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电化学沉积法制备质子交换膜燃料电池催化剂

化工进展 2024年第4期43卷 1796-1809页

作者：陈家一高帷韬阴亚楠王诚欧阳鸿武毛宗强中南大学机电工程学院湖南长沙410083 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

作为将燃料化学能直接转化为电能的能量转换装置,质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)因其高效、环保等优势受到了广泛关注。催化剂直接决定了PEMFC的性能水平,是PEMFC中最核心的部分之一。电化学沉积法因具... 详细信息

作为将燃料化学能直接转化为电能的能量转换装置,质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)因其高效、环保等优势受到了广泛关注。催化剂直接决定了PEMFC的性能水平,是PEMFC中最核心的部分之一。电化学沉积法因具有成核受控、低成本、易操作、可放大等优点,被视为一种具有潜力的燃料电池催化剂制备方法。本文介绍了电化学沉积过程中的常见工艺,综述了近年来国内外电化学沉积法制备PEMFC催化剂的代表性成果。文章指出,通过精确控制电压、电流及电沉积液组分,电化学沉积法在制备合金催化剂、非贵金属催化剂以及核-壳结构、纳米线结构、纳米阵列结构等特殊形貌催化剂方面具有突出优势,有望从众多PEMFC催化剂的制备方法中脱颖而出,实现产业化应用。最后,文章展望了电化学沉积法制备PEMFC催化剂未来的研究重点与方向,并提出应将电沉积过程调控机理与催化机理的研究相结合,指导催化剂制备工艺的改进与升级;同时,还需进一步探索电化学沉积法在低铂或非铂催化剂中的应用途径,助力PEMFC催化剂的技术突破。

关键词：电化学沉积燃料电池催化剂

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界面阻燃化玻璃纤维协同聚磷酸铵增强阻燃聚乳酸

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精细化工 2024年第4期41卷 829-839页

作者：阮阳阳陈小随张爱清钱立军中南民族大学化学与材料科学学院湖北武汉430070 北京工商大学中国轻工业先进阻燃剂工程技术研究中心北京100048

采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对短切玻璃纤维(GF)进行氨基化处理,得到表面富含氨基的GF-KH550,以三乙胺为缚酸剂和催化剂、POCl_(3)和4,4-二氨基二苯甲烷为反应单体,在GF-KH550表面原位聚合,获得超支化聚磷酰胺界面阻燃化玻璃纤维(G... 详细信息

采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对短切玻璃纤维(GF)进行氨基化处理,得到表面富含氨基的GF-KH550,以三乙胺为缚酸剂和催化剂、POCl_(3)和4,4-二氨基二苯甲烷为反应单体,在GF-KH550表面原位聚合,获得超支化聚磷酰胺界面阻燃化玻璃纤维(GF@HBPN),采用FTIR、XPS、SEM、TGA对其进行了表征。GF-KH550、GF@HBPN单独或与聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂用于聚乳酸(PLA)复合材料(GF-KH550/PLA、GF@HBPN/PLA、APP/GF@HBPN/PLA)的制备。对复合材料的热稳定性、力学和阻燃性能进行了测试。结果表明,与PLA相比,GF-KH550/PLA的拉伸强度明显提高,但GF的“烛芯效应”严重恶化了其燃烧性能;GF@HBPN/PLA复合材料的拉伸强度也有提高,且燃烧过程中GF表面形成的界面残炭抑制其“烛芯效应”,改善了其燃烧性能(UL-94V-2),但不足以达到理想阻燃效果。当APP质量分数10%、GF@HBPN质量分数为30%时,制备的复合材料10%APP/30%GF@HBPN/PLA的极限氧指数达到26.8%±0.2%、垂直燃烧等级为UL-94V-0级,且热释放速率峰值、总热释放量和平均有效燃烧热比PLA分别下降了31.39%、23.57%和18.80%,显示出优异的火安全性能。

关键词：超支化聚磷酰胺玻璃纤维聚乳酸阻燃烛芯效应功能材料

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羟肟酸捕收剂的结构优化及应用研究进展

中南大学学报（自然科学版） 2024年第6期55卷 2061-2073页

作者：邓朝政程永彪付君浩曾礼强崔曼刘卫平陈文胜韩海生中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 宜章弘源化工有限责任公司湖南郴州424202 中南大学金属资源开发利用碳减排教育部工程研究中心湖南长沙410083 湖南省伴生萤石综合利用氟化学工程技术研究中心湖南郴州423037

