新能源与新材料

• 石墨烯-MXene光热脱盐膜的制备及协同增强界面光蒸汽脱盐性能的研究

  张世栋;李海波;

  界面太阳能蒸发脱盐是一种低成本、环保、高效的海水淡化技术。通过自组装方法合成了2D-2D交联结构的石墨烯-MXene光热脱盐膜，讨论了不同厚度光热膜的微观结构、形貌、浸润性、光吸收等特性，以及这些特性与光热蒸发脱盐性能的关系。结果表明，1 kW/m~2太阳光辐照下，最优石墨烯-MXene光热脱盐膜在0.2 mol/L盐水中的最高蒸发速率可以达到1.68 kg/（m~2·h），效率为85.38%。

  2024年02期 v.23;No.94 97-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1805K]
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• 费托合成中亲疏改性催化剂的研究进展

  张昊;高新华;张建利;赵天生;

  合成气（CO,H_2）经费托合成转化为清洁液体燃料和化学品的工艺过程，符合我国能源发展战略，但该反应存在目标产物选择性低，CO_2等副产物选择性高的问题。调节催化剂表面的亲疏性是常用的催化剂改性方法，对调节产物分布具有重要意义。简述了亲疏改性催化剂在费托合成反应中的反应行为，系统总结了H_2O对反应活性、产物选择性以及催化剂稳定性等的影响，并对费托合成催化剂表面亲疏水调变策略研究进行了展望。

  2024年02期 v.23;No.94 104-108+114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1455K]
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• K~+掺杂对BNT基压电陶瓷结构与性能的影响

  武家莹;房国丽;郭小雷;范玉杰;

  采用微波辅助溶胶-凝胶法合成x KBNT粉体，烧结后形成三方结构的x KBNT压电陶瓷，系统研究了K~+掺杂浓度对x KBNT陶瓷微观结构、电导率、压电性能和介电性能的影响。结果表明：K~+掺杂有利于改善x KBNT陶瓷的压电性能和介电性，掺杂引起的晶格畸变是影响陶瓷x KBNT晶粒尺寸、致密度，以及压电性能和介电性能的主要因素。0.04KBNT压电陶瓷的压电常数d_(33)为28.8 pC/N，介电常数ε_r为1 349.8，远高于单相BNT的d_(33)和ε_r。

  2024年02期 v.23;No.94 109-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 2033K]
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• 有机铝催化的不饱和化合物硼氢化反应

  马应花;刘鑫;冯雪兰;郭燕;刘翔宇;丁毅;

  开发价廉质优、绿色环保、原子经济的催化剂是当前乃至今后化学工作者需要突破的难题之一。过渡金属配合物因其配合物中心金属出色的氧化还原能力而备受青睐，作为催化剂已被广泛应用于有机反应中。与过渡金属相比，主族金属催化剂被认为是商业用途广泛且环境友好的新型催化剂，随着主族金属有机化合物（尤其是低价态化合物）的不断开发与研究，主族金属有机化合物的催化性能及应用引起了广泛关注。近年来，β-二亚胺铝二氢催化性能的开创性研究，使探索绿色有机铝催化剂的研究得到了迅速的发展。本文综述了有机铝催化不饱和化合物的硼氢化反应，系统地总结了其催化机理和反应历程，并对有机铝催化剂进行了分析和展望，以期为开发主族元素有机催化剂并研究其催化机理提供素材。

  2024年02期 v.23;No.94 115-123+131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K]
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• 含PNIPAM嵌段有机纳米管的合成及其对MB与ARS的吸附与释放性能探究

  王卓玉;施卜银;

  为了高效吸附染料废水中的染料分子，制备了一种具有温度可控性的新型吸附材料。首先，采用可控自由基聚合和开环聚合将聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）引入多孔有机纳米管中，制备了具有核壳结构的多组分聚合物分子刷；其次，利用分子刷嵌段聚合物的傅克烷基化超交联过程生成了具有微孔、中孔和大孔结构的PNIPAM修饰的多级孔有机纳米管网络（MONNs）聚合物；最后，探究了MONNs对染料分子亚甲基蓝（MB）、茜素红S(ARS)的吸附与释放性能。结果表明，该方法制备的MONNs材料对染料分子具有良好的吸附效果。

