研究综述

• 滤波辨识(2):有限脉冲响应滑动平均系统的滤波增广迭代参数估计

  丁锋;刘喜梅;

  基于系统的观测输入输出数据，利用迭代搜索和滤波辨识理念，研究和提出了有限脉冲响应滑动平均系统的滤波增广梯度迭代辨识方法、滤波增广最小二乘迭代辨识方法、滤波多新息增广梯度迭代辨识方法、滤波多新息增广最小二乘迭代辨识方法，以及引入加权因子和遗忘因子的滤波增广迭代辨识方法等。提出的滤波增广迭代辨识方法可以推广到其它有色噪声干扰下的线性和非线性多变量随机系统中。

  2022年05期 v.43;No.198 1-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K]
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化学化工

• Hβ分子筛催化α-蒎烯二聚反应的研究

  朱本强;袁冰;于凤丽;解从霞;

  探讨了α-蒎烯二聚反应中Hβ分子筛催化剂的煅烧温度、煅烧时长、用量及催化温度和时间的影响，并考察了催化剂的稳定性。在经550℃煅烧1 h的1.5 g·mL~(-1) Hβ分子筛作用下，5 mL α-蒎烯于110℃反应8 h的优化条件下，可获得99.91%的转化率和84.48%二聚选择性。回收再用的分子筛使用8次后也保持着良好的转化率和聚合产物的选择性。

  2022年05期 v.43;No.198 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
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• 以废糖蜜和煎炸废油为原料生产槐糖脂

  罗成坤;胡琳慧;梁生康;李俊峰;

  以Starmerella bombicola O-13-1为生产菌，利用废糖蜜和煎炸废油作为发酵底物生产槐糖脂。采用单次单因素实验法优化了发酵培养基配方。同时探究了槐糖脂的温度、pH和盐度稳定性。结果表明：O-13-1菌株利用废糖蜜和煎炸废油作为底物发酵生产槐糖脂的最佳培养基组成：酵母粉5 g·L~(-1),蔗糖糖蜜120 g·L~(-1),煎炸废油60 g·L~(-1)。分3次加入，经96 h摇瓶发酵，最终槐糖脂产量为51.78 g·L~(-1),比优化前增加了16.62%。所产槐糖脂生物表面活性剂具有良好的表面活性和乳化性能，在20℃下能使纯水的表面张力降低至36.8 mN·m~(-1),临界胶束浓度(CMC)为0.053 mmol·L~(-1)(36.26 mg·L~(-1)),其表面活性可在较宽温度范围内(10～90℃)保持基本不变，并可在0～21%的NaCl溶液中和pH为3～14范围内保持良好的表面活性。以废糖蜜和煎炸废油为双碳源发酵制备槐糖脂的原料成本比大豆油降低22.96%,不仅大大节约了槐糖脂的发酵生产成本，同时实现了废糖蜜和煎炸废油的资源化利用。

  2022年05期 v.43;No.198 20-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 647K]
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• Co-Mo-B/MCM-41催化剂对亚硫酸镁的催化氧化

  徐嘉宁;昌晶;

  采用浸渍-还原法合成了非晶态Co-Mo-B/MCM-41催化剂，应用于亚硫酸镁(MgSO_3)催化氧化体系。运用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析手段对催化剂的形貌结构进行表征。在曝气条件下研究了Co-Mo-B/MCM-41催化剂的MgSO_3催化氧化性能及机理，结果表明：在n(Co)/n(Mo)=7/1,pH=8,T=318 K,空气流量为60 L·h~(-1),MgSO_3加入量为50 g·L~(-1),催化剂浓度为1 g·L~(-1)的反应条件下，MgSO_3氧化速率达到0.107 9 mmol·(L·s)~(-1)。通过自由基猝灭实验和电子顺磁共振(EPR)测试表明提高氧化速率的主要原因是催化氧化过程中产生的具有高活性的O_2~(·-)。

