武汉工程大学学报 /oa <div> <span style="">贵州瓮福地区钙镁质磷矿石解离特性研究</span> <br /> </div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250301 <div> <span style="">通过光学显微镜镜下鉴定、 X 射线荧光光谱、X 射线衍射、BPMA工艺矿物学参数自动分析等分析测试手段,研究了贵州瓮福地区中低品位钙镁质磷矿石的矿物组成、主要矿物的嵌布特征及矿物解离特性等。研究表明:矿石中主要有用矿物为磷灰石集合体和少量微晶状、柱状磷灰石,脉石矿物为白云石、石英,矿物嵌布粒度细,磷灰石多以镶嵌、包裹等形式与白云石、石英紧密共生,部分细粒级白云石被包裹在磷灰石中,磨矿过程中磷灰石、白云石较难单体解离,矿石磨至-75 μm后,仍有约50% 的磷灰石和约30% 的白云石与其他矿物连生或被包裹,且白云石在磨矿过程中易泥化,是影响选别指标的重要因素。通过实验室闭路循环磨矿可有效降低白云石等易泥化矿物的过磨,从而提高磷精矿P2O5 含量及MgO 脱除率。</span> <br /> </div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 237 244 0 <div> <div style="">黄小芬<sup>1,3,4</sup>,何桂旭<sup>1,3,4</sup>,张 覃<sup>*2,3,4</sup></div> </div> 磷石膏化学成分分析及周边土壤磷含量的测定 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250302 <div> <span style="">磷石膏(PG)是湿法磷酸生产过程中产生的一种工业固体废弃物。为深入了解PG的特性及其对环境的影响,选取湖北兴发化工集团股份有限公司和湖北鄂中生态工程股份有限公司湿法磷酸工艺中产生的PG及堆存1 a的PG、堆场附近(距堆场距离不同)的土壤样品为分析对象,研究不同来源PG的形貌结构、化学成分含量和PG对周边土壤的影响。采用扫描电子显微镜、能量色散光谱、X射线衍射仪和激光粒度仪对PG的微观形貌和物相组成进行了分析,并且测定了PG中各化学成分的含量以及堆场周边土壤中磷的含量。研究结果表明,PG主要含有磷、氟和有机物等杂质。此外,不同产地的PG的形貌结构和组成成分含量存在微小差异。堆存1 a的PG的ω(P2O5)和ω(可溶性磷)分别为1.51%和0.47%,新产生的PG的ω(P2O5)和ω(可溶性磷)分别为8.52%和5.29%,堆存后的PG中的磷含量有所减少,磷可能迁移至周边环境;距离堆场0、100、200 m的土壤中总磷含量分别为1 060.0、140.0、83.5 mg/kg,表明距离堆存场地越近,土壤中的总磷含量越高。</span> <br /> </div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 245 249 0 <div> <div style="">胡 巍,张 娟<sup>*</sup></div> </div> <div> <span style=""> <div style="">溶剂热法制备Co-UiO-66-NH<sub>2</sub>及其对双氯芬酸钠吸附性能的探究</div> </span> </div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250303 <div> <span style="">采用溶剂热法制备Zr基金属有机骨架材料UiO-66-NH2,然后掺杂金属元素钴(Co)制备了一种复合金属有机骨架材料Co-UiO-66-NH2,对两种材料进行表征,并比较其对双氯芬酸钠(DCF)的吸附性能。结果表明:在室温条件下,Co-UiO-66-NH2纳米颗粒的吸附量高达202.806 mg/g,吸附的DCF的去除率达到初始浓度的94%以上,吸附平衡的时间仅需40 min。相比于UiO-66-NH2材料,吸附性能提高21%,达到吸附平衡的时间提前了20 min。Co-UiO-66-NH2纳米颗粒的吸附能力对吸附剂用量、初始DCF浓度、共存离子、溶液pH值敏感。拟二阶动力学模型和Langmuir模型与吸附过程拟合良好。热力学研究表明,该吸附过程是一个自发的吸热过程。</span> <br /> </div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 250 258 0 <div> <div style="">贺子航<sup>1</sup>,宫雪枫<sup>2</sup>,蒋 洧<sup>1</sup>,向 珍<sup>1</sup>,金士威<sup>*1</sup></div> </div> <div> <span style="">P-Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>的制备及其光催化氧化芳香醇的应用</span> <br /> </div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250304 <div> <span style="">针对铌基半导体材料在光催化选择性氧化芳香醇中存在的催化效率较低以及产物选择性较低等问题,采用非金属元素掺杂的方式来改善光催化剂的能带结构。