摘要：光电化学(PEC)分解水是一种清洁可持续的获取氢燃料的方法,其中产氧半反应(OER)是制约整个水分解过程效率的关键步骤.因此,光阳极的性能是决定太阳能到氢能转化效率的关键因素.在各种水氧化光阳极材料中,赤铁矿(α-Fe_(2)O_(3))因具有良好的化学稳定性、合适的带隙(~2.1 eV)、无毒、储量丰富等优点而成为最有前途的光阳极材料之一.然而,α-Fe_(2)O_(3)丰富的受体表面态和缓慢的水氧化动力学导致光生电荷复合严重,限制了其在光电化学中的实际应用.因此,有必要对α-Fe_(2)O_(3)进行表面工程设计以提高水氧化效率.本文提出了一种新方法,以金属有机框架(Ti-MOFs)为模板,在Ti-Fe_(2)O_(3)表面煅烧合成TiO_(2)层,然后将富活性位点的ZIF-67加载在TiO_(2)/Ti-Fe_(2)O_(3)上作为助催化剂,制备出具有较好光电化学性能的ZIF-67/TiO_(2)/Ti-Fe_(2)O_(3)复合光阳极.X射线衍射、高分辨透射电镜、X射线光电子能谱和拉曼光谱等表征结果证实成功合成了ZIF-67/TiO_(2)/Ti-Fe_(2)O_(3).同时,氮气等温吸附脱附曲线和表面接触角测试结果表明,MOFs衍生的TiO_(2)为介孔材料.采用表面光伏技术、光致发光光谱、飞秒-瞬态吸收光谱和电化学阻抗谱分析,研究了光生电荷的分离和复合行为.结果表明,MOFs衍生的TiO_(2)不仅可以作为钝化层有效抑制了表面复合,还作为Ti-Fe_(2)O_(3)的电子阻挡层,显著减少了电子向表面的流失,从而大大提高了Ti-Fe_(2)O_(3)表面和体相的电荷分离效率.进一步的累积电荷量测试、电化学阻抗谱和Bode图分析显示,负载MOFs衍生TiO_(2)后,可以明显促进光生空穴向电解质的注入,其多孔结构也可以增加反应接触面积,这有利于光生电荷在固液界面传输.此外,理论计算结果表明,Ti-Fe_(2)O_(3)水氧化速控步骤的能垒(ΔG=3.38 eV)明显高于TiO_(2)(ΔG=1.67 eV),说明OER更容易在TiO_(2)/Ti-Fe_(2)O_(3)表面发生,这与其光电流密度结果一致.为进一步提高反应活性和加快水氧化动力学,负载助催化剂ZIF-67后,ZIF-67/TiO_(2)/Ti-Fe_(2)O_(3)复合光阳极实现了较好的光电化学性能,其在1.23 V ***时光电流密度高达4.04 mA cm^(‒2),是Ti-Fe_(2)O_(3)的9.3倍,并且复合光阳极的入射光子电流转换效率和空穴注入效率分别达到93%(390 nm)和91%.综上所述,本研究通过MOFs衍生的TiO_(2)和ZIF-67助催化剂改性α-Fe_(2)O_(3)光阳极,显著提升了其光电化学水氧化性能.其中,MOFs衍生TiO_(2)不仅优化了电荷分离,还促进了光生空穴的注入,从而显著提高其光电化学水氧化性能.本研究为构筑高性能的有机-无机杂化光阳极提供了新思路.

摘要：Z-scheme photocatalytic system has been regarded as a popular field of research in photoelectrochemical(PEC)water *** the many obstacles facing a Z-scheme photocatalytic system,the analysis methods of interfacial Z-scheme charge transfer still remain a significant ***,in this study,CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)heterojunction photoanodes are elaborately designed to explore the charge-transfer behavior in PEC water *** this study,photophysical measurements,including the Kelvin probe measurement,surface photovoltage spectroscopy(SPV),and transient photovoltage spectroscopy(TPV),are used to monitor the migration behavior of photogenerated charges at the interface electric field of CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)Z-scheme heterojunction *** Kelvin probe and SPV measurements demonstrate that CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)interfacial driving force favors the rapid transfer of photoexcited electrons to *** double-beam strategy based on TPV indicates that more electrons of Ti-Fe_(2)O_(3)are combined with the holes of CdS owing to the intensive interface electric *** results of these measurements successfully prove the Z-scheme migration mechanism of CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)*** from the desirable charge transfer at the interface electric field,CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)photoanodes exhibit superior photocatalytic oxygen evolution reaction performance compared with that of pure Ti-Fe_(2)O_(3).The photocurrent density of the 25CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)photoanode reaches 1.94 mA/cm^(2) at 1.23 V versus reversible hydrogen electrode without excess cocatalyst,and it is two times higher than that of pure Ti-Fe_(2)O_(3)***,an outstanding strategy is provided in this study to prove the Z-scheme charge-transfer mechanism of photocatalytic systems in PEC water splitting.