  2022年05期 v.43;No.198 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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• Ru/TiO_2-P催化剂的制备及其电催化析氢性能

  周士正;秦清;刘希恩;唐林生;

  采用一步低温水热法和后续磷化处理制备了Ru/TiO_2-P催化剂。利用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X-射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行了表征。研究了该催化剂在0.5 mol·L~(-1) H_2SO_4溶液中的电催化析氢性能，达到10 mA·cm~(-2)的电流密度时过电势仅为55 mV且经过2 000圈的循环伏安测试后催化活性没有衰减，表明其良好的电催化析氢活性和稳定性。这种优异的性能主要归因于两个方面：(1)磷化过程调控晶粒尺寸，形成更多的粒子间晶界，暴露更多的活性位点；(2)增磷反应后磷以PO_4~(3-)形式存在，其氧原子可作为H~*吸附位点，增强了催化剂对H~*中间体的吸附能力，从而提升催化剂活性。

  2022年05期 v.43;No.198 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 523K]
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• Vulcan XC-72R掺杂的MOF衍生CoP-C制备及其电催化析氢性能

  李明;郭志岩;杜芳林;

  通过溶液浸渍法，油浴，煅烧等手段制备Vulcan XC-72R掺杂的MOF衍生CoP-C催化剂。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、X光电子能谱等手段对MOF衍生CoP-C催化剂进行形貌、组成和结构表征。在酸性介质中进行电化学测试，结果表明：在10 mA·cm~(-2)的电流密度下，CoP-C过电位为134 mV,Tafel斜率为57 mV·dec~(-1),持续工作14 h后电流密度基本保持不变。掺杂Vulcan XC-72R、P原子填补氧空位调整催化剂电子结构和吸附特性有利于增强催化剂导电性。

  2022年05期 v.43;No.198 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 454K]
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• 高强度纤维素碳纳米纤维气凝胶的制备及其光热海水淡化性能

  刘巧铃;彭倩倩;赵志杰;宗鲁;

  基于TEMPO氧化的纳米纤维素在酸性条件下易发生凝胶化特性，制备了纳米纤维素水凝胶。并进一步采用冷冻干燥技术和高温煅烧的方法，最终形成了具有多孔结构的碳纳米纤维气凝胶材料。通过扫描电镜观察了在催化剂和不同煅烧温度煅烧后的孔结构变化，当加入催化剂、煅烧温度为500℃的条件下，得到的纤维素碳纳米纤维气凝胶更加致密，内部纤维更加纤细。优异的孔结构和纤维结构主要得益于加入的催化剂加速了纤维素脱水和降低了纤维素的降解温度，使得纳米纤维素在合适的煅烧温度下得以较好地碳化。红外光谱表明碳化后的气凝胶仍具有较强的羟基，表现出较强的亲水性。通过BET比表面积测试，气凝胶的比表面积为28 m~2·g~(-1)。压缩性能测试实验表明该气凝胶具有较高的抗压强度(3.66 MPa),利用太阳光模拟器测量该碳纳米纤维气凝胶在海水淡化过程中的光热水蒸发性能，其光热转换效率达到了92%。同时，该材料具有很好的耐用性，经过约60 h的长时间循环使用，光热水蒸发速率仍保持在1.8 kg·(m~2·h)~(-1)。

  2022年05期 v.43;No.198 50-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 405K]
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• 多级镍钴层状双金属氢氧化物微球的简易合成及其电化学性能

  董世豪;李镇江;范晓彦;

  通过简易的一步水热法制备了三维多级结构的多晶镍钴层状双金属氢氧化物(NiCo-LDHs)微球。研究了水热温度和水热时间对样品形貌的影响。研究发现：当水热温度为120℃时，可以得到由致密均匀的纳米线互相连接组装成的独特海胆状多级结构的NiCo-LDHs微球。在1 A·g~(-1)下，它的比电容高达1 381 F·g~(-1)。在10 A·g~(-1)下，可以保持59.2%的比电容。

