于增产低碳烯烃的ZSM-5分子筛的高效合成及结构形貌控制,探讨了通过元素改性、多级孔结构制备对ZSM-5分子筛的织构性质、酸性质的调变,分析总结了其对原料转化率、低碳烯烃选择性和催化剂稳定性的影响,阐明了不同微观结构性质的ZSM-5分子筛催化剂上催化裂解增产低碳烯烃的构效关系,为精准调控ZSM-5分子筛的结构性质研究提供新思路,为设计烃类催化裂解制低碳烯烃工艺关键催化剂奠定基础。

关键词：分子筛 ZSM-5 催化性能调控选择性低碳烯烃

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新型苯并噻唑-嘧啶二酮类化合物的设计、合成与除草活性研究

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有机化学 2024年第7期44卷 2371-2376页

作者：郑佰峰左炀陈琼吴琼友华中师范大学绿色农药全国重点实验室

基于课题组前期研究发现的苯并噻唑-嘧啶二酮衍生物,以氧桥替换硫桥的策略,设计并合成了一系列未见文献报道的以苯并噻唑为骨架的新型嘧啶二酮类衍生物.测试了所有化合物在150ga.i./ha剂量下的温室盆栽除草活性,结果表明部分化合物对所... 详细信息

基于课题组前期研究发现的苯并噻唑-嘧啶二酮衍生物,以氧桥替换硫桥的策略,设计并合成了一系列未见文献报道的以苯并噻唑为骨架的新型嘧啶二酮类衍生物.测试了所有化合物在150ga.i./ha剂量下的温室盆栽除草活性,结果表明部分化合物对所测试的6种杂草具有较好的除草活性,特别是2-((6-氟-5-(3-甲基-2,6-二氧亚基-4-(三氟甲基)-3,6-二氢嘧啶-1(2H)-基)苯并[d]噻唑-2-基)氧)乙酸乙酯(9ac),对供试杂草均具有85%以上的防效,表现出广谱的除草活性.

关键词：原卟啉原氧化酶(PPO)抑制剂苯并噻唑嘧啶二酮除草活性分子对接

MOFs基微流控电化学芯片对多种重金属离子的实时在线检测

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高等学校化学学报 2024年第2期45卷 25-34页

作者：陈晓萍王旭潭刘宁汪庆祥倪建聪杨伟强林振宇闽南师范大学化学化工与环境学院漳州363000 福建省现代分离分析科学与技术重点实验室污染监测与控制福建省高校重点实验室漳州363000 福州大学食品安全与生物分析教育部重点实验室福建省食品安全分析与检测技术重点实验室福州350108

将具有丰富微孔的ZIF-8金属有机框架和电化学技术对金属离子的富集作用与微流控器件对溶液流动的可控性相结合,构建了一种新型传感器,实现了高通量、实时和快速检测环境中的多种金属离子污染物.研制的ZIF-8-Nafion/ITO基微流控电化学传... 详细信息

将具有丰富微孔的ZIF-8金属有机框架和电化学技术对金属离子的富集作用与微流控器件对溶液流动的可控性相结合,构建了一种新型传感器,实现了高通量、实时和快速检测环境中的多种金属离子污染物.研制的ZIF-8-Nafion/ITO基微流控电化学传感器对Cd^(2+),Pb^(2+)及Hg^(2+)离子在0.1~100μmol/L的浓度范围内具有良好的线性关系,检出限分别为0.055,0.0025及0.0016μmol/L(S/N=3).该微流控芯片对于样品的需求量少,可降低对能源的消耗;同时由聚二甲基硅氧烷拓印的微流控器件还有望实现柔性电极的功能,对便携式电化学柔性器件在生物和环境样品的集成化和自动化检测具有重要意义.

