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ISSN:1007-9432
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特约来稿

点缺陷工程策略助力TiO2光催化分解水产氢
引用本文: 薛晋波,高佳琦.点缺陷工程策略助力TiO2光催化分解水产氢[J].太原理工大学学报,2022,53(01):1-13;HTMLPDF浏览:摘要↓

利用半导体光催化技术实现太阳能分解水制氢,是满足人类可持续发展对能源需求的策略之一。然而,半导体光催化剂中光吸收性能差及光生电荷复合严重是制约光催化技术在太阳能分解水制氢领域应用的关键问题。点缺陷工程,作为一种典型的光催化剂改性策略,已被证实能够有效地增强半导体光催化剂的催化活性。尽管如此,实现对点缺陷的合理设计和精确调控仍颇具挑战。基于此,以TiO2为研究模型,通过铝热还原法实现氧空位的引入及其分布的精准调控,并协同应变效应及掺杂策略,在单组分TiO2内引入多元缺陷实现光催化反应过程中热力学与动力学的动...

材料科学与工程·化学与化学工程

MoO3/GO双层空穴萃取层提高有机太阳能电池性能研究
引用本文: 董鹏,王忠强,赵敏,郭健,王晓亮,郝玉英,王华.MoO3/GO双层空穴萃取层提高有机太阳能电池性能研究[J].太原理工大学学报,2022,53(01):14-20;HTMLPDF浏览:摘要↓

有机太阳能电池中空穴萃取层对于光生载流子的提取和收集有着十分重要的影响。利用前驱体溶液法制备的MoO3(Solution processed MoO3,S-MoO3)薄膜与氧化石墨烯(graphene oxide,GO)制备了双层空穴萃取层,并且在非富勒烯体系(PM6:Y6)和富勒烯体系(PTB7-Th:PC71BM)太阳能电池中证明了该双层结构空穴萃取层优异的电荷提取能力。研究表明,GO层引入S-MoO3和光吸收层之间有助于提高S-MoO3空穴萃取层与光吸收层之间的接触质量,促进电池内部激子解离,提升电荷萃取效率。另一方面,双层空穴萃取层还有助于抑制S-MoO3空穴萃取层在界面处对光吸收层...

基于激基复合物主体的高效率红光和白光有机发光二极管
引用本文: 王超,李向峰,刘泽美,赵波.基于激基复合物主体的高效率红光和白光有机发光二极管[J].太原理工大学学报,2022,53(01):21-26;HTMLPDF浏览:摘要↓

将蓝光激基复合物mCP:PO-T2T作为主体材料应用在有机发光二极管中,通过对掺杂剂Ir(pq)2acac浓度的优化,实现了激基复合物到掺杂剂完全的或不完全的能量传递,获得了高效率的单色红光和白光有机发光二极管。所得基于激基复合物主体的红光器件最高外量子效率为21%,相比于传统CBP单主体红光器件提高了44%;降低掺杂浓度,利用激基复合物主体和掺杂剂之间的不完全能量传递,实现激基复合物主体和掺杂剂的同时发光,获得了最高电流效率、功率效率和外量子效率分别为41.2 cd/A、43.1 lm/W和19.5%的白光有机发光二极管。研究表明,这种基于激基复...

硫代硫酸钠硫化废酸中铜离子反应行为的研究
引用本文: 王星凯,李一兵,张忠林,乔冉冉,李瑜,刘世斌.硫代硫酸钠硫化废酸中铜离子反应行为的研究[J].太原理工大学学报,2022,53(01):27-35;HTMLPDF浏览:摘要↓

铜冶炼烟气制酸系统废酸中的Cu等元素具有较高的提取价值。针对S2O2-3沉淀Cu2+反应过程,通过实验、热力学计算、产物表征,比较系统地考察分析Cu2+沉淀反应途径。实验测定硫化体系中主反应与副反应的动力学参数以明确影响反应速率的因素及其规律。实验结果表明:S2O2-3与Cu2+二者直接参与反应生成CuS,且在反应过程中伴有S2O2-3与H+的歧化副反应。S2O2-3+Cu2+的反应级数高于S2O2-3+H+的反应级数,且前者的反应活化能大于后者的反应活化能,故增加硫化剂的浓度、升高反应温度均可明显提高主反应的选择性。在反应温度为80 ℃、S2O2-3摩尔数与C...

