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纳滤膜在盐湖提锂领域的研究进展
1
作者 李海柯 张环 +1 位作者 王晓磊 王会才 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1404-1413,共10页
中国锂(Li)资源消耗量占全球消耗量的40%,然而其产能仅满足工业需求的20%,80%的Li需要进口,研究新一代提Li技术迫在眉睫。纳滤(NF)膜具有选择性离子分离能力,在Mg^(2+)、Li^(+)的选择性分离中表现出突出的潜力。商用NF膜多荷负电,受Don... 中国锂(Li)资源消耗量占全球消耗量的40%,然而其产能仅满足工业需求的20%,80%的Li需要进口,研究新一代提Li技术迫在眉睫。纳滤(NF)膜具有选择性离子分离能力,在Mg^(2+)、Li^(+)的选择性分离中表现出突出的潜力。商用NF膜多荷负电,受Donnan效应和静电引力影响,其对正离子的分离能力有限。近年来的研究发现,荷正电NF膜可以有效分离具有相似水合物离子半径的Mg^(2+)和Li^(+)。该文介绍了NF膜中离子传输理论和选择性筛分机理,综述了商用NF膜在盐湖提Li领域的研究现状及不足,分析了荷正电NF膜的制备方式(包括胺单体的选取、纳米材料掺杂、引入中间层及表面接枝等)对提升Mg^(2+)、Li^(+)的选择性分离性能的影响规律。最后,总结了荷正电NF膜在实际工程应用中的挑战和前景。 展开更多
关键词 盐湖提锂 筛分机理 商用纳滤膜 膜改性 荷正电纳滤膜
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垂直磁化NiCo_(2)O_(4)外延薄膜中的反常霍尔效应研究 被引量：1
2
作者 王婷 王平 +3 位作者 吴勇 张鉴 张德林 姜勇 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期11096-11100,11114,共6页
亚铁磁材料NiCo_(2)O_(4)具有高度可调的电荷、自旋、轨道、晶格和缺陷效应,其良好的室温垂直磁各向异性使其在自旋电子学器件中具有重要应用。研究采用磁控溅射法在MgAl 2O_(4)(001)衬底上制备了NiCo_(2)O_(4)薄膜,其具有平整的表面形... 亚铁磁材料NiCo_(2)O_(4)具有高度可调的电荷、自旋、轨道、晶格和缺陷效应,其良好的室温垂直磁各向异性使其在自旋电子学器件中具有重要应用。研究采用磁控溅射法在MgAl 2O_(4)(001)衬底上制备了NiCo_(2)O_(4)薄膜,其具有平整的表面形貌和良好外延结构。12和16 nm的NiCo_(2)O_(4)薄膜均呈现良好的垂直磁各向异性,16 nm的NiCo_(2)O_(4)薄膜中还出现了非常规的电输运特性,从200 K开始,随温度上升,其反常霍尔效应曲线表现出多步磁矩翻转现象,这种变化是由于NiCo_(2)O_(4)中多个磁相的互相叠加。NiCo_(2)O_(4)优异的磁电特性及其高度可调性,为设计高性能自旋电子学器件提供了实验依据。 展开更多
关键词 亚铁磁NiCo_(2)O_(4) 外延薄膜 反常霍尔效应 磁电输运特性
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SFF-YOLO:空频域融合的低照度目标检测网络
3
作者 李扬 陈伟 +3 位作者 朱万山 李现国 侯景忠 刘明亮 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第3期247-256,264,共11页
针对传统目标检测网络在低照度环境中的漏检及检测精度低的问题,提出一种基于SFFNet与YOLOv11的低照度目标检测网络SFF-YOLO。首先,提出一种空频域融合的图像增强网络SFFNet,将低照度图像与照度引导图合并后输入编码模块提取特征。然后... 针对传统目标检测网络在低照度环境中的漏检及检测精度低的问题,提出一种基于SFFNet与YOLOv11的低照度目标检测网络SFF-YOLO。首先,提出一种空频域融合的图像增强网络SFFNet,将低照度图像与照度引导图合并后输入编码模块提取特征。然后,设计了双域融合网络DDFNet,通过空间域处理模块SPB提升图像亮度,并采用频域处理模块FPB修复局部细节,将融合后的空间-频域特征与最小通道约束图拼接后输入解码模块实现图像去噪。最后,设计了联合损失函数,对SFF-YOLO进行端到端联合训练,提升模型的泛化能力和目标检测性能。使用LOL-v2和ExDark数据集进行实验。实验结果表明,SFFNet在LOL-v2-Real和LOL-v2-Synthetic数据集上的PSNR分别为23.11和25.08,SSIM分别为0.851和0.936,相较于对比网络,展现出更出色的增强效果。SFF-YOLO在ExDark数据集上的检测精度达到80.4%,较YOLOv11提升了3.1%,检测速度为91.82帧/秒,实现了高精度的实时检测。 展开更多
关键词 低照度图像 目标检测 YOLOv11 空频域融合 联合训练
