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利用酸活化粘土优化生物气提纯过程中的CO₂/CH₄选择性:响应面研究
酸激活蒙脱石在CO₂/CH₄分离中的应用研究摘要部分揭示了研究核心目标:通过优化酸激活工艺参数,提升蒙脱石(MMT)作为生物天然气升级吸附剂的综合性能。研究采用响应面法(RSM)系统考察了盐酸浓度(0.5-4.0N)、处理温度(80-120℃)和反应时间(60-360分钟)三个关键参数对CO₂吸附容量(1.76 mmol/g)和选择性(121)的影响。通过17种酸处理样品的对比实验,建立了吸附性能与工艺参数的数学模型,最终确定最佳条件为1.9N HCl、28℃反应247分钟。研究证实酸处理可显著提升材料比表面积(达194 m²/g)和孔体积(0.43 cm³/g),其机理涉及蒙脱石层间结构的重
来源:Sustainable Materials and Technologies
时间:2025-12-24
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一种短期峰值削减模型,用于风能-太阳能-抽水蓄能发电系统,该模型通过动态模糊聚类算法充分利用了储能系统的灵活性
该研究提出了一种多向量点对点(P2P)能源交易框架,重点解决当前能源系统向分布式、多向量协同转型中的关键问题。研究团队通过整合电力、热能、冷能等多向量交易机制,构建了首个无需中央协调的多向量P2P自主交易系统,并在蒙特西特修道院的真实场景中验证了其可行性。### 核心研究背景与问题全球能源系统正经历从集中式向分布式架构的深刻变革。分布式能源资源(DER)的快速增长,特别是光伏、储能及多向量转换设备的普及,对传统电力市场模式形成挑战。当前研究多集中在单一向量(如电力)的P2P交易,而多向量协同交易在物理损耗、转换效率、交易机制设计等方面存在显著差异。具体挑战包括:1. **物理约束复杂性**:不
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-12-24
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印度清洁烹饪使用情况的建模:可持续发展趋势与估算
本研究聚焦于风能、太阳能与抽水蓄能电站联合系统(WSPHSS)的短期电力调度优化,旨在通过抽水蓄能电站的灵活调节能力解决可再生能源波动性与电网负荷不匹配的难题。通过构建多场景协同优化与动态聚类分析框架,研究成功实现了对系统负荷峰谷差的显著降低,为高比例可再生能源并网提供了技术支撑。### 研究背景与问题定位全球能源结构转型背景下,风电、光伏等可再生能源装机容量持续攀升。然而,这些电源的强间歇性与自然条件关联性导致出力预测存在双重不确定性:既包含自然波动(aleatory uncertainty)的随机性,也涉及预测模型误差(epistemic uncertainty)。传统调度方法难以有效应对
来源:Sustainable Futures
时间:2025-12-24
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利用不含贵金属的BiOX(X = Cl, Br, I)-TiO₂复合材料,在太阳能驱动下实现光催化甘油和葡萄糖的重整反应
本研究聚焦于开发高效、低成本的太阳能驱动催化剂系统,以实现生物质衍生物(如甘油和葡萄糖)的高值化光催化转化。研究者以BiOX(X=Cl, Br, I)半导体为基础,通过简单球磨法与商用TiO₂ P25复合,构建了新型光催化体系。该体系在可见光至紫外光照射下展现出优异的催化性能,特别是在无贵金属助剂的情况下实现氢气与高附加值化学品同步生产。**催化剂设计与制备创新**研究团队采用低温共沉淀法成功制备了BiOCl、BiOBr和BiOI三种光催化剂。通过机械球磨将BiOX与TiO₂ P25复合,避免传统高温烧结带来的结构损伤。XRD分析证实复合物中BiOX与TiO₂形成了稳定的异质结构,SEM和TE
来源:Sustainable Materials and Technologies
时间:2025-12-24
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富含碳的钾聚(庚嗪亚胺)用于通过直接的光载流子氧化还原途径实现水的高化学计量还原为氢气以及甘油氧化为高价值产物
本研究针对光催化制氢与甘油氧化耦合反应体系开展系统性研究,成功开发了具有高碳氮比特征的钾多(庚三嗪亚胺)材料(CKPHI),为太阳能转化化学能提供了创新解决方案。通过引入超分子复合物中的三聚氰胺(MA)、氰尿酸(CA)和2,4,6-三氨基吡啶(TAP)三元体系,采用离子热处理技术实现了氮原子在共轭芳香π框架中的可控置换。实验发现,当TAP与MA的摩尔比从0.04逐步提升至0.08时,材料碳氮比(C/N)从4.0增至8.0,同时表面缺陷态密度显著降低。这种结构调控有效优化了光吸收光谱(可见光区域吸光度提升32%),并形成梯度电荷分离机制。在催化性能测试中,Pt负载的CKPHI8在10%甘油水溶液
来源:Sustainable Materials and Technologies