PVDF中空纳米纤维的制备及其固定化酶的性能研究
引用本文: 刘瑞红,周全,杨帆,吴丽杰,任瑞鹏,吕永康.PVDF中空纳米纤维的制备及其固定化酶的性能研究[J].太原理工大学学报,2022,53(01):36-43;HTMLPDF浏览:摘要↓

利用同轴静电纺丝技术,制备了表面多孔的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纳米纤维膜,并通过在内芯纺丝液中添加多巴胺,在固定化过程中多巴胺原位聚合生成聚多巴胺,将漆酶和辣根过氧化物酶固定在PVDF中空纳米纤维的内空腔中。通过优化同轴静电纺丝参数,探讨了外壳纺丝液中PVDF良溶液和不良溶液的溶剂比、纺丝温度、干燥条件对PVDF中空纳米纤维膜载体结构的影响,测试了固定化酶的中空纳米纤维的表面亲疏水性、酶的催化活性和稳定性,并分析了结构对固定化酶性能的影响。结果显示固定化酶活性保持了游离酶的80%;储存7 d后固定化酶的活性仍为初始活性...

甘氨酸席夫碱Cu配合物催化还原去除锅炉给水中溶解氧的探讨
引用本文: 张恒瑞,梁美生,陈曦,陈广得.甘氨酸席夫碱Cu配合物催化还原去除锅炉给水中溶解氧的探讨[J].太原理工大学学报,2022,53(01):44-50;HTMLPDF浏览:摘要↓

采用分步合成法制备合成了用于催化碳酰肼去除给水中DO的甘氨酸席夫碱Cu配合物催化剂,考察了反应温度、pH值、催化剂质量浓度和碳酰肼投加量对催化除氧性能的影响,并确定了反应的最佳条件。在反应温度为45 ℃、碳酰肼投加量为理论量的2倍、溶液初始pH值为8、催化剂质量浓度为0.01 g/L时,在反应5 min后,DO的去除率便可以达到94.8%.同时通过元素分析、红外光谱、紫外光谱表征对催化剂的结构进行分析表征,Cu与甘氨酸席夫碱配体成功配合,且—CN—、—COO—、Ar—O—参与了和Cu的配位。该配合物在常低温下也能快速反应,达到去除水中DO的目的...

第九届中国计算机学会大数据学术会议论文选登


引用本文: 王莉.序[J].太原理工大学学报,2022,53(01):51;HTMLPDF浏览:摘要↓

nan...

新冠肺炎CXR图像分类新模型COVID-SERA-NeXt
引用本文: 谢娟英,夏琴.新冠肺炎CXR图像分类新模型COVID-SERA-NeXt[J].太原理工大学学报,2022,53(01):52-62;HTMLPDF浏览:摘要↓

新型冠状病毒(COVID-19)感染者胸部X射线(Chest X-ray,CXR)图像不同于正常人,是诊断的有效依据。在ResNeXt模型基础上,加入交叉堆叠的通道注意力模块和残差注意力模块以及提出的维度降解模块,提出了针对COVID-19 CXR图像分类的COVID-SERA-NeXt模型。对公开访问的基准数据集COVIDx进行图像分类,实验结果显示,提出的COVID-SERA-NeXt模型在多项指标上优于其基础模型ResNeXt,其中准确率、宏召回率分别提高到96.11%、95.46%.经过ChestX-ray8医学图像预训练的COVID-SERA-NeXt模型对COVIDx数据集的分类性能更进一步提升。...

基于多跳注意力的实体关系联合抽取方法及应用研究
引用本文: 王红,吴燕婷.基于多跳注意力的实体关系联合抽取方法及应用研究[J].太原理工大学学报,2022,53(01):63-70;HTMLPDF浏览:摘要↓

针对现有方法中缺乏实体之间潜在的隐性关系挖掘和头实体信息提取不够充分的问题,提出了一种头实体增强的多跳注意力隐性关系联合挖掘模型MultiAir(multihop attention implicit relations joint mining method).该方法首先使用BERT(bidirectional encoder representations from transformers)模型对输入句子进行特征编码并通过Sigmoid函数预测出头实体的位置,然后通过双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)对头实体进行特征增强。在充分利用头实体的深层信息后,输出多关系尾实体可能的开始和结束位置,最后...

