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ISSN:1007-9432
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化学与化学工程·材料科学与工程

A-D-A型有机受体小分子的核心大π共轭单元结构对其光伏电池稳定性的影响
引用本文: 谷惠民 闫翎鹏 刘博文 李泽睿 杨永珍 马昌期.A-D-A型有机受体小分子的核心大π共轭单元结构对其光伏电池稳定性的影响[J].太原理工大学学报,2020,51(06):781-788;PDF浏览:摘要↓

给受体材料的分子结构不仅对聚合物太阳能电池的光电转换效率具有决定性作用,更对其稳定性具有重要影响。选取三种结构相似的A-D-A型受体小分子(FBR、IDFBR和IDTBR)与P3HT共混制备电池器件并考察器件稳定性,探究分子结构对电池稳定性的影响。IDFBR和IDTBR是由FBR的π-共轭内核苯环以及噻吩环稠化得到的分子。研究发现,苯环稠化的IDFBR与FBR具有相似的吸收光谱和光学带隙;而噻吩环稠化的IDTBR具有更窄的光学带隙。原子力显微镜和X-射线衍射分析结果表明,P3HT:IDFBR体系中的P3HT表现出明显的自身结晶,而IDTBR及FBR则与P3HT形成了共混结晶,降低了...

HCVD方法中生长温度和氨气流量对InN晶体结构和形貌的影响
引用本文: 张哲 于斌 李天保 余春燕 贾伟 郭俊杰 许并社.HCVD方法中生长温度和氨气流量对InN晶体结构和形貌的影响[J].太原理工大学学报,2020,51(06):789-793;PDF浏览:摘要↓

实验以升华温度较低的三氯化铟(InCl3)为铟源,通过自制的卤化物化学气相沉积(HCVD)装置扩大了Ⅲ、Ⅴ族源共混生长区域,实现了InN在Si(111)衬底上的生长。探讨了生长温度与氨气流量对InN结构和形貌的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对InN的晶体结构、形貌和元素组成进行表征。分析结果表明:固定NH3流量,随着生长温度的升高,InN形貌由分离的薄片状转变为交织的圆饼状,其中非极性(100)晶面取向性增强,晶体质量得到改善;保持生长温度恒定,增加氨气流量,InN形态由圆饼状转变为垂直的柱状,晶体取向从由非极性面...

Mo/MgO-Al2O3催化剂的载体结构对COS加氢性能的影响
引用本文: 孙秋霞 卫藩婧 李宇杰 鲍卫仁 常丽萍 廖俊杰.Mo/MgO-Al2O3催化剂的载体结构对COS加氢性能的影响[J].太原理工大学学报,2020,51(06):794-800;PDF浏览:摘要↓

采用沉淀法利用不同表面活性剂制备出不同的MgO-Al2O3复合金属氧化物载体,采用超声辅助等体积浸渍法在载体上负载钼,制得一系列Mo/MgO-Al2O3催化剂。利用N2吸附、X射线衍射、H2程序升温还原、原子发射光谱和拉曼光谱等手段对载体和催化剂进行了表征,使用固定床反应装置对催化剂加氢转化模拟焦炉煤气中COS的性能进行了评价。结果表明:制备过程中,表面活性剂的添加可有效调变MgO-Al2O3的结构;添加聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)可增大载体平均孔径,促进载体中Mg2AlO4(440)晶面的暴露,从而促进Mo/MgO-Al2O3催化剂中八面体配位钼物种的形成,进...

碳酸铯催化苯五甲酸与CO2羧基化反应的研究
引用本文: 孙玉琴 王玉高 申峻 牛艳霞 刘刚 盛清涛.碳酸铯催化苯五甲酸与CO2羧基化反应的研究[J].太原理工大学学报,2020,51(06):801-807;PDF浏览:摘要↓

通过密度泛函理论的B3LYP方法,在lanl2dz水平上考察了苯五甲酸以碳酸铯为催化剂与CO2羧基化生成苯六甲酸反应的热力学性质,该反应在热力学上是自发进行的,且是放热的,反应平衡常数随着温度的升高而减小。通过单因素实验考察了混合方式、反应温度、CO2压力和反应时间对该反应的影响。结果表明:苯五甲酸与碳酸铯先水解混合成盐有利于反应的进行;在相同的反应时间内,反应温度对羧基化反应影响较大,在未达反应所需温度时,即使有一定的压力,反应也无法进行;此外,随着反应时间的延长,苯六甲酸的收率和选择性呈先上升后降低的趋势。...