  2022年05期 v.43;No.198 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 531K]
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• 原位Al_2O_3变质与热处理对铸造过共晶铝硅合金组织和性能的影响

  何卫;王利民;李辛庚;宗立君;林玉辉;李成栋;

  利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)、硬度计等测试手段，研究了在过共晶铝硅合金中加入CuO原位生成Al_2O_3对初晶硅的变质作用以及热处理对变质后的过共晶铝硅合金组织和性能的影响。结果表明：原位生成的Al_2O_3对过共晶铝硅合金的初晶硅的变质细化作用显著，同时生成的Al_2Cu型化合物作为增强相提高了过共晶铝硅合金的硬度。变质后的铝硅合金经过热处理后，针状的共晶硅球化，趋近于短棒状和球状，固溶8 h、时效8 h后合金硬度最大，可达维氏硬度HV 77.1,与热处理前相比，硬度增幅为1.3%。

  2022年05期 v.43;No.198 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 397K]
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高分子材料与工程

• 苯乙烯与二烯烃共聚合的研究进展

  邵华锋;陈晓雪;

  苯乙烯-二烯烃共聚物综合性能优异、应用广泛。总结了国内外合成苯乙烯-二烯烃共聚物的聚合体系，重点对比了不同聚合体系下共聚物的结构、组成及形态的特点。配位聚合所得共聚物中苯乙烯和二烯烃链节都具有特殊且稳定的微观结构。综述了配位聚合中各种催化剂体系对苯乙烯与丁二烯或异戊二烯的共聚合研究进展。

  2022年05期 v.43;No.198 70-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 353K]
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• 本质阻燃聚烯烃研究进展

  王洪振;祝欣欣;张晓光;栾青阳;赵涛;余尧;

  通过共聚、接枝、卤化等手段在聚烯烃链中引入阻燃元素或基团，可将易燃、可燃聚烯烃材料转化为具有本质阻燃性的材料。本质阻燃聚烯烃材料可以避免由于阻燃剂与基体材料的相容性差引起聚烯烃的力学性能变差；一些小分子阻燃剂在聚烯烃使用过程中会从基体材料中析出，使得阻燃剂不起作用且析出的阻燃剂也会对环境造成污染等缺点。本质阻燃聚烯烃材料不仅提高了阻燃效率，同时也扩大了聚烯烃材料的应用范围。综述了本质阻燃聚烯烃材料发展历程，依据阻燃基体的类型进行了详细的归纳，并对本质阻燃聚烯烃材料面临的问题及发展趋势进行了分析和展望。

  2022年05期 v.43;No.198 80-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
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• 玄武岩纤维增强天然橡胶复合材料的制备与性能

  王英豪;王景;汪传生;张德伟;

  以天然橡胶(NR)为基体，玄武岩纤维(BF)为增强体，制备了玄武岩纤维-天然橡胶(BF/NR)复合材料，研究分析了玄武岩纤维的长度及取向方向对BF/NR复合材料的硫化性能、基本物理性能、动态力学性能的影响。实验结果表明：在玄武岩纤维取向方向相同的情况下，BF/NR复合材料的综合性能随纤维长度的增加先增加后降低，当玄武岩纤维长度为6 mm时，BF/NR复合材料的性能最佳；在纤维长度相同的情况下，经轴向取向制得的BF/NR复合材料性能最佳，与无纤维的胶料相比，经轴向取向制得的6 mm BF/NR复合材料其拉伸强度提高了10.85%,撕裂强度提高了17.78%。通过扫描电镜(SEM)测试发现，玄武岩纤维与橡胶基体的界面结合性较好，并且在橡胶基体中的取向状态及分散情况较为良好，因而发挥了玄武岩纤维的增强作用。

  2022年05期 v.43;No.198 87-93+100页 [查看摘要][在线阅读][下载 490K]
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机械工程与自动化

