摘要：理想斜变滤波器是一种被傅里叶逆变换定义的广义函数。设计理想斜变滤波器的实用数字滤波器是最重要的任务之一。推导了理想斜变滤波器的单位冲激响应的公式。提出了两种实用数字滤波器的设计模式:连续模式和离散模式。分析了3种已经存在的实用滤波器,设计了2种新的实用滤波器。通过一个仿真实验,比较了这5种滤波器。总的来说,以离散模式设计的离散方法优于以连续模式设计的连续方法。对于2种离散方法来说,无限长离散方法优于自适应长度离散方法,它们均可以得到较好的重建质量。对于3种连续方法而言,线性方法是最好的,可以重建出工程可用的CT图像,而常数方法和抛物线方法不能重建出可用的CT图像。

摘要：近年来,随着全球科学技术的进步和工业的不断发展,人们的经济生活水平有了极大的提高,但同时也造成能源短缺和环境污染问题,成为21世纪制约经济和社会进一步发展的严重瓶颈,因此开发和研究环保和可再生的绿色能源技术是一项紧迫任务.自首次报道用二氧化钛为电极、采用光电化学分解水制氢之后,光催化分解水制氢引起了人们极大的兴趣,并被认为是缓解全球能源问题的最有希望的解决方案之一.其中,实现有效的太阳能制氢生产中最关键因素是设计稳定、高效和经济的光催化剂,并且能够利用可见光区进行工作(入射到地球上46%的太阳光谱是可见光).聚合物石墨相氮化物(g-C_3N_4)作为一种对可见光响应的新型无机非金属半导体光催化剂,被认为是一种"可持续"有机半导体材料,目前已并被广泛应用于各种光催化反应中.但是由于其光生电子-空穴在动力学上具有相对较大的复合速率,单纯g-C_3N_4的光催化活性远远达不到人们的要求.因此,应该尽可能的提高电荷转移动力学来抑制g-C_3N_4中光生电荷的复合,从而提高光生电荷从g-C_3N_4转移至反应位点的迁移速率.在前期研究的基础上,本文利用钒氧酞菁(VOPc)分子通过p-p相互作用以修饰g-C_3N_4的表面和电子结构,从而提高其光生电子-空穴的分离效率,最终极大提升其可见光光催化制氢性能.本文采用紫外可见光谱(UV-vis),高分辨透射电镜(HRTEM),傅里叶变换红外光谱(FT-IR), X-射线能谱(XPS),稳态光致发光光谱(PL),时间分辨光致发光光谱(TRPL),光电流和阻抗等一系列表征手段研究了VOPc/g-C_3N_4(VOPc/CN)复合催化剂的结构和性质.FT-IR, XPS及mapping等结果表明, VOPc分子已经成功引入到g-C_3N_4表面且未对其晶相、电子结构及其纳米片结构产生显著影响;UV-vis结果显示, VOPc分子成功引入并通过非共价键的p-p作用连接.总之,引入VOPc分子即拓展了催化剂对可见光的响应区域,又有利于光生载流子的传递和光生电子-空穴对的有效分离.当引入4wt%的VOPc分子时, VOPc/CN复合光催化剂的产氢速率增加至65.52μmolh-1, 420 nm处的量子效率高达6.29%,是单纯g-C_3N_4的6倍.此外,该催化剂在可见光下连续照射反应20 h后,其光催化活性几乎没有降低,表现出良好的光化学稳定性.由于两者LUMO和HOMO轨道之间的良好匹配,在光催化过程中光生电子-空穴在VOPc和g-C_3N_4之间实现了空间分离,有效阻止了光生电子-空穴对的复合,因而g-C_3N_4光催化制氢性能显著提升.同时对比了利用NiS和Ni Px做助剂的g-C_3N_4的可见光光催化制氢性能.结果显示, VOPc/CN复合光催化剂具有较好的光催化性能.总之,本文通过一种简单、经济、有效的方法将两种新兴的功能材料有机地复合在一起,用于可见光照射下高效光催化制氢,为以后合理地开发用于太阳能转换的更为高效经济的材料提供了一个新的思路.