制备方法对Ni基甲烷化催化剂活性和抗硫性能的影响
引用本文: 秦志峰 韩勋 班红艳 孙鹏程 刘毅 李聪明 常丽萍 谢克昌.制备方法对Ni基甲烷化催化剂活性和抗硫性能的影响[J].太原理工大学学报,2020,51(06):808-815;PDF浏览:摘要↓

镍基催化剂由于活性高选择性好广泛应用于CO甲烷化反应,然而该催化剂极易硫中毒而导致失活,急需开发高效稳定和耐硫性能好的镍基催化剂。制备方法对于催化剂物化和织构性质有非常重要的影响,本文采用浸渍法和水解共沉淀法分别制备了NiO质量分数为20%的镍基催化剂,通过H2化学吸附、BET、XRD、H2-TPR、Raman及XPS等分析手段对催化剂进行详细表征;并采用固定床微反应装置对CO甲烷化反应的活性和抗硫性能进行系统评价。结果表明,共沉淀法制备的20Ni-Al2O3催化剂低温活性和抗硫性能均优于浸渍法制备的20Ni/Al2O3催化剂,在t=240℃、p=0.1 MPa和WHSV...

Cu@CNT在甲醇裂解反应中构效关系的DFT研究
引用本文: 宫亚玲 庞可 任瑞鹏.Cu@CNT在甲醇裂解反应中构效关系的DFT研究[J].太原理工大学学报,2020,51(06):816-822;PDF浏览:摘要↓

运用密度泛函理论探索了碳纳米管封装Cu原子(Cu@CNT)作用下甲醇裂解的反应机理。通过VASP软件计算了甲醇裂解过程中所涉及到的各物种的吸附能和各基元反应的活化能及反应速率。依据吸附能数据确定了各物种的稳定吸附位,CH3OH稳定吸附位点是顶位T1,CO、CH2OH、CH3O、CH3、CH2O和CHO的稳定吸附位点是顶位T2。依据各基元反应的活化能及反应速率确定了主反应路径为CH3OH→CH3O→CH2O→CHO→CO。该路径的最终产物是CO,吸附能为-0.47 eV,有助于其从催化剂表面解吸,有效防止催化剂中毒;且反应路径中没有碳原子生成,极大缓解了催化剂积碳问题。CO耐受...

气态硫基质对污泥生物沥滤的促进效应研究
引用本文: 张弛 苏冰琴 李超 杨志宏 张海怡 彭娅娅.气态硫基质对污泥生物沥滤的促进效应研究[J].太原理工大学学报,2020,51(06):823-830;PDF浏览:摘要↓

采用纯H2S以及污水厂臭气H2S等气态硫基质作为单质S的替代基质,对污泥生物沥滤过程进行了研究。对气态硫基质参与污泥驯化,及其对污泥沥滤过程中pH值、ORP值、菌群多样性、EPS红外光谱特征、Cr去除率、污泥脱水性能的影响进行了阐述。结果表明:H2S的介入能够显著加快污泥驯化过程中pH值的下降速率,降低反应体系样本的稀释曲线位置,增大生物沥滤核心菌种的相对丰度,促使污泥沥滤依赖的T.t、T.f菌成为优势菌群。H2S的加入有利于污泥沥滤过程ORP值的快速升高;能够提高污泥生物沥滤过程中核心化学基团对重金属的吸附以及化学转化速率,改善Cr去除率...

信息与计算机·电气与动力工程

基于深度学习的fMRI个体流体智力预测方法
引用本文: 温昕 董立 杨洁 李鹤纯 相洁 郭浩 陈俊杰.基于深度学习的fMRI个体流体智力预测方法[J].太原理工大学学报,2020,51(06):831-837;PDF浏览:摘要↓

基于深度学习提出一种新的流体智力预测模型,并在特征可解释性上进行了初步探索。新方法的核心思想是先通过空间自编码机分别对局部功能连接指标、局部功能连接密度和神经活动的四维时空一致性进行特征自动学习获得时空间特征,然后结合深层神经网络与集成学习对个体流体智力评分进行预测。最后,利用皮尔逊相关系数与平均绝对误差考察该模型的个体流体智力评分预测表现。结果表明,本研究提出的方法在使用个体局部功能连接预测流体智力中,预测值与真实值之间的平均绝对误差为:4.13.2,皮尔逊相关系数达0.55(P=1.910-18).相比于CPM模型(Connectom...

