摘要：二氧化碳的过量排放引发了一系列的环境和能源问题.如何将CO2转化为我们生活所需的能源产品对于人类社会的发展具有重大意义.从能量输入和市场价值等方面考虑,利用电化学方法将CO2电还原为甲酸是一种较为理想且绿色的解决途径.本文设计合成了一系列具有类叶绿体多孔核壳结构的铋基催化剂(简写为CPBC-x)用于CO2电还原.在电催化过程中,CPBC-x外层的多孔碳可以将CO2富集并转移到催化中心Bi@Bi2O3中,Bi可以提供电子,Bi2O3可以转化为高活性的亚稳态,高效地将CO2电催化转化为甲酸.CPBC-x表现出很好的化学稳定性和优异的电催化活性,其中,CPBC-1在较宽的电位范围(-0.65^-1.0 V)内法拉第效率可以达到94%以上,其能量效率在-0.7 V下高达76.7%,是目前已报道的铋基材料中能量效率最高的.此外,这类催化剂具有良好的催化稳定性,能够保持高催化效率循环使用72 h以上.这一工作为新型CO2电还原催化剂的设计和制备提供了新思路.

摘要：为有效改善聚合物阴离子交换膜材料(AEMs)的性能,本研究在综合考虑聚合物结构、离子官能团种类及其链接方式对AEMs影响的基础上,设计制备了一系列含有柔性侧链型季鏻阳离子结构的新型聚芳醚腈(PAEN-TPP-x)阴离子交换膜.分别对所制聚芳醚腈阴离子交换膜的合成方法、结构和离子交换容量、吸水率、溶胀率、氢氧化物电导率及碱稳定性进行了系统研究,并与一些其他已报道的AEMs进行了比较研究,以进一步探索其结构与性能之间的关系.研究发现所制备的含有柔性侧链型季鏻阳离子结构的聚芳醚腈阴离子交换膜具有良好的综合性能.在60℃下,它们的吸水率、溶胀率和离子传导率分别为11.6%–22.7%,4.4%–7.8%和28.6–45.8 mS cm^-1.与此同时,该类AEMs还表现出良好的碱性稳定性,其中代表性样品PAEN-TPP-0.35在2 mol L^-1NaOH溶液中、60和90℃下浸泡480 h后的OH-传导率分别保持在其初始值的82.1%和80.6%.本研究可为高性能聚合物阴离子交换膜材料的设计制备和改性提供新的思路和方法.

摘要：电容层析成像技术具有“软场”特性。针对敏感场中心区域灵敏度低的问题,设计了一种基于内外组合电极的ECT传感器。利用Matlab2014a和COMSOL5. 3对具有内外不同电极数的传感器进行有限元分析,在此基础上,采用双电极旋转激励的测量方法,利用Landweber迭代算法,对ECT敏感场内圆形区域和环形区域进行图像重建。仿真结果表明:与传统的ECT电容传感器相比,改进的传感器能够提高大多数敏感场内中心区域的灵敏度,提高图像的重建精度,相关系数提高至0. 92,表明了内外组合电极的传感器在ECT图像重建领域的可行性和有效性。

摘要：随着过去几十年来生物医学纳米技术和纳米材料领域的持续发展,基于纳米颗粒的药物输送系统逐渐开始有望应用于临床研究.其中,由于具有良好的生物相容性和优异的多功能负载能力,基于磁性纳米粒子的磁性药物传递系统受到越来越多的关注.本综述首先总结了磁性药物传递系统的基本物理化学性质,以阐明磁性药物传递系统需要保持适当的性能以满足特定的临床需要;其次,讨论了在设计未来临床应用的磁性药物传递系统时的表面修饰和功能化问题;最后,重点综述了磁性纳米颗粒、磁性组装体以及磁性微泡、磁性脂质体和生物膜修饰的磁性载体系统的设计和制备最新进展.最后,本综述对目前研究的磁性载体系统的设计、制备和安全性进行了总结,并对未来进一步解决磁性药物传递系统的临床应用瓶颈和前景进行了展望.