时间:2025-12-24
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综述:先进的高熵LDH电催化剂:用于碱性氧释放反应的合成与性能提升策略
高熵层状双氢氧化物(HE-LDHs)作为碱性析氧反应(OER)催化材料的最新研究进展摘要部分系统阐述了高熵层状双氢氧化物材料在碱性OER领域的应用前景。该材料通过整合高熵效应与层状双氢氧化物结构优势,在保持多元素协同作用的基础上,实现了三维结构的精准调控。研究团队重点探讨了元素配比设计(至少包含四种主要元素)、合成工艺优化(水热法、共沉淀法等)以及后处理技术(退火、表面修饰)等关键路径。实验表明,采用梯度元素掺杂策略的HE-LDHs催化剂在1M KOH电解液中展现出322mV的过电位(电流密度10mA/cm²),且经过48小时稳定性测试后活性保持率超过92%。材料表面修饰技术有效提升了电子传输
来源:Sustainable Materials and Technologies
时间:2025-12-24
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对小尺度水平轴风力涡轮机部分跨度叶片效应的实验研究
本文针对小型水平轴风力涡轮机(ss-HAWT)叶片开槽结构对功率性能的影响展开系统性研究。研究团队通过实验与流动可视化技术,对比分析了基准模型(B1)与四种开槽变体(M1-M4)在300rpm和400rpm工况下的气动性能,揭示了开槽机制对能量捕获效率的优化作用。在叶片设计方面,研究采用Clark-Y翼型作为基础模板,通过Schmitz方程优化叶片扭转角与展弦比分布。值得关注的是,所有实验模型均采用生物降解材料PLA经3D打印成型,确保结构稳定性与表面光洁度(Ra≤1.108μm)。开槽设计创新性地引入三个关键几何参数:入口压力侧半径(r_p)、出口吸力侧半径(r_t)和Coanda半径(r_
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-12-24
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基于线性循环分布的低水头可逆抽水蓄能机组在抽水模式下的优化设计
该研究针对低头可逆抽水蓄能电站泵送模式下的液压性能优化问题,提出了一种线性化环流分布设计方法,并通过数值模拟验证了其有效性。研究系统性地探讨了多参数耦合优化对低头可逆抽水蓄能系统性能的影响机制,建立了包含速度场均匀性、压力分布优化、涡量强度抑制及湍流熵产降低的综合评价体系,为未来高效抽水蓄能装置设计提供了理论依据。研究背景方面,低头可逆抽水蓄能系统因地形条件限制具有独特的应用价值,但其泵送模式下的效率提升仍面临技术瓶颈。现有研究多聚焦于单个参数优化,缺乏多因素协同作用分析,且对优化机理的物理本质理解不足。该研究通过引入线性化环流分布策略,结合参数化设计方法与正交试验法,实现了对叶轮与导叶关键参
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-12-24
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一种可解释(可解读)的堆叠集成机器学习模型,用于实时和短期海浪高度的精准预测
在海洋可再生能源的开发中,波浪能因其高能量密度和广泛分布成为研究热点。然而,波浪高度预测需要同时满足高精度与可解释性要求,这对传统数值模型和机器学习方法提出了挑战。数值模型如SWAN和WAVEWATCH III虽能模拟物理机制,但依赖复杂的数据输入和计算资源,难以满足实时预测需求。相比之下,机器学习模型如LSTM和TCN-LSTM在时间序列预测中表现优异,但存在特征解释性差、模型间冗余度高的问题。针对这些缺陷,Mie Wang团队提出了一种融合堆叠集成学习与SHAP可解释性框架的波浪高度预测方法,在2016年北美大西洋和墨西哥湾两个浮标站点的实测数据上验证了其有效性。研究首先建立了包含九种异构
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-12-24
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AQUASENSE-AMC:一种用于水下物联网网络中高效通信的自适应调制控制模型
underwater communication technology faces three critical challenges: energy inefficiency, limited adaptability to dynamic environments, and unbalanced performance between long-range acoustic links and high-speed optical links. Current solutions often rely on static parameters that fail to address t
来源:Sustainable Computing: Informatics and Systems
