摘要：钠离子电池(SIBs)被认为是最有希望在大规模储能领域应用的新体系。寻找低成本、高性能的负极材料成为钠离子电池发展的关键,而硬碳(HC)被认为是最有希望工业化的负极材料之一。针对硬碳材料首次库伦效率(ICE)低、倍率性能差以及循环稳定性差等缺点,本文基于硬碳材料的微观结构特征及其储钠机制,综述了包括碳化过程调控、异原子掺杂、表面修饰、电解液优化等提升硬碳负极材料储钠性能的策略,并对硬碳材料设计思路进行了总结。

摘要：近年来,高折射率(n)光学树脂因其性能优异受到广泛关注,已广泛应用在先进光电子制造领域。本文重点介绍了增加光学树脂的n值和阿贝数(v)的设计概念,简要介绍了开发高n值光学树脂的基本方法和重要参数。综述了过去十年高折射率树脂的研究进展,从高折射率光学树脂的设计原理以及含硫型、含卤、含磷、有机-无机杂化等高折射光学树脂研究现状等方面进行梳理,并列举了高折射率光学树脂在光学胶粘剂、发光二极管(LED)封装材料、光学透镜等方面的一些应用。最后对高折射率光学树脂的未来发展进行了展望。

摘要：为了提高数字系统中功能向量的模拟效率并获得良好的性能扩展性,提出一种并行逻辑模拟算法.首先针对异质计算中图形显卡和多核微处理器的架构特性,结合同层级逻辑门仿真的任务并行性和竞争包容的事件管理机制;然后采用基于位操作的门运算、基于时帧的模拟以及基于VCD的功能向量进行逻辑仿真.在超百万门的开源电路openMSP和ISCAS89上的实验结果表明,对比单线程算法,功能向量模拟可以获得8.9~86.8的性能加速比,且加速比与电路的规模成正比.

摘要：为了制备具有亲水段聚乙二醇(PEG)修饰的氟苯尼考聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米粒,筛选出其最优处方并对其进行评价,试验采用乳化-溶剂挥发法,以PEG_(4000)-PLGA作为载体材料制备PEG修饰的氟苯尼考PLGA纳米粒(FF-PEG_(4000)-PLGA NPs),通过单因素考察,以乳化剂聚乙烯醇(PVA)浓度、药脂比、油/水相体积比和氟苯尼考浓度为考察因素,包封率为考察指标,采用L_(9)(3^(4))正交试验设计选出最优处方,以葡聚糖凝胶法测定包封率,并进行体外释放试验。结果表明:制备FF-PEG_(4000)-PLGA NPs的最佳工艺为PVA浓度1.5%,氟苯尼考浓度0.8 mg/mL,药脂比(氟苯尼考∶PEG_(4000)-PLGA)1∶5,油水相体积比1∶8,此时包封率为(81.04±1.04)%,处方的重现性较好且工艺稳定可行。在体外药物释放试验中,FF-PEG_(4000)-PLGA NPs释放速率明显较氟苯尼考慢且平稳,后期可持续平稳释放至96小时,累计释放率约94%。说明制备的FF-PEG_(4000)-PLGA NPs具有较高的包封率和良好的缓释作用,重现性好。

摘要：过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种绿色氧化剂,广泛用于日常生活和工业中.传统的蒽醌法制备H_(2)O_(2)的工艺流程繁琐,并且大量使用有机溶剂,对环境很不友好;小规模H_(2)O_(2)生产一般采用H2和O2直接合成,但是也存在高温、高压下使用氢气的安全隐患.人工光催化合成H_(2)O_(2)原料(水和氧气)易得且太阳能清洁可再生,是一个非常有前景的策略.然而,在光催化过程中,电子-空穴对(e^(-)-h^(+))的高复合率大大抑制了氧还原反应(ORR)生成H_(2)O_(2)的效率.本文提出了在合成In_(2)S_(3)的金属有机框架(MOF)前驱体中加入Ga^(3+)离子(IGS5),并将IGS5在管式炉中在Ar保护下焙烧,调控S空位,制得具有高活性的Ga^(3+)离子掺杂和S空位调控的In_(2)S_(3)光催化剂.通过X射线粉末衍射和X射线光电子能谱证明了成功掺杂Ga^(3+)离子.扫描电镜、透射电镜和氮气等温吸附脱附曲线结果表明,Sv-IGS-90 (焙烧90 min)为介孔材料.紫外-可见漫反射光谱结果表明,所有催化剂均可吸收部分可见光,结合莫特肖特基曲线结果,说明催化剂的导带、价带位置均满足光催化生成H_(2)O_(2)的最低要求.采用光致发光光谱、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催化剂的载流子分离和重组行为.电子顺磁共振谱结果表明,Sv-IGS-90中存在S空位,结合O2程序升温解吸结果,可以推断S空位可以促进O2的吸附.计算了ORR每一步所需的热力学自由能,结果表明,Ga^(3+)离子和S空位协同作用可以提高2eORR的选择性并促进O_(2)的吸附与活化.制备的Sv-IGS5-90在异丙醇:水为1:9体系中(10vol%)连续照射(λ≥420 nm)1 h后,H_(2)O_(2)浓度达到352.58μmol L-1,是纯In_(2)S_(3)的7.5倍,450 nm处的表观量子产率为4.64%.对Sv-IGS5-90光催化产H_(2)O_(2)的机理进行了深入研究,DMPO·O_(2)^(-),DMPO·OH和TEMP ~1O_(2)信号峰表明,·O_(2)^(-),·OH,~1O_(2),e^(-)和h^(+)均参与到整个反应,说明O_(2)生成H_(2)O_(2)的途径为单电子ORR,·O_(2)^(-)首先被氧化成~1O_(2),然后生成H_(2)O_(2).综上,利用S空位调控和Ga^(3+)离子掺杂的策略可有效提高In_(2)S_(3)催化剂光催化产H_(2)O_(2)性能,为设计高性能的光催化生产H_(2)O_(2)的材料提供一定参考.