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基于FBG力学传感的曝气生物滤池中剪切力分布研究
4
作者 刘庆超 贾辉 +3 位作者 许逸飞 路娜 尹延梅 王捷 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1755-1763,共9页
了解曝气生物滤池(biological aerated filter,BAF)中运行条件变化对反应器处理效率的影响机制具有重要意义。采用光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)对BAF中剪切力分布进行了原位监测。同时,借助CFD模拟计算了水力停留时间(HRT)... 了解曝气生物滤池(biological aerated filter,BAF)中运行条件变化对反应器处理效率的影响机制具有重要意义。采用光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)对BAF中剪切力分布进行了原位监测。同时,借助CFD模拟计算了水力停留时间(HRT)和气水比(A/L)对BAF内部流场分布特性的影响。实验表明,剪切力的增加促进了生物膜的更新代谢,当HRT为8 h、A/L为10∶1时,生物膜量/剪切力(M/S)为0.17,BAF对COD和NH+4-N的去除率分别达到86.58%和82.17%。结果表明BAF内部适宜的剪切力促进了生物膜的更新代谢,提高了反应器的运行效率。因此,利用M/S探讨了剪切力对反应器运行性能的影响,可为反应器后续的优化提供理论基础。 展开更多
关键词 曝气生物滤池 数值模拟 光纤布拉格光栅 生物膜 剪切力分布 流体力学
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PVP-Lys亲水/促纤溶改性聚砜基血液透析膜的制备及性能 被引量：1
5
作者 杨宁 黄帅 周率真 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期1-8,共8页
针对透析膜材料血液相容性需要进一步提高的问题,采用非溶剂诱导相转化法制备聚砜膜,合成单端固定赖氨酸的聚乙烯吡咯烷酮(PVP-Lys),以PVP-Lys为间隔臂将赖氨酸修饰到聚砜基膜表面,开发了一种具有纤溶活性的抗血栓血液透析膜,通过扫描... 针对透析膜材料血液相容性需要进一步提高的问题,采用非溶剂诱导相转化法制备聚砜膜,合成单端固定赖氨酸的聚乙烯吡咯烷酮(PVP-Lys),以PVP-Lys为间隔臂将赖氨酸修饰到聚砜基膜表面,开发了一种具有纤溶活性的抗血栓血液透析膜,通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和水接触角测试等方法对膜进行表征,研究修饰不同含量赖氨酸的聚砜血液透析膜的性能。结果表明:成功制备了单端固定赖氨酸的PVP-Lys;PVP-Lys的加入使聚砜膜的表面结构发生变化,分离层的厚度增加;当PVP-Lys溶液质量分数为1.5%时,改性膜的BSA截留率为99.1%;与聚砜纯膜相比,亲水性提高了32%,抗蛋白质吸附率提升了67%,具有更高的抗血小板、红细胞粘附能力和更低的溶血率,改善了透析膜的血液相容性。 展开更多
关键词 血液透析膜 血液相容性 纤溶 聚砜 赖氨酸
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铸膜液中水的含量对聚醚砜微滤膜结构和性能的影响
6
作者 孙茂林 宋宗瑞 +1 位作者 何本桥 李建新 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期67-72,共6页
通过蒸汽诱导相分离(VIPS)耦合非溶剂诱导相分离(NIPS)制备窄孔径分布聚醚砜(PES)微滤膜。本研究以PES为成膜材料,聚乙二醇为致孔剂,以水作为添加剂制备微滤膜,探究了铸膜液中水的质量分数对VIPS阶段蒸汽暴露时间及微滤膜结构与性能的影... 通过蒸汽诱导相分离(VIPS)耦合非溶剂诱导相分离(NIPS)制备窄孔径分布聚醚砜(PES)微滤膜。本研究以PES为成膜材料,聚乙二醇为致孔剂,以水作为添加剂制备微滤膜,探究了铸膜液中水的质量分数对VIPS阶段蒸汽暴露时间及微滤膜结构与性能的影响.结果表明,铸膜液中水的质量分数从0%增加到3%,相似孔结构的形成所需的蒸汽暴露时间从90 s降低到30 s.膜的表面由致密皮层转变为大孔结构,孔径从0.087μm增加到0.193μm,孔径分布显著变窄,水接触角从83.6°增加到113.2°,拉伸强度从1.86 MPa增加到3.85 MPa,断裂伸长率从7%增加到16%,膜的力学性能显著增强,同时膜的纯水渗透率从5840 L/(m^(2)·h·MPa)增加到42300 L/(m^(2)·h·MPa).这表明,少量水的添加显著缩短了VIPS蒸汽暴露时间,同时改善了微滤膜的结构和性能. 展开更多
关键词 PES微滤膜 水蒸汽诱导相分离 水含量 非稳态 孔径分布
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基于双侧阵列电极的电阻抗成像原位膜污染监测
