摘要：为了将人工智能技术融入实验教学,设计了机器学习驱动的乙醇转化制备低碳烯烃催化剂实验,通过机器学习方法优化氧化锆催化生物乙醇制备丙烯的反应条件。引入随机森林模型和神经网络模型对催化剂煅烧温度、反应温度和反应压力3个关键反应条件进行分析。实验结果表明,催化剂煅烧温度550℃、反应温度470℃、反应压力10 atm(1 atm=101.325 kPa)条件下,氧化锆催化生物乙醇制备丙烯的效果最佳。此外,采用斯皮尔曼秩相关系数和肯德尔秩相关系数量化了3个反应条件对丙烯产率的影响权重。催化剂煅烧温度权重最大,反应温度次之、反应压力最小。

摘要：炭烟颗粒和NO_(x)作为柴油机尾气的主要污染物严重危害了人体健康与环境.因此,炭烟与NO_(x)的催化净化得到了广泛关注.本文设计制备了具有独特孔结构的三维有序大孔(3DOM)ZSM-5分子筛催化剂,并将其作为载体,制备了一系列3DOM ZSM-5担载MO_(δ)(M=Mn,Fe,Co,Ce,Pr,W)的催化剂.所制备催化剂均具有独特的多级孔结构,有利于炭烟与NO_(x)等小分子的捕捉与传质,可进一步增强催化剂的催化性能.其中,MnO_(δ)/3DOM ZSM-5催化剂具有最佳的同时消除炭烟与NO_(x)的催化性能,其炭烟燃烧的峰值温度最低(453℃),80%以上NO转化率的初始温度最低(184℃)且温度窗口较宽(184~362℃).该催化剂优异的催化性能与其良好的氧化还原性能、丰富的酸位点、充足的活性氧以及丰富的多级孔结构有关.动力学测试结果表明,MnO_(δ)/3DOM ZSM-5催化剂具有最高的本征活性.根据催化剂的活性测试和原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)结果,推断了该催化剂在不同温度下的反应机理.在低温(300℃)主要以炭烟燃烧为主,包括活性氧机理和NO_(2)辅助机理.

摘要：以建构主义“支架式”教学理论为指导，以能源化工领域清洁能源生物乙醇的高效生产技术为切入点，设计了“生物乙醇发酵生产”的探究性实验项目。首先，针对酵母菌株代谢类型和发酵过程影响因素(发酵时间、发酵温度、发酵pH等)，设计了单因素分析及双因素(温度和pH)优化两个层次的“支架式”实验项目。通过创设“酵母历险记”情景，引导学生自主学习和小组成员协作会话，设计个性化的探究性实验方案，加强组内分工协作，搭建实验平台，开展生物乙醇发酵生产影响因素探究的实验，并对实验结果进行深度分析。在此基础上，教师深入思考教学评价反馈，拓展第二课堂，持续提升学生的创新能力。该探究性实验有助于学生搭建“生物-能源-化工”的跨学科知识体系，提升学生的综合实践能力、团队合作能力、创新能力和工程思维。

摘要：碳点杂化水凝胶是以碳点和辅助物质为基础,形成具有各组分综合性能的凝胶材料。将碳点嵌入水凝胶中不仅可以解决其聚集引起的荧光猝灭效应,还可以提升水凝胶的性能并赋予其更丰富的特性。目前有关碳点的结构特性,碳点杂化水凝胶的性能增强机制、应用领域及存在的问题缺少详细的综述。因此,本文介绍了碳点的结构特性及常见的表面修饰技术,简述了碳点杂化水凝胶的制备方法,重点分析了碳点对水凝胶的性能增强机制,全面总结了碳点杂化水凝胶在废水处理、仿生智能器件等领域的应用并提出了其在不同领域应用时的研究趋势,指出面临广阔的复合水凝胶材料设计空间,应优先采用计算模拟和理论预测,再进行实验验证的新材料研发策略,进一步提升碳点杂化水凝胶的应用价值。

摘要：行人搜索旨在全景图像中对目标行人进行定位和识别,可以看作目标检测和行人重识别任务的结合。然而,不同行人的着装相似性和同一行人在多变环境条件下的外观差异,增加了行人身份辨别的难度。为了解决这一问题,提出了一个原型分散网络,通过调整原型的分布情况,增强网络的辨别能力。首先,设计了一个原型增强模块,通过原型特征指导注意力网络的学习并利用K最大池化方法保留更多重要的行人特征,借助原型的指导使网络关注更重要的区域,学习细粒度的行人特征,进而提高网络对相似行人的辨别能力。其次,提出一种自适应更新的原型学习策略,以在原型特征更新时保留更多检测精准的候选框信息。最后,通过分布稀疏损失保证所存储的原型尽可能分散,从而确保网络能识别到行人的可区分性特征。最终在公共的行人搜索数据集CUHK-SYSU和PRW上进行了实验,该方法在平均精度均值(mAP)上分别达到了95.1%和49.8%,在Top-1准确率上分别达到了95.9%和88.5%,有效地提高了行人搜索的准确率。

