【目的】市政污泥被认为是磷的“替代矿山”，热处理技术是其资源化利用和无害化处理的重要手段。总结污泥热处理过程中不同添加剂同步稳定磷与重金属的基础上，重点阐述钙基添加剂对磷和重金属的同步固化机理。【方法】从磷与重金属的化学形态分析入手，总结了二者在污泥焚烧、热解、气化和水热碳化等热处理方式中的迁移转化规律，重点归纳钙基、镁基、氯化物等不同添加剂对磷和重金属稳定化的影响机制，并关注到CaO的添加促进了非磷灰石态无机磷向磷灰石态无机磷的转化，提高磷可利用性的同时实现重金属的共稳定化。【结果】在市政污泥气化...

【目的】生物质流化床气化炉壁积灰的抑制机制研究可为设计热效率更高、稳定运行的气化炉提供基础数据。【方法】以自主设计的沉积探针对玉米秸秆和马尾藻气化的炉壁内/外层积灰进行收集，以Shell炉煤气化飞灰（Shell灰）作为添加剂结合IC、ICP-MS、SEM和XRD等分析方法对积灰抑制特性进行定量表征分析。【结果】结果表明玉米秸秆和马尾藻气化内层积灰形成过程中，碱金属/碱土金属硫酸盐和碱金属氯化物的冷凝分别发挥了重要作用。当Shell灰在两种物料中的添加比例（质量比）分别为<15%和<10%时，相对熔点更高的白榴石和正长石等物相的形...

【目的】准格尔煤燃烧后灰渣中Al2O3含量超过45%，具有重要的资源综合利用价值。为解决传统循环流化床锅炉燃用准格尔煤时飞灰活性差、Al2O3提取效率低等问题，提出采用水煤浆循环流化床燃烧方式改善灰渣特性。【方法】利用3 MW循环流化床燃烧试验台研究了给料方式、运行氧量、床温、一次风率等对飞灰可燃物含量的影响，并利用比表面积及孔径测定仪、扫描电镜、X射线荧光光谱仪，X射线衍射仪等对不同粒径飞灰成分和微观形貌进行分析。【结果】结果表明：随着床温、运行氧量、一次风率的增加，飞灰可燃物含量逐渐减小；水煤浆粒化燃烧的飞灰可...

【目的】煤气化渣提炭分质是实现其减量化、无害化、资源化利用的重要手段，气流分级法因其能够高效处理细粒级物料且无废水、废气排放而具有独特优势。【方法】基于CFD-DEM模拟，研究卧式涡轮气流分级机内气固流动状况，探明进气方向和涡轮转向的匹配关系，明确炭颗粒和灰颗粒的流动机制。优化涡轮气流分级机中进气口方向，预测入口气速和涡轮转速对气化细渣气流分级提炭效率的影响。【结果】结果表明：涡轮气流分级机的进气方向对流场分布和气化细渣提炭效率有显著影响。切向进气口易导致在分级区和淘洗区产生相互干扰的次级漩涡，影响气化...

【目的】为应对黄土高原及类似环境敏感地区的土壤磷污染，开发粉煤灰回用技术。【方法】通过批处理实验，将粉煤灰作为改良剂，系统研究投加量、pH、初始磷浓度、时间和温度对不同比例粉煤灰改良的红黏土吸附磷的影响。【结果】吸附等温模型、动力学模型及热力学分析结果表明，粉煤灰的添加显著提高了红黏土对磷吸附的最大容量，加快了红黏土磷吸附反应速率并改变了吸附动力学机理，提高了吸附过程的自发性。该研究为解决黄土高原红黏土磷污染与粉煤灰可持续处置问题提供了新思路。...

【目的】随着社会经济发展，城市固体废弃物中餐厨垃圾占比增加。通过厌氧发酵制取生物甲烷是餐厨垃圾能源化利用的关键技术之一。针对厌氧发酵反应器长期运行不稳定、抗外界扰动能力较弱的问题，利用3D打印技术和柔性硅胶材料制作反刍仿生部件，并将其应用于连续搅拌罐式反应器中，以期改善反应器的运行性能。【方法】根据反应器中是否添加仿生部件设置实验组（Ruminant）和对照组（Control），通过调节有机负荷和试验温度等参数，探究仿生部件增强厌氧发酵产甲烷量及稳定性的影响作用。【结果】实验结果表明，在45 ℃的温度扰动中，仿生部件...