通过水热法与高温煅烧法,以次磷酸钠为磷源制备了磷化的海胆状Nb2O5催化剂(P-Nb2O5)。利用X射线光电子能谱、紫外可见漫反射光谱以及电子显微镜等手段对其光电性质以及微观结构进行了分析。通过对比磷化前后催化剂的价带位置,P-Nb2O5的价带位置从原先的3.088 eV缩小至2.524 eV,这表明磷化后的Nb2O5光能吸收能力明显提升,同时通过光电流测试,发现适量的磷掺杂还有利于光催化剂光生载流子的分离。该P-Nb2O5在芳香醇的光催化氧化中具有较高选择性(>99%),具有一定的潜在研究及应用价值。</span> <br /> </div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 259 266 0 <div> <div style="">黄淼煜<sup>1</sup>,李浩勋<sup>1</sup>,徐 智<sup>1</sup>,吴华东<sup>1</sup>,熊 芸<sup>1</sup>,丁一刚<sup>1</sup>,刘生鹏<sup>1</sup>,盖晓宏<sup>*2</sup></div> </div> <div><span>新型富氮多孔有机材料的合成及催化性能研究</span><br /></div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250305 <div><span>多孔有机材料(POPs)凭借其低骨架密度、高比表面积、可调孔径、易功能化及优异稳定性等特点,在气体吸附、分离及非均相催化领域展现出重要应用潜力。通过"自下而上"的分子设计策略,将富氮嘧啶杂环结构单元精准引入POPs骨架,成功制备了新型氮掺杂多孔材料TMB-TPAD-POP。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)和氮气吸附-脱附等温线等技术系统表征了材料的晶体结构、微观形貌、热稳定性及孔隙特性。以苯甲醛与丙二腈的Knoevenagel缩合为模型反应,在80 ℃条件下,TMB-TPAD-POP展现出显著催化性能,8 h内产率达99%。机理研究表明:联嘧啶环中相邻氮原子协同活化底物:其孤对电子可活化丙二腈的α-C,促进碳负离子的高效形成,并通过稳定反应中间态显著降低活化能,从而实现产率的显著提升。本研究为构建高效氮杂环催化体系提供了新的设计思路,拓展了功能化POPs在有机合成中的应用。</span><br /></div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 267 273 0 <div><div style="">韩 冰<sup>1</sup>,梁 恩<sup>1</sup>,张 诣<sup>2</sup>,黎俊波<sup>2</sup>,余响林<sup>*1</sup></div></div> <div><span><div style="">双金属UiO-66的制备及其用于可见光对罗丹明B的催化降解</div></span></div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250306 <div><span>采用溶剂热法成功合成了Zr-UiO-66,通过引入Ce元素制备了以Ce、Zr为双金属中心的可见光催化剂CZ-UiO-66。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征手段系统分析了材料的形貌特征与晶体结构。采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、电化学阻抗谱(EIS)、光致发光光谱(PL)和瞬态光电流(I-t)等测试方法深入研究了材料的光电化学性质。实验结果表明:CZ-UiO-66样品呈现粒径分布均匀(70~130 nm)的八面体形貌,Ce元素的引入未改变材料的结构特征。引入Ce元素后材料的光响应范围扩展了110 nm,在可见光照射下对罗丹明B(RhB)的催化降解效率提升了12%。</span><br /></div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 274 281 0 <div><div style="">郭丽瑞,张富青<sup>*</sup>,袁 军<sup>*</sup></div></div> <div><span><div style="">基于氧代苯核心不对称非稠环电子受体材料的制备及其光伏性能</div></span></div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250307 <div><span>有机太阳能电池(OSCs)中,非稠环电子受体因结构简单、易于修饰和成本低廉受到广泛关注。