时间:2025-12-24
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EAURP:一种适用于安全移动自组织网络的节能且具备信任感知功能的不可观测路由协议
本文针对移动自组织网络(MANETs)中存在的能量效率不足、安全机制薄弱及路由可观测性过高等问题,提出了一种新型能量感知不可观测路由协议(EAURP)。该协议通过融合动态拓扑适应、实时能耗监控和轻量级加密技术,在保障通信隐私的同时显著提升网络生命周期。研究团队通过NS2仿真平台验证了该方案在节点密度、移动性等关键参数下的优越性能,其创新点主要体现在三个维度:在能量管理层面,协议采用双向监测机制:首先通过PT_NID(节点身份标识)和PT_GID(地理标识)包实时采集相邻节点的剩余电量,建立动态能耗评估模型。当检测到某中继节点剩余电量低于阈值(该阈值根据网络负载动态调整)时,系统自动触发PT C
来源:Sustainable Computing: Informatics and Systems
时间:2025-12-24
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利用VANET(车对一切网络)和基于深度学习的大数据分析,在智能电网中进行智能决策
随着电动汽车(EV)和可再生能源(RE)在现代电力系统中的普及应用,电网的稳定性、峰值负荷管理及运营效率面临显著挑战。智能电网(SG)作为电力系统的数字化升级方向,通过集成物联网传感器、实时通信网络和人工智能技术,正逐步取代传统电力架构。然而,当EV渗透率超过15%时,其充电需求与间歇性可再生能源的波动性叠加,容易导致电网过载、供需失衡等问题。本研究提出了一套融合VANET通信与深度学习技术的智能决策框架,旨在构建适应高并发EV接入和动态RE输出的新型电网管理范式。在技术架构层面,研究团队创新性地将企鹅群优化算法与深度信念网络结合,形成EPC-DB-AttLSTM模型。该框架包含三个核心模块:
来源:Sustainable Computing: Informatics and Systems
时间:2025-12-24
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玉米秸秆水热炭化制备多孔碳材料及其在能源存储中的应用进展
随着全球对可持续能源存储解决方案的需求日益增长,开发环境友好、成本低廉的电极材料成为科研界和产业界关注的焦点。传统的碳电极材料,如活性碳、石墨烯、碳纳米管等,虽然性能优异,但其生产往往依赖于化石资源,且制备过程能耗高、可能产生大量二氧化碳排放,这与可持续发展的理念相悖。因此,寻找可再生的、绿色的碳源成为当务之急。木质纤维素生物质,作为地球上最丰富的可再生资源之一,因其来源广泛、成本低廉且不与人争粮,被视为制备多孔碳材料的理想前体。其中,玉米作为全球第二大广泛种植的作物,其收获后产生的大量玉米秸秆(包括叶子、茎秆、穗轴等)是一种极具潜力的原料。然而,如何高效、绿色地将这些生物质废弃物转化为高性能
来源:Sustainable Chemistry for Energy Materials
时间:2025-12-24
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利用智能传感器系统进行红外温度测量的实时发射率估算
本文聚焦于感应烹饪炉温度控制中的核心难题——非接触式红外测温中物体发射率的不确定性,通过开发具备智能表面属性识别能力的传感器系统,实现了温度测量的精准化突破。研究团队来自伊斯坦布尔技术大学机电工程系,与Beko公司中央研发部门合作,针对家用感应炉的温度控制精度问题进行了系统性创新。感应烹饪炉的核心优势在于电磁感应直接加热,相比传统燃气或电炉具有能效比高(可达85%-90%)、热惯性小、安全性强的特点。然而,其闭环控制系统的精度高度依赖温度传感器的可靠性。红外测温技术虽已广泛应用,但在烹饪场景中面临独特挑战:不同材质的锅具(如不锈钢、铝、铸铁)表面特性差异显著,导致发射率动态变化。国际文献显示,
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-12-24
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一种具有应力隔离功能的高精度、高灵敏度的共振式差压传感器
在精密压力测量领域,差压(DP)传感器因其高精度、高分辨率和准数字输出的特点备受关注。本研究针对现有DP传感器存在的灵敏度不足、热应力敏感等问题,提出了一种基于复合敏感膜和水平隔离结构的共振式差压传感器解决方案。通过结构创新与工艺优化,该传感器在-10至10 kPa压力范围内实现了538.76 Hz/kPa的高差压灵敏度,同时将静压灵敏度控制在1.28 ppm/kPa量级,其温度漂移性能与未组装器件相当,验证了设计的可靠性。**核心创新点与实现路径**1. **复合敏感膜结构设计** 研究突破传统单层膜结构限制,采用三层复合结构:底层为硅基支撑层,中间为功能敏感层(厚度优化至5μm以下),上
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-12-24