羟肟酸作为传统的阴离子型螯合捕收剂,被广泛用于氧化矿物、稀土矿物的浮选。近年来,随着浮选药剂分子设计理论的发展和对浮选药剂作用原理的深入研究,越来越多的新型羟肟酸捕收剂被开发并用于矿物浮选。羟肟酸捕收剂由极性基团和非极... 详细信息

羟肟酸作为传统的阴离子型螯合捕收剂,被广泛用于氧化矿物、稀土矿物的浮选。近年来,随着浮选药剂分子设计理论的发展和对浮选药剂作用原理的深入研究,越来越多的新型羟肟酸捕收剂被开发并用于矿物浮选。羟肟酸捕收剂由极性基团和非极性基团组成,通过优化这2种基团的结构可强化捕收剂浮选性能。对于极性基团,可以通过引入羟肟基团、含氮基团以及硫醚基团进行优化;对于非极性基团,可以通过选择合适的烃链结构、引入亲电子或送电子基团进行优化。金属基羟肟酸配合物与矿物表面有2种作用模型,分别是预先吸附活化浮选模型、金属离子界面预组装模型。

关键词：羟肟酸矿物浮选分子结构设计金属离子配合物

碳捕集、利用和封存(CCUS)技术发展现状及应用展望

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中国环境科学 2024年第1期44卷 404-416页

作者：阳平坚彭栓王静王强任妮宋维宁中国环境科学研究院环境管理研究中心北京100012 天津大学环境学院天津300354 上海伊世特科技管理有限公司上海200001 中南大学化学化工学院湖南长沙410083 辽宁科技大学应用技术学院辽宁鞍山114051 山西清洁碳研究院山西大同037008

梳理了碳捕集、利用和封存(CCUS)技术各关键环节的发展概况,阐述了全球和我国现阶段CCUS技术应用进展和挑战.结果表明,在当前的经济技术水平下,CCUS项目难以实现成本效益的平衡,因此必须转变思路,将CO_(2)视为一种基础工业原料,加快CO_... 详细信息

梳理了碳捕集、利用和封存(CCUS)技术各关键环节的发展概况,阐述了全球和我国现阶段CCUS技术应用进展和挑战.结果表明,在当前的经济技术水平下,CCUS项目难以实现成本效益的平衡,因此必须转变思路,将CO_(2)视为一种基础工业原料,加快CO_(2)资源化利用布局.基于此,提出CO_(2)转化利用金字塔模型,通过优化组合高附加值碳基材料、化工利用、生物合成等CO_(2)转化利用路径,形成兼具减排和商业价值的新型碳经济.最后,根据我国未来在能源领域的领先性和电网的灵活度的实际需要,提出了加快我国CCUS技术布局和应用的政策建议,以期助力CCUS技术产业化落地与可持续发展.

关键词：碳中和碳捕集、利用和封存碳经济 CO_(2)利用路径

基于NVAE和OB-Mix的小样本数据增强方法

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计算机工程与应用 2024年第2期60卷 103-112页

作者：杨玮钟名锋杨根侯至丞王卫军袁海陕西科技大学机电工程学院西安710021 广州先进技术研究所机器人与智能装备中心广州510000 中南大学机电工程学院长沙410083 广东技术师范大学自动化学院广州510000

由于深度学习模型对海量标注数据的依赖性较高,导致目前许多前沿性目标检测理论难以适用于工业检测领域。为此,提出一种基于NVAE图像生成和OB-Mix数据增强的小样本数据扩充方法。具体方法是通过NVAE构建检测目标的数据分布模型,再通过... 详细信息

