数学建模中的高维数据挖掘技术优化研究

高维数据挖掘由于特征空间占用开销较大,挖掘的复杂度较高,挖掘精度不高,为了提高对高维数据挖掘的准确性能,提出一种基于相空间重构和K-L变换特征压缩的高维数据挖掘数学建模方法。采用集成学习技术,对高维数据信息流进行相空间重构处理,考虑类间的数据不平衡性,求得高维数据的关联维特征参量,根据数据的链距离进行稀疏性融合,计算高维数据流模型的最大Lyapunove指数谱,根据谱分析方法实现数据聚类,对聚类后的数据采用K-L特征压缩方法进行降维处理,降低数据挖掘的内存及计算开销。仿真结果表明,采用该方法进行高维数据挖掘,数据挖掘的准确概率较高,占用内存消耗较少,计算开销较小。     

结构基元对多孔芳香骨架气体吸附性能的影响

通过选择2种不同的结构基元:1,3,5-三溴苯(TBB)和3,3',5,5'-四溴-1,1'-联苯(TBBP),利用Yamamoto型Ullmann偶联反应,制备了2种类似的多孔芳香骨架(PTBB和PTBBP),并对其进行了结构表征.结果表明,2种多孔芳香骨架在性质上具有一定的相似性,均显示出较高的比表面积、均一的孔径分布以及良好的热稳定性,并且在气体吸附与存储方面有着潜在的应用.由于结构基元本身性质上的差异,导致了两者在比表面积及气体吸附等性质上的差异.     

日光温室土壤-空气换热器周围土壤中热湿迁移规律研究

为研究日光温室土壤-空气换热系统土壤中的热湿耦合迁移规律,建立了水平换热管周围非饱和土壤中热湿耦合传递的数学模型,模拟非饱和土壤蓄热过程中温湿度的动态分布。结果表明,温湿度场的分布密切相关。在土壤中温度梯度作用下,土壤中的湿分沿温度梯度反方向迁移,且依次形成湿峰。各向同性土壤中,距管中心距离相同的各点,同时出现湿峰。管内空气温度越高,湿度峰值越明显。利用土壤-空气换热器对高温空气进行降温,含湿土壤中的传热传质,有利于换热系统获得较低的空气出口温度。     

均衡约束数学规划问题的一类广义Mond-Weir型对偶理论

针对均衡约束数学规划模型难以满足约束规范及难于求解的问题,基于Mond和Weir提出的标准非线性规划的对偶形式,利用其S稳定性,建立了均衡约束数学规划问题的一类广义Mond-Weir型对偶,从而为求解均衡约束优化问题提供了一种新的方法.在Hanson-Mond广义凸性条件下,利用次线性函数,分别提出了弱对偶性、强对偶性和严格逆对偶性定理,并给出了相应证明.该对偶化方法的推广为研究均衡约束数学规划问题的解提供了理论依据.     

添加共试剂改善聚酰胺复合反渗透膜的性能

将N,N′-二甲基乙酰胺(DMAc)作为共试剂添加在间苯二胺水溶液中参与界面聚合反应, 以改善聚酰胺复合反渗透膜(PA-RO-x, x代表添加DMAc的质量分数)的性能. X射线光电子能谱(XPS)和衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)分析表明, 随着DMAc含量的增加, 复合膜结构中交联聚酰胺含量相对于线性羧基部分有所增加; 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)表征结果显示, 随着DMAc含量的增加, 膜表面的粗糙程度逐渐增大; 静态水接触角测试结果表明, 添加DMAc后, 膜的亲水性增强. 结合上述测试结果发现, 添加DMAc可以有效降低水油两相的不相溶性, 提高水相中间苯二胺向正己烷中扩散的速率, 这有助于加快间苯二胺与均苯三甲酰氯反应; 同时, 聚酰胺结构中交联酰胺含量的增加可以提供更多的氢键位点, 有助于水分子快速渗透通过复合膜而不损失截盐率; 膜表面的粗糙程度变大, 有助于提高水通量. 在2 g/L的氯化钠溶液和1.6 MPa测试压力条件下, PA-RO-5.2(DMAc添加质量分数为5.2%)的渗透通量和截盐率分别为66.1 L/(m²·h)和98.7%, 与未添加DMAc的聚酰胺复合反渗透膜相比, 通量增加115%, 截盐率仅下降0.9%.     

胶原大分子自组装研究进展

胶原是人类最主要的结构蛋白,在体内通过自组装形成具有D带的纤维结构,构成人体的各种组织。胶原蛋白具有优异的生物相容性、生物可降解性、无毒性、低免疫性等特点,在材料科学、生物医学、组织工程、生物传感器等领域得到了越来越多的研究和应用。近年来,人们发现,通过合理调控外界环境,胶原蛋白在体外能自组装形成有序的超分子聚集结构,胶原蛋白在体外的自组装行为引起了研究者的广泛关注,逐渐成为研究的热点。本文概括了胶原的自组装机理、外界环境条件对胶原自组装的影响以及胶原自组装基复合材料等方面的工作。     

一步碳化多孔有机材料制备多孔碳及其性能的研究

开发并利用清洁的、可再生的能源是解决环境污染问题和能源短缺的有效方法.碳化含碳量较高的多孔有机材料制备的多孔碳,具有较高的比表面积,良好的物化稳定性,优良的机械性能等优点,在清洁能源的存储、分离、能量的存储与转化领域有广泛的应用.常见的由多孔有机材料制备多孔碳的方法主要是非活化碳化法和活化碳化法.不同的制备方法得到的多孔碳形貌,孔结构各不形同.多孔碳材料自身的结构性质可以影响其应用.合理的设计并调控多孔碳的“孔”,发挥孔尺寸的“筛分效应”可以有效地对气体进行存储和分离.在锂电等能量转化领域,“限域效应”是影响锂电性能的重要因素.多孔碳材料中较小的孔可以限域活性成分,而较大的孔可以快速传输,两种孔的协同效应可以使锂电性能大大提升.本综述系统地归纳了一步碳化多孔有机材料制备多孔碳的方法及其优势,详细地介绍了其在气体吸附、存储、分离以及电化学等领域的应用.最后,结合多孔碳材料的研究现状,提出由多孔有机材料制备多孔碳材料所面临的挑战,同时也展望了多孔碳材料的应用前景.