摘要：氮氧化物(NO_x)是大气污染的主要因素之一,对其排放的治理成为较为迫切的需求.氨气选择性催化还原法(NH_3-SCR)是目前减少NO_x排放中应用最为广泛的技术.目前,商业SCR催化剂主要是V_2O_5(WO_3,MO_3)/TiO_2,但其具有活性温度窗口窄、N2选择性低和对环境影响大等缺点.因此,新型的催化活性高且活性温度窗口宽的环境友好催化剂成为脱硝催化剂的研究热点.CeO_2因其独特的氧化还原性能和优异的储释氧能力在催化领域具有广泛应用,在NH_3-SCR中也研发出较多类型的铈基催化剂.我们课题组前期研发了具有优异脱硝性能的CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂,为拓展其应用范围,需要进行更深入的研究.理论上,Ti^(4+),Ce^(4+)以及Zr^(4+)离子的价态均高于Er^(3+),且离子半径相近.换言之,Er_2O_3能够与TiO_2以及CeO_2产生缺陷反应增大催化剂的缺陷浓度,进而提高催化剂的催化活性.本文以溶胶-凝胶法制备了一系列Er掺杂CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂,测试了样品的NH_3-SCR催化活性和N2选择性,并且在320°C下连续24 h测试了水蒸气、SO_2以及两者混合作用对催化剂活性的影响.使用X射线衍射(XRD)、N2等温吸附-脱附(N2-BET)、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、光致发光光谱(PL)、电子顺磁共振(EPR)以及X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征.XRD结果显示,Er掺杂后催化剂的结晶程度降低,且图谱中没有出现明显的Er_2O_3衍射峰,即Er在催化剂上有较好的分散度且掺杂抑制了催化剂的晶化.NH_3-TPD和H2-TPR结果表明,Er掺杂降低了酸强且提高了储释氧能力,催化剂的氧化还原能力则有所减弱.PL和EPR测试结果显示,掺杂后的催化剂氧空位浓度和Ti^(3+)浓度有所增加,与前期理论设计一致.XPS测试结果表明,掺入Er后催化剂的化学吸附氧含量和Ti^(3+)浓度增加,Ce^(3+)浓度基本不变,推测是CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂中掺入的Er主要与载体TiO_2,而不是与活性组分CeO_2或助剂ZrO_2产生缺陷反应的结果.CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂最高活性为94.28%,其活性温度窗口为230–390°C,掺入Er(Er:Ce=0.10:1)后,催化剂的整体活性尤其是350°C以下的催化活性具有明显提升,最高活性达到98.85%,活性温度窗口也拓展为220–395°C.单独的水蒸气对催化活性影响很小,SO_2会部分降低催化剂活性,而当两者混合作用时,催化剂活性下降最为显著,且Er掺杂后CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂的抗中毒能力有所增强.Er掺杂CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂显示出较好的抗硫抗水中毒能力以及较高的NH_3-SCR催化活性和N2选择性,应该是一种具有应用前景的SCR催化剂.Er掺杂降低了催化剂的酸强,抑制了TiO_2和铈锆固溶体的晶化,提高了Ti^(3+)和氧空位浓度并增强了储释氧能力,是CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂活性提高的主要原因.

摘要：At present,the thrust of an anti-slide pile can be worked out with some calculation methods. However,the resistance in front of the pile,the distributions of resistance and thrust,and appropriate pile length cannot be easily obtained. In this paper,the authors applied the strength-reduction finite element method (FEM) to several design cases of anti-slide piles. Using this method,it is possible to take the pile-soil interactions into consideration,obtain reasonable resistance in front of pile and the distributions of thrust and resistance,and reasonable lengths of anti-slide piles. In particular,the thrust and resistance imposed on embedded anti-slide piles can be calculated and composite anti-slide pile structures such as anchored piles and braced piles can be optimized. It is proved through the calculation examples that this method is more reliable and economical in the design of anti-slide pile.

摘要：用分子束外延技术将高灵敏度的In As/Al Sb量子阱结构的Hall器件赝配生长在Ga As衬底上。设计了由双δ掺杂构成的Hall器件的新结构,有效地提高了器件的面电子浓度。与传统的没有掺杂的In As/Al Sb量子阱结构的Hall器件相比,室温下器件电子迁移率从15 000 cm^2·V^(-1)·s^(-1)提高到16 000 cm^2·V^(-1)·s^(-1)。AFM测试表明材料有好的表面形态和结晶质量。从77 K到300 K对Hall器件进行霍尔测试,结果显示器件不同温度范围有不同散射机构。双δ掺杂结构形成高灵敏度、高二维电子气(2DEG)浓度的In As/Al Sb异质结Hall器件具有广阔的应用前景。

