调控尖晶石Co3+和Ni3+表面密度来提高催化甲烷氧化活性

天然气资源丰富、价格低廉, 因而被广泛用作燃料. 天然气的主要成分是甲烷, 未燃烧完的甲烷所产生的温室效应是二氧化碳的 21 倍, 所带来的环境问题引起越来越多的研究者关注. 但甲烷是最稳定的非极性有机小分子, C–H 键能高达434 kJ/mol, 大多数催化剂很难将其在很低的温度在完全转化. C–H 键的活化解离是催化甲烷燃烧最关键的一步, 而活化C–H 键方式主要有两大类: (1) 均裂活化机制, 一般用在贵金属催化剂上; (2) 异裂活化机制, 往往发生在过渡金属氧化物上. 比较而言, 贵金属催化剂, 尤其是 Pd, 往往具有更优异的低温催化活性, 但价格昂贵, 从而限制了其广泛使用. 因此, 开发更加高效的非贵金属催化剂用于废气中未转化的甲烷完全氧化是亟待解决的问题.含有 Co 和 Ni 的尖晶石氧化物具有良好的催化甲烷燃烧活性, 有望代替贵金属催化剂, 但要求在低于 400 °C 完全转化, 仍具有一定挑战. 另一方面, Ni3+和 Co3+哪个是活性中心, 还具有一定争议. 因此, 我们通过水热法和共沉淀法合成一系列表面暴露不同数目的 Ni3+和 Co3+来探究表面高氧化态 Co 和 Ni 跟活性之间的关系. XRD 和 TEM 结果表明, 相比于水热法合成的 Co3O4, 水热法合成的 NiCo2O4发生明显的晶格收缩现象, 这是由于在尖晶石体相中大量小半径 Ni3+(0.053 nm) 取代了大半径 Co3+(0.055 nm) 所致. 同时还发现, 水热合成的尖晶石具有多孔纳米片层结构, 相比于共沉淀法合成的尖晶石具有更大的比表面积, 催化活性也更高. XPS 分析发现, 催化甲烷燃烧的活性随着表面 (Ni3++ Co3+) 含量增加而提高. 结合文献分析和本文的实验结果推测, 表面的 Ni3+和 Co3+都可作为解离 C–H 键的活性中心. 水热 60 小时合成的 NiCo2O4纳米片表面 Ni3++ Co3+的数量最多, 所以具有最优异的催化性能, 大约在 280 °C甲烷转化 50%. 当加入 10%(体积比) 的水, 在高空速工况下对催化活性影响不大, 主要是因为长时间水热合成的尖晶石表面缺陷少, 对水的吸附弱, 这可通过 O 1s 图谱得到印证. 总之, 这些研究结果能够给甲烷活化和开发更加高效和低成本催化剂一些启示.     

结构/屏蔽一体化复合材料研究现状及发展趋势

面对电子设备和系统的综合性迫切需求,现有电磁屏蔽材料在屏蔽效能、带宽、密度、强度以及极端环境适应性等方面各有优缺点,结构/屏蔽一体化复合材料已成为近几年电磁防护材料技术领域的研究重点和热点。重点介绍了国内外在结构/屏蔽一体化复合材料方面的研究情况,并对铝镁合金、树脂基电磁屏蔽复合材料等典型结构/屏蔽一体化复合材料的发展趋势进行展望。     

一种结构简单的高精确度带隙基准源设计

设计了一款快速启动、高稳定性的实用型带隙基准电压源。基准源电路基于110 nm的CMOS标准工艺实现,使用Cadence软件进行仿真。仿真表明,在室温下,电源电压为3.3 V时,输出基准电压为1.2 V;在-40 ℃~85 ℃范围内温度漂移系数为33 ppm/℃;电路启动时间为0.5 μs;电源电压抑制比在低频时达到-61 dB;功耗为0.967 mW;版图面积为50 μm×180 μm。该电路结构简单,易于集成,可应用于高速、高精确度的数模转换器(DAC)。     

带有固定延迟时间的IGBT去饱和过流检测电路

提出了一款带有固定延迟时间的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)去饱和(DESAT)过流检测电路。在IGBT去饱和过流检测电路中加入固定延时电路,当检测到过流信号后关断IGBT,防止IGBT被烧毁。同时固定延时电路开始计时,经历了固定延迟时间后,电路错误信号清除,IGBT恢复正常工作状态,提高了IGBT功率回路的可靠性与安全性。将固定延时电路集成在IGBT驱动芯片中,提高了系统的集成度。采用UMC 0.6μm高压BCD工艺模型对去饱和过流检测电路进行前仿和后仿。仿真结果表明,采用线性温度补偿方法,基准电路的过流阈值电压典型值为6.97 V,温度系数为19.5×10^-6/℃。IGBT开启后消隐时间为920 ns。在不同工艺角仿真中,后仿固定延迟时间在2.8~4 ms之间变化,典型值为3.3 ms,使功率回路储能元件中的冗余能量充分释放。     

嵌入式疲劳驾驶远程监测系统

针对疲劳驾驶监测,论文讨论了一种嵌入式疲劳驾驶远程监测系统的设计,具体介绍了基于RTMP传输协议可支持IPv6/IPv4的嵌入式疲劳驾驶监测系统的设计过程。主要研究内容包括：采用YOLOv3-tiny+Dlib人脸68关键点检测方法实现了对打哈欠、瞌睡等疲劳行为的监测,通过RTMP传输协议将驾驶员疲劳状态实时上传至后台服务器以方便工作人员的监管。实验结果验证了该系统对疲劳驾驶行为识别率可达95%,远程视频传输延时约为600毫秒,相关性能能够满足疲劳驾驶监测以及实时视频传输的需求。     

基于微型化FMCW雷达的抗振乘员健康监测

随着雷达系统的小型化,毫米波雷达在消费电子领域展现了广阔的应用前景。然而,毫米波雷达的车内应用,由于车内环境的复杂性和振动性的特点,依然面临着巨大挑战。为了解决车体振动对雷达探测的影响,本文提出了基于微型化调频连续波（FMCW）雷达的抗车体振动的乘员健康监测方法。该方法利用FMCW雷达将不同距离的物体的运动信息转化为相位信息加载于中频信号的不同频率成分中的特点以及车内乘员位置相对固定的特点,通过仅取乘员位置对应中频频率成分的相位信息,有效隔绝了车体其他部分振动对乘员健康监测的干扰。仿真和实验结果均表明,该方法在车体振动情况下,仍然可以有效工作。     

基于机载光电平台的目标跟踪与轨迹预测算法

针对利用机载光电平台进行"空对空"目标跟踪时,跟踪效果受环境影响较大且全遮挡情况下目标容易跟丢的问题,在传统Cam Shift算法的基础上,提出了一种动态的基于多特征融合与相对Kalman模型的目标跟踪与轨迹预测算法。采用融合颜色、纹理、梯度特征的方式构建目标模板,提高了模型的描述能力;跟踪过程中引入特征模板动态更新环节,保证了算法的长期稳定性;在全遮挡的情况下,利用背景中心点以及飞行目标与该中心点的差值分别构建Kalman模型,并采用二次遮挡判断方法,大大降低了误判和丢帧概率。实验结果表明,所提算法具有较高的准确性、实时性与稳定性。     

数字电视开机广告的品牌推广与定价策略探讨

调研数据显示,2002年至2015年,我国数字电视的市场规模将由400亿元扩张到5000亿元,其中蕴藏的市场机会超过万亿元,产业潜力惊人。伴随数字电视的蓬勃发展,数字电视开机画面广告将成为一块新的奶酪。