  2024年02期 v.23;No.94 124-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
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节水灌溉与水资源

• 宁夏扬水灌区灌溉水利用系数驱动机制及调控方法研究

  席睿;姬小敏;黑正军;唐莲;

  基于2015—2019年宁夏红寺堡、固海、固扩、盐环定扬水灌区的相关数据，借助改进的STIRPAT模型对4个扬水灌区的灌溉水利用系数进行了研究，分析了人为影响因素对灌区灌溉水利用系数产生的影响，并且对人为因素和气候因素综合影响下的灌溉水利用系数变化规律进行了预测。结果表明，以发展节水面积为主的调控策略在提升灌溉水利用系数的同时，可实现较好的经济效益。

  2024年02期 v.23;No.94 132-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1256K]
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• 基于回归模型的水肥耦合对枸杞根区土壤酶活性的影响研究

  韩雨禄;尹娟;马正虎;孙富斌;范家杨;

  为了揭示宁夏半干旱区水肥耦合对枸杞根区土壤脲酶、碱性磷酸酶活性的影响特征，设置了3个灌水水平（65%ET_0,85%ET_0,105%ET_0）和3个施肥水平（N-P_2O_5-K_2O:165-60-105 kg/hm~2,210-75-135 kg/hm~2,255-90-165 kg/hm~2），进行了滴灌枸杞大田试验，采用有偏回归分析模型，揭示不同水肥耦合对枸杞根区土壤脲酶、碱性磷酸酶活性的影响程度和作用机制。结果表明：单因素与枸杞根区20～40 cm土层土壤脲酶活性拟合效果较好，与0～20 cm土层土壤碱性磷酸酶活性的拟合效果较好，其影响顺序均为X_3（施磷量）>X_2（施氮量）>X_4（施钾量）>X_1（灌溉量）。交互因素与枸杞根区0～40 cm土层土壤脲酶活性拟合效果较好，其各交互因素在0～20 cm土层、20～40 cm土层的影响顺序分别为X_1X_3>X_1X_2>X_1X_4>X_2X_3>X_3X_4>X_2X_4,X_2X_3>X_3X_4>X_2X_4>X_1X_3>X_1X_2>X_1X_4，且均表现为正效应。在试验条件下，保证宁夏半干旱区枸杞根区土壤脲酶、碱性磷酸酶活性的最佳滴灌水肥组合为：灌溉量2 864.54～3 598.84 m~3/hm~2、施氮量231.57～250.84 kg/hm~2、施磷量80.58～90.79 kg/hm~2、施钾量147.16～160.02 kg/hm~2。

  2024年02期 v.23;No.94 139-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1192K]
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土木与交通工程

• 基于孔隙结构特征的透水混凝土性能评价与分析

  朱海峰;娄亮;张东生;毛明杰;

  为探究不同因素对透水混凝土力学性能、透水性能和孔隙特征的影响，选择了水胶比、集灰比、粉煤灰掺量、煤矸石掺量4个因素，采用单因素试验方法研究了各因素在不同水平下对透水混凝土（EPC）性能的影响；利用图像分析法对混凝土内部孔隙特征进行量化分析，并建立EPC的透水系数模型和抗压强度模型；利用熵权法结合灰色关联理论对EPC性能的影响因素进行了综合评价。结果表明：EPC的抗压强度与劈裂抗拉强度基本满足正相关的关系，通过数值拟合发现，其满足一定的函数关系；粉煤灰掺量系列的透水混凝土具有相对较高的拉压比，表明粉煤灰能有效改善EPC韧性；等效孔径可用作特征孔径，根据孔隙特征和总浆体面积分别建立了EPC的透水系数模型和抗压强度模型；煤矸石掺量系列的EPC关联度相对较高，当煤矸石掺量为60%时，综合评价最高，关联度为89.56%。

  2024年02期 v.23;No.94 146-153+159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1616K]
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• 成型压力对透水混凝土抗压强度和孔隙结构的影响研究

  薛成广;张东生;杨秋宁;

