摘要：光催化技术在开发清洁能源和污染控制等领域具有显著优势,制备高效的光催化剂是光催化技术需要突破的关键之一。TiO_(2)光催化剂由于其催化效率高、无毒无害和成本低等优点而受到广泛研究,但针对TiO_(2)的带隙较宽、光响应范围窄和光生电子空穴对易复合等缺点,学者提出了利用聚合物改性TiO_(2)是一种能够通过有机-无机杂化提高TiO_(2)的光催化性能的有效方式。文章综述了聚合物/TiO_(2)复合材料的制备方法,以及其在光催化领域的应用,以期为高效聚合物/TiO_(2)光催化剂的设计和应用提供理论支撑。

摘要：减震阻尼器是用于建筑、桥梁、风电、管道等领域减震的核心零部件,减震阻尼器试验台是测试减震阻尼器动/静态特性的试验装置。针对减震阻尼器试验台在位移加载时实际位移与期望位移跟踪误差较大的问题,建立试验台液压伺服位移控制系统数学模型,设计鲁棒自适应控制器,并基于李雅普诺夫理论验证控制器的稳定性,提出一种基于鲁棒自适应的位移跟踪控制方法。搭建Simulink与AMESim联合仿真模型,对试验台电液伺服系统的控制方法进行仿真分析;搭建试验台并对比验证鲁棒自适应控制器与传统PID控制器的控制性能。结果表明:鲁棒自适应控制器具有较强的抗干扰能力,跟踪误差较PID控制器减少了55%,响应速度提高了66.7%,较大程度提高了试验台加载系统的位移跟踪控制精度。

摘要：针对燃料电池空压机目前存在的驱动和支承问题,提出一种箔片动压轴承和动力磁轴承一体化的气磁悬浮型空压机。基于空压机的结构组成,建立空压机磁悬浮支承力、气悬浮支承力以及空压机转子动力学数学模型;基于燃料电池空压机转子系统动力学模型的状态空间方程,设计抗干扰强的协同控制器,并对它进行了转速、驱动转矩、转子悬浮位移以及电磁调节力等关键物理量的仿真分析。结果表明:协同控制在响应、抗干扰以及鲁棒性方面的控制优于PID控制。基于协同控制和PID控制建立了控制实验平台,并对空压机转子的气磁悬浮进行分析,进一步验证了协同控制具有优良的控制效果和良好的控制性能。

摘要：近年来,全球环境问题日趋严峻,水体中的农药污染愈发严重,亟待解决.光催化作为一种绿色高效的技术,在环境修复领域具有较高的应用价值.然而,光生载流子的快速复合和电荷利用效率低是制约光催化效率的关键问题.生物炭(BC)是一种新兴的碳质材料,来源于可持续利用的生物质废物,因其出色的吸附能力在污染物去除方面备受关注.因此,设计并开发功能化改性的BC基复合光催化剂,有望快速修复农药污染,推动高效、可持续的光催化污水净化技术的发展.本文首先以木屑生物质为原料,在厌氧条件下热解制备了不同氮含量掺杂的BC(Nx-BC,x代表尿素与BC的质量比).然后,以乙二醇为溶剂,将Nx-BC与Bi2WO6前驱体溶液混合,通过溶剂热反应制备一系列Bi2WO6/氮掺杂BC复合材料(BWO/Nx-BC),并用于可见光照射下光催化降解毒死蜱(CPs)农药.X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和傅里叶红外光谱等结果表明,成功制备了BWO/Nx-BC复合材料.紫外-可见漫反射光谱结果表明,BWO/Nx-BC能有效吸收可见光,结合X射线光电子能谱分析,确定了其导带和价带位置.特别是,氮掺杂后的BWO/N3-BC在电子导电性提高的同时,还保持了良好的吸附性能,有效避免了光生载流子的重组.通过光致发光光谱、时间分辨光致发光光谱、光电流强度曲线和电化学阻抗曲线研究了光催化剂的载流子分离和重组行为.结果表明,BWO/N3-BC表现出较好的光催化降解效率,仅需0.5 h即可降解99.0%的CPs,其降解速率分别是纯BWO和纯N3-BC的2.91倍和12.13倍.BWO/N3-BC复合材料在8次循环使用后仍保持稳定.同时,考虑到真实水体环境的复杂性,本文还系统地探讨了不同操作参数对光催化降解活性的影响.自由基清除实验和电子顺磁共振结果表明,该反应的关键活性物质有•O_(2)^(-)、•OH和h^(+),其中•O_(2)^(-)是最主要的活性物质,并结合实验结果推测了BWO/N3-BC吸附-光降解的协同增效机制.利用高效液相色谱-质谱技术研究了CPs的降解中间体,提出了三种可能的降解途径,并对每种途径进行了详细分析.最后,通过生态毒性试验(大肠杆菌的培养)和毒性评估软件工具对CPs及其中间体的潜在生态毒性进行了系统评估.综上所述,本文通过直接煅烧辅助溶剂热法成功制备了BC基光催化剂,并揭示了其促进CPs光降解的机理,这为环境可持续的光催化循环经济提供了参考,也为光催化技术与废弃生物质高值利用相结合,实现环境修复开辟了新思路.