摘要：电荷分离及转移是影响光催化效率的重要因素之一.本文采用简易的水热焙烧法,设计并构筑了Bi2Mo3O12@Bi2O2CO3(BMO@BOC)异质结,促进了光生载流子的分离与迁移,并优化了异质结构中的BMO与BOC的组分比例,其中BMO@BOC-1样品展现了最高的光催化脱除NO效率(~35%),且具有优异的循环稳定性.SEM与TEM结果表明,BMO@BOC-1样品是由超薄纳米片构成,可以提供丰富的反应活性位点,从而促进光催化反应的发生.HRTEM,XRD及Raman充分证明已成功合成不同组分比例的BMO@BOC异质结.同时, Raman与XPS结果表明, BMO@BOC异质结由Bi, O,C及Mo组成, XPS图谱中拟合峰位置的偏移是由异质结组分不同所致.值得注意的是, UV-visDRS结果表明,BMO@BOC-4具有最好的光谱吸收性能,但它与BMO@BOC-2和BMO@BOC-1样品的吸收带边相近,而PL结果则表明BMO@BOC-1具有更好的电荷分离性能,以及合适的组分比例,在一定程度上可以促进光吸收,并能最大限度的促进光生载流子的分离.BMO@BOC-1样品的ESR测试结果说明,·OH与·O2-的含量随着光照时间的延长而增加,证实了它们是光催化NO氧化的活性中间物种.另外,光催反应机制的研究在高效光催化剂的研发及其商业化应用中具有深远意义.本文还利用原位红外实时动态监测手段,采用"连续流测试法"与"间歇流测试法"直观动态地研究了BMO@BOC异质结催化剂表面光催化NO脱除反应过程.结果表明,在开灯前的吸附阶段于催化剂表面形成了NO-, NO2-以及NO2等中间产物,开灯后的氧化阶段出现终产物(NO3-).进一步深入分析,中间产物NO-和NO2-在氧化阶段会被氧化活性物种进一步氧化成NO3-,而中间产物NO2可能作为一种毒副产物影响NO的完全氧化.综上所述,本文将为理解NO氧化过程提供直观且动态的研究方法,对光催化技术的发展具有重要的指导意义.

摘要：An energy-storage system comprised of lithium-ion battery modules is considered to be a core component of new energy vehicles,as it provides the main power source for the transmission ***,manufacturing defects in battery modules lead to variations in performance among the cells used in series or parallel *** variation results in incomplete charge and discharge of batteries and non-uniform temperature distribution,which further lead to reduction of cycle life and battery capacity over *** solve this problem,this work uses experimental and numerical methods to conduct a comprehensive investigation on the clustering of battery cells with similar performance in order to produce a battery module with improved electrochemical *** were first performed by dismantling battery modules for the measurement of performance *** kmeans clustering and support vector clustering(SVC)algorithms were then employed to produce battery modules composed of 12 cells *** verification of the results obtained from the clustering analysis was performed by measuring the temperature rise in the cells over a certain period,while air cooling was *** was found that the SVC-clustered battery module in Category 3 exhibited the best performance,with a maximum observed temperature of 32℃.By contrast,the maximum observed temperatures of the other battery modules were higher,at 40℃for Category 1(manufacturer),36℃for Category 2(manufacturer),and 35℃for Category 4(k-means-clustered battery module).

摘要：Motion simulator usually appears the phenomenon of false cues and the workspace is limited in the process of washout. The proposed washout algorithm combines fuzzy logic control with the vestibular system to design the tilt coordination fuzzy adaptive filter, in order to minimize the vestibular sensory error below the human perception threshold. Owing to tilt coordination angular velocity limiter, the loss of low-pass acceleration must be compensated by the acceleration transform model. The translational channel decreases the possibility of the workspace beyond limitation and expands the scope of motion platform simulating input acceleration by using third-order filter. The simulation results show that the proposed algorithm can effectively overcome the phase retardation of classical washout algorithm, and then prevent the produce of false cues, decrease the displacement of motion platform simultaneously; in addition, white Gaussian noise simulates large variations in acceleration. The proposed washout algorithm can have maximal extreme value of acceleration and accurate simulating performance in general. It also proves that the proposed washout algorithm has a strong adaptability and reliability, which can effectively improve the dynamic fidelity for motion simulator.