改进的Hummers法制备氧化石墨烯的综合实验设计

该文采用Hummers法处理石墨粉制备氧化石墨烯,材料的宏观和微观形貌发生明显的变化,从而推断材料的组成和结构在处理过程中发生了明显的改变。分别利用扫描电镜、X-ray衍射光谱(XRD)、拉曼光谱和X-ray电子能谱证实了上述推论。该文探索将成熟的氧化石墨烯制备方法结合纳米材料的形貌、结构和组成表征技术作为一门综合实验引入本科生实验课程。通过对比石墨粉与氧化石墨烯的宏观结构、微观结构和组成的差别,使学生认识到材料合成条件控制的重要性以及纳米材料维度差异。借助综合实验平台将成熟的科研成果转化为实验教学内容,可开拓学生的科研视野、思路,掌握新的测试技术,同时有效地培养学生的科研能力、分析和解决问题的能力,为今后的工作或继续深造打下基础。     

“数据分析与计算专栏”主持人语

衷心祝贺本刊入编?中文核心期刊要目总览?,这既是水到渠成的自 然,也是各界对其砥砺奋进的嘉勉! 承蒙编辑部和各位专家、读者的关 怀,在过去的８年里,本专栏在反映数据科学领域相关进展、与同行分享 研究成果的同时,所载文章获得了广泛引用、收录和转载,实现了推进分 析与计算工作发展的目的,河北科技大学大数据与社会计算研究中心也 已成为具有较高影响力和代表性的重要研究力量.未来,我们将同本刊 一道,以“为读者奉献最好”之初心,踏实求进,赓续前行! 本期“数据分析与计算专栏”共推出２篇文章. 第１篇是王刘旺等撰写的“基于人脸与步态特征的室外作业场景身 份核验方法”.在建筑、通信、电力等工程行业中,很大一部分安全生产 事故是作业人员违章行为造成的.在传统监督方式里,作业现场的人员 管理和行为管控完全依靠人工核查,监控视频也依赖人工判断,作业现 场的短时违章行为不易被及时发现,室外作业存在巨大安全隐患.目前的研究方法大多基于人脸识别方法, 然而受遮挡物、检测距离以及检测角度等因素的影响,会造成脸部信息不完全或者模糊,通过人脸识别难以 准确识别出作业人员的身份.相比于人脸特征,步态特征是一种更为稳定、可靠的生物特征.考虑到人脸和 步态特征的特点,提出了一种融合二者的多特征身份核验方法.此方法在中科院室外步态数据集 CASIAＧA 多视角情况的四折交叉验证集中实现了９９．１７％的分类准确率,在该数据集中包含的３个视角下的分类准确 率分别为９８．７５％,１００％和９８．７５％.所提出的方法可以有效提高单人场景中的身份识别准确率,为室外作 业场景中的身份核验提供了有效方案. 第２篇是刘滨等撰写的“数据可视化研究综述”.数据可视化是一个以实际应用为主要面向的人机交 互、图形学、图像学等多学科交叉领域,它是大数据领域里非常活跃的一个分支,也是产学研用共同聚焦的领 域,计算机科学是推动其研究向纵深发展的主力学科,自然地理和测绘、新闻与传媒、图书情报、自动化、互联 网等领域的需求推动了其研究应用领域的不断扩展.当前研究逐渐聚焦于多维数据、时序数据、网络数据和 层次化数据等领域.由于对业务逻辑理解、数据内涵定义、实施目标、设计水平等方面存在差异,数据可视化 的应用存在一些误区和问题.例如:色彩与语义间的失配、核心数据被次要数据“淹没”、数据过载、思维过度 发散等.提出了当前可视化研究逐渐聚焦在多维数据可视化、时间序列数据可视化、网络数据可视化和层次 信息数据可视化的观点,并对各自的代表性方法进行了介绍;同时,对当前数据可视化研究动态进行了梳理, 给出了数据可视化主流工具 Echarts的应用实例,为相关研究提供参考和借鉴.未来,还将对国外的研究动 态进行更全面详细的梳理,并对数据可视化应用领域具有代表性的重要案例进行分析和深入探讨. 限于学术水平,以上文章定有可进一步完善之处,欢迎各位朋友指正!

主持人简介

刘滨,男,１９７５出生,教授,硕士生导师,河北科技大学大数据与社会计算研究中心主任,主要研究领域包括 网络新媒体、大数据、社会计算等.已发表学术论文１００余篇,主持国家级科研课题２项、省级科研课题９项.     

