摘要：由于绳索牵引方式的特殊性,绳索牵引并联机器人的控制一直面临着绳索张力为正的约束和模型不确定性的挑战。针对这些问题,将绳索之间的同步协调运动与快速终端滑模技术相结合,设计了一种全新的快速终端滑模同步控制策略。一方面,通过协调相邻绳索的运动有效地抑制了绳索的松弛,保证绳索张力为正;另一方面,借助快速终端滑模的有限时间收敛特性,加快误差收敛,从而提高了系统的轨迹跟踪精度。在八根绳索牵引的6自由度并联机器人平台上,完成了空间三角形轨迹的跟踪控制仿真与试验。与增广PD控制策略和同步控制策略的对比结果表明,所提控制策略可以有效实现所有绳索的同步协调运动、以更快的速度让误差收敛,最终在轨迹跟踪任务中表现出更好的控制性能。

摘要：光催化转化CO_(2)为碳氢燃料,分解水产氢,选择性有机合成,还原N_(2)为NH_(3),降解毒害的有机污染物等对解决能源环境问题有重要意义。早在1972年,研究者利用TiO_(2)通过光催化实现了全面分解水产氢和产氧。由于低的可见光利用率,严重的载流子复合和过高的水氧化能垒导致光催化全面水分解的效率极低。由于氢相对于氧更具有经济价值,因此牺牲剂辅助的光催化产氢被大量研究。由于牺牲剂可以快速的消耗光生空穴,有效降低了氧化端的能垒,光催化产氢的效率相比于光催化水分解的效率提高了3–4个量级。然而,牺牲剂的使用不仅导致了光生空穴的浪费,成本的提高,还导致了潜在的环境问题。近些年,研究者通过将光催化还原反应和光催化氧化反应结合在一起实现了电子空穴的全面利用,并改进了氧化和还原的效率。同时,电子空穴的全面利用也有效的促进了电荷的分离并提高了催化剂的稳定性。然而,由于全面氧化还原的设计难度大,反应过程复杂,因此光催化全面氧化还原的机理尚不够明确,仍然需要大量的探索。在这篇综述中,首先从光捕获、光激发电荷分离、氧化还原反应的热力学和动力学过程等角度讨论了光催化的基本原理。然后根据不同的光催化氧化反应和光催化还原反应的耦合,比如光催化整体水分解、光催化产H_(2)与有机氧化耦合、光催化CO_(2)还原与有机氧化耦合、光催化产H_(2)O_(2)与有机氧化耦合、光催化N_(2)还原与N_(2)氧化耦合、光催化有机还原与有机氧化耦合等光催化全面氧化还原反应进行了系统分类。随后,从光催化材料的设计、反应条件、反应物和产物的多样性等方面详细考虑了光催化氧化还原反应的设计要点。此外,通过功函数、电子密度差、Bader电荷、吸附自由能的变化,讨论了密度泛函理论(DFT)计算在揭示光激发电荷转移、中间体转变过程中的速率决定步骤和氧化还原反应势垒方面的重要作用。然后,结合典型案例,尽可能通过原位表征和DFT计算,详细分析了各种光催化氧化还原反应的活性和机理。最后,从构建S型异质结光催化剂、合理负载助催化剂、设计光催化剂形貌、开发新型光催化剂、合理选择氧化半反应和还原半反应耦合、原位表征和DFT计算的结合等角度对光催化全面氧化还原反应的应用进行了总结和展望。该工作为光催化整体氧化还原反应的设计策略和机理洞察提供了参考。

摘要：随着新能源汽车动力电池报废潮来袭,我国动力电池回收利用行业已步入回收政策体系建设和渠道建设的关键时期。为分析政府政策对报废动力电池回收渠道的影响,考虑将动力电池的生态设计水平与回收数量作为奖励因子的政府基金政策,研究在该政策下动力电池闭环供应链回收渠道的选择问题。构建有无政府基金政策影响的6种动力电池闭环供应链回收渠道模型,分析政府基金政策对最优决策、利润和环境效益的影响,研究基金政策与社会总福利和政府财政收支的关系,并从不同成员的偏好角度讨论最佳回收渠道。研究结果表明:政府实施基金政策会提高生态设计水平,环境效益以及供应链中各成员的利润;制造商与零售商都青睐于制造商回收渠道,第三方回收企业希望独自承担回收活动,而消费者选择零售商或第三方企业回收会获得更高的差价;政府从社会福利角度偏向于制造商回收,但制造商回收渠道不利于财政收支平衡角度。