  为探究透水混凝土在不同成型压力下的力学性能和孔隙结构，采用图像分析法对透水混凝土的孔隙个数、孔隙等效直径、孔隙率等孔隙特征进行分析处理。结果表明：随着成型压力的不断增大，透水混凝土呈现出孔隙率降低、抗压强度增大、孔隙个数增多、孔隙等效直径减小和孔隙分布更均匀的趋势；透水混凝土的透水系数与孔隙率呈正相关关系，透水系数的大小主要取决于透水混凝土的最小渗透率层。综合分析各因素得出，成型压力为3MPa的透水混凝土性能更优，此时透水混凝土孔隙分布均匀，孔隙率可达21.23%，透水系数为3.87 mm/s，抗压强度为22.96 MPa。

  2024年02期 v.23;No.94 154-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K]
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• 不同含盐量条件下硫酸盐渍土蠕变特性与微观孔隙变化

  田思宇;李晓;张卫兵;刘臻祥;

  为了探究不同含盐量条件下硫酸盐渍土的蠕变特性以及微观孔隙变化规律，采用自制一维蠕变仪对宁夏红寺堡地区的硫酸盐渍土进行蠕变试验，并对试验后的土样进行扫描电镜试验。结果表明：经历一维蠕变后，土体最终蠕变量随含盐量的增大而增大，随温度的降低而减小，蠕变速率随时间的增长而减小，且随含盐量的增大、温度的升高，土体经历衰减蠕变的时间越长，进入稳定蠕变的时间越晚；一维蠕变后，随含盐量的增加，大孔隙和中孔隙的数量减小，小孔隙和微孔隙的数量增加，孔隙形状以近椭圆形为主，复杂度增加，孔隙形状趋于复杂化，孔隙分形维数增大。

  2024年02期 v.23;No.94 160-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K]
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机械工程及自动化

• 考虑需求响应和阶梯碳交易的电热氢联供型微电网运行优化

  张祎雯;王金梅;罗永虎;张刚;李海昇;

  为了实现微电网低碳经济运行的需求，建立了一种综合考虑阶梯碳交易和需求响应的电热氢联供型微电网运行优化模型。在模型中引入阶梯碳交易机制，降低微电网碳排放量；引入电价型需求响应，通过电价合理引导用户改变用电行为，降低微电网的经济成本；以微电网系统的运维成本、购能成本及碳交易成本之和最小为目标函数，建立含有风电、光伏、燃气轮机、电锅炉、电解槽、燃料电池、储氢罐的并网型微电网的运行优化模型；利用Matlab平台中的CPLEX求解器对该模型进行求解。以某改进的电热氢联供的并网型微电网为例，设置多个场景验证模型的合理性和有效性。结果表明，综合考虑需求响应和阶梯碳交易的场景中，碳排放量降低了65.6%，总运行成本降低了10.7%。

  2024年02期 v.23;No.94 168-173+179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1304K]
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• 基于改进YOLOv5s的煤矿输送带异物检测算法

  张炳建;郝洪涛;刘秀娟;李泽旭;

  为了解决现有煤矿输送带异物检测模型存在的参数量大、占用计算机资源多、检测异物种类少等问题，对YOLOv5s目标检测算法进行了优化。首先，将轻量化卷积神经网络ShuffleNetv2作为YOLOv5s骨干网络并对异物图像进行了特征提取，进而减少了模型参数量，提高了网络并行度；其次，将双向特征金字塔网络作为特征融合网络，融合了不同特征图尺度中的细节信息；最后，添加了坐标注意力机制，增强了特征提取能力，强化了异物目标关注度，从而提高了网络模型检测精度。实验结果显示，与原始模型相比，基于改进YOLOv5s的目标检测网络模型其参数量压缩为3.60×10~6个，检测帧率提升了8.4%，表明该算法能够在计算资源较少的情况下实现快速、准确的煤矿输送带异物检测。

  2024年02期 v.23;No.94 174-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1563K]
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人工智能与计算机技术

• 一种基于图像处理的铁轨积沙检测方法

  廖乾国;李钧;李兴财;

  针对积沙检测实时性差、易受天气因素影响、积沙量化指标不明确等问题，提出了一种基于图像处理的铁轨积沙检测方法，使用单尺度Retinex算法处理了沙尘天气条件下的铁轨积沙图像，通过铁轨未积沙区域特征提取和最大类间方差法对含有阴影的铁轨积沙图像进行了阈值分割，综合两次图像分割结果并获取了积沙信息。此外，基于铁路沙害等级划分指标对提取的积沙信息进行了沙害等级划分，最终实现了不同天气条件下的铁轨积沙检测。结果表明，该方法能够在晴天和沙尘天气下准确获得铁轨积沙状况并根据对应沙害等级提供预警。