关键词：微流控重金属检测电化学传感器金属有机框架

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电致变色材料功能化设计及应用研究进展

稀有金属材料与工程 2024年第5期53卷 1503-1516页

作者：胡灵杰汪刘应刘顾王龙葛超群许可俊王伟超王文豪火箭军工程大学智剑实验室陕西西安710025

电致变色材料能够在外加电场作用下稳定可逆地改变其光学性质,在节能窗、智能显示和军事伪装防护等领域具有重要的应用前景。通过多组分协同的方法,能够将更多功能或新特征集成到电致变色器件中,使其朝着多功能一体化方向发展,从而进一... 详细信息

电致变色材料能够在外加电场作用下稳定可逆地改变其光学性质,在节能窗、智能显示和军事伪装防护等领域具有重要的应用前景。通过多组分协同的方法,能够将更多功能或新特征集成到电致变色器件中,使其朝着多功能一体化方向发展,从而进一步拓宽其应用领域。本文详细梳理了近十年来电致变色器件功能化设计的最新研究成果,探讨了功能化器件的集成模式、工作机理和设计策略,阐述了其在智能窗、储能器、传感器和军事伪装方面的应用前景,详细分析了功能化电致变色器件目前存在的关键问题和面临的重大挑战,并提出了新的解决思路和发展方向,对指导电致变色器件功能化的研究具有重要意义。

关键词：电致变色材料功能化设计应用研究进展

基于45 nm CMOS SOI工艺的毫米波双频段低相噪压控振荡器设计

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电子学报 2024年第7期52卷 2161-2169页

作者：陈喆王品清周培根陈继新洪伟东南大学毫米波全国重点实验室

本文基于45 nm互补金属氧化物半导体绝缘体上硅工艺（Complementary Metal Oxide Semiconductor Silicon On Insulator,CMOS SOI）设计了一款支持5G毫米波24.25～27.5 GHz和37～43.5 GHz双频段的低相位噪声压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator,VCO）.基于CMOS SOI工艺良好的晶体管开关特性，结合开关电容阵列及开关电感方案，提高宽带调谐电容、电感Q值，扩展VCO工作频段，降低相位噪声.同时，输出匹配网络也采用开关电容切换方式，实现了5G毫米波双频段良好阻抗匹配及稳定功率输出.流片测试结果表明该VCO可以完整覆盖5G毫米波双频段24.25～27.5 GHz和37～43.5 GHz，低频段输出功率-4.8～0 dBm，高频段输出功率-6.4～-2.3 dBm.在24.482 GHz载频，1 MHz频偏处的相位噪声为-105.1 dBc/Hz；在43.308 GHz载频，1 MHz频偏处的相位噪声为-95.3 dBc/Hz. VCO核心直流功耗15.3～18.5 mW，电路核心面积为0.198 mm2.低频段（高频段）的FoM(Figure of Merit)及FoMT优值分别达到-181.3 dBc/Hz(-175.4 dBc/Hz)、-194.3 dBc/Hz(-188.3 dBc/Hz).

关键词：互补金属氧化物半导体绝缘体上硅工艺压控振荡器 5G毫米波双频段

生物大分子的量子计算模拟:并行量子计算的初步探索

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科学通报 2024年第15期69卷 1967-1969页

作者：商红慧范逸刘杰杨金龙中国科学技术大学精准智能化学重点实验室合肥230026 中国科学技术大学合肥国家实验室合肥230088

量子计算是一项新兴的变革性的加速计算方法.它利用量子力学原理来进行新颖的计算,使得量子计算机的处理能力随着比特数的增加而呈指数级上升,这为经典计算机所无法解决的难题(比如量子计算化学)提供了有效的解决方案,可以实现对真实量... 详细信息

量子计算是一项新兴的变革性的加速计算方法.它利用量子力学原理来进行新颖的计算,使得量子计算机的处理能力随着比特数的增加而呈指数级上升,这为经典计算机所无法解决的难题(比如量子计算化学)提供了有效的解决方案,可以实现对真实量子体系的直接模拟.

