Please wait a minute...

当期目录

    2021年, 第55卷, 第9期 刊出日期:2021-09-28 上一期    下一期
    La0.95FeO3-δ/C复合电极制备工艺对氧还原和氧析出催化性能的影响
    胡桓铭, 杨帆, 章俊良
    2021,55 (9):  1049-1057.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.009
    摘要 ( 426 )   HTML ( 1113 )   PDF(9736KB) ( 413 )  

    为优化具有A位镧缺失的铁酸镧(La0.95FeO3-δ)钙钛矿的氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)双功能电催化性能,研究La0.95FeO3-δ/C复合电极中碳的形态、电极浆料制备方法和催化剂载量对双功能电催化性能的影响,并分析其影响机理.结果表明:当La0.95FeO3-δ与导电碳形成复合电极时,ORR和OER催化活性显著提高;La0.95FeO3-δ/C复合电极的电催化性能与碳的形态以及电极浆料制备方法密切相关,在超声分散-球磨-超声分散的最佳浆料制备方法下,当以EC600JD为导电碳,La0.95FeO3-δ与EC600JD的载量分别为0.6 mg/cm2与0.12 mg/cm2时,ORR和OER催化活性最佳.经过工艺优化的La0.95FeO3-δ/C复合电极具有优异的双功能电催化性能,且其制备简单、成本低,有望在锂氧电池等器件中得到应用.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    新型C3-含硅基取代手性脯氨酸型催化剂的高效构筑
    谭富欣, 李子昊, 周佳, 张书宇
    2021,55 (9):  1058-1063.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.038
    摘要 ( 303 )   HTML ( 341 )   PDF(961KB) ( 174 )  

    为将C-H活化策略应用于手性有机催化剂的开发,选择以L-脯氨酸为原料、C(sp3)-H硅烷化反应为关键步骤,设计合成了两种新型的C3-三甲基硅基取代的手性脯氨酸催化剂,并将其分别应用于对硝基苯甲醛与丙酮的分子间不对称aldol反应和亚胺与β-甲基丁醛的分子间不对称Mannich反应,均可以良好对映选择性实现目标产物的合成.该策略有效丰富了脯氨酸结构的修饰手段,为新型含硅小分子催化剂的开发提供了新方法.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    聚乙二醇接枝苯乙烯马来酸共聚物复合微球的制备和检测应用
    张贤楠, 冷远逵, 武卫杰, 李万万
    2021,55 (9):  1064-1070.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.029
    摘要 ( 288 )   HTML ( 323 )   PDF(2309KB) ( 229 )  

    在基于荧光编码微球的液相芯片技术中,非特异性吸附会降低检测灵敏度,影响多元检测能力.为了抑制非特异性吸附现象,以聚乙二醇(PEG)接枝苯乙烯马来酸共聚物(PEG-g-PSMA)为基体材料,采用膜乳化-乳液溶剂挥发法制备铜铟硫/硫化锌量子点复合PEG-g-PSMA荧光微球,通过调节甲氧基聚乙二醇的投料量和相对分子质量控制PEG接枝率和链长,并将复合微球应用于糖类抗原CA199的免疫检测.微球形貌和荧光性能表征结果显示,复合微球呈规则球形且单分散性良好,平均粒径约5 μm,内部量子点及其荧光分布均匀.免疫检测发现微球具有显著抑制非特异性吸附的能力,当PEG接枝率为30、相对分子质量为 1000 时,检测限为0.9 kU/L (1 U=1 μmol/min).该方法适用于复合微球的大量制备,在肿瘤标志物等多元免疫检测方面具有实际应用前景.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    R115/NaX的吸附动力学及其因素显著性分析
    张金柯, 缪光武, 金佳敏, 陈银飞, 卢晗锋, 宁文生, 白占旗, 刘武灿
    2021,55 (9):  1071-1079.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.065
    摘要 ( 282 )   HTML ( 131 )   PDF(1015KB) ( 120 )  

