摘要：为应对气候与环境变化及适应未来工业生产需求,近年来,H_(2)O,CO_(2)以及有机小分子等的电催化还原或氢化反应受到广泛的关注.但阳极析氧反应(OER)的缓慢动力学过程导致反应能耗高,限制了其实际应用.近年来,研究人员采用热力学上更有利的亲核氧化反应(NOR)代替OER,并与阴极半反应耦合,进而降低总体能耗,同时在阳极获得高附加值产物.其中,设计高效、稳定、易放大制备的催化剂是实现NOR工业化应用的关键.本文采用简便且易于规模化生产的策略制备电催化剂,并用于甲醇氧化反应(MOR).首先,采用沉淀法制备镍钼氧化物水合物和钴钼氧化物水合物;随后,将两种水合物按一定比例物理混合得到MOR催化剂.实验结果表明,混合物中的镍钴两种组分在含有KOH的碱性电解液中快速脱钼并转变为氢氧化物.当混合物中NiMo氧化物与CoMo氧化物的质量比为1:1(记为Ni50Co50-m)时,材料表现出最佳的催化活性.Ni50Co50-m在1 mol L^(–1)KOH+1 mol L^(–1)甲醇电解液中达到100 mA cm^(–2)电流密度仅需约1.51 V施加电位,活性及阳极反应选择性均远远高于单一组分.相比于化学共沉淀法所制备的NiCoMo氧化物,Ni50Co50-m表现出更好的稳定性.为明确混合物催化性能比单一组分材料大幅提高的原因,通过现场原位电化学阻抗谱和工况原位拉曼光谱对单一组分催化剂在服役条件下的反应界面以及催化剂结构演变进行研究.结果表明,单一镍组分催化剂在MOR过程中会被部分氧化为NiOOH,但是由于镍组分导电性很差,电荷转移微弱,因此催化性能较差.单一钴组分催化剂在MOR过程中表面被氧化为CoOOH,OER和MOR均发生在CoOOH表面,但是钴组分的本征活性并不强且对竞争反应OER的选择性较高.通过比较真实混合物(Ni50Co50-m)以及镍钴组分间无接触情况下的原位阻抗谱响应,证明了镍与钴之间存在相互作用.混合物中镍钴组分接触界面间的相互作用包括以下两个方面:一方面,钴组分在一定的外加电压下被氧化为导电良好的CoOOH,其作为混合物中的电荷传输媒介,激活更多的镍位点参与到催化剂的电氧化过程中,增大了Ni^(2+)/Ni^(3+)氧化还原物种的覆盖度,为催化活性物种OH*的形成提供了更多位点;另一方面,镍钴组分之间的相互作用影响了Ni2+的电氧化行为,Ni^(2+)的氧化电位明显下降,钴组分的引入降低了Ni^(3+)‒O键的电子云密度,使得OH–向Ni^(3+)位点的亲核进攻变得更加有利,进而促进了OH*的产生及其与镍位点的紧密结合,从而提高了MOR的活性和选择性.综上,本文通过混合物中镍与钴组分间的界面相互作用提升了催化剂对MOR的催化活性.该混合增强策略同样适用于其他NOR(如乙醇氧化反应、乙二醇氧化反应等)以及其他镍基催化剂(如氢氧化镍、硫化镍).本工作为简便、高效和放大制备NOR催化剂提供了新思路.

摘要：一维离子-电子器件具有尺寸小、集成能力强的独特优势,但在环境温度下的低离子迁移率限制了其在生物集成电子领域的应用能力.本文通过侧链工程在传统咪唑基离子液体中引入烷氧基,并与聚乙二醇甲基丙烯酸酯(poly(ethylene glycol)methacrylate,PEGMA)共聚,合成了低玻璃化转变温度(glass-transition temperature,Tg)的聚阳离子电解质poly(VIM-m-TFSI),在室温下实现了更高的链迁移率,显示出更低的离子阻抗和更宽的电化学窗口(-2.7~+2.7 V).与聚阴离子电解质poly(AMPS-EMIM)简单贴合,构筑了高性能全柔性离子异质结,实现了整流比为127的固态离子二极管.设计合成的两种聚电解质溶液表现出优异的溶液可加工性和流变性能,可直接用作3D打印油墨.最终,通过3D打印技术实现了离子异质结半导体纤维的一体化成型构筑,获得了基于5×5阵列单元的大面积半导体纤维纺织品,初步实现了输入信号的“0-1”整流,验证了离子异质结半导体纤维在织物逻辑电路领域的应用潜力.

摘要：为尽早发现、及时干预糖尿病患者足部疾病的发展,提高糖尿病足预防性智能产品预测能力的敏感度和特异度,基于文献回顾,对比了不同类型糖尿病患者与健康人群的足底温度特征差异,分析了糖尿病足的温度预测指标的提取和阈值设置,发现单、双侧足部温度及足部应变温度均能用于预防糖尿病足疾病的发生,但以双足对称点的温差2.2℃作为糖尿病足疾病预测阈值应用最广。讨论了基于糖尿病足温度监测需求的智能测温鞋袜产品的设计开发,发现智能袜的研发程度比智能鞋更为成熟,不同产品间温度传感器的数量和放置区域存在差异,其中大拇趾底、第1跖骨头、第5跖骨头和足跟这4个区域具有高度一致性。未来研究可针对不同风险程度的糖尿病足进行温度分级,结合压力、湿度等其他指标建立多指标风险预测模型,并综合鞋和袜进行系统性多功能研发。