由于深度学习模型对海量标注数据的依赖性较高,导致目前许多前沿性目标检测理论难以适用于工业检测领域。为此,提出一种基于NVAE图像生成和OB-Mix数据增强的小样本数据扩充方法。具体方法是通过NVAE构建检测目标的数据分布模型,再通过采样潜变量的方式生成与真实目标图像属于同一分布的全新目标图像。在得到生成目标图像后,提出了OB-Mix数据增强策略,将生成目标图像与背景图像进行随机位置融合以构建出新的图像数据,从而提高网络的定位能力及泛化能力。方法在仅使用474张标注图像以及400张无检测目标的背景图像情况下,使YOLOv5的检测精确率达到95.86%,相比于不使用该方法的结果提高了17.60个百分点。

关键词：数据增强小样本数据生成新派变分自编码器(NVAE) 表面缺陷检测深度学习

生物基多糖的疏水改性及其在纸基材料中的应用进展

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中国造纸学报 2024年第3期 10-19页

作者：王凤张亚增邓松林金星明栾鹏程陈启杰长沙理工大学化学化工学院湖南工业职业技术学院北京施澳德瑞科技有限公司

纸基材料具有良好的应用性能，但较强的吸水性严重制约了其在很多领域的应用。采用石油基化合物进行疏水化处理会破坏纸基材料原本的可降解性。因此，目前研究人员更加关注以生物相容性好的生物基多糖作为疏水改性剂原料。本文综述了近... 详细信息

纸基材料具有良好的应用性能，但较强的吸水性严重制约了其在很多领域的应用。采用石油基化合物进行疏水化处理会破坏纸基材料原本的可降解性。因此，目前研究人员更加关注以生物相容性好的生物基多糖作为疏水改性剂原料。本文综述了近年来生物基多糖在改善纸基材料疏水性方面的研究进展，重点介绍了纤维素、淀粉、壳聚糖、海藻酸盐等生物基多糖的疏水改性及其在纸基材料疏水化处理中的应用现状，并对未来发展趋势进行了总结与展望。

关键词：生物基多糖疏水改性纸基材料纤维素淀粉

耐盐产乙醇奥默柯达酵母的筛选及其对高盐稀态酱油风味的影响

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食品与发酵工业 2024年

作者：肖张弛顾紫檬黄勋刘君罗晓明周德华蒋雪薇加加食品集团股份有限公司湖南省调味品发酵工程技术研究中心长沙理工大学食品与生物工程学院长沙理工大学化学化工学院

柯达酵母属为华中地区酱醪优势菌属，为探究其对高盐稀态酱油风味和品质的影响，从酱醪中共分离鉴定共得到10株奥默柯达酵母，且10株酵母均无溶血性。筛选其中3株乙醇积累能力较强的菌株K02、KD13和KD28进行了生长曲线、pH耐受性、最适... 详细信息

柯达酵母属为华中地区酱醪优势菌属，为探究其对高盐稀态酱油风味和品质的影响，从酱醪中共分离鉴定共得到10株奥默柯达酵母，且10株酵母均无溶血性。筛选其中3株乙醇积累能力较强的菌株K02、KD13和KD28进行了生长曲线、pH耐受性、最适生长温度的研究，3株菌在160 g/L盐质量浓度下、pH值为4～6、温度为30 ℃条件下，生长良好。进一步将高盐下乙醇及挥发性风味物质代谢能力最强的菌株KD13在酱油酿造中进行添加发酵应用，理化指标分析显示KD13对酱油的还原糖、总酸、氨态氮影响不大，乙醇含量较对照样提升了11.4%。利用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析检出60种挥发性风味物质，添加KD13发酵的酱油中挥发性风味物质总含量较对照组提升22.18%。利用正交偏最小二乘法判别分析筛选出添加酱油及对照样中变量投影重要性分析值大于1的差异风味物质共计23种，差异风味物质随时间变化的热图分析显示KD13对酱油中乳酸乙酯、乙酸苯乙酯、苯乙醇以及4-乙基愈创木酚、3-甲硫基丙醛等酱油特征风味物质有明显提升作用。感官评价分析表明奥默柯达酵母对酱油香气和滋味有增益作用。该研究为奥默柯达酵母在酱油酿造中的应用奠定了基础。

关键词：高盐稀态酱油奥默柯达酵母菌种性能产乙醇挥发性风味物质

湘西沃溪金锑钨矿床燕山期幕式成矿作用:来自原位白钨矿U-Pb定年与黄铁矿元素-同位素的约束

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岩石学报 2024年第1期40卷 215-240页

作者：李彬许德如柏道远陈旭邹少浩代俊峰马文曾广乾东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 湖南省地质调查所长沙410114 湖南省地球物理地球化学调查所长沙410014 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083 中国地质科学院地质研究所北京100037 合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