    为了认识五氟一氯乙烷(R115)在NaX上的吸附动力学机理,以指导R115吸附脱除和催化转化等工业应用,分别利用准一级、准二级和内扩散模型研究R115浓度(指体积分数)和吸附剂粒径对R115吸附的影响.对比Thomas和Yan模型对穿透曲线的适用性,采用二水平三因子实验方法分析R115浓度、吸附剂质量和体积流速对吸附性能影响的显著性和相关性.研究结果显示,吸附过程主要受膜扩散控制;Yan和准一级吸附动力学模型对实验数据拟合度较高;吸附剂质量是最关键因素,显著影响穿透时间、饱和时间、吸附剂处理量和床层利用率;吸附剂质量和体积流速的交互作用对吸附剂处理量影响显著.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于互信息理论与递归神经网络的短期风速预测模型
    王岩, 陈耀然, 韩兆龙, 周岱, 包艳
    2021,55 (9):  1080-1086.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.433
    摘要 ( 397 )   HTML ( 68 )   PDF(3483KB) ( 230 )  

    风速的波动性和随机性为风电并网造成安全隐患,提高风速预测精度对于风电系统的稳定和风能发展十分重要.提出一种基于互信息(MI)理论和递归神经网络(RNN)的短期风速预测组合新模型(MI-RNN).该模型利用MI理论选择最优的历史风速序列长度(τ),通过每τ步预测下一时间点风速的方式,将历史风速数据输入RNN中进行模型训练,并由训练后的RNN模型输出最终的风速预测结果.将MI-RNN模型应用于风电场的风速数据集中,与传统机器学习风速预测模型进行比较,以验证模型的预测精度.结果显示,MI-RNN模型的预测精度更高,预测稳定性更强,并且能够准确预测未来风向,有望应用于含空间维度的风电场的风速预测.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    新型锥形式旋叶汽水分离器热态试验与数值研究
    徐德辉, 顾汉洋, 刘莉, 黄超
    2021,55 (9):  1087-1094.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.038
    摘要 ( 276 )   HTML ( 109 )   PDF(2981KB) ( 171 )  

    针对一种新型锥形式旋叶汽水分离器开展全尺寸的蒸汽-水热态试验和数值模拟研究.试验结果表明:汽水分离效率随着蒸汽表观速度的增大先减小后增大,但在低蒸汽表观速度区变化不敏感;分离器压降随着蒸汽表观速度的增大而显著增大.基于商业计算流体软件STAR-CCM+,利用Euler-Euler两流体模型方法开展旋叶分离器数值模拟,研究液滴粒径对汽水分离效率和压降的影响.计算结果表明:大粒径的液滴有利于液相的分离,但液滴粒径对压降的影响较小.根据试验研究建立了与试验结果吻合较好的数值计算模型,系统地分析了分离器压力场、速度场和液相体积分数的分布规律.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    小通道内制冷剂两相流动摩擦压降关联式分析
    刘勖诚, 谷波, 曾炜杰, 杜仲星, 田镇
    2021,55 (9):  1095-1107.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.159
    摘要 ( 259 )   HTML ( 143 )   PDF(1523KB) ( 222 )  

    针对小通道内两相流动摩擦压降的关联式进行了全面分析,描述关联式之间的继承发展关系,并指出不同关联式之间的创新之处.为了评估各种关联式在小通道中的通用性和精度,建立了一个大型摩擦压降数据库,此数据库在蒸发和冷凝/绝热工况下分别有 1302 和 1576 个数据点.对26种关联式分工况进行评估分析,并发现Sempértegui-Tapia和Kim关联式分别在蒸发工况、冷凝/绝热工况下具有最佳的预测能力,最后提出了关于关联式改进的建议.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于泥浆平衡地压的桩孔稳定性分析及支护建议
    熊国军, 王建华, 陈锦剑
    2021,55 (9):  1108-1115.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2018.330
    摘要 ( 231 )   HTML ( 69 )   PDF(1146KB) ( 182 )  