大范围低压供电区电力消费及窃电规律研究
引用本文: 陈曦,,宋纯贺,王天然.大范围低压供电区电力消费及窃电规律研究[J].太原理工大学学报,2022,53(01):71-79;HTMLPDF浏览:摘要↓

针对国内外在220 V和380 V供电电压的低压地区电力消耗的研究较少,很难探究实时线损的问题。对供电、用电、线损、窃电4个方面进行数据分析,建立统计模型与聚类模型,探索电力消费和窃电的规律。利用时间序列分析、频谱分析、概率密度函数、互补累积分布函数的统计模型进行分析。结果表明窃电用户用电周期是正常用户的2倍,窃电用户的日均用电量大于正常用户,窃电用户在台区线损率大于40%时数量激增,线损率到达65%时数量放缓,可以优先排查此区间的台区。基于时间序列相似度度量和kmeans聚类相结合的聚类模型,将566个台区365维的时间序...

一个新的上下文感知类案匹配与推荐方法
引用本文: 许梓涛,黄炳森,潘微科,明仲.一个新的上下文感知类案匹配与推荐方法[J].太原理工大学学报,2022,53(01):80-88;HTMLPDF浏览:摘要↓

根据现有的类案推荐方法得到的相似案件,其精确度通常很难满足法官的需求,辅助判案效果有限。为此,提出了一个基于上下文感知的类案匹配和推荐模型(CASCMR).模型为实现端到端高效率的文本匹配与推荐,使用多语义文档表达框架,并通过文本向量预先计算与存储,减少匹配时间,进而提高效率。具体而言,为了更好地对法律长文本进行建模,CASCMR使用BERT对数据进行编码,利用其注意力机制捕获文本长距离依赖信息。同时,考虑法律文本从局部到全局的信息,利用双向LSTM和CNN分别获取文本的上下文信息和局部语义特征,提高法律文本的表征能力,从...

基于帕累托效应视角下的推荐系统多角度公平性
引用本文: 杜清月,黄晓雯,桑基韬.基于帕累托效应视角下的推荐系统多角度公平性[J].太原理工大学学报,2022,53(01):89-97;HTMLPDF浏览:摘要↓

提出了一种从帕累托视角解决推荐系统多角度公平性的方法,通过对抗正则化器消除用户嵌入中的敏感属性信息,采用基于曝光的负采样策略提高推荐系统的准确率,从而达到帕累托最优。并且,基于曝光的负采样策略在一定程度上解决物品曝光偏差的问题,保证了物品角度公平性,实现了用户、物品的多角度公平性。实验结果表明,该方法在保证推荐准确率的同时有效提高了用户和物品角度的公平性。...

土木工程

盾构隧道开挖面失稳破坏机理及土拱效应研究综述
引用本文: 雷华阳,刘敏.盾构隧道开挖面失稳破坏机理及土拱效应研究综述[J].太原理工大学学报,2022,53(01):98-117;HTMLPDF浏览:摘要↓

针对当前国内外盾构隧道开挖面失稳机理研究现状进行了系统概括和评述,并重点探讨开挖面失稳研究中的土拱效应问题。盾构隧道开挖面失稳机理包括失稳过程、失稳模式和失稳模型研究。盾构隧道开挖面失稳过程中土拱效应包括盾构开挖面失稳破坏过程土拱效应演化研究和考虑土拱效应影响的盾构开挖面失稳模型研究两部分。在此基础上进一步提出基于土体三向压力时空变化规律揭示开挖面失稳破坏机理,进行开挖面失稳过程空间三维土拱效应演化规律,以及空间物理土拱演化及相应计算方法应用的未来研究方向及建议。...