摘要：在消防及工业场景中,穿戴防护服的作业人员于高温热环境下工作,可能面临体温升高、脱水、疲劳及中暑等热应激问题。相较于真人实验、假人测试及热应力预测模型,热生理模型具有建模灵活、预测稳定等优势,已被广泛应用于高温环境中的热应激评估。文章从人体建模仿真、人体-环境传热模型和服装传热模拟三个方面,归纳了热生理模型评估的影响因素,并展望了未来研究的发展方向。首先,结合生理学、神经科学等领域的研究,以提高高温环境下人体热调节模拟的准确性;其次,整合动态传热系数于人体与环境传热模型,克服模型区段差异和高温热传递模拟的挑战;最后,进一步细化服装模型,并加强与热生理模型的结合。

摘要：挥发性有机化合物(VOCs)是一种常见的工业排放污染源,对人体健康、生态系统有着极强的毒害性。催化氧化是一种节能高效的VOCs去除方法,其关键在于催化剂设计和开发。沸石中酸位点能降低VOCs氧化反应活化能,有效催化VOCs氧化降解,但原始沸石的催化性能无法满足VOCs催化需求。通过合成后调控策略,可使沸石中酸位点密度更高,使其分布更有利于VOC分子和催化位点的接触,从而令沸石催化剂具有更加优异的催化性能。本文首先介绍了沸石中酸位点的形成和酸位点密度、类型的表征技术,之后着重介绍了沸石合成后酸位点的调控策略,包括骨架改性和内外表面改性等,最后列举了通过调控策略得到的沸石催化剂对VOCs的催化性能。在以上内容的基础上,展望了沸石合成后酸位点调控策略未来的研究方向,对推动沸石催化剂应用于工业VOCs高效催化氧化有重要意义。

摘要：为促进服装裁片自动化运输的发展,推动服装加工端完成产业升级,即“机器代人”,实现服装智能制造,综述了目前国内外服装裁片智能抓取技术及其布局方法的研究现状。具体分析了空压吸附式抓取,静电式抓取,针刺式抓取,机械手抓取和软体手指抓取的原理和特点,阐述了各抓取方式所适用的面料范围,将其在面料表面的布局方式总结为3类:盲式布局抓取、单点布局抓取和多点协同抓取。研究认为软体手指抓取技术具有更广阔的应用前景,并展望了服装裁片智能抓取技术的未来发展趋势,指出提高抓取准确率,提高抓取头的重复定位精度,研发便捷、高效、经济的布局方式,以及研发结合机器视觉技术等人工智能技术的智能抓取方式为未来的重要研究方向。

摘要：针对现有的骨骼行为识别方法对人体行为的运动信息利用不足的问题,提出一种基于运动特征的时空注意力图卷积(STA-GCN)行为识别模型。对动作捕捉设备采集到的关节点运动轨迹和速度信息进行建模,在时间和空间构建注意力权重矩阵,结合图卷积网络进行特征提取,能够关注到具有判别力的关节点和时间帧。通过在自建动作捕捉数据集和NTU-RGB+D数据集的CS和CV标准上进行实验,其结果表明,该模型增强了对人体骨骼行为信息的理解能力,验证了模型对行为识别的有效性。

摘要：当前,超强超快激光正朝着全固态、高重复频率、新波段等方向发展,而发展新型激光材料是其关键基础之一。稀土掺杂碱土氟化物激光晶体兼具有晶体的高热导和玻璃的宽光谱特性,在全固态重复频率超强超快激光领域具有重要应用。本文简要概述了萤石型氟化物晶体稀土离子团簇结构的基本特征、稀土离子局域结构的演变规律,围绕稀土掺杂碱土氟化物激光晶体的结构设计、光谱调控及激光应用,综述了局域结构设计在探索新型宽光谱超快激光材料方面的最新研究进展,并对其发展趋势进行展望。

摘要：软土盾构隧道横向变形直接关系到结构安全,常采用微扰动注浆方法控制。为研究隧道微扰动注浆效果,针对一段隧道双侧微扰动注浆加固后的地层,开展了静力触探试验,分析注浆对隧道周围土体的影响规律;对现场获取的土样开展了室内K_(0)固结不排水伸长剪切实验,获得了注浆前后土体伸长剪切强度su和刚度E_(50)的变化量;采用线性模型拟合注浆量和收敛值比值数据,建立了可描述相对注浆量与注浆前后收敛值比值关系的方程式,分析了注浆对收敛值降低的效果。研究结果表明,注浆使锥尖阻力提高了110.8%(注浆中心区)和97.6%(注浆边缘区),注浆加固效果呈现非均匀性;注浆后土体的su比注浆前提高了约112%,E_(50)提高了约132%;注浆使隧道的横向收敛累计值平均降低了约24%。利用得到的结果,可根据浆液用量对隧道横向收敛的恢复进行估算,为后续设计微扰动注浆方案治理软土盾构隧道的横向收敛提供借鉴。

摘要：具有良好吸声和机械性能的蜂窝吸声结构在航空工程领域应用广泛.微穿孔板与蜂窝型背腔相结合的复合结构是目前实现吸声降噪声衬设计的主要形式.本文所设计的声衬结构引入了内嵌管及不同腔深设计的蜂窝腔体,以亚波长的厚度实现了低频宽带的高效吸声.在理论上建立了含有内嵌管的不同深度蜂窝腔体声衬的理论模型,揭示了该构型的并联耦合吸声机制,设计了厚度为35、45和51 mm的3个吸声结构,分别在400~600、400~800、600~1600 Hz频带内实现了平均吸声系数超过0.9的高效宽频吸声.理论、仿真与实验结果吻合较好.内嵌管和腔深各异的构型为声衬设计提供了更高的自由度.该声衬轻薄简单的结构具有良好的工程应用前景.