以氧代苯为核心合成了一种非稠环电子受体(2,5-双((2-丁辛基)氧基)-3-氟-6-甲氧基-1,4-亚苯基)双(4,4-双(2-乙基己基)-4H-环戊二烯并(2,1-b:双(5,6-二氯-3-氧代-2,3-二氢-1H-茚-2,1-二亚基))二丙二腈(L-3)。通过分子工程手段,在苯环上引入具有不同缺电子能力的氟原子和氧原子,并结合π桥和端基优化,制备的L-3分子可实现550~750 nm的中等带隙吸收和较深的最高占据分子轨道(HOMO)能级(-5.71 eV)。与新型聚合物给体材料PBTTzE共混后,能量转化效率为5.87%,开路电压可达到0.96 V,短路电流密度和填充因子分别为12.81 mA·cm-2和47.42%。</span><br /></div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 282 290 0 <div><div style="">刘金思成,余 杰,朱晓东,高建宏<sup>*</sup>,刘治田</div></div> <div><span><div style="">改性多孔铝粉复合微球的制备及其性能研究</div></span></div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250308 <div><span><div style="">铝(Al)粉作为一种高能活性金属可燃剂,在推进剂和炸药等含能材料中具有重要的研究价值。为了增加Al粉与其他组分间的接触面积,缩短传质传热距离,采用化学刻蚀法对普通Al粉表面进行改性,研制了表面具有孔洞结构的多孔铝(p-Al)粉,并利用硝化纤维素(NC)和聚偏氟乙烯(PVDF)对其进行了表面包覆,制备了一种新型多孔铝基复合微球。通过扫描电子显微镜、能量色散X射线谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和同步热分析仪表征了复合微球的结构与热性能。结果表明:经过刻蚀改性后的p-Al与常规Al有显著差异,表面有明显“蚀刻”孔洞结构,有效地提高了其比表面积;在350~500 ℃范围内,NC/p-Al出现放热双峰,放热量为578 J/g,总放热量为1 922 J/g,较NC/Al提升了27.7%;p-Al可以催化PVDF的分解,提前发生预点火反应;对比不同的复合微球,其燃烧残留物表明p-Al的热分解反应更完全。</div></span></div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 291 297 0 <div><div style="">王 菲,李朝东,吴艳光<sup>*</sup></div></div> <div><span><div style="">碳化硅纳米颗粒/聚吡咯复合气凝胶的制备与性能研究</div></span></div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250309 <div><span>为了推进新能源的开发利用和实现能源的可持续发展,可利用电化学和光热转换技术对能源进行存储和转化。本文采用原位氧化聚合法,在低温条件下以九水硝酸铁为氧化剂将吡咯单体在碳化硅纳米颗粒表面进行聚合,通过控制反应时间和搅拌速度实现聚吡咯有效包覆,最后通过冷冻干燥得到碳化硅纳米颗粒/聚吡咯复合气凝胶。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、电化学测试和水蒸发实验等探究了复合气凝胶与聚吡咯气凝胶之间的性能差异,以及吡咯与碳化硅纳米颗粒的质量比对复合气凝胶的形貌、电化学性能和光热蒸发性能的影响规律。结果表明:碳化硅纳米颗粒与吡咯质量比为12.0∶193.8的复合气凝胶的电化学与光热性能最佳。该复合气凝胶在1 A·g-1的电流密度下的比电容为216.9 F·g-1,在200 mV·s-1的扫描速率下进行1 000次循环伏安测试后的比电容保持率为95.0%,其电化学性能与聚吡咯气凝胶相比有明显提升;1 kW·m-2光照强度下,复合气凝胶在模拟海水中的蒸发速率可达1.98 kg·m-2·h-1,而且在相同条件下进行12次光热循环后,其蒸发速率保持在1.98~2.03 kg·m-2·h-1范围内。</span><br /></div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 298 304 0 <div><div style="">孙春英,黄勉如,李 亮,季家友<sup>*</sup></div></div> <div><span><div style="">高氯体系铜镍混合废液制备碱式氯化铜的研究</div></span></div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250310 <div><span>工业生产所得的铜镍混合废液中含有大量的铜资源,具有合成碱式氯化铜的潜在价值,但同时存在处理工艺复杂、生产成本高及原料成本波动等问题,针对上述问题,开展了铜镍混合废液回收制备碱式氯化铜的研究。