摘要：为了掌握煤(岩)层及地质异常体对电磁波透视的影响规律,采用三维数值模拟方法,研究全空间条件下环形天线发射电磁波在煤(岩)层中传播时,遇到不同地质异常体(断层、陷落柱)时的传播特征。结果表明:异常体充填空气较多时,电磁波损耗小,磁场强度等值线外凸;若异常体充填水较多时,电磁波能量损耗较大,曲线内凹;充填其他介质时,电磁波损耗介于两者之间,可通过实测场强曲线、等值线变化,判断异常区电性特征。异常体形态和规模不同,磁场强度分布也不相同;异常区为圆形或似圆形时,磁场强度在异常体内产生畸变,远离异常体后逐渐恢复正常分布,识别较为困难;故异常体直径越小,离接收点越远,识别越困难;当异常区为条状断层分布时,断层走向与巷道交角越小,受影响的测点较多,识别较容易;若断层走向与巷道交角变大,受影响的测点变少,则识别较困难,据此可大致判断断层走向。正常情况下,场强曲线呈左右对称的抛物线形态,中间大、两侧递减;异常体所处位置、形态及充填物质不同,曲线形态亦不相同;当异常体规模较大时,曲线呈对称或不对称的“M”形。因此,在数据处理初期,由于场强曲线获取较快,可以通过识别曲线形态初步定性判别异常体的某些特性,但无法准确定位射线上不同区段的异常特征,可进一步结合层析成像分析,得到正确合理的认识。

摘要：【目的】探究酪氨酸酶相关蛋白1b(tyrosinase-related protein 1b,TYRP1b)基因变异与斑马鱼体色性状的相关性。【方法】以体色表型存在显著差异的红色、黄色和蓝色斑马鱼共计219个样本的肌肉组织DNA为模板,设计3对引物,采用PCR扩增、Sanger测序技术筛查TYRP1b基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs),并将SNPs与斑马鱼体色性状进行关联分析。【结果】获得的斑马鱼TYRP1b基因外显子2、部分内含子3、外显子4、内含子4、外显子5、内含子5、外显子6和外显子7长度分别为134、212、168、135、180、113、150、171 bp。SNPs筛查显示,3种体色斑马鱼群体共筛查到18个SNPs,部分内含子3存在11个SNPs位点:g.2125G>A、g.2150G>A、g.2152G>T、g.2161C>A、g.2175A>T、g.2180G>T、g.2185A>T、g.2192A>C、g.2200A>T、g.2201A>C和g.2213T>C;内含子4检测到4个SNPs位点:g.7C>A、g.65A>G、g.84T>A和g.103C>T;内含子5存在1个SNPs位点:g.61G>T;外显子4、6分别存在1个SNPs位点:g.125G>T和g.80T>A,且均为同义突变;外显子2、5和7均未检测到SNPs。关联分析表明,TYRP1b基因内含子3中g.2152G>T、g.2175A>T、g.2180T>G、g.2192A>C、g.2200A>T、g.2201A>C位点、内含子4中g.65A>G位点及外显子6中g.80T>A位点的基因型均与斑马鱼体色性状极显著相关(P<0.01)。【结论】斑马鱼TYRP1b基因内含子3、4及外显子6存在8个与体色表型存在关联的SNPs,可能影响斑马鱼体色性状或与之紧密连锁。