基于区块链的重大突发疫情防控系统共识机制探析
引用本文: 史磊 李林峰.基于区块链的重大突发疫情防控系统共识机制探析[J].太原理工大学学报,2020,51(06):838-844;PDF浏览:摘要↓

突发疫情的发展速度通常异常迅猛,而传统的技术系统主要基于病例大样本的数据分析,其识别过程缺少与临床的互动,很容易错失遏制疫情的窗口时间。针对突发不明疫情防控具有高度的复杂性,要达成预警共识需要一个多角度认识、多层次沟通的过程,利用区块链不可篡改、价值传递、去中心化等技术特征,构筑一个可追踪溯源的、安全的、可信赖的共识机制系统,让各地的临床医师、专家、科学机构、医卫主管等相关人员加入到一个分布式网络系统中,形成一个可信赖的专业团队,动态监控疫情的发生、发展,并能实时达成防控共识。该系统的构建有利于开展针对突发...

基于人工鱼群算法的声矢量传感器阵列的最大似然DOA估计
引用本文: 王鹏 贺雪芳 张明星 白艳萍.基于人工鱼群算法的声矢量传感器阵列的最大似然DOA估计[J].太原理工大学学报,2020,51(06):845-851;PDF浏览:摘要↓

在阵列信号处理中,极大似然法(ML)对波达方向(DOA)估计有很好的性能,但由于多维非线性搜索的计算复杂,很难应用于工程中。为了降低ML方法的计算复杂度,提出了一种改进人工鱼群算法(AFSA)的声矢量传感器阵列的ML-DOA估计方法。仿真结果表明,与基于遗传算法(GA)、粒子群优化算法(PSO)和微分进化算法(DE)的ML-DOA估计相比,该算法具有更快的收敛速度、更低的RMSE、更低的计算复杂度和更稳定的性能。...

基于无线脑电信号分析的实时疲劳驾驶检测与预警研究
引用本文: 王恁 周子敬 赵云芃 郭浩 陈俊杰.基于无线脑电信号分析的实时疲劳驾驶检测与预警研究[J].太原理工大学学报,2020,51(06):852-859;PDF浏览:摘要↓

针对目前基于脑电信号的疲劳驾驶检测存在的缺乏实时检测与预警的问题,设计模拟驾驶试验。通过TGAM模块和蓝牙模块实时采集并记录“eSense”专注度(Attention)、放松度(Meditation)、眨眼次数以及θ波、α波、β波的功率谱,采用专注度与放松度的比值aA/M、(θ+α)/β的功率谱密度比值cPSD以及眨眼频率bBlink作为疲劳指数,计算并使用专注度和放松度的相关性系数作为分类特征进行分类。使用k-最近邻算法(KNN)对不同疲劳程度的3种疲劳指数分类。使用改进D-S证据理论合成算法,将3种特征准确率综合为一种判断疲劳的综合指数m(θ).结果表明,疲劳指数...

基于改进的快速密度峰值聚类的调控系统故障定位算法
引用本文: 王婷 王其兵 燕争上 张秀丽 徐利美 石新聪 朱燕芳 强彦 郝伟.基于改进的快速密度峰值聚类的调控系统故障定位算法[J].太原理工大学学报,2020,51(06):860-866;PDF浏览:摘要↓

为了解决目前电力调控数据中心机房设备众多且日趋复杂而难以有效管理的问题,提出了一种改进的快速密度峰值聚类算法,通过对机房设备产生的海量运行数据进行深度分析和挖掘,从而完成精确故障定位的目的。该算法在原始快速密度峰值聚类算法(FDPC)的基础上,采用带有递减的本地自适应窗口(LAW)的迭代覆盖图(OM)程序来构建多维密度图和决策图。通过将构建的密度图与FDPC进行结合显著减少了后续步骤处理的复杂度。此外,提出的算法对参数变化不敏感,因此,可以对聚类簇中心的选择过程进行持续优化。实验结果表明,提出的算法对电力调控数据中心机房设...

考虑需求响应和风电供热的电热联合优化调度
引用本文: 裴玥瑶 杜欣慧 李钢 刘浩洋.考虑需求响应和风电供热的电热联合优化调度[J].太原理工大学学报,2020,51(06):867-873;PDF浏览:摘要↓

首先通过分时电价策略改善系统负荷曲线、增加风电上网空间,其次采取含蓄热电锅炉与热电厂互补供热方式作为消纳弃风的主要手段;以系统运行成本最低为目标函数,考虑需求响应和含蓄热电锅炉供热构建电热联合系统调度模型,Matlab中调用CPLEX对模型中机组出力、需求响应和蓄热电锅炉储放热求解。算例分析结果表明所述方法相比传统热电联产调度模式可提高风电消纳和减少一次能源消耗。...