摘要：由无机与有机组分组成的无机-有机杂化材料因其优异的性能及良好的物理化学性质在光催化领域得到了广泛的关注.目前,已经开发的单相光催化剂有很多种,但其很难同时满足宽的光激发范围以及高的光吸收能力和强的氧化还原能力等需求,因此,科研人员开发了很多方法去解决上述问题,主要包括以下两大类.第一类,修饰光催化剂扩大光激发范围以及增强可见光吸收.例如构建固溶体、引入表面缺陷、杂质掺杂、染料敏化和表面等离子体共振等策略.第二类,构建半导体异质结,通过界面处的协同作用有效促进光生电子空穴对的转移与分离.例如type Ⅱ型、直接Z型以及S型异质结等.有机成分与无机成分的杂化是有效解决上述问题的方法之一.大部分有机材料具有成本低、吸光系数高以及比表面积大等优点;但低的强度以及宽的带隙限制了有机材料在光催化上的应用.而大部分无机材料具有高强度、窄带隙以及良好的光学性能.但低韧性和较差的分散性限制了无机材料在光催化上的应用.无机-有机杂化材料不仅保留了无机与有机组分的原有性质,而且界面处组分之间的协同作用会产生新的性质,如高的载流子传输能力和高的光吸收能力等.无机-有机杂化材料是多相材料,其中的一相是纳米材料,从而保留了纳米材料的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应;并且纳米结构的光催化剂相对于体相材料而言,具有比表面积高、载流子输运距离短和电子结构可调等优势.无机-有机杂化光催化材料既保留了高的光吸收能力,又保留了高氧化性的空穴与高还原性的电子,因而在光催化领域的应用越来越广泛.本文综述了无机-有机杂化材料的合成、机理以及在光催化领域的应用.首先,介绍了无机-有机光催化剂的作用、优缺点以及设计原则,讨论了自上而下和自下而上制备无机-有机杂化材料的方法,为设计杂化材料提供思路.其次,对有机组分与无机组分的相互作用力进行分类讨论.再次,阐述了无机-有机杂化材料的优势,讨论了进一步改进无机-有机光催化剂的方法.最后,总结了无机-有机杂化材料在光催化领域面临的问题与挑战,并对未来发展进行了展望.