7
作者 齐欣欣 贾辉 +3 位作者 高菲 王琦 尹延梅 王捷 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期4720-4729,共10页
基于电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)技术设计了一种双侧阵列电极的膜污染原位监测装置,并应用于动态膜污染过程监测。通过模拟和实验比较了单侧和双侧电极阵列的成像效果。结果表明:电极双侧阵列方式依靠离子流动和... 基于电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)技术设计了一种双侧阵列电极的膜污染原位监测装置,并应用于动态膜污染过程监测。通过模拟和实验比较了单侧和双侧电极阵列的成像效果。结果表明:电极双侧阵列方式依靠离子流动和外界电流产生额外电势差,监测更灵敏,重建图像与真实图像之间的相关系数0.89,能够更准确获得污染物信息。以高岭土、海藻酸钠(SA)和湖水为污染物,探究了不同污染物在超滤膜面的污染过程,得到了通量和膜污染成像图。结果表明,高岭土污染先集中于进水口附近,之后向中间区域和出水口迁移;湖水絮凝污染物主要分布在出水口附近;SA污染主要集中在进水口附近区域。建立了阻抗变化和污染物厚度之间关系,结果显示随厚度增大,阻抗变化增长速率也增大。 展开更多
关键词 超滤 膜污染 电阻抗成像 监测
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二维外尔半金属WTe_(2)的各向异性磁电阻
8
作者 李硕 王平 张德林 《功能材料》 2025年第11期11178-11182,共5页
WTe_(2)作为典型的Ⅱ型外尔半金属,展现出不饱和磁电阻、高温相变特性、高压超导特性以及线性、各向异性磁电阻等独特输运行为。基于其显著的量子调控特性与潜在应用价值,该材料已成为凝聚态物理领域的重要研究对象。研究通过四端法测量... WTe_(2)作为典型的Ⅱ型外尔半金属,展现出不饱和磁电阻、高温相变特性、高压超导特性以及线性、各向异性磁电阻等独特输运行为。基于其显著的量子调控特性与潜在应用价值,该材料已成为凝聚态物理领域的重要研究对象。研究通过四端法测量了WTe_(2)的磁电阻与磁场大小、磁场方向和温度的依赖关系。实验结果表明,WTe_(2)表现出显著的正磁电阻效应,其磁电阻随外加磁场的增强呈现典型的抛物线型增加趋势,归因于WTe_(2)中较强的自旋-轨道耦合作用。WTe_(2)还具有显著的各向异性磁电阻效应,其物理机制源于WTe_(2)的费米面结构,该结构由两对电子型口袋和空穴型口袋组成,并且不同类型口袋在各个方向半径不同,每个口袋的载流子浓度也不同,这导致不同方向的磁场对载流子输运产生了不同影响,从而产生各向异性磁电阻。此外,WTe_(2)的各向异性磁电阻表现出对温度的依赖性,这可能是由于温度影响了其载流子的散射机制和费米面的各向异性。研究WTe_(2)的磁电阻有助于揭示其独特的拓扑电子结构和磁电阻效应的物理机制,为新型自旋电子器件的设计提供理论依据。 展开更多
关键词 外尔半金属WTe_(2) 二维材料 各向异性磁电阻
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单相亚铁磁反尖晶石镍钴氧化物中的交换偏置效应
9
作者 付怡乐 王婷 +2 位作者 孔静 王平 张德林 《功能材料》 2025年第11期11114-11120,共7页
近年来,外延生长镍钴氧化物(NiCo_(2)O_(4),NCO)薄膜因其优异的磁电特性而受到广泛关注,具体表现为高居里温度、高自旋极化率以及显著的氧化还原敏感性。这些多功能特性使其在自旋电子器件、红外光电子学和电化学传感器领域展现出重要... 近年来,外延生长镍钴氧化物(NiCo_(2)O_(4),NCO)薄膜因其优异的磁电特性而受到广泛关注,具体表现为高居里温度、高自旋极化率以及显著的氧化还原敏感性。这些多功能特性使其在自旋电子器件、红外光电子学和电化学传感器领域展现出重要应用前景。研究系统揭示了反尖晶石结构亚铁磁镍钴NCO薄膜中交换偏置调控的反常霍尔效应。理论分析表明,在NCO薄膜中,反铁磁(AFM)畴区与相邻铁磁(FM)畴区之间的界面交换耦合机制可诱导显著交换偏置效应(Exchange bias, EB)。EB的产生依赖于NiCo_(2)O_(4)的磁有序(如亚铁磁/反铁磁行为)和界面单向各向异性的形成。通过低温磁场冷却工艺,AFM层磁矩定向排列可钉扎FM层磁化方向,导致磁滞回线偏移。这种反铁磁和铁磁共存的状态,使得单层的NCO薄膜也展现出了交换偏置的现象,表明其源于本征相分离而非传统FM/AFM异质结。研究不仅深化了对反尖晶石氧化物磁输运机制的理解,更重要的是为开发单相交换偏置系统建立了材料设计范式,为构建具有可调磁各向异性和和增强热稳定性的自旋电子学器件提供了可行路径。 展开更多
关键词 亚铁磁NiCo_(2)O_(4) 交换偏置 反常霍尔效应 外延薄膜 脉冲激光沉积
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