摘要：CO优先氧化(CO-PROX)反应是燃料电池H_(2)净化的关键步骤,对于提高燃料电池效率和减少有害排放具有重要意义。整体式催化剂因具有良好的热稳定性和抗聚集性、较低的压降、较高的机械强度和较好的传质传热特性而逐渐成为研究热点。综述了CO-PROX反应整体式催化剂(金属整体式催化剂、陶瓷整体式催化剂和3D打印聚合物整体式催化剂)的研究进展,重点分析了整体框架和催化剂涂层制备技术等对其催化性能的影响,并对比了不同类型CO-PROX反应整体式催化剂的优缺点。分析了CO-PROX反应整体式催化剂目前面临的挑战,并对其未来研究方向进行了展望。

摘要：针对现有油田调堵剂高温地层条件下凝胶时间较短、不耐稀释、长期稳定性差的问题,采用二级交联结构设计,以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、二乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为共聚单体,氧化氢叔丁醇(TBHP)为引发体系,聚乙二醇(PEG)为有机溶剂,气相二氧化硅(AEROSIL)为增强剂,合成耐温耐盐性双重交联凝胶体系,研究了各组分加量对凝胶成胶时间及储能模量的影响,考察了凝胶的黏弹性、老化稳定性、耐地层水稀释性和封堵性。研究结果表明,凝胶体系的最优配方为:10%GMA+0.7%EDMA+0.066%TBHP+3%AEROSIL(其余为PEG溶剂)。该凝胶体系的初始黏度为315 m Pa·s,凝胶时间为2~10 h,储能模量为5230 Pa,抗压强度为0.221 MPa。所生成的凝胶在矿化度为2.2×10^(5)mg/L的模拟地层水中140℃高温老化30 d,无体积收缩,储能模量可达4000 Pa以上。该凝胶具有较好的耐地层水稀释能力,加入体积分数为40%的地层水时所形成凝胶的剪切强度虽降低约18%,但储能模量仍可达4000 Pa以上。凝胶基液表现出良好的注入稳定性,驱替实验反向突破压力梯度达5.5 MPa/m,所形成凝胶的力学强度可满足封堵裂缝通道需求,为高温高矿化度油藏提供了一种有潜力的堵调材料。

摘要：目的针对核电站乏燃料水池钢覆面焊缝缺陷的水下检测需求,开发一种基于交流电磁场检测(ACFM)技术的水下缺陷检测系统,以检测和识别焊缝中的微小漏点,进而确保乏燃料水池的结构完整性和运行安全。方法采用有限元模拟结合实验验证的研究方法。首先,采用三代核电乏燃料水池钢覆面的主要材料S32101双向不锈钢作为研究对象,利用COMSOL Multiphysics软件建立ACFM的缺陷检测模型,并对激励频率、激励电流进行优化分析。其次,研制了适用于核电水下环境的ACFM缺陷检测设备,并通过水压、电磁干扰、辐照试验来验证设备的可靠性。结果当激励频率为1~5 kHz并采用较大的激励电流时,可以获得最佳的检测效果;试验结果表明,系统在辐照水下环境中具有良好的适用性,能够有效检测并识别出直径为0.1 mm的微孔贯穿缺陷及3 mm×0.2 mm×0.5 mm的浅表缺陷。结论综合仿真分析、设备研制和实验验证的结果可知,所开发的水下ACFM缺陷检测系统能够满足核电站乏燃料水池钢覆面焊缝缺陷的水下检测需求,为核设施水下缺陷的早期预警和漏点判定提供了有效的技术手段。

摘要：塔里木盆地超深层断缝带岩溶缝洞体储层主要集中于断裂带附近,垂向深度大、水平宽度小,对储层识别精度要求高。常规缝洞体识别主要针对其振幅响应特征采取各种技术手段,只能提供储层走向和储集体大致范围。本文提出一种基于二维Res-UNet残差网络和标签数据优化相结合的断缝带缝洞储集体精细解释方法,通过提高二维训练样本更新频率和优化效率,修改Res-UNet残差网络结构,达到提高储层预测精度的目的。本次研究中,将卫星图像、无人机扫描、现场踏勘和地质雷达等信息与地震资料初步解释成果相结合,明确了断裂、裂缝和锥形溶洞为主的地质模型。通过深度域三维地震数据体子波分析、成像测井、声波测井等提取地层和储层速度,选择20、25和35 Hz共3个主频雷克子波,制作了不同储层宽度正演模型,拟合出基于频率和地层速度的储层宽度与其地震响应之间的关系经验公式,通过钻穿储层的水平井轨迹、直井远探测数据和测井数据等,提取实际资料中的储层宽度与地震响应关系完成验证。基于这一公式,结合研究区目的层振幅属性,提取目的层的储集体宽度范围。同时,根据三维地震剖面分析,得出研究区储集体组合特征,通过分析、设计、验证和重新设计等试验流程,针对研究区正演模型设计最优的子波、偏移孔径和采样间隔等参数。建立起可实时更新的二维训练样本库,并利用合成缝洞数据和实际缝洞数据相结合的方法对缝洞标签进行迭代优化。基于这一样本库,开展二维Res-UNet残差网络训练与预测,解决深层网络的退化问题,最终实现了缝洞体结构的精细预测。

摘要：针对某炼油企业现存的环保隐患,分别对企业的废水、废气、废渣污染源设计了治理方案,对装置和工艺进行技术改造,同时对污染源监测数据分析的滞后现状提出了自动在线监测和监控系统的方案,对突发性重大环境污染事件制定应急处理防御预案。该方案的设计为其他炼油企业建设环境友好型企业提供了参考。