【目的】石墨相碳氮化合物(g-C3N4，GCN)在光催化降解水中有机污染物方面被广泛应用。传统的GCN由于比表面积低和活性位点少等问题限制了其实际应用。【方法】为改良氮化碳性能，以尿素为前驱体，采用热聚合法成功制备光催化剂氮化碳(PCN)，利用X射线衍射 (XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等表征了PCN的形貌、元素组成、晶体结构、电化学性能等，并探究了其在模拟太阳光下对目标污染物双氯芬酸(DCF)的降解行为和机制。【结果】结果表明，PCN的比表面积(133.963 m2/g)明显高于传统GCN(2.605 m2/g)，约为GCN的6...

【目的】电催化CO2还原反应（CO2RR）为高价值的化学品目前广受关注。为了提高电催化活性和选择性，制备具有优异CO2RR性能的催化剂十分必要。【方法】选用麦麸为原料制成生物质炭（C），进一步采用简单的水热法制备生物质炭耦合铜氧化物复合电催化剂，并对其进行物化表征和电化学性能测试。【结果】结果显示，在-1.08 V（vs. RHE）的电压下，样品CuO/Cu4O3@C-2在饱和CO2的0.5 mol/L KHCO3溶液中，C2H4的法拉第效率最大（46.32%）。另外在-1.08 V(vs. RHE)时进行了11.5 h的CO2RR稳定性测试，该样品同样展现了优异的稳定性。【结论】研究结果为...

【目的】电催化技术将CO2转化为高附加值燃料和化学品具有广阔的应用前景。然而，开发具有性能优异的电催化剂仍具有巨大的挑战性。【方法】采用麦麸皮为生物质炭前驱体，利用热解法制备氮掺杂生物质炭材料（NC），进一步通过水热法与CuO进行耦合，构筑了一系列的CuO@NC复合材料。采用多种表征手段，对其晶相、微观形貌和结构及元素价态进行分析，并通过电催化还原CO2反应来探讨其电催化性能。【结果】结果表明，在160 ℃合成温度下获得的复合催化剂（CuO@NC-160）对乙烯有较高的选择性，在-1.18 V(vs. RHE)时，法拉第效率为26.85%。研究为制...

【目的】在RH精炼处理的不同阶段，根据需要会加入大量合金，以调整钢液成分，其在RH中的运动、熔化及均匀分布，决定了精炼过程的生产节奏。【方法】通过水模型实验与数值模拟，研究了NaCl饱和溶液与NaCl颗粒分别作为示踪物质，在RH装置内的传输过程及混匀现象。以KCl溶液冷冻制备的盐球类比重型合金，研究其由真空室顶部进入RH后的运动及混匀过程。【结果】结果表明：颗粒与溶液在各点处的无量纲浓度曲线变化趋势一致，颗粒方案的响应时间和第一峰值时间略晚于溶液方案，第一峰值浓度也较低，这和颗粒溶解过程有关。当溶液体积或颗粒质量增...

【目的】研究了氮化镓（GaN）和聚苯胺（PANI）复合材料在室温下对氨气（NH3）的气敏特性。【方法】以氧化镓（Ga2O3）为镓源，采用原位氮化法制备了GaN微米结构，将GaN和苯胺单体预复合后，通过原位聚合法制备了GaN/PANI气敏传感器并对样品进行了一系列表征。【结果】结果表明GaN与PANI成功复合，GaN微米结构表面与网状PANI结合，从而为气体吸附提供了更多表面位点。测试并对比纯GaN和GaN/PANI复合材料的气敏特性，在室温低湿度条件下，GaN/PANI气敏传感器对体积分数10010-6的NH3响应度可达80.73%，是相同体积分数的NH3下纯GaN的1.7倍；另外...

【目的】磁性材料的本征磁矩可以引发反常霍尔效应，显著降低霍尔电阻，从而改善微纳电子器件热损弊端。二维范德华磁性材料在原子级厚度上展现了出色的铁磁特性与输运性能，可用于制备下一代低维自旋电子器件，在低功耗自旋电子学、量子计算和光通信领域具有巨大的潜力。【方法】研究了块体Fe3GeTe2（FGT）的铁磁性和磁各向异性，制备了基于FGT的标准霍尔器件，并详细研究了不同温度和外加磁场方向下FGT纳米片的磁电输运性能。【结果】结果显示，块体FGT在低于居里温度（Tc=165 K）时，具有显著的面外磁易轴（H//c）。零磁场时，存在0.764 Ω...