    基于泥浆压力平衡地压的原理,建立一种分析桩孔稳定的力学模型,分析无支护开挖、泥浆护壁成孔、硬支护成孔3种施工方式的应用条件与使用范围,给出无支护成孔最大深度、护壁泥浆下限容重的确定办法与实用表格.研究结果表明:土体的摩擦角、黏聚力与泥浆容重是维持桩孔稳定的基本要素;当成孔深度小于无支护成孔最大深度时,可采用无支护开挖,否则须采用泥浆护壁辅助成孔,且泥浆重度不得小于场地土要求的护壁泥浆下限容重;当摩擦角大于25°时,可任意选择泥浆重度;当查表计算所得的护壁泥浆下限容重大于规范给定的最大泥浆容重时,则需采用套管等硬支护措施.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    风浪荷载共同作用下的海洋桩基动力响应
    李宛玲, 张琪, 周香莲
    2021,55 (9):  1116-1125.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.246
    摘要 ( 277 )   HTML ( 56 )   PDF(10784KB) ( 134 )  

    为了研究海洋环境中风浪荷载共同作用下单桩基础的动力响应问题,建立了风浪-海床-单桩的三维单向耦合数值模型.分别采用雷诺平均N-S方程和Biot动力方程控制波浪运动和海床响应,在验证模型合理性的基础上,探究了风浪参数(如风速、风剪切系数、波高)对风浪荷载共同作用下流体与桩基响应的影响规律.结果表明:风速、风剪切系数和波高的增长会加剧桩周流体变形,加快波浪传播,进而影响桩身的水平位移与弯矩.因此,在计算海上桩基承载力时,应综合考虑风浪荷载共同作用对桩基基础的影响.研究成果将为恶劣海洋环境下桩基承载性能研究提供重要的理论依据.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于虚拟柱状等效模型的桩基沉降位移计算方法
    王荣勇, 柳林齐, 王颖轶, 黄醒春
    2021,55 (9):  1126-1133.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.383
    摘要 ( 355 )   HTML ( 123 )   PDF(1084KB) ( 140 )  

    根据软土地层桩基工程特性,提出符合工程特点的虚拟柱状结构模型,建立桩基沉降位移理论解.研究软土地层中桩基荷载的传递特性、桩基承载模式及其随荷载与环境条件逐步演化的动态关系.结果表明:桩基存在摩擦承载和摩擦+桩端承载模式,且随桩顶荷载、施工和环境因素显著变化.同时,受荷载的传递规律影响,桩基轴向存在0轴力断面,其深度与桩基长度的大小关系影响桩基的承载模式类型和位移计算结果.现场结果对比验证了理论方法的正确性和适用性.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    连续性RESET/SET对相变存储器疲劳特性的影响
    吴磊, 蔡道林, 陈一峰, 刘源广, 闫帅, 李阳, 余力, 谢礼, 宋志棠
    2021,55 (9):  1134-1141.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.028
    摘要 ( 259 )   HTML ( 133 )   PDF(2205KB) ( 168 )  

    为探究连续性RESET操作和连续性SET操作对相变存储器疲劳特性的影响,基于4Mbit相变存储器芯片进行了不同RESET-SET次数比的疲劳特性研究,给出了连续RESET和连续SET操作后相变单元阻值分布的变化情况.将RESET-only与SET-only模式下的疲劳特性与常规疲劳特性进行了对比分析,并对失效原因和修复方法进行了讨论;对比了8种不同RESET-SET次数比下的单元疲劳特性.实验结果表明:连续性RESET操作对相变存储器疲劳特性的影响很小,RESET-only模式下的相变存储器疲劳特性与常规疲劳特性处于同一量级;连续性SET操作会显著降低相变存储器的的疲劳特性,SET-only模式下相变存储器疲劳特性比常规疲劳特性低2个数量级;连续性RESET操作带来的失效无法逆转,而连续性SET操作带来的失效可以通过间隙性施加RESET操作得以修复.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于位移放大机构的压电快速反射镜设计
    谢永, 刘重飞, 贾建军, 戴箭胜
    2021,55 (9):  1142-1150.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.103
    摘要 ( 402 )   HTML ( 150 )   PDF(5785KB) ( 200 )  