摘要：为研究北方半湿润区绿色屋顶降雨径流特性,探究结构参数变化对其雨水蓄滞效应的影响,为海绵城市绿色新基建提供数据支撑及引导。建立绿色屋顶(坡度0°)、普通屋顶(坡度0°)、坡面屋顶(坡度5°)3种类型屋顶的对照试验,以及基于基质层厚度、基质层、排水层和排水方式结构参数调整的五组绿色屋顶试验,基于实测降雨径流开展监测。研究表明:监测期内,绿色屋顶、普通屋顶、坡面屋顶综合降雨量的平均径流系数分别为0.27、0.50、0.77,绿色屋顶降雨径流削减效应明显。随着降雨强度增大,绿色屋顶产流概率呈逐渐增大趋势,径流总量控制率呈逐渐较小趋势,绿色屋顶对小雨~大雨级别场次降雨蓄滞效应显著。监测期内降雨事件中,绿色屋顶降雨径流系数与降雨总量显著正相关,与前期降雨间隔天数和前期降雨量为弱负相关;绿色屋顶降雨径流控制效率显著降低对应降雨强度临界值为30 mm。绿色屋顶雨水蓄滞效应影响因素显著程度由大到小依次为基质层(超轻量基质层)、排水方式(距底部5 cm排水)、基质层厚度(20 cm)、排水层(陶粒层)。绿色屋顶降雨径流特性及雨水蓄滞效应受到内、外因多因素影响,后续应基于长序列降雨监测期,进一步研究不同结构、不同尺度的绿色屋顶的海绵城市生态效应。

摘要：《义务教育课程方案(2022年版)》提出,要培育学生课程核心素养,倡导将核心素养评价贯穿整个教学过程,达到“教—学—评”一致。然而,智慧课堂课程核心素养评价还存在很多问题。基于此,文章提出以教学为核心、理论与数据双向驱动的课程核心素养评价新范式。该范式包含课程核心素养理论模型构建、学习活动设计与实施、多模态数据采集与存储、相关特征的提取、评价模型的构建、评价结果的反馈应用六个环节,旨在实现以评促教、以评促学,提升学生的课程核心素养。文章还提出智慧课堂课程核心素养评价的原则:数字技术发展要以核心素养培育为目标、支持基于证据的过程性评价方法、创新情境嵌入式的评价手段、促进多元主体个性化评价反馈。

摘要：互联网教育应用为青少年提供了重要的学习和交往场域,其在为青少年学习提供便利的同时,也持续改变着青少年的认知发展过程。在互联网教育应用中如何对青少年的认知发展进行科学测评成为重要命题。从历时性来看,认知发展测评经历了观察测评、实验测评、生物学测评和智能测评四个阶段。但受限于青少年认知结构和互联网教育应用场域的特殊性,基于互联网教育应用的青少年认知发展测评面临测评指标科学性、测评方法灵活性、测评工具复合性、测评项目适应性和测评过程的生态学效度等方面的挑战。应对这些挑战,需要厘定互联网教育应用的分类,并以教育测评模型构建范式为指引,来探索互联网教育应用场景下青少年认知发展测评的实践路径。具体包括确定测评模型的构建原则、建立指标体系、确定测评模型的权重、验证和完善测评模型、设计与实现大规模测评5个步骤。这一认知发展测评范式既有助于从知识结构、认知能力和价值观念的改变等方面对青少年的认知发展进行全面评估,也有助于促进互联网教育应用的优化和改进。

摘要：针对蜜獾算法(Honey Badger Algorithm,HBA)在解决复杂优化问题时存在收敛速度慢,容易陷入局部最优的问题,提出了一种基于多策略改进的蜜獾优化算法(IHBA).首先,引入Sobol序列初始化种群,增加种群的多样性;其次,引入动态自适应密度因子和黄金正弦策略,快速切割解空间,平衡全局搜索与局部搜索,提升寻优效率;然后,引入柯西变异策略,优化最优解,避免算法陷入局部最优.为验证算法的性能,选取7种智能算法与IHBA对比,对10个经典测试函数进行寻优对比和Wilcoxon秩和检验,仿真结果表明IHBA算法的收敛速度和寻优精度都得到了提升;最后,将IHBA用于求解2个实际的工程优化问题,仿真结果表明IHBA在解决工程优化问题时具有较好的鲁棒性和实用性.