  2024年02期 v.23;No.94 180-184+192页 [查看摘要][在线阅读][下载 1358K]
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• 一种基于生成对抗网络的图像去雾算法

  李博文;刘进锋;

  经现有去雾算法处理的图像存在色彩失真、纹理细节丢失、网格伪影等问题，为此，基于生成对抗网络，提出了一种端到端的去雾算法。该算法将U-Net网络引入生成器模块，采用多尺度卷积和跳跃连接融合不同层级的特征，使用混合空洞卷积模块捕获上下文信息，扩大了感受野并缓解了网格伪影问题；同时通过复合损失函数约束图像边界，提高了去雾图像的精细化质量，有效解决了现有去雾算法存在的问题。所提算法在SOTS数据集上的实验结果表明，去雾图像的客观评价指标和感官效果均优于所有对比算法；在UA-DETRAC数据集上的实验证明，经该算法处理的图像可应用于交通场景的目标检测任务中。

  2024年02期 v.23;No.94 185-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 1903K]
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• 材料与新能源学院简介

  <正>宁夏大学材料与新能源学院于2022年正式成立，由中国工程院院士何季麟担任学院名誉院长。学院现有专任教师35人，其中教授11人，副教授8人，博士生导师6人，硕士生导师29人，13人次入选自治区“科技创新领军人才”“海外引才百人计划”“青年拔尖人才”等人才计划。学院面向国家和自治区新能源、新材料产业科研创新和人才需求，具有学士、硕士及博士三级学位培养体系；设有新能源材料与器件、材料科学与工程2个本科专业，

  2024年02期 v.23;No.94 92页 [查看摘要][在线阅读][下载 771K]
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• 《宁夏工程技术》更名启事

  <正>《宁夏工程技术》（季刊）创刊于2002年，是由宁夏回族自治区教育厅主管、宁夏大学主办的公开发行的学术期刊。《宁夏工程技术》是美国《化学文摘》（CA）、俄罗斯《文摘杂志》（AJ）、美国《剑桥科学文摘：材料信息》（CSA:MI）三种国际重要检索系统刊源期刊；被中国知网、万方数据、维普、超星、博看网、中邮阅读网、龙源期刊网等数据库平台全文上网。多次荣获国家、自治区各级各类奖项。经国家新闻出版署批准，《宁夏工程技术》更名为《西北工程技术学报》，期刊将以“建设具有较高影响力的一流科技期刊”为目标，坚持面向工程、聚焦学术前沿，紧密围绕国家重大战略问题，依托宁夏大学服务地方经济社会发展，刊发材料化工、土木水利、防灾减灾、机械工程、电气工程、人工智能、电子信息、生态环境等经济社会发展领域的重要科研成果和工程技术经验。

  2024年02期 v.23;No.94 138页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K]
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• 水处理新材料与新技术研究团队

  <正>李海波教授团队结合国家长期发展战略，面对宁夏煤基能源化工产业高盐水和工业有机废水处理需求，聚焦水处理深度净化面临的处理难度高、回水利用率低和重金属难以深度脱除等关键科学问题，围绕光/电催化有机污染物处理、光/电致脱盐、新型电化学能源等研究方向，致力于发展新型水处理技术并促进宁夏经济社会的可持续发展。团队成员主持（完成）国家自然科学基金3项、宁夏重点研发计划4项、宁夏自然科学基金等20余项等。

  2024年02期 v.23;No.94 193页 [查看摘要][在线阅读][下载 771K]
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• 宁夏工程技术征稿启事

  <正>《宁夏工程技术》是国家科学技术部和原新闻出版总署批准创办的公开发行的科技期刊，由宁夏大学主办，宁夏回族自治区教育厅主管。办刊宗旨：（1）及时向社会报道工程界的新材料、新工艺、新技术应用和新产品开发等方面的研究和实践成果；

  2024年02期 v.23;No.94 194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1409K]
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