关键词：量子力学原理量子计算量子体系生物大分子直接模拟加速计算变革性比特数

MgF_(2)助剂对MgAl_(1.9)Ga_(0.1)O_(4)透明陶瓷的制备与光学性能的影响

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无机材料学报 2024年第5期39卷 531-538页

作者：吕朝阳徐勇杨久延涂广升涂兵田王皓武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 武汉理工大学襄阳示范区湖北隆中实验室襄阳441000

MgAl_(1.9)Ga_(0.1)O_(4)透明陶瓷具有优异的光学性能,其制备依赖于高质量坯体的凝胶注模成型和长时间的无压预烧。本研究选择MgF_(2)为烧结助剂,并通过瞬时液相调节无压预烧的致密化过程。采用干压成型、无压预烧和热等静压烧结制备了... 详细信息

MgAl_(1.9)Ga_(0.1)O_(4)透明陶瓷具有优异的光学性能,其制备依赖于高质量坯体的凝胶注模成型和长时间的无压预烧。本研究选择MgF_(2)为烧结助剂,并通过瞬时液相调节无压预烧的致密化过程。采用干压成型、无压预烧和热等静压烧结制备了不同尺寸的MgAl_(1.9)Ga_(0.1)O_(4)透明陶瓷样品,并系统分析了MgF_(2)对材料显微结构、光学和机械性能的影响。研究表明:MgF_(2)在~1230℃熔化形成的液相促使陶瓷的致密度与晶粒尺寸增大,后续烧结过程中残留的MgF_(2)氧化为MgO并固溶进入MgAl_(1.9)Ga_(0.1)O_(4)晶格。添加质量分数0.2%MgF_(2)的2.04 mm厚透明陶瓷样品在紫外和可见光区域具有76.5%~83.4%的直线透过率和较高的光学质量。此外,该陶瓷的特征抗弯强度为167.1 MPa,与细晶MgAl2O4透明陶瓷相近,但是前者的Weibull模数(8.81±0.29)更高。本研究为制备光学性能良好的大尺寸MgAl_(1.9)Ga_(0.1)O_(4)透明陶瓷提供了新的选择。

关键词：透明陶瓷 MgAl_(1.9)Ga_(0.1)O_(4) MgF_(2) 瞬时液相烧结光学性能

石墨烯负载单原子Mo上合成气催化转化机理:碳组分和Mo-C作用的影响

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高等学校化学学报 2024年第7期45卷 101-110页

作者：孔雪张海平夏文生张庆红万惠霖厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室醇醚酯化工清洁生产国家工程实验室福建省理论与计算化学重点实验室厦门361005

金属在合成气转化反应中的催化性能与其在反应中的碳化密切相关,然而所形成的金属碳化物的组成和结构十分复杂,使得催化剂活性相的鉴定变得极为困难,因而催化剂中碳组分的作用具有研究意义.本文采用密度泛函理论(DFT)计算研究了单原子M... 详细信息

金属在合成气转化反应中的催化性能与其在反应中的碳化密切相关,然而所形成的金属碳化物的组成和结构十分复杂,使得催化剂活性相的鉴定变得极为困难,因而催化剂中碳组分的作用具有研究意义.本文采用密度泛函理论(DFT)计算研究了单原子Mo负载在无缺陷石墨烯(Mo/pri-graphene)和单碳空位石墨烯(Mo/sv-graphene)上合成气转化制醇的反应机理,以探究碳组分对钼基催化剂上C—O活化的调控作用.结果表明,具有较弱Mo-C作用的Mo/pri-graphene和具有较强Mo-C作用的Mo/sv-graphene上的合成气转化机理存在明显差别.Mo/pri-graphene上最优途径为CO→HCO→CH_(2)O→CH_(3)O→CH_(3)/CH_(4),物种CH_(3)O因转化为CH_(3)/CH_(4)的活化自由能垒偏高而具有一定的稳定性;Mo/sv-graphene上最优途径则为CO→HCO→CH_(2)O→CH_(2)OH→CH_(3)OH/CH_(3)(CH_(4)),共存的产物CH_(3)OH和CH_(3)(CH_(4))为后续的碳链增长提供了可能.Mo/sv-graphene上CO加氢反应的各基元步骤的活化自由能垒总体低于Mo/pri-graphene,其原因是Mo/sv-graphene与反应底物分子间的作用强度低于Mo/pri-graphene与底物分子的作用,Mo/sv-graphene中碳组分可以参与底物分子的活化与转化.因此,催化剂中的碳组分可以调控(和/或参与)底物分子与催化剂间的作用,继而改变反应的活性和选择性.

关键词：单原子钼/石墨烯合成气转化碳反应机理