首先向铜镍混合废液中加入H2O2进行氧化,补加FeCl3调节体系中n(Fe)∶n(As)的值实现脱砷除铁等预处理工艺,再通过改变反应体系的pH、反应时间和反应温度制备碱式氯化铜。研究结果表明:预处理的最佳条件为H2O2加入量5 mL/L,氧化时间5 min,加入FeCl3调节体系n(Fe)∶n(As)=27,反应时间50 min,体系pH值4.0时,铁去除率达到98.9%,砷去除率达到99.9%; 制备碱式氯化铜的最佳条件为逐滴加入2 mol/L的氢氧化钠溶液调节pH为5.0,反应温度80 ℃,反应时间40 min,所得碱式氯化铜的产率达到97.1%,制备工艺未引入其他杂质离子,流程简便。</span><br /></div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 305 309 0 <div><div style="">葛 静<sup>1</sup>,梁艳萍<sup>2</sup>,罗 鹏<sup>1</sup>,董宜妮<sup>2</sup>,高 亮<sup>2</sup>,黄 菊<sup>1</sup>,张 勇<sup>*1</sup></div></div> <div><span><div style="">紫外线辐射对水泥砂浆氯离子扩散性能的影响研究</div></span></div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250311 <div><span>研究紫外线辐射时间(500、1 000、1 500和2 000 h)对模拟海水侵蚀下水泥砂浆中自由氯离子浓度分布、总氯离子浓度分布、结合氯离子能力及表观氯离子扩散系数影响规律。结果表明:与未受紫外线辐射砂浆相比较,紫外线辐射500、1 000、1 500 h后水泥砂浆表层0~5 mm深度下氯离子含量减少,10~20 mm深度下氯离子含量增大;海水作用下紫外线辐射增大水泥砂浆早期氯离子扩散系数,而在紫外线辐射2 000 h后对砂浆氯离子扩散系数影响有限,且随着辐射时间增加,氯离子扩散系数呈减小趋势,紫外线辐射500、1 000、1 500 h后砂浆氯离子结合能力增强,而在紫外线辐射2 000 h后砂浆氯离子结合能力减弱;水泥砂浆中自由氯离子含量和总氯离子含量存在线性关系,且相关系数均在0.96以上。</span><br /></div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 310 314 0 <div><div style="">叶子芊<sup>1</sup>,程书凯<sup>*1,2</sup>,谯理格<sup>3</sup></div></div> <div> <span style=""> <div style="">高温液态铅铋腐蚀环境下堆芯构件的机械性能研究进展</div> </span> </div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250312 <div> <span style="">作为最有发展前景的第四代核能技术,铅冷快堆(LFR)虽已累积近百堆年的运行经验,但仍面临长周期运行条件下堆芯构件高温液态金属腐蚀与结构完整性评价等诸多挑战,成为制约民用LFR技术发展的主要瓶颈之一。为保证控氧液态铅铋共晶(LBE)环境下LFR堆芯构件完整性,针对LFR候选材料在高温LBE环境下的抗腐蚀效应成为研究重点。本文聚焦奥氏体及马氏体不锈钢等堆芯主体材料,综合分析并概述了这些材料在高温LBE环境下的腐蚀机理,以及拉伸-蠕变-疲劳等机械性能的变化规律,总结提出了部分材料的腐蚀速率预测模型,以补充LFR堆芯构件在高温LBE环境下的腐蚀效应的评价方法和标准。面向液态LBE加速奥氏体不锈钢蠕变和疲劳开裂的微观机理及其交互作用机制的研究,将进一步丰富和完善LFR技术的评价体系。</span> <br /> </div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 315 324 0 <div> <div style="">郑小涛<sup>1,2</sup>,张 亮<sup>1</sup>,戴耀南<sup>*1,2</sup></div> </div> <div> <span style=""> <div style="">基于改进YOLOv8算法的核环境水下机器人焊缝识别</div> </span> </div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250313 <div> <span style=""> <div style="">针对核环境水下机器人焊缝识别困难的情况,提出了一种基于改进YOLOv8算法的焊缝识别模型。首先,通过引入水下随机气泡噪声,提高了焊缝识别模型的泛化能力。其次,通过引入多维协作注意力机制和双向特征金字塔网络,在保证额外参数量和计算量相近的基础上,提高了水下目标的模型检测精度。