间谐波下变压器铁心振动噪声特性的实验研究
引用本文: 裴玥瑶 杜欣慧 李钢 刘浩洋.间谐波下变压器铁心振动噪声特性的实验研究[J].太原理工大学学报,2020,51(06):874-880;PDF浏览:摘要↓

搭建了可测量任意间谐波激励下变压器铁心振动噪声的实验平台,在此基础上研究了间谐波对铁心振动噪声的影响。首先通过实验测量了不同间谐波激励条件下振动位移和噪声波形,然后归纳了间谐波的频率和幅值对变压器铁心振动和噪声的影响规律,并运用频谱分析总结了间谐波作用下变压器铁心的振动位移和噪声的频率特性,为分析电力变压器等设备在间谐波下的振动噪声问题奠定了理论基础。...

矿业工程

斜坡地质灾害敏感性评价中地势起伏度提取最佳尺度研究
引用本文: 张明媚 薛永安.斜坡地质灾害敏感性评价中地势起伏度提取最佳尺度研究[J].太原理工大学学报,2020,51(06):881-888;PDF浏览:摘要↓

地势起伏度是斜坡地质灾害发育的重要地形因子之一,但目前在敏感性评价研究中较少考虑地势起伏度提取受提取单元尺度大小的影响这一因素。以山西省太原市西山地质块体为研究区,以ASTER GDEM V2和2012年研究区斜坡地质灾害分布信息为数据源,以ArcGIS为平台,以均值变点法对22,33,44,55,…,2525共24个尺度开展了地势起伏度与地质灾害分布峰值、平均地势起伏度和地势起伏度峰值之间的关系分析。结果表明:最佳提取单元在斜坡地质灾害分布峰值、平均地势起伏度和地势起伏度峰值上表现不同,分别为99网格、1212网格、1212网格,综合考虑区域地貌演变和...

基于时空融合的Landsat反射率数据时序重建与分类质量评价
引用本文: 李瑄 李大成 陈金勇 孙康.基于时空融合的Landsat反射率数据时序重建与分类质量评价[J].太原理工大学学报,2020,51(06):889-899;PDF浏览:摘要↓

多时相遥感数据的土地覆盖分类精度比单时相数据的分类精度更高,而中高分辨率传感器的重复观测频次低,严重制约了基于时间序列影像分类的精度。时空融合技术是解决时序观测数据缺失的有效手段,但该技术在基于时序数据的分类研究中的应用尚缺乏充分验证。针对此问题,以辽宁省部分地区为研究区,以Landsat和MODIS数据为研究对象,以STARFM、ESTARFM及半物理融合模型为年度Landsat时间序列数据的生成手段,以随机森林、最大似然及支持向量机方法为时序分类器,对比分析了不同融合模型与分类器的协同分类精度。实验结果表明:时空融合处理能够有效提升...

深大基坑开挖过程中地下连续墙位移与应力监测研究
引用本文: 杜建安 李腾 杨松松 王晨龙.深大基坑开挖过程中地下连续墙位移与应力监测研究[J].太原理工大学学报,2020,51(06):900-905;PDF浏览:摘要↓

深基坑围护结构中地连墙的位移规律以及横向支撑的应力变化是保证基坑在开挖过程中安全稳定的关键因素。以太原火车站五号蓄水池深基坑工程为背景,采用光纤光格栅传感器对地连墙以及混凝土横撑进行长期监测,在监测过程中考虑温度对传感器的影响,利用温度补偿措施对监测数据进行修正;同时采用FLAC3D对该基坑开挖过程进行模拟研究。将现场监测数据与数值模拟结果进行对比分析,探讨深基坑开挖过程中地连墙位移的变化规律。研究结果表明,土方开挖初期,地连墙各个位置的水平位移随着基坑开挖深度的增加而逐渐增大,当开挖至基底时基坑中部的水平位移...

孤岛工作面巷道钻孔卸压机理及关键参数确定
引用本文: 郭忠华.孤岛工作面巷道钻孔卸压机理及关键参数确定[J].太原理工大学学报,2020,51(06):906-911;PDF浏览:摘要↓

为解决孤岛工作面高应力环境巷道难以控制的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测方法研究孤岛工作面应力分布规律,分析巷道钻孔卸压机理,进行钻孔参数优选。研究结果表明:孤岛工作面两侧应力升高区呈对称分布,回采巷道处于应力峰值区,垂直应力大、变形量大,极易发生整体失稳的情况;卸压钻孔在高应力下压碎并形成破碎带,同时释放并转移能量,改变围岩物性从而避免能量集聚;提出孤岛工作面回采巷道钻孔卸压工艺和参数,布置钻孔长度10 m,钻孔间距1.2 m,钻孔直径120 mm时,巷道矿压显现缓和。现场实测发现巷道围岩控制效果良好,卸压钻孔能够较好...