摘要：针对密集烤房开式排湿造成的能源浪费问题,设计了一种利用重力热管的排湿余热回收系统。通过烘烤试验研究,得到了排湿气流的状态参数和燃料消耗量。结果表明,密集烤房排湿余热回收系统的平均显热效率为36.61%,平均全热效率为15.97%;与对照烤房相比,每公斤干烟可节约燃料0.22kg,节能率达到9.11%,该系统具有良好的工程应用价值。

摘要：为了满足多种工作模式性能需求,变循环发动机通常具有多条共同工作线,使得核心机驱动风扇级(CDFS)由常规压气机面向“线”的设计转变为面向“面”的设计。基于CDFS试验效率随进口可调导叶(VIGV)角度调节的变化规律,为兼顾不同工作模式性能,提出了CDFS降流量、压比设计方法。该方法降低了转子、静子的气动负荷,提升了反力度。数值仿真表明,CDFS降流量3.2%、压比5.0%设计使单外涵模式效率、喘振裕度依次降低0.5%和2.2%,双外涵模式效率、喘振裕度提升1.4%和4.7%,双外涵模式的性能收益高于单外涵模式的性能损失。级性能对比表明,降流量、压比设计的性能收益源自VIGV、静子总压恢复系数的提升。基于发动机在不同工作模式下的性能需求优先级,以及CDFS工作点可由前涵道引射器调整的优势,降流量、压比设计是可行的,具有很高的应用潜力。

摘要：随着区块链技术的发展,各区块链平台在系统架构、应用场景上有所不同,造成了不同区块链上的数据和资产难以互联互通,影响了区块链的推广与应用。跨链技术为解决区块链异构互联互通问题,提升区块链的互操作性和可扩展性提供了技术方案。而跨链协议是通过跨链技术实现不同区块链之间的跨链互操作性的具体设计规范,其对实现区块链互操作性和构建区块链跨链应用具有重要意义。对区块链跨链协议的最新研究进行了系统的整理和分析。从以下四方面进行介绍:首先,从链联网、跨链技术和区块链互操作性三方面阐述区块链跨链互操作的研究现状;其次,将跨链协议总结概括为跨链通信协议、跨链资产交易协议和跨链智能合约调用协议,并具体分析其最新研究进展;然后,对跨链协议的关键设计原则进行总结概括,为跨链协议的安全性、隐私性、可扩展性等问题提供解决思路;最后,结合区块链跨链应用的实际需求,给出区块链跨链协议未来的重点研究方向。

摘要：折展机构以其优越的折展性能,广泛应用于航空航天以及建筑等领域。以基于等边Bennett机构拓展得到的6R机构与三重对称Bricard机构巧妙结合,得到了一种可折展的环状机构,建立了多种过约束机构的几何模型并改进了环状机构的理论模型。利用D-H参数法对改进组合机构进行了运动学分析,得到其运动特性。以可折展环状机构为基本组网单元搭建了大尺度单层空间折展机构;以拓展6R机构衍生的7R机构结合Sarrus机构设计了可折展的连接单元,与单层折展机构复合构建空间双层可展机构,并提出了空间多层折展机构的可能性。

摘要：为提高大型环境实验舱防爆门的抗爆炸冲击性能,基于变梯度负泊松比蜂窝芯层,通过引入拉胀内凹六边形蜂窝结构,设计了一种新型双功能梯度芯层。运用ABAQUS软件综合分析了不同梯度芯层对冲击载荷下防爆门的压溃模式和能量吸收特性的影响,着重探讨了不同爆炸载荷下前后面板挠度和芯层压缩量的变化。研究结果表明,通过合理配置方向梯度和同心梯度,可以提高比吸能并使芯层达到更为理想的变形模式;优化后的防爆门前面板挠度降低了23%~26.7%,吸能能力比单一梯度芯层提高了64.6%~83.6%。

摘要：与我国城市快速路与高速公路的区别相比,日本城市快速路与高速公路的区别更加鲜明:采用适应城市环境的设计指标,以高度换取空间,兼顾了城市功能和交通需求之间的矛盾。通过对中日两国城市快速路现状的比较,重点分析了两者在设计规范方面的不同之处,揭示了设计规范在规划设计中的重要作用以及具体差别,探寻了在规划设计方面趋利避害的方法。通过借鉴日本城市快速路的设计思路与规范,对指引我国城市快速路的建设具有重要意义。

摘要：随着IT系统的广泛深入应用,IT系统的高可用性和容灾能力问题日益成为一个关注的焦点,容灾系统的建设对于国防、政府、企业都有着重要的意义。容灾系统的目标在于提高IT系统的生存能力,保障业务流程的连续性,减少因各种灾难而造成的损失。 该文依照工程化的思想,以容灾系统生命周期模型为基础,提出了容灾系统的需求分析和设计方法,并对主要的容灾技术进行了比较分析。

摘要：随着我国人口加速向中心城市和城市群聚集,城市交通问题日益突出。城市桥梁作为城市生命线的重要环节,防灾减灾能力有待提高。通过对中日两国的城市桥梁抗震设计规范进行对比分析,结合日本规范发展变迁的历程,针对我国城市桥梁抗震方面的特点,寻找提升抗震性能的具体方法。同时,对提高支座的水平承载力、减少滑动支座的使用、构建多道防线的抗震措施、改进墩柱配筋、防止地震时桥梁侧向倾覆等问题进行探讨。