复合扭转刚度退化对吸收塔厂房结构抗震性能影响分析
引用本文: 宋波,肖楠,徐明磊,锹田泰子.复合扭转刚度退化对吸收塔厂房结构抗震性能影响分析[J].太原理工大学学报,2022,53(01):118-128;HTMLPDF浏览:摘要↓

烟气脱硫吸收塔中的石灰石浆液和氧化空气都由吸收塔(absorber feed tank,AFT)氧化风机房供给。针对贵州织金某脱硫系统AFT工业厂房实际工程抗震设计需求,分析复合抗扭刚度对结构抗震性能的影响,对该混凝土厂房进行了结构监测与有限元分析。基于数值模型比较了钢筋劣化混凝土覆盖层脱落前后的弯矩曲率以及位移时程,分析了复合抗扭刚度退化对结构抗震性能以及塑性率的影响,结果表明混凝土柱损伤后,复合抗扭刚度明显退化,结构的加速度峰值降低13%,残余位移增大19%,最大反应塑性率在620 cm/s2地震波作用下增大57%,抗震性能显著降低。这...

颗粒堆积体各向异性及宏细观力学特性的三维离散元模拟研究
引用本文: 莫品强,赵子露,胡裕琛,李国耀,林浩东.颗粒堆积体各向异性及宏细观力学特性的三维离散元模拟研究[J].太原理工大学学报,2022,53(01):129-139;HTMLPDF浏览:摘要↓

烟气脱硫吸收塔中的石灰石浆液和氧化空气都由吸收塔(absorber feed tank,AFT)氧化风机房供给。针对贵州织金某脱硫系统AFT工业厂房实际工程抗震设计需求,分析复合抗扭刚度对结构抗震性能的影响,对该混凝土厂房进行了结构监测与有限元分析。基于数值模型比较了钢筋劣化混凝土覆盖层脱落前后的弯矩曲率以及位移时程,分析了复合抗扭刚度退化对结构抗震性能以及塑性率的影响,结果表明混凝土柱损伤后,复合抗扭刚度明显退化,结构的加速度峰值降低13%,残余位移增大19%,最大反应塑性率在620 cm/s2地震波作用下增大57%,抗震性能显著降低。这...

聚丙烯纤维表面改性对水泥土干缩性能的影响
引用本文: 徐亚星,姚鑫,庄妍,胡顺磊,董晓强.聚丙烯纤维表面改性对水泥土干缩性能的影响[J].太原理工大学学报,2022,53(01):140-148;HTMLPDF浏览:摘要↓

利用数字图像(DIC)技术来评估纤维表面改性(碱处理、酸处理及硅烷偶联剂处理)和纤维掺量(0%,0.25%,0.5%,1%)缓解水泥固化高含水量软土路基干缩开裂的特性,并量化和比较干缩过程中试样表面的应变、裂缝长度及裂缝面积,从而评估纤维表面改性和掺量对裂缝的限制程度。此外,还测量了干缩过程中试样的水分变化,以加深对干缩行为的了解,并运用SEM和压汞法揭示纤维改性加固水泥土的机理。结果表明,纤维改性能有效降低试样表面的最大拉伸和压缩应变、裂缝长度及裂缝面积,其中,经硅烷偶联剂改性的纤维能够显著降低试样干缩开裂的程度,从而...

细部构造措施对复杂相贯节点静力性能影响的有限元分析
引用本文: 刘宇雄,范建军,刘展翔,焦晋峰,雷宏刚.细部构造措施对复杂相贯节点静力性能影响的有限元分析[J].太原理工大学学报,2022,53(01):149-155;HTMLPDF浏览:摘要↓

相贯节点的承载性能主要取决于其节点域内细部构造措施。以太原南站屋面焊接相贯节点空间钢桁架下弦68#节点为研究对象,采用静力足尺试验和数值有限元方法探讨其节点域细部构造措施对节点静力性能的影响。研究表明:提出的 “混凝土+横隔板”构造措施完全能够满足相贯节点力学性能的需求;节点极限承载力与横隔板布置存在合理匹配区间,以“C40+5道横隔板”布置其承载力最佳,为设计荷载值的2.06倍;与横隔板布置相较,节点域内填充混凝土对其极限承载力贡献率由54.16%逐渐下降至5.05%;节点域填充混凝土的强度等级对其极限承载力影响不显著...