摘要：Au/H相似性的研究是现代化学中的一个热门话题.我们从理论上报道Au/H相似的新成员:共价化合物B2Au4,离子化合物Al2Au4和BAl Au4.采用密度泛函和波函数理论方法对比研究了缺电子体系B2Au4、Al2Au4和BAl Au4的几何和电子结构.详细讨论了它们基态结构的轨道、适应性自然密度划分(Ad NDP)和电子局域函数(ELF)分析.计算结果表明稍微扭曲变形的C2B2Au4是基态结构,在这个共价化合物中含有两个B―Au―B三中心二电子(3c-2e)键.然而C3vAl+(Al Au4)-和C3vAl+(BAu4)-被研究证明是含有三个X―Au―Al三中心二电子键的类盐化合物(在Al2Au4中X=Al,BAl Au4中X=B).Al2Au4和BAl Au4是至今为止首例报道的在离子缺电子体系中含有金桥键的化合物.同时计算了B2Au4-、Al2Au4-和BAl Au4-阴离子基态结构的绝热剥离能和垂直剥离能,为实验表征提供依据.文中报道的金桥键为共价键和离子键相结合的缺电子体系提供了一个有趣的键合模式,有助于设计含有高度分散金原子的新材料和催化剂.

摘要：Breaching of embankments has recently drawn more and more attention due to its importance in the development of early warning systems for embankment failures,in the evacuation plans of people at risk,in the design method of embankments based on a risk-approach,etc. The erosion process observed during embankment breaching tests in the laboratory and the analysis of the results are described in this paper. Five embankments,one constructed with pure sand,four with different sand-silt-clay mixtures were tested. The height of the embankments was 75 cm and the width at the crest was 60 cm. Examination of the data from these tests indicated that headcut erosion played an important role in the process of breach growth in the embankments made of cohesive soil mixtures. Flow shear erosion,fluidization of the headcut slope surface,undermining of the headcut due to impinging jet scour and discrete soil mechanical slope mass failure from the headcut were all observed during these tests. For the embankment constructed with pure sand,the breach erosion process was dominated by shear erosion,which led to a gradual and relatively uniform retreat of the downstream slope. The cohesive proportion in the sand-silt-clay mixtures strongly slowed down the erosion process.

摘要：开发环保、低成本的新型正极材料对钾离子电池的发展具有重要意义.高达4.0V的工作电压,使得氟磷酸钒钾(KVPO4F)成为一种极具吸引力的钾电正极材料.然而,KVPO4F材料低的电子导电性(1.84×10^-5 S m^-1)和不稳定的电极/电解质界面,导致其较差的循环稳定性.本文设计并制备由无定型热解碳层及三维导电碳网络对KVPO4F颗粒进行三维包覆,得到KVPF@3DC复合正极并展现出优异的电化学性能.在20,50和500 mA g^-1电流速率下,其放电比容量分别为102.96、96.01和60.02 mAh g^-1;在500 mA g^-1条件下循环550次后,循环保持率高达83.6%.复合材料中,热解碳层均匀包覆在KVPO4F不规则纳米颗粒表面,而三维导电网络则成功连接不同的KVPO4F颗粒,这种特殊结构充分改善了KVPF@3DC复合材料的电子传导能力,同时提高了循环过程中电极材料的界面稳定性,为超稳定高电压钾离子电池正极的开发提供了思路.

摘要：从系统角度、采用基于自然的解决方案是当前生态保护修复的重要热点和亟需加强的领域。本文以在国家和一带一路具有"生态屏障"地位,但生态脆弱亟需加强生态保护修复的阿勒泰地区为例,以山水林田湖草生命共同体理念为指导,研究分析阿勒泰地区山水林田湖草生命共同体各要素耦合关系、主要生态问题及一体化保护修复对策。研究表明,阿勒泰具有典型的山地-绿洲-荒漠复合系统结构,并且河湖联通使区域内部生态关系更加紧密;水生态系统资源-环境-生态问题交织、森林草地农田等陆地生态系统质量退化、生态系统破碎化严重、生态风险持续加大等是区域主要生态环境问题。研究提出,把生态系统健康与功能提升作为阿勒泰地区生态保护修复的核心和关键,从生态系统整体性角度建立分区治理格局,以功能协同提升为目标设计不同分区的治理策略,从生态系统服务功能角度明确不同分区重点工程任务。山水林田湖草生态保护修复是基于自然的解决方案在中国的应用与发展。本文研究构建了识别区域生命共同体、诊断生态保护修复分区问题、分类提出山水林田湖草生态保护修复工程对策的分析框架,研究结果将进一步丰富山水林田湖草系统保护修复的理论技术,可为阿勒泰地区一体化生态保护修复实践提供重要指导。