为验证改进模型性能,在水下环境中进行了焊缝识别实验及算法消融实验,结果表明,基于改进YOLOv8算法的焊缝识别模型相比于改进前,平均预测精度上升13.9%,且未引入额外计算量,有效验证了改进模型的鲁棒性和有效性。核作业水下机器人通过算法自动识别焊缝并完成路径跟踪,显著减少了人工检测的风险和操作难度,有效避免了工作人员暴露于辐射环境,同时大幅缩短了核电站大修周期,降低了潜在的经济损失。</div> </span> </div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 325 330,354 0 <div> <div style="">黄 灿<sup>1</sup>,叶安源<sup>2</sup>,易浩洋<sup>2</sup>,曾 豪<sup>2</sup>,彭伊丽<sup>*2</sup></div> </div> <div> <span style=""> <div style="">新型溢流管分离器流场及分离性能研究</div> </span> </div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250314 <div> <span style="">针对现有固-液分离器颗粒捕捉能力弱、结构优化不足、分离效率低的现状,设计了两种新型溢流管结构的水力旋流器。采用计算流体力学(CFD)技术和实验等方法,研究了不同溢流管结构对旋流器流场、空气柱形成、压力分布、能量损失、速度场以及分离精度的影响。结果表明:渐缩型(b型)和渐扩型(c型)溢流管有效抑制了循环流和短路流,减少了能量损失,并显著提高了分离精度。尤其是c型旋流器,其溢流管底部的收缩结构抑制了短路流,显著提高了低密度颗粒的分离效率,避免了“溢流跑粗”现象。与传统旋流器(a型)相比,新型旋流器在提高回收率和分离效率方面表现出更好的性能,在处理细颗粒时更为明显。试验进一步证明了新型溢流管设计在提高固-液分离效率方面的优势。</span> <br /> </div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 331 337 0 <div> <div style="">马学良,赵 翔,汪 威<sup>*</sup>,林 纬,喻九阳</div> </div> <div><span><div style="">量子斯特林热机循环性能分析和优化</div><div style=""><br /></div></span></div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250315 <div><span>通过建立以一维无限深势阱中相对论粒子为工质的量子斯特林热机循环模型,并考虑高温热源与低温热源之间的热漏,推导出该循环的效率、无量纲功率和Ω函数的数学表达式。进一步分析了该循环在功率-效率和Ω函数-效率方面的最优性能。研究结果表明:当势阱宽度比在1~2之间时,循环输出正功;无量纲功率和效率与势阱宽度比之间呈现开口向下的类抛物线关系曲线,而无量纲功率和无量纲Ω函数与效率之间则呈现扭叶形关系曲线;由最大无量纲功率与最大效率构成的区间为该循环在功率和效率优化下的最优运行区间,在Ω函数与效率优化关系下的最优性能区间为最大Ω函数与最大效率构成的区间。本研究结果有助于了解量子斯特林热机的最优热力性能,为量子斯特林热机的最优区间设计提供依据。</span><br /></div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 338 342,354 0 <div><div style="">方馨婷<sup>1</sup>, 徐凡羿<sup>1</sup>,殷 勇<sup>*1,2</sup>,施钦泓<sup>1</sup>,尹博今<sup>1</sup></div></div> <div><span><div style="">基于SMOTE-XGBoost算法的信用卡违约预测模型研究</div></span></div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250316 <span>针对信用卡违约现象,提出了一种基于SMOTE-XGBoost算法的预测模型。该模型采用合成少数类过采样技术(SMOTE)对数据集进行处理,选择极限梯度提升树(XGBoost)模型作为学习器,提升模型整体的预测效果。为验证SMOTE的有效性以及XGBoost算法的最优性,本文首先采用随机森林、神经网络、梯度提升决策树、逻辑回归、k近邻、XGBoost和LightGBM模型对原数据集进行数据建模分析和预测,之后使用Regular-SMOTE、Borderline-SMOTE和SVM-SMOTE采样方式对数据集做相对平衡处理,然后再使用7种模型分别对平衡处理后的数据集进行建模分析和预测,并引入准确率、精确率、F1指数、曲线下面积作为模型好坏的评价指标。不同采样方式和模型之间的对比分析结果表明,在经过SMOTE 采样后,各模型的预测效果显著提升,其中使用XGBoost模型对经过SVM-SMOTE采样后的数据进行建