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铂基氧还原电催化剂在质子交换膜燃料电池中的应用及研究进展
张路平;陈思杰;许舒雅;张静雯;张莉芳;钱涛;李同飞质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell,PEMFC）因高能量密度和低排放，在“双碳”战略下具有广阔应用前景。然而，其商业化进程仍受制于成本及耐久性，主要瓶颈在于阴极氧还原反应（oxygen reduction reaction,ORR）动力学迟滞，需依赖高载量铂基催化剂。尽管降低铂载量可控制成本，但常导致活性位点减少与传质阻力增加，引发性能下降。此外，铂催化剂的碳载体易发生腐蚀，造成结构坍塌，影响寿命。本文基于PEMFC反应机理，系统综述阴极电催化剂研究进展。针对铂基材料，重点分析单原子催化剂的量子尺寸效应、合金催化剂的配位调控、低载量下的纳米结构设计，以及通过密度泛函理论（density functional theory,DFT）揭示的电子结构与活性关系。研究结果表明，调控催化剂形貌（如分支结构、晶面取向）、电子特性（d带中心、氧结合能）及载体相互作用，可优化ORR路径，突破传统活性限制。在制备方面，湿化学法、电化学沉积和气相沉积等技术显著影响粒径、缺陷、应变及金属-载体结合。单原子催化剂需精确控制前驱体配位以实现原子级分散；多元合金则依赖程序升温还原调控相分离，形成有序结构。未来发展方向包括：构建三维纳米框架提升比活性，利用强金属-载体作用抑制团聚，结合机器学习加速筛选。同时，开发非碳载体（如氧化物、氮化物）和单原子-团簇复合结构，有望突破耐久性瓶颈。这些研究将为PEMFC在交通与分布式发电领域的规模化应用提供支撑。
基于机器学习的磁性元件磁芯损耗预测方法
姚启达;平鹏;朱心怡;朱新凡磁性元件在磁能传递、存储和滤波中起着关键作用，直接影响功率变换器的体积、质量、损耗及成本。因此，准确预测磁芯损耗至关重要。针对励磁波形对磁芯损耗的显著影响，提出了一种基于集成学习的励磁波形分类策略。首先，采用支持向量机（support vector machine,SVM）、随机森林（random forest,RF）和梯度提升决策树（gradient boosting decision tree,GBDT）作为基分类器，通过将分类结果与原始特征结合构建新的特征集，并使用元分类器进行训练以提升模型的泛化能力；然后，选择XGBoost作为磁芯损耗预测的核心模型；最后，通过遗传算法进行多目标优化，寻找到最小磁芯损耗与最大传输磁能的最佳工况。实验结果表明：提出的集成学习分类模型能够准确分类励磁波形，XGBoost模型相较于传统磁芯损耗预测模型及其他机器学习模型，展现了更高的预测精度和拟合效果。优化后的模型成功实现了磁芯损耗最小化与传输磁能最大化的平衡。
利用铝灰制备聚合氯化铝工艺参数的优化
石健;邹开云;以铝灰为原料,用一步酸溶法制备高效无机高分子的多价聚合电解质混凝剂聚合氯化铝.研究了铝灰、HCl、水三者配比,以及反应温度、反应时间、熟化温度、熟化时间、搅拌速度等参数对聚合氯化铝的性能影响,确定了制备聚合氯化铝的最佳工艺条件:初始加水量为15 mL,酸水比为1,投加量3 g,反应时间2 h,反应温度85℃,熟化时间48 h,熟化温度50℃.氯化铝的质量分数由原生产工艺的6%8%提高到现在的12%~14%.