高炉铸铁冷却壁结构优化

采用正交试验和数值模拟方法对高炉炉身下部冷却壁主要结构参数进行优化,对优化前后的冷却壁温度场进行计算。结果表明,冷却壁热面最高温度的影响因素中影响程度从大到小依次为:水管直径、水管间距、水管中心线距冷却壁热面距离、壁体厚度,其中水管直径、水管间距和水管中心线距冷却壁热面距离为显著因素;最优冷却壁结构参数组合为:水管直径60mm、水管间距180mm、水管中心线距冷却壁热面距离120mm、壁体厚度220mm,优化后的冷却壁较优化前的冷却壁冷却性能有较大幅度的改善。     

水平旋转圆筒表面局部对流换热特性实验

以旋转圆筒型热工设备为研究对象,设计了大直径水平旋转圆筒实验装置.利用微型热电偶,测量了高格拉晓夫数(1×108)下圆筒表面各个方位角处空气热边界层的温度分布.实验结果表明:旋转对圆筒表面0°和180°处的局部对流传热系数的影响有明显差异;旋转使得圆筒表面温度和局部对流传热系数的分布不均匀,尤其当旋转雷诺数大于临界雷诺数时的影响尤为突出.确定了临界雷诺数的准则数关联式.     

盐穴储气库垫底气利用方案研究

为保证盐穴的安全,盐穴储气库运行过程中留有垫底气,这是盐穴储气库的特点之一,也是盐穴储气库的缺点。为充分利用盐穴储气库的垫底气,首先介绍了紧急工况下的最小运行压力概念,并给出基于屈服-扩容-破坏复合强度理论的设计准则,该方法能够采出部分垫底气;其次,为了置换出全部的垫底气,提出饱和卤水置换盐穴储气库垫底气的技术方案,该方案能够置换出全部的垫底气,但该方案需要大量的饱和卤水;然后,提出采用高压空气置换盐穴储气库垫底气,利用饱和卤水作为隔离介质,高压空气推动饱和卤水,饱和卤水推动天然气来置换出全部垫底气,该方案仅需一口溶腔的饱和卤水作为隔离介质,就可以用空气置换出全部的垫底气,但置换效率受制于液体的流动速度;最后介绍了一种内胆式盐穴储气库,该型储气库为无垫底气式储气库,能够高效采出全部的天然气,并能保持盐穴内压在一个较高的压力水平,有利于盐穴的稳定,能够延长其使用年限。     

环境激素17β-雌二醇分子印迹聚合物的制备及其性能

借助紫外分光光度法考察模板分子17β-雌二醇与丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)3种功能单体之间的相互作用,并进一步考察溶剂乙腈、四氢呋喃、甲醇-氯仿混合液(V甲醇:V氯仿=1:1)等对上述作用的影响。采用分子印迹技术,利用功能单体均聚分别合成3种分子印迹聚合物(MIPs)和3种空白印迹聚合物(NIPs),并通过平衡结合实验研究MIPs和NIPs对模板分子(17β-雌二醇)以及模板分子结构类似物(雌三醇)的结合性能。研究结果表明:MMA与17β-雌二醇之间的相互作用力比另外2种功能单体的强;乙腈更能够强化MMA与17β-雌二醇的作用;以MMA为功能单体合成的MIPs对模板分子具有最大的结合量(46.05μmol/g);在对17β-雌二醇和雌三醇的混合液(体积比为1:1)的结合实验中,由MMA合成的MIPs对17β-雌二醇具有较大的选择性结合量(40.27μmol/g),而对雌三醇的结合量仅为16.57μmol/g。     

东庞矿区应力集中区域注浆加固工艺

依实际资料,选取合适的注浆方案,优化注幕参数,成功加固深部采区轨道巷,降低了成本。经实践证明,这是一种应力集中区域加固效果较好的工作方法。     

捣固焦微观结构研究

结合捣固炼焦工艺的特点,研究了高堆积密度配煤炼焦对焦炭微观结构的影响.结果表明,捣固炼焦工艺对焦炭气孔结构影响明显.采用N_2吸附法研究发现,9种捣固焦以小于10 nm的中、小气孔为主,平均气孔直径小,比表面积分布广泛;3种顶装焦存在一定数量20~50 nm的中孔,平均气孔直径大,比表面积小.捣固焦总气孔率、显气孔率和显气孔比例基本均低于顶装焦,捣固焦的假密度明显高于顶装焦,真密度相差不大,假密度可作为区分捣固焦与顶装焦的简易方法.焦炭光学组织主要取决于配合煤性质,捣固焦与顶装焦无明显区别.     

浅谈高校图书馆虚拟馆藏的建设

虚拟馆藏在图书馆学的作用越来越重要。介绍了虚拟馆藏的相关概念及特点,提出了虚拟馆藏的建设思路、措施及应遵循的原则。