摘要：水产养殖中投饲环节成本占比较高,且大多数中小型养殖机构的机械化程度依然不高。课题组针对水产养殖中人工投饲作业强度大、饲料浪费严重等问题设计了一种适用于水产养殖的远程自动风送投料装备,并对其关键零部件进行设计和参数确定,该机可定时、定点、定量完成投饲目标,是一种多功能水产养殖投饲机。仿真结果表明,该投饲机损失率在5%以下,损失率较小,投饲完整度较高,作业质量高,满足了农艺要求。精准投饲机的设计可有效地缓解人工投饲劳动强度大、机械化程度不高等问题,为我国的水产养殖投饲研究提供一定的技术参考。

摘要：传统的植物照明设计只针对单一参考面均匀度进行评价,难以满足植物在整个生长过程中对均匀光照环境的需求。针对这一问题,首先提出了空间照明均匀度评价体系,并基于该体系设计了一种复合光源模块的立体化照明系统,以期构建照明均匀的植物生长空间。进一步利用Taguchi方法优化实验过程,在结合ANOVA分析的基础上,获得了最优结构参数。最后对所得最优解进行灯珠形状分析和植物生长过程中的照明效果测试。实验结果表明:最优结构可提供一个水平参考面照度均匀度为87.22%,混色均匀度为90.11%;竖直参考面照度均匀度93.02%,混色均匀度91.43%的均匀照明空间。该植物光源系统可满足植物生长过程中对均匀空间照明环境的需求。

摘要：混沌反控制是指通过对在自然状态下并不存在混沌的系统设计控制方案来实现闭环系统的混沌.文中针对带有未知参数和有界扰动的机械臂,设计了一种带有自适应终端滑模项的RBF神经网络控制器,来实现机械臂的混沌反控制.采用RBF神经网络逼近系统的未知非线性函数,通过自适应终端滑模实现系统对外界扰动的鲁棒性;利用Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统所有信号的最终一致有界;最后,以两连杆平面机械臂为例,通过仿真验证了所提方法的可行性与有效性.

摘要：在现代农业生产中,常采用发光二极管(LED)作为植物照明光源对农业作物进行补光,为提高LED植物照明阵列光源的均匀度,本文在光量子体系下,提出一种新的基于粒子群算法的LED植物照明阵列光源设计方法。通过MATLAB对红蓝光LED植物光源阵列进行数学建模,运用粒子群算法寻找高均匀度条件下的红蓝光LED坐标,设计出二维情况下的红蓝光LED排布阵列;在三维情况下,为解决维度升高时可能会导致的求解陷入局部极小问题,采用改进的随机惯性权粒子群算法进行三维方案设计,并使用Tracepro对两种设计方案进行验证,与传统的红蓝光LED等间距逐行排列设计进行了对比。研究结果表明,与常见逐行排列LED阵列设计达到的光量子通量密度(PPFD)均匀度为79.6%相比,通过粒子群算法寻优的设计方法,二维设计方案的PPFD均匀度达到88.7%,较等间距逐行排列设计提高了9.1%;三维设计方案的PPFD均匀度达到92.6%,较二维设计方案提高了3.9%,较等间距逐行排列设计提高了13%。本实验证明了运用粒子群算法在二维和三维空间进行LED植物照明阵列光源设计的可行性,在简易设计流程的同时,提高了工作效率。

摘要：现有的植物工厂采用“上光下植”的种植模式,培养架的照度均匀度以及混色均匀度不高,导致不同位置的植物生长情况良莠不齐,严重影响工厂生产效益。为解决这一问题,提出一种高照明均匀度植物光源及植物培养架设计方案,将光源“倒置”于种植平面两侧的三棱柱凸台,利用棱柱斜面初次分配光线并提高其分布均匀性,进一步通过培养架顶部反射增加混光距离,提高光线耦合程度,从而提高混色均匀度和照度均匀度。借助TracePro软件对提出的光学结构进行仿真分析,利用Taguchi方法设计并进行实验,最终利用ANOVA理论分析出各因子对品质的影响程度并进一步优化结果,获得照度均匀度为94.30%、混色均匀度为90%的最优设计方案。最后通过测量种植面和植物体表面照度及光谱的分布情况检测植物的生长是否会对光线有遮挡,结果表明该植物照明系统可以保持植物在生长过程中种植面和植物体顶部及侧面都具有良好的照明效果,遮挡问题几乎可以忽略不计,并保证植物生长过程中良好的照明效果。