沃溪矿床位于江南造山带中段,是一座同时具有金、锑、钨大规模成矿的大型金矿,近年的研究揭示其主要形成于燕山期,但该矿的成矿物质源区及矿床成因尚存争议。基于此,本文利用SEM、EPMA、LA-MC-IF-ICP-MS等原位分析技术,对该矿床多世代... 详细信息

沃溪矿床位于江南造山带中段,是一座同时具有金、锑、钨大规模成矿的大型金矿,近年的研究揭示其主要形成于燕山期,但该矿的成矿物质源区及矿床成因尚存争议。基于此,本文利用SEM、EPMA、LA-MC-IF-ICP-MS等原位分析技术,对该矿床多世代黄铁矿的结构、成分及同位素组成和成矿期白钨矿的U-Pb年代学进行了研究。在沃溪矿床中,识别出3个世代5种类型黄铁矿(Py),即成矿前Py1,成矿第二阶段Py2和第三阶段的Py3a、Py3b和Py3c。黄铁矿微区成分及围岩蚀变特征指示,成矿期Au、As和Cu耦合,Au主要以固溶体(Au+)的形式存在于Py3b的晶格中;As-取代S-进入黄铁矿是促进晶格金富集的主要因素;而强烈的水-岩反应是导致成矿期热液黄铁矿Co/Ni研究成果,我们认为沃溪金锑钨矿床主要形成于燕山期148~140Ma的黑钨矿(少量白钨矿、黄铁矿和金)和~130Ma的金-锑-白钨矿两阶段幕式成矿作用。早阶段成矿为下伏基底岩石重熔岩浆演化出的相对高温的还原性流体;晚阶段金-锑-白钨矿成矿以脉冲性幔源流体为主,金主要具地幔来源,而锑和钨可能来源于壳源与幔源流体混合演化出的富矿热液,成矿的脉动性可能与深部断层阀机制有关。金的主要沉淀机制为水岩反应和硫化作用,流体混合是辉锑矿与白钨矿的沉淀机制。富集交代的岩石圈地幔活化和古太平洋板块俯冲后撤、拆沉导致的岩石圈大规模伸展是江南造山带中段(湖南)燕山晚期金多金属大规模成矿的关键因素及构造背景,区域上具有进一步寻找陆内弧后伸展背景金多金属矿床的潜力。

关键词：江南造山带沃溪Au-Sb-W矿白钨矿U-Pb定年黄铁矿 S-Pb同位素

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金线莲发酵液的抗氧化和美白功效研究

日用化学工业（中英文） 2024年第6期54卷 656-662页

作者：陈来成陈冬杰邹洁丁红叶宇鹏杨占红广州麻尚会生物科技有限公司广东广州510800 福建靖芝莲生物科技有限公司福建漳州363600 中南大学化学化工学院湖南长沙410083

为开发金线莲发酵提取物在化妆品领域的应用,筛选合适的乳酸菌与酵母菌,对金线莲水提液与水提后滤渣酶解液分别进行发酵,结果表明:在采用Gb-12、Mls-34与CC-1三种菌株进行不同的单菌、复合菌发酵方式中,金线莲水提液经Mls-34与CC-1联合... 详细信息

为开发金线莲发酵提取物在化妆品领域的应用,筛选合适的乳酸菌与酵母菌,对金线莲水提液与水提后滤渣酶解液分别进行发酵,结果表明:在采用Gb-12、Mls-34与CC-1三种菌株进行不同的单菌、复合菌发酵方式中,金线莲水提液经Mls-34与CC-1联合发酵后,其多酚含量、抗氧化活性与美白活性提升最高。金线莲酶解液经CC-1单菌发酵后,其多酚含量提升最高,DPPH自由基与ABTS自由基清除率分别提高了56.30%和85.58%,而羟自由基清除率和总还原力有所下降,而金线莲酶解液经Mls-34与CC-1联合发酵后,其美白活性提升最高。

关键词：金线莲发酵液化妆品抗氧化美白