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基于聚合物纳米复合材料的宽带玻尔计在微波场分布测量中的应用开发
微波宽频带吸收材料与bolometer阵列的协同成像研究在微波成像领域,传统方法存在诸多技术瓶颈。常规微波吸收材料普遍存在带宽受限(通常不足5GHz)、结构厚重(厚度多超过1mm)以及角度敏感性等缺陷。这些特性导致其在动态成像场景中难以满足实际需求,同时给设备设计带来体积重量增加的挑战。针对这些问题,研究团队创新性地提出基于宽频带吸收材料与商用热敏电阻协同工作的bolometer阵列解决方案。材料体系构建方面,研究团队采用多壁碳纳米管(MWCNT)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的复合薄膜作为微波吸收层。通过溶剂铸造工艺制备的复合薄膜在8-40GHz频段展现出稳定的介电性能,其厚度仅控制在0.3
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-12-24
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FUSE-Net:一种混合集成学习框架,用于保护非洲智能交通网络中的基于云的智能运输系统安全
这篇研究聚焦于为非洲智能交通系统(ITS)中的云平台设计高精度、低误报率的入侵检测框架。研究团队提出FUSE-Net,通过融合多模型优势与动态优化机制,有效应对非洲智能城市中复杂的网络威胁。以下从研究背景、技术路径、实验验证及实际应用价值四个维度进行解读:**一、研究背景与问题分析**非洲智能城市正加速部署基于云计算的实时交通管理系统,但面临双重挑战:一方面需处理海量异构数据(如Kigali的V2I通信数据、Lagos的物流流量统计),另一方面传统安全方案难以适应新型攻击(如针对非洲特定通信协议的DDoS)。研究显示,尼日利亚等地的云交通系统日均遭遇300+次异常流量,其中仅12%通过传统规则
来源:Scientific African
时间:2025-12-24
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在低收入和中等收入国家(LMICs)的基础设施项目中,指导委员会(Steering Committees)能否成为治理问题的解决方案?
马拉维大型基础设施项目治理效能比较研究摘要本研究通过对比分析马拉维三个高价值基础设施项目的治理结构,揭示了项目 steering committees(PSCs)与 implementation units(PIUs)在防控腐败、提升透明度方面的差异化效能。研究选取 irrigation(灌溉)、road transport(公路)、railway(铁路)三大领域典型案例,发现法定授权的PSC模式能有效整合多元利益相关方,形成制衡机制,而单纯依赖PIUs或非正式协调机制的项目则普遍存在监督失效、决策封闭等问题。特别值得注意的是,捐赠方在强化财务审计与信息披露方面的作用,需与本土治理框架形成互补
来源:Scientific African
时间:2025-12-24
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Pentadesma butyracea树胶对对乙酰氨基酚片机械性能的粘合效果评估
本研究由加纳科特布塞大学药学院团队完成,旨在评估本地特有的Pentadesma butyracea树胶作为片剂粘合剂的应用潜力。研究团队通过系统化的实验设计,对比分析了PBG与常规粘合剂阿克苏胶(acacia)在相同配方条件下的性能表现,为开发本土化制药辅料提供了科学依据。### 一、研究背景与意义天然树胶作为制药辅料具有安全性高、成本低廉、易于获取等优势,全球范围内已有50余种天然树胶被批准用于片剂制造。然而,非洲地区约78%的制药企业仍依赖进口辅料,导致生产成本居高不下。本研究选取加纳本地球胶PBG,通过系统性测试验证其作为片剂粘合剂的可行性,填补了该领域在本地化辅料研究方面的空白。###
来源:Scientific African
时间:2025-12-24
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综述:整合组学分析发现了一种有害的蛋白质变异(KIF1B中的变异),该变异增加了颅面微小症的风险
瓦希德·阿沃托耶(Waheed Awotoye)|佩德罗·A·桑切斯-拉拉(Pedro A. Sanchez–Lara)|斯蒂芬·叶恩(Stephen Yen)|艾米丽·法罗(Emily Farrow)|曹霍军(Huojun Cao)|阿琳·佩特林(Aline Petrin)|莉娜·莫雷诺·乌里韦(Lina Moreno Uribe)|维拉萨特普鲁什·阿拉雷迪(Veerasathpurush Allareddy)|尚卡尔·伦加萨米·维努戈帕兰(Shankar Rengasamy Venugopalan)美国爱荷华州爱荷华市爱荷华大学口腔健康研究所部分内容摘要人类颅面超级增强子中CFM基因的富集
来源:Sages-Femmes
时间:2025-12-24