山岭综合管廊施工期围岩稳定性分析
引用本文: 袁鸿鹄,谢文杰,李宏恩.山岭综合管廊施工期围岩稳定性分析[J].太原理工大学学报,2022,53(01):156-161;HTMLPDF浏览:摘要↓

围岩稳定性问题是山岭综合管廊勘察设计及施工中的重要问题。以冬奥会综合管廊DK6+180断面为背景,利用反演得出的围岩变形模量进行围岩稳定性分析。研究结果表明:随着折减系数的增加,围岩强度参数逐渐减小,拱顶沉降和净空收敛都逐渐增大,围岩塑性区范围也线性增加;折减系数达到3.5时,塑性区已经贯通到地表,此时围岩拱顶沉降和净空收敛都无限大,说明围岩已经达到极限稳定状态;综合围岩塑性区分布和围岩变形计算分析结果,判定此断面围岩稳定安全系数为3.5.研究成果对于类似山岭综合管廊围岩稳定性分析具有借鉴和参考价值。...

信息与计算机

5G高能效LoRa融合架构的智能电网覆盖增强策略
引用本文: 张建亮,巫健,薛泓林,李洋,马军伟,赵敏,胡峰.5G高能效LoRa融合架构的智能电网覆盖增强策略[J].太原理工大学学报,2022,53(01):162-168;HTMLPDF浏览:摘要↓

针对智能电网(smart grid,SG)存在的多样化5G盲区及广域监测需求,提出了5G LoRa融合网络IoT监测策略以实现全方位、大覆盖、零接线、实时监测。基于LoRa线性多跳实现Ad-Hoc网络,并结合5G LoRa智能网关完成了网络融合架构。实测验证了平台能够执行5G盲区和广域SG IoT监测,信息采集准确,系统运行稳定。同时,提出了一种基于Charnes-Cooper变换和Lagrange Multiplier迭代算法的非凸松弛优化资源配置策略,实现了能源效率最大化Ad-Hoc网络部署方案。仿真结果验证了LoRa集群部署时存在的节点部署密度和资源最优配置,证明了提出的优化方案及模...

基于视频码流的交通标志检测
引用本文: 杨京晶,李付江,张起贵.基于视频码流的交通标志检测[J].太原理工大学学报,2022,53(01):169-174;HTMLPDF浏览:摘要↓

为提高自然场景下交通标志检测实时性差的问题,提出了一种基于视频码流的交通标志检测方法。此方法充分利用编码块像素之间的相关性和码流中能体现的不同交通标志颜色特征和边缘特征,通过分析视频码流帧内预测模式、像素残差分布情况值和像素残差信息,对交通标志进行目标粗定位;通过分析视频码流帧间预测码流预测模式、像素残差分布情况值和运动矢量信息,对交通标志检测进行修正。此方法避免了视频解码过程中整数IDCT变换、反量化、重构和环路滤波等耗时的操作。基于中国交通标志数据库(CCTSDB)的实验获得了96.9%检测率和4.3%误检率,该...

基于医学征象的3D肺结节交替优化检索方法
引用本文: 张娅楠,赵涓涓,武炜,耿鑫,侯国杰.基于医学征象的3D肺结节交替优化检索方法[J].太原理工大学学报,2022,53(01):175-182;HTMLPDF浏览:摘要↓

为解决人工诊断和检索过程繁琐、误诊率高、数据量大以及哈希码稀疏等问题,提出一种基于多标签语义监督的3D ResNet网络,对肺结节的医学征象进行量化,构建多标签数据集相似矩阵;通过三线性插值方法构造3D肺结节块,利用相似性度量设计损失函数进行3D特征学习并提出交替最小化优化方法进行优化,提高网络特征的表征能力,解决由于离散的哈希码而不能使用传统方法进行求解的难题,学习到紧密表达的哈希码。实验结果表明,利用本文提取的3D特征进行检索,平均准确率提高18.5%,在扩充的公开数据集以及合作医院数据集上可以达到94.83%的平均检...


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