【目的】中药处方生成是智能中医研究中最具挑战性的课题之一。提出了一种用于中医处方生成的智能化模型——PreGenerator，它包含了一种新型的分级检索机制，可以自动提取处方和草药级模板，以实现临床准确的处方生成。【方法】PreGenerator首先使用症状-处方检索模块检索给定患者症状的最相关处方。为了遵循草药之间的配伍规律，引入草药-草药检索模块，根据前面生成的草药检索下一味最相关草药。最后，处方解码器融合症状特征和检索到的处方和草药的特征，生成预测中医处方。【结果】通过在真实医疗案例数据集上的自动评估和人工评估，验证...

【目的】阐明药物和基因之间的相互联系是药物开发中的一个重要课题。目前，基于随机游走算法的图神经网络方法在解决药物与基因交互关系识别上已经取得了不错的效果，但是当前的方法，单一子图的方法往往容易忽略掉全局图的信息，不能够很好地聚合节点的信息，同时，药物和基因的节点表示采用简单的融合方式，不能够有效地利用节点表示的信息，用于交互关系的分类。针对上述问题提出了跨粒度对比学习与注意力融合的药物-基因交互关系预测方法。【方法】一方面采用跨粒度的对比学习方法，得到远距离和近距离的节点信息，同时采用对比学习的结...

【目的】高功率半导体激光器的光学灾变损伤是限制其可靠性和寿命的主要因素，因此，有效的缺陷检测对于优化激光器芯片的制造工艺和结构设计至关重要。提出了一种基于改进YOLOv7-Tiny的轻量化激光器芯片缺陷检测算法，旨在解决深度学习应用于缺陷检测时面临的高计算量和参数量问题。【方法】利用轻量化卷积神经网络替换特征提取主干有效减少对计算资源消耗，有效提取电致发光图像中缺陷特征。为从上下文特征获取更丰富的信息，引入多分支重参数化卷积块重构聚合模块，通过多路径分支丰富特征表示，训练与推理的解耦保证检测效率。此外，结合...

【目的】针对已有模型在检测小尺寸、与背景对比度低的破损时易出现漏检、误检等问题，提出一种改进YOLOv4的检测模型。【方法】针对小尺寸问题，首先设计了DDS unit替换主干网络中的Res unit，利用不同层次特征跨层连接的方式获得完整丰富的多尺度特征完成小尺寸破损的检测。其次，在分类损失函数中引入梯度协调机制动态调整小尺寸破损的权重使其得到充分训练。针对破损与背景对比度低的问题，首先在主干网络深层网络层中嵌入坐标注意力机制，增强模型对破损特征的关注度，降低背景噪声的干扰。其次，设计精确解耦头通过解决分类、定位任务对...

【目的】构建基于自适应动态规划的多驱动负载系统跟踪控制器。【方法】应用神经网络学习多驱动负载伺服系统的未知动态；给定关于跟踪误差和能耗的性能指标，应用逼近的非线性特性，设计系统基于近似动态规划的跟踪控制器。可以分解为稳态控制和最优反馈控制两部分，稳态控制器可根据跟踪信号和系统动态直接获得；最优反馈控制应用近似动态规划方法求得，多个最优反馈控制达到纳什均衡，最小化性能指标函数，优化系统运行性能。应用李雅普诺夫方法分析最优多输入情况下学习权值的收敛性以及负载系统的稳定性。【结果】仿真结果证明所提方法能...

【目的】针对监控视频跨域环境下的多目标跟踪画面中，频繁遮挡、轨迹开始终止时刻未知、目标太小、目标间交互、表观相似以及摄像头视角变化等问题，提出一种改进的多目标跟踪算法。【方法】 该算法最大化利用低分检测对象，将未匹配的低分对象进行二次匹配，目标跨域后，依据摄像头拓扑排序规则，以及相邻摄像头的未匹配跟踪轨迹，同时对检测器YOLOv5算法进行优化改进，通过信息流的层层递进，有效解决多尺度问题和小目标信息提取不充分等问题，在相邻的摄像头中快速匹配到跟踪对象，以提高跨域环境下特定多目标跟踪的精度。【结果】对比消...

煤炭是全球实现经济脱碳以及气候目标的关键，非化石能源供给增量主体地位增强、绿色低碳技术加速变革、多元终端用能体系构建等都将进一步挤占煤炭需求市场空间。国际能源署预测，煤炭需求将在本十年内见顶，全球煤炭市场的历史转折点即将到来[1]。随着我国迈入高质量发展新阶段，在党和国家的多项战略部署下，煤炭行业也将在可预见的未来呈现出产能规模波动缩减的发展趋势。“煤海”山西兴于煤困于煤，煤炭企业富于煤贫于煤。在煤炭需求下行的长远态势下，山西省煤炭企业转型面临挑战与机遇并存局面。为分散经营风险，摆脱“资源陷阱”，本...