数字孪生教育应用：历史发端、现实存在与未来挑战
钱小龙;李凤云;时文雅;黄蓓蓓数字化时代，数字孪生技术的兴起为教育领域带来了前所未有的机遇和挑战，如何推动数字孪生在教育行业的应用落地成为亟待解决的问题。基于此，对数字孪生教育应用的“前世”“今生”与“未来”进行深入剖析，揭示其历史发端、现实存在、未来挑战以及应对策略。研究发现：数字孪生教育应用脱胎于航空工业的技术突破、相伴于人工智能的概念雏形、应用于教育领域的浅尝辄止；当前数字孪生教育应用的技术优势熠熠生辉、基础设施羽翼渐丰、应用领域日新月异；但在技术瓶颈、伦理规范、设备成本、应用范式等方面尚面临一定挑战；未来，有必要从政府、社会、个人三层面来有效发挥数字孪生技术的教育价值，进一步深化和扩大其教育应用范围。
单相光伏并网逆变器滞环电流跟踪控制的研究
张蔚;唐金诚;杨奕;研究了3 kW单相光伏发电并网系统的逆变器滞环电流跟踪控制的控制方法.根据滞环电流跟踪控制的原理,利用MATLAB/SMULINK,建立光伏发电并网系统的控制模型.通过调整系统参数对并网系统进行仿真,得到并网电流和电网电压波形,使得输出功率因数近似为1,并对波形总谐波畸变率进行了分析,使其满足设计要求.最后,对单相光伏并网逆变器的滞环电流跟踪控制系统进行相关实验测试,所测得的实验数据与仿真结果基本符合.
普通车床主运动传动系统机构设计
张加俏;张守阳;倪红军;为了实现普通车床的多级变速,减少传动过程中热量的产生,提出一种普通车床主运动传动系统机构设计方案.首先根据车床加工要求确定转速级数与转速数列,再根据变速方法设计传动系统机构,最后确定传动轴直径、电机功率、齿轮齿数等关键零部件参数.整个运动系统采用分离式结构,分别实现高速和低速的调节,且产热少、效率高.采用Solidworks Simulation软件对所设计的机构进行有限元仿真分析,研究结果表明,其强度、刚度等符合设计要求,可顺利实现12级转速的调节.
二苯甲醇的相转移催化合成研究
王树清;孙冬兵;陈智萍;夏明;在相转移催化剂存在下,以二苯甲酮、硼氢化钠为原料合成二苯甲醇,分别研究了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂用量等条件对合成反应的影响,确定了最佳工艺条件.该方法合成二苯甲醇的最佳工艺条件是:反应温度25℃,反应时间1 h,n(二苯甲酮)∶n(硼氢化钠)=1∶2.5;相转移催化剂的用量0.6 g、溶剂的用量40 mL(二苯甲酮为0.1 mol的情况下),二苯甲醇的收率可达到97.56%以上.
环境自适应软体机器人驱动方式和路径规划研究
尤小丹;宋小波;陈峰;软体机器人具有优越的柔软性能,能够灵活的穿越狭小的空间,并且对非结构化环境具有较强的自主适应能力.驱动方式和路径规划是软体机器人的关键,其驱动分为有缆驱动和无缆驱动,采用气动、形状记忆合金、电活性聚合物、聚合凝胶等作为驱动器.气动、形状记忆合金之类的驱动器灵活度低、自由度少;电活性聚合物以及聚合凝胶之类的驱动器灵活度高、自由度高.软体机器人的路径规划主要采用人工智能算法,在实际使用中还存在一系列的问题需要继续研究.比如概率路线法和碰撞检测法都易陷入局部最小点与最优点;遗传算法运算效率不高、在线规划困难;神经网络算法泛化能力差等.现在可用的智能算法都只适用特定的物体而不适用通用可变形物体,未来需要致力于柔性驱动器以及新型路径规划算法的研究.
电化学传感器及其在重金属检测中的应用
张家琴;朱晓霞;重金属污染因其具有持久性、生物富集性和毒性而备受关注.相比于传统检测重金属的方法,电化学传感器具有成本低、灵敏度高、操作简便、易携带等优点,更适于现场检测.文章从电化学传感器的构建原理出发,系统介绍了电化学传感器的种类、制备工作电极的材料以及用以修饰电极的各种材料,分析了用这些材料制备的电化学传感器在重金属检测中的优缺点,指出在实践过程中需要对工作电极和修饰材料进行选择和优化,耐用性强、微型化、自动化、多功能化将是电化学传感器今后的主要发展方向.
基于GIS的地质环境评价在国外的研究现状
赵金平,焦述强文章从基于GIS地质环境评价的基本术语及相关概念出发 ,进而从多源地学信息采集与信息获取,模型分析与研究两个方面阐述了地质环境评价的GIS系统。在回顾国外的GIS在地质环境评价应用的基础上 ,详细论述了三个具有代表性的项目 ,同时综合了基于GIS的地质环境评价在国外的研究现状。最后提出了作者本人的一些见解