    针对压电陶瓷直驱式快反镜偏转角度受到压电陶瓷伸长量较小的限制,无法实现大转角的现状,设计了一款新型压电快反镜,采用二级杠杆式放大机构实现压电陶瓷微小位移的放大,并在放大机构上粘贴电阻应变片作为反馈传感器.实验结果表明,所设计的快反镜可实现大于50 mrad的机械偏转范围,同时闭环线性度优于0.5%,能够满足大范围、高精度光束指向的需求.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    人造肛门括约肌经皮无线供能系统安全性及相容性分析
    杨辰, 颜国正, 周泽润, 华芳芳
    2021,55 (9):  1151-1157.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.196
    摘要 ( 261 )   HTML ( 133 )   PDF(8581KB) ( 59 )  

    通过仿真与实验相结合,对人造肛门括约肌经皮无线供能系统的生物安全性问题及植入后的生物相容性问题进行研究.生物安全性研究基于生物电磁辐射量仿真及供能时的温升情况.生物相容性研究基于活体实验中供能系统周围组织切片染色实验结果.生物安全性研究结果表明,经皮无线供能系统在谐振频率为110 kHz,发射端输出功率为10 W的实验环境下,生物电磁安全性优异,局部比吸收率远低于国际人体电磁安全标准;且经过30 min的快速充电,系统温升仅为2.81 ℃,低于温升阈值4.8 ℃,具有较好的温控安全性.无线供能系统的切片染色实验结果表明,采用聚醚醚酮外壳能够显著减少免疫排斥,提升系统的生物相容性.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    一种改进变换网络的域自适应语义分割网络
    张峻宁, 苏群星, 王成, 徐超, 李一宁
    2021,55 (9):  1158-1168.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.307
    摘要 ( 294 )   HTML ( 139 )   PDF(24999KB) ( 123 )  

    语义标签的人工标注成本高,耗时长,基于域自适应的非监督语义分割是非常必要的.针对间隙大的场景或像素易限制模型训练、降低语义分割精度的问题,通过分阶段训练和可解释蒙版消除大间隙图片和像素的干扰,提出了一种改进变换网络的域自适应语义分割网络(DA-SSN).首先,针对部分源图到目标图的域间隙大、网络模型训练困难的问题,利用训练损失阈值划分大间隙的源图数据集,提出一种分阶段的变换网络训练策略,在保证小间隙源图的语义对齐基础上,提高了大间隙源图的变换质量.然后,为了进一步缩小源图中部分像素与目标图域间间隙,提出一种可解释蒙版.通过预测每个像素在源图域和目标图域之间的间隙缩小置信度,忽略对应像素的训练损失,以消除大间隙像素对其他像素语义对齐的影响,使得模型训练只关注高置信度像素的域间隙.结果表明,所提算法相比于原始的域自适应语义分割网络的分割精度更高.与其他流行算法的结果相比,所提方法获得了更高质量的语义对齐,表明了所提方法精度高的优势.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于改进遗传算法的光伏板清洁分级任务规划
    李翠明, 王宁, 张晨
    2021,55 (9):  1169-1174.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.254
    摘要 ( 290 )   HTML ( 149 )   PDF(1893KB) ( 181 )  

    针对利用移动清洁机器人对大面积光伏电站光伏板清洁作业时的任务规划问题,提出分区规划策略.根据风口、光照时长等环境因素对光伏电站采用基于清洁优先级的分级任务规划,利用Hamilton图将太阳能光伏板清洁问题转化为巡回旅行商问题(TSP).针对遗传算法效率低、容易过早收敛的缺点,提出锦标赛选择法与轮盘赌选择法相结合的混合选择算子和基于分段规则的交叉算子的改进遗传算法.采用改进遗传算法规划机器人清洁光伏电站的清洁顺序.实验结果表明,相比于自适应遗传算法,改进遗传算法的求解效率更高、结果更好.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标