摘要：半导体光催化技术为太阳能的高效利用提供了巨大的潜力.尽管众多单一半导体材料,如TiO_(2),CdS,g-C_(3)N_(4)等,已被广泛制备并用于光催化反应,但在单一光催化剂中,光生电子和空穴常因强库仑引力作用而迅速复合,导致光催化效率较低,难以实现大规模产业化应用.针对这一问题,开发S型异质结光催化剂成为提高催化效率的有效途径之一.该异质结不仅能实现氧化还原位点在空间上的有效分离,同时保持了较强的氧化还原能力.然而,目前关于空间分离对光催化氧化产物选择性的影响研究较少.因此,深入探究S型异质结光催化剂中空间分离对产物选择性的作用机制,对于优化光催化过程、提高产物选择性具有重要意义.本文构建了具有良好暴露活性位点的2D/2D层状BiOBr/ZnIn_(2)S_(4)S型异质结(BOB/ZIS).实验发现,在纯ZnIn_(2)S_(4)体系中,由于无法实现空间上的有效电荷分离,氧还原反应(ORR)生成的H_(2)O_(2)在光生空穴的作用下进一步转化为•OH(羟基自由基),其氧化能力超过了体系中的光生空穴,导致2,5-呋喃二甲醛被过度氧化为经济性不高的产物呋喃二甲酸.在BOB/ZIS异质结中,我们实现了光生电子-空穴的有效转移和丰富的活性中心利用.ZnIn_(2)S_(4)价带上的电子通过ORR持续生成H_(2)O_(2)(1.15 mmol∙L^(-1),5 h),而BiOBr导带上的空穴则将5-羟甲基糠醛(HMF)氧化为具有高经济价值的2,5-呋喃二甲醛(有机合成中有价值的中间体).这一结果证实了S型异质结中光生电子-空穴的有效空间分离能够同时促进H_(2)O_(2)的产生和HMF的选择性氧化为2,5-呋喃二甲醛.这一发现不仅揭示了S型异质结在光催化反应中的优势,还证实了其相对于传统牺牲剂的经济可行性.原位光照X射线光电子能谱、飞秒超快瞬态吸收光谱和密度泛函理论计算均证实,在BOB/ZIS界面之间构建了S型电荷转移机制,加速了光生电子-空穴对的转移动力学.此外,通过原位傅里叶变换红外光谱研究了催化剂表面HMF氧化过程中官能团的变化,不仅加深了对纯ZnIn_(2)S_(4)体系中HMF过度氧化现象的认识,还揭示了S型异质结在选择性氧化HMF和原位生成H_(2)O_(2)中的独特光催化机制.综上所述,本文构建了2D/2D层状BiOBr/ZnIn_(2)S_(4)S型异质结,不仅实现了光生电子-空穴的有效空间分离,还提高了产物选择性和光催化效率.本文通过深入研究S型异质结在光催化反应中的作用机制,为调控光催化产物提供了新的见解,并为有机合成相关反应中S型异质结的设计提供了借鉴.

摘要：基于海上管中管结构承载特性设计了管中管流体流动与管柱变形测量实验平台。该实验平台可更换不同的内管尺寸,研究不同管柱组合的变形和海水流动响应,能够通过调节外管外流速度、内管内流速度、顶部张紧力大小及水深等模拟海上管中管流体流动和变形特性。该实验平台可帮助学生加深对海上管中管的结构、原理及其作用的理解,提高专业兴趣,还可以进行管中管结构动态响应创新性实验研究,培养创新意识,提高解决复杂工程问题的能力。

摘要：为了促进小龙虾机械化加工进程,本研究在大量市场调研和试验研究的基础上,设计了一种多功能小龙虾加工装置。该装置采用转盘加工方式,可实现对小龙虾夹紧、去头、开背、去虾线、下料等操作。开发了完善的控制系统、人机交互界面和远程控制APP,制造了样机并进行了加工试验。试验表明,该装置的去头率100%,开背率100%,去肠率91.3%,生产效率达315 kg/h。

摘要：【目的】通过响应面法优化链霉菌(Streptomyces sp.)WS-13394株发酵培养条件及培养基成分,以提高菌株产支链蒽醌的水平,为该化合物在畜牧业领域的应用提供技术支撑。【方法】采用单因素试验确定链霉菌WS-13394株产支链蒽醌的最佳摇瓶发酵条件及最适碳氮源和无机盐组合,利用Plackett-Burman试验筛选出影响摇瓶发酵产量的显著因子;结合最陡爬坡试验、响应面设计分析,拟合显著因子与支链蒽醌产量的非线性方程,从而获得优化的菌株发酵培养基配方。【结果】优化后的最佳配方为可溶性淀粉28.12 g/L、鱼粉10.00 g/L、酵母膏6.34 g/L、碳酸钙0.71 g/L、硫酸镁0.50 g/L、磷酸氢二钾0.50 g/L,此模型预测发酵液支链蒽醌产量为408.35 mg/L。应用此优化组合进行摇瓶发酵试验,支链蒽醌产量为411.73 mg/L,产量较优化前(89.70 mg/L)提高了3.59倍。【结论】通过响应面优化获得了显著提高链霉菌WS-13394株产支链蒽醌的摇瓶发酵培养基配方,试验结果为该类化合物的抗菌活性机制研究及其在动物模型中的效果评估提供了技术支撑。