土木工程·建筑

垂直布置百叶折流板管壳式换热器性能研究
引用本文: 王志鹏 雷勇刚 杜保存 李亚子 王飞.垂直布置百叶折流板管壳式换热器性能研究[J].太原理工大学学报,2020,51(06):912-917;PDF浏览:摘要↓

针对弓形折流板管壳式换热器流动死区大和阻力高的问题,提出了使用新型垂直布置百叶折流板管壳式换热器。建立垂直布置百叶折流板换热器三维数理模型,对其流动结构、传热和阻力性能进行研究分析,获得垂直布置百叶折流板换热器三维流场和温度分布;与传统弓形折流板换热器的传热和阻力性能进行了对比;同时,具体分析了不同折流板倾角对其性能的影响。研究结果表明:垂直布置百叶折流板换热器壳侧流场分布均匀,其流动死区小,流动阻力低;与传统弓形折流板换热器相比,其壳侧压降降低了10.06%~45.10%;而倾斜角度为45时,综合性能最高,其单位压降下的传...

三大旅游板块视角下的山西传统村落研究
引用本文: 王金平 左敬.三大旅游板块视角下的山西传统村落研究[J].太原理工大学学报,2020,51(06):918-925;PDF浏览:摘要↓

以《关于印发山西省黄河、长城、太行三大板块旅游发展总体规划的通知》为背景,利用GIS软件分析了山西传统村落在三大板块中的分布特征,总结归纳出不同板块的聚落特色,举例说明处于板块不同片区的传统村落可依托所在片区的主旨文化和周边核心景区,结合聚落的传统建筑、村落景观、民风民俗等探索活化自身的发展路径。将山西传统村落的旅游发展整合到三大板块的整体战略部署中,这是新时代背景下发展传统村落、活化山西聚落的良好契机。...

极限承载状态排土场柔性地基泄水涵洞稳定性研究
引用本文: 姜立春 蔡文倩 赖希文 张要强 杨超.极限承载状态排土场柔性地基泄水涵洞稳定性研究[J].太原理工大学学报,2020,51(06):926-932;PDF浏览:摘要↓

为研究过载排土场下泄水涵洞的稳定性,以某矿山排土场柔性地基的泄水涵洞为例,考虑竖向和侧向载荷极限状态组合效应,构建箱涵力学计算模型,计算顶板及侧壁的轴向力和剪应力,研判其稳定性,并与数值模拟和现场勘察结果进行对比分析。结果表明:箱涵左右侧壁所受轴向力最大,箱涵倒角部位承受剪应力和轴向力最大,均处于极限允许范围内,数值模拟结果与计算结果相符,涵洞整体稳定性良好,现场调查结果验证了力学计算结果的合理性。在实际排土作业过程中,矿山应严禁超限堆土。该研究为排土场下泄水涵洞的稳定性分析提供了重要的理论指导。...

机械工程

基于形式美法则的电动物流轻卡车身侧围形态设计
引用本文: 樊晓燕 申晋宪 尹欢.基于形式美法则的电动物流轻卡车身侧围形态设计[J].太原理工大学学报,2020,51(06):933-938;PDF浏览:摘要↓

通过总结形式美法则在电动汽车造型中的一般规律,归纳出设计电动物流轻卡外观造型的方法;同时,结合数学模型B样条曲线(NURBS曲线)对设计出的电动汽车造型进行定量分析,从而使得该设计更具说服力,更加符合形式美规律,使得电动汽车造型更加统一和谐,并为以后的设计提供合理的指导。...

基于拓扑性质分析的电动物流车形态仿生设计
引用本文: 余云娴 彭婧 尹欢.基于拓扑性质分析的电动物流车形态仿生设计[J].太原理工大学学报,2020,51(06):939-944;PDF浏览:摘要↓

为了打破形态仿生设计中一贯感性、模糊的设计特点,提出在电动物流车形态仿生设计过程中提供理性参数化控制的分析方法。将拓扑性质的形态研究与仿生对象的形态分析相结合,分析生物形态特征拓扑结构,建立特征结构拓扑关系,计算拓扑关系权值,参数化约束形态仿生设计过程;并结合具体设计案例验证拓扑性质在汽车形态仿生分析中的重要性。通过理性化的拓扑性质分析方法,为电动物流车形态仿生设计提供了新的思路,拓宽了设计方法渠道。...


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