摘要：纳米纤维可以建造适合细胞生长的环境,这种仿生性能促进了纳米纤维材料的广泛应用。在这篇综述中,我们检索了相关研究,并归纳总结了纳米纤维对间充质干细胞的影响,以及影响细胞粘附和成骨分化的因素。我们假设:体外的骨再生过程与体内骨形成和愈合的过程类似;纳米纤维或其支架材料与天然骨组织越接近,骨再生过程就越好。通常,在纳米纤维上培养的细胞具有与体外成骨诱导下的细胞相似的基因表达模式和成骨分化。在此过程中,诸多基因通路表达相继上调(例如,与细胞粘附有关的基因FAK(黏着斑激酶)、与细胞骨架变化和成骨分化有关的基因通路转化生长因子-β(TGF-β)/骨形态发生蛋白(BMP)、促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)和Wnt等)。细胞粘附和成骨分化可能受到多种因素的影响。纳米纤维的某些物理性质能够促进细胞粘附和生长,包括合适的亲水性、孔隙率和溶胀性。此外,纳米纤维的硬度在细胞命运中起着至关重要的作用,在较坚硬的支架上,成骨细胞的募集往往更好,其中整合素和YAP/TAZ信号通路与之密切相关。同时,纳米纤维的分层排列结构以及它们与功能性添加剂(生长因子、羟基磷灰石颗粒等)的组合也有助于成骨和骨再生。总而言之,在检测到纳米纤维环境的硬度及其他特征后,干细胞会相应地改变其形状和张力,调节下游路径,接着粘附至纳米纤维并开始成骨分化。然而,成骨分化过程中的主要信号通路还需要更多实验证实,从而为设计及制作最理想的仿生纳米纤维支架提供理论支持。

摘要：为提高顾客满意度、提升产品竞争力,考虑产品使用率和顾客购买延长质保时间的差异性,提出一种定制化延长质保策略.以时间和使用率定义二维质保区间,采用边际法定义产品的二维故障,并分别用年龄和使用率加以刻画.采用最小维修修复产品故障,利用虚拟年龄法描述预防性维修的效果.在此基础上,以制造商维修与质保成本最小化为目标建立优化模型,模型中考虑了预防性维修强度与维修周期、延长质保区间长度等因素.通过数值案例验证方法有效性.结果表明:考虑产品使用率和购买延长质保时间,可以有效减小产品的故障次数,降低制造商的维修与质保成本.

摘要：A chaotic algorithm for providing a solution to the bi-level Discrete Equilibrium Network Design Problem (NDP) is discussed following an introduction of the Discrete Network Design Problem (DNDP) model and Chaos Optimization Algorithms (COA). A description of the chaotic approach for the DNDP model is described in details. Then a numerical example for the DNDP is carried out to investigate the chaotic approach. The results have been encouraging, indicating that the chaotic approach has great potential ability in finding the optimal solution of DNDP models.

摘要：等离子体诱导透明(PIT)为设计新的光学滤波器、光开关、光存储以及集成光学器件带来了新的思路。慢光效果使PIT适用于传感器和慢光设备。此外,PIT可以克服光的衍射极限,为在半波长范围内操纵光提供了可能,有利于光学器件的小型化。本文总结了基于金属-电介质-金属(MDM)波导系统的PIT现象的研究,并分析了PIT的物理机理,包括明暗模式相互作用和相耦合诱导透明。其次,回顾了PIT在光学传感、光学滤波、光学开关、慢光器件和光学逻辑器件中的应用。最后,概述了目前需要解决的重要挑战,提供了相应的解决方案,并预测了该领域未来研究的重要方向。