摘要：这里研究在不同冲击度约束下智能汽车换道轨迹的优化问题。采用五次多项式作为车辆的换道轨迹模型,以自车速度、加速度以及冲击度为约束条件,兼顾车辆换道过程的安全性、舒适性和效率,用序列二次规划(SQP)算法对换道轨迹进行优化求解,得到最优换道运动轨迹;为研究冲击度约束设置对换道的影响,设计了换道轨迹求解的图形用户界面,根据换道耗时将换道模式分为激进型、普通型和舒适型,得到不同换道模式下冲击度限值,为智能汽车换道轨迹规划提供参考。

摘要：为改善高速公路行车安全性,设计了智能汽车动态避障轨迹规划与跟踪集成控制器。建立了智能汽车的动力学及运动学模型,以主车与周围车辆无碰撞、跟随期望轨迹以及保证车辆稳定性作为优化目标,用虚拟势场法描述主车与周围车辆的位置关系,基于模型预测控制原理对智能车辆动态避障轨迹规划与跟踪进行集成控制,采用Matlab/Prescan联合仿真平台验证动态换道避障算法的有效性。结果表明:该集成控制算法在高速公路动态换道场景下,能有效避免主车与周围车辆发生碰撞,保证了行驶安全性。

摘要：在宏观分析滑坡地质特征的基础上,结合室内及现场试验对黄土坡滑坡Ⅰ号临江崩滑堆积体滑带土岩性、颗粒成分、矿物成分、微观结构、物理力学特征与崩滑体在水库回水条件下的变形进行分析研究。结果表明,滑带土中黏粒及粉粒含量较高,有明显的深层蠕变磨光面和擦痕,且含有亲水的黏土矿物成分和呈片状结构特征是滑带土在回水作用下易饱水软化的重要条件;滑带土饱水后力学强度降低是导致崩滑体蠕动变形的重要原因。

摘要：随着气象大数据云平台“天擎”正式业务化运行,提升大数据算法的运行效率和加强算力资源的优化配置已成为亟需解决的问题。从系统的建设需求、总体架构以及实现方式等问题出发,探讨了气象大数据算力资源优化管理系统的设计思路和若干关键技术,得出以下结论:系统基于B/S架构,以“天擎”为数据中台,以容器作为算力资源供给和优化管理对象,包括加工容器调度和容器平台管理两个子系统;加工容器调度子系统包括账户创建、资源授权、镜像制作、算法注册、算法加载、任务定义、任务启动、任务日志收集等功能,用户可以在调度平台上灵活地实现任务的触发;任务被触发后,加工容器调度子系统在容器平台中创建容器、执行任务并实时监控任务执行期间容器的使用情况;容器平台管理子系统基于Kubernetes的容器编排引擎,将算法配置的资源与可分配资源进行对比,完成配置文件拼装、资源部署脚本下发、节点预选优选,最终获取算法的运行结果;综合运用多节点均衡调度、算法资源精细化匹配、容器运行资源隔离、镜像存储故障恢复、容器和算法故障监控等关键技术,有效提升了容器算力资源调度能力、可靠性和资源利用率。

摘要：结合中日专项技术合作四湖项目的具体实践,指出了暗管工程规划中排水调查的内容和重点,就如何评判暗管排水的必要性和确定暗管设计排水量进行了探讨,分析了暗管排水与规划单元排灌系统的关系。排水调查是农田基本建设实施过程中不可缺少的一个环节,就涝渍地治理改造而言,调查的重点是要弄清排水不良的原因和取得解决问题的基础资料。为了制定符合实际的农田排水规划实施方案,可从土壤类型、土壤承载力、降雨后地表积水状况、土壤透水性和地下水位等对规划单元内的农田是否需要暗管排水作出判断。对水田而言,在田面水排除后,依靠暗管要排除地表残留水和过剩的土壤重力水,据此决定暗管设计排水量。对于旱田,渗入土壤中以重力水存在的过剩水需要通过暗管排除,据此决定暗管设计排水量。暗管工程适于江河中下游地势低洼、排水不良的农田,当明排不能有效地降低地下水位满足作物生长时,有必要采取暗管排水。

摘要：目的 提高神农香菊茎叶总黄酮与总酚的产率和纯度并探究其抗氧化机制。方法 采用正交试验设计,优化神农香菊茎叶总黄酮和总酚的提取参数。使用大孔树脂吸附技术,对提取物中总黄酮和总酚进行纯化。通过UPLC-MS/MS分析纯化前后提取物中黄酮和酚酸类成分的含量变化。采用1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)清除试验和分子对接评价提取物的抗氧化潜力。结果 最佳提取工艺为:料液比1:5 g·mL^(-1),乙醇浓度70%,提取时间60 min。最佳纯化条件为:上样浓度0.12 g·mL^(-1),上样体积3 BV,上样流速3.0BV/h,洗脱溶剂80%乙醇,洗脱流速4.5 BV/h,洗脱体积4 BV。与纯化前相比,纯化后提取物中总黄酮和总酚纯度分别提高了2.85倍和4.03倍。UPLC-MS/MS分析证实,纯化后部分黄酮和酚类物质含量显著增加。此外,神农香菊茎叶提取物显示出较强的DPPH自由基清除活性,其黄酮成分与黄嘌呤氧化酶具有较强结合能力。结论 本文对神农香菊茎叶总黄酮与总酚的富集和纯化具有重要指导意义,并表明了其潜在抗氧化价值。