摘要：近年来,随着人口的增加,汽车尾气的排放和化石燃料的燃烧加剧,大气中的二氧化碳含量持续增加.光催化技术是根本上解决上述问题的有效方法之一.但目前光催化技术存在催化效率低、载流子易复合等缺点.二维SnNb_(2)O_(6)纳米片能够有效缩短光生电子从材料内部到材料表面的传输距离,减少电子和空穴在光催化剂中的复合.但SnNb_(2)O_(6)的带隙较宽,导致可见光吸收率较低,而且在单一的半导体材料中,强氧化还原能力和高可见光吸收能力难以共存.CdSe_(x)S_(1-x)-DETA是一种直接带隙半导体,在可见光范围内可调节带隙.为了提高SnNb_(2)O_(6)的光催化活性和光吸收范围,在两种半导体材料之间设计异质结是一种有效的方法.其中,梯型(S型)异质结可以有效促进光生电子-空穴对的分离和转移,并保持强大的氧化和还原能力,在有效降低电子空穴对的复合速率的同时,增强光催化剂的活性和稳定性.本文通过溶剂热法设计制备了S型Cd Se_(0.8)S_(0.2)-DETA/SnNb_(2)O_(6)异质结构材料,利用X射线衍射(XRD)可以观察到除Cd Se_(0.8)S_(0.2)-DETA和SnNb_(2)O_(6)物相外,没有其它组分.采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜(TEM)进一步观察了光催化剂的结构和形貌,结果表明,一维的Cd Se_(0.8)S_(0.2)-DETA生长在二维SnNb_(2)O_(6)纳米片上;能谱分析也证实该催化剂仅包含Cd Se_(0.8)S_(0.2)-DETA和SnNb_(2)O_(6)中的元素,无其它杂质;TEM的晶格条纹进一步表明两种物质是复合在一起的,不是机械的混合物.紫外可见光漫反射光谱(UV-Vis)结果表明,Cd Se_(0.8)S_(0.2)-DETA和SnNb_(2)O_(6)的吸收带边分别为1.71和2.52 e V.随着复合样品中Cd Se_(0.8)S_(0.2)-DETA含量的增加,其可见光吸收范围增大.光电流和阻抗响应图谱表明,Cd Se_(0.8)S_(0.2)-DETA/SnNb_(2)O_(6)复合材料具有较高的光响应和较低的阻抗,有利于电子空穴的运输.光催化CO_(2)还原测试结果表明,30%Cd Se_(0.8)S_(0.2)-DETA/SnNb_(2)O_(6)催化CO_(2)还原生成CO的产率(17.31μmol·g^(-1)·h^(-1))最高,分别是SnNb_(2)O_(6)(6.2μmol·g^(-1)·h^(-1))和Cd Se_(0.8)S_(0.2)-DETA(3.6μmol·g^(-1)·h^(-1))的2.8倍和4.8倍.XRD测试结果表明,反应后光催化剂的与新鲜光催化剂的衍射峰基本相符.催化剂经过4次循环测试后催化性能基本稳定,说明光催化剂具有较好的稳定性.XPS表征结果显示,相对于纯的Cd Se_(0.8)S_(0.2)-DETA与SnNb_(2)O_(6),复合材料中Cd,Se与S的结合能降低,周围的电子密度增大,而复合材料中Sn,Nb与O的结合能增加,周围的电子密度降低,这表明电子从SnNb_(2)O_(6)到Cd Se_(0.8)S_(0.2)-DETA的转移路径遵循S型异质结机理.综上,本文提供了一种简单的制备S型光催化方法,可以优化能带结构以促进光生载流子的分离,从而实现高效率的二氧化碳还原.

摘要：拉曼光谱技术在液体检测方面具有诸多优点,如多组分同时探测、非接触、检测周期短、分子指纹特性等,已成功用于多个领域的样品分析,但是较低的探测灵敏度制约了该技术的进一步发展。为了提高液体样品拉曼光谱探测灵敏度,文章报道了一种基于新型液体样品池的拉曼光谱增强方法。该方法在传统比色皿底端加入一个凹面反射镜,一方面可以使作用于样品后的激光再次反射聚焦重新作用于样品,另一方面凹面反射镜可以使拉曼光谱探测装置同时收集前向与后向拉曼散射信号,相较于传统拉曼光谱技术该方法可提高液体拉曼探测灵敏度。首先理论分析了影响拉曼散射强度的因素以及在非偏振光激发下拉曼散射信号强度与收集角度之间的关系,得出结论:当收集角度相较于光源传播方向为前向或后向时(即0°或180°)拉曼散射强度最大,为样品池的设计提供理论基础。进一步设计并制作了一种新型样品池,采用UV胶将镀银凹面反射镜(直径12.5 mm,焦距10 mm)与石英管(外径12 mm,壁厚1 mm,长度30 mm)粘合形成新型液体样品池。为了验证新型样品池的效果,搭建了785 nm拉曼探头装置并开展了相关实验研究,对三种典型的液体样品(75%乙醇、异丙醇、甲醇)进行探测并与传统比色皿的探测效果进行对比,结果表明:新型样品池对不同液体样品探测灵敏度均有明显的增强,增强因子近4倍。为了分析新型样品池制作方法的重复性,制作了3个样品池,实验对比了三个样品池的探测效果,并对其结果进行分析。为了验证该方法对低浓度样品的探测能力,对稀释20倍的75%乙醇溶液进行探测,利用新型样品池可获得样品的拉曼光谱信息,而传统拉曼光谱技术无法获得有效的拉曼信号。上述结果表明报道的新型样品池具有结构简单、适用范围广的优点,且可有效提高液体拉曼光谱探测灵敏度。