• 螺距对星形螺旋燃料棒束通道内流动与传热特性的影响

  李惠悦;卢涛;王婧婕;

  采用SST k-ω湍流模型对不同螺距的星形螺旋燃料棒束通道内流动换热特性进行数值模拟研究。分析了燃料棒螺距对棒束通道内冷却剂的速度、压力、温度分布、搅混特性及换热特性的影响。结果表明，冷却剂在星形螺旋结构的诱导下产生横向流动，增强了搅浑作用。随着螺距的减小，冷却剂横向流动速度增大，压力降增大，流体换热Nu数增大，流体换热性能提高。

  2022年05期 v.43;No.198 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 496K]
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• 基于RF-RFECV和PSO-SVM的化工过程故障诊断方法

  张伟;王连彪;张广帅;

  针对复杂化工生产过程数据多样性、高维性以及耦合性的特点，提出一种基于交叉验证递归特征消除算法(RFECV)、粒子群优化算法(PSO),并结合随机森林(RF)和支持向量机(SVM)的故障诊断方法。首先利用RF-RFECV方法对混合运行数据进行K折交叉验证学习与重要性排序，抽取并重构故障特征信息；将预处理后的数据作为输入样本，利用PSO与序列最小优化算法(SMO)搜索超参数得到最佳SVM分类器，实现故障诊断。应用于田纳西-伊斯曼(Tennessee Eastman, TE)过程的仿真实验结果表明：RF-RFECV与PSO-SVM融合故障诊断方法泛化能力强、诊断准确率高，识别准确率可达到99.5%以上。

  2022年05期 v.43;No.198 101-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K]
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信息与数理科学

• 基于合作与竞争交互关系的组群行为识别算法

  王传旭;林晓萌;林国丞;

  针对目前群组成员交互关系建模中缺乏清晰的高层语义描述，提出了一种基于“合作与竞争”交互关系建模的群组行为识别。首先利用弱监督方法实现对群组整体成员的自动分组和关系判断，即利用IAP(improved affinity propagation)算法实现对群组成员的自动分组，并利用Bert和GCN网络分别识别同一簇成员间存在的合作/竞争关系和不同簇间成员的合作/竞争关系；其次，利用半监督模块提供的身体部位信息以及部分帧中成员的信息进行迁移学习，从而识别每个成员的动作，将其动作标签信息进行编码后作为弱监督模块的补充；再次，利用深层聚合模型对上述两模块提取的语义和关系特征进行融合，最后利用softmax实现群组行为识别。为了验证本研究模型的有效性，选择在CAD和NBA数据集上进行实验，分别取得了94.2%和52.5%的效果优于当前较先进算法的识别效果。

  2022年05期 v.43;No.198 109-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 538K]
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• 基于自注意力路由胶囊网络的多音事件检测

  李海涛;杨树国;

  声音事件检测是目前计算机听觉领域中的重要问题，而多声音事件检测是其中一个极具挑战性的研究热点。基于最新提出的非迭代的自注意力路由方法和胶囊网络，本文提出了一种基于自注意力路由的多路径胶囊网络模型，将其用于多声音事件检测。由于自注意力路由方法是非迭代且高度并行的，大大加快了模型的训练速度；多路径基础胶囊层使用不同大小的非对称卷积核，不仅使模型能获得不同分辨率的信息，还能极大地保留时间信息，从而提高了模型的性能。本工作在2017年声音场景与事件检测分类挑战赛(Detection and Classification of Acoustic Scenes and Events, DCASE 2017)挑战任务4数据集上对所提出的模型和方法进行了对比实验及性能评估。其中，音频标注子任务的F分数达到了59.5%,音频事件检测的错误率降低到0.72,检测效果有较大的提升。结果表明：本方法具有事件检测准确率高、速度快、泛化能力强等优点。

  2022年05期 v.43;No.198 121-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
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