摘要：邵储《古乐义》以周颐、张载、程颐乐学理论为依据,提出“古乐即理”的命题,以“和”的理念重构乐律、韶乐、韶舞。以“理”为尺度,邵氏摒弃一切“拘于尺度”之说,以“求诸声”为原则,通过试验得到黄钟“声气之元”;他对“三礼”的古乐记载、历代大乐之制做清理与批判,构造了“十二乐”体系,三终一成、九成一章的“全乐之式”,堂上、堂下乐仪制度,独创一总谱、三专谱的记谱法;他取《尚书》经文拟制《九德之歌》,以音韵学上的五音学说炮制乐曲,追求人声与乐声相和、堂上与堂下相和的“尽善尽美”境界;他以“理—气—数”为原则,用八风、五行、八卦、八音之说编创韶舞。该书是一部理学色彩浓厚的拟韶之作,是宋代以来乐学理学化的重要成果。

摘要：为提高煤矿井下湿式除尘器降尘效率,改善作业人员工作环境,提出了在湿式除尘器中安装内混式空气雾化喷嘴的降尘方法。首先,基于激光多普勒喷雾雾化特性测试平台,对比3种空气帽结构空气雾化喷嘴的雾化角和雾滴索特尔平均直径D_([3,2]),优选出了雾化效果最佳的喷嘴。其次,基于湿式除尘器与气水喷雾降尘试验平台,选定喷嘴与风机距离、喷嘴供气压力、喷嘴供水压力和风机供气压力进行单因素试验,得到单一最佳水平。最后,基于正交试验理论,设计4因素3水平正交试验,开展了不同工况下的降尘试验。结果表明:在同一工况下,孔径为2.0 mm的压力扇形喷嘴雾化角最大且雾滴粒径最小,D_([3,2])为33.20~50.51μm,更有利于微细粉尘的捕集与沉降;4因素降尘效率显著性水平排序对于全尘和呼尘均为:喷嘴与风机距离>喷嘴供水压力>风机供气压力>喷嘴供气压力;降尘系统最优参数组合为:喷嘴与风机距离2.25 m、喷嘴供气压力0.4 MPa、喷嘴供水压力0.4 MPa和风机供气压力0.2MPa,全尘与呼尘的降尘效率可分别达到90.06%和75.91%。研究成果可为矿井湿式除尘系统的优化及应用提供理论参考。

摘要：在供应链管理环境下,供应商和经销商关于广告成本的分担是一件具有挑战的工作.对单周期产品而言,广告的促销作用表现为需求期望和方差的变化上,而期望和方差之间不同的变化模式对策略的选择又会带来一定的影响.以一个供应商和一个经销商就单周期产品广告策略为背景,以费用分担为供应商主要契约形式,研究供应商的最优分担比率及其对经销商的广告投入的激励.考察了需求方差和期望关于广告投入不同反应模式对供应链双方决策的影响.最后探讨了如何结合供应商回购策略,进行供应链契约设计以达到渠道最优.

摘要：研究一类时滞非线性切换系统的有限时间滑模控制问题.针对所研究的系统模型,构造每个子系统对应的积分滑模面,基于滑模控制理论,设计带有状态时滞的滑模控制器使得每个子系统能在有限时间内到达相应的滑模面上,并对系统中存在的非线性项采用Lipschitz条件进行处理.根据多李亚普诺夫函数、平均驻留时间方法以及分割策略引理,给出滑模趋近段和滑模动态有限时间有界的充分条件,并通过对线性矩阵不等式的求解得到控制器增益.最后,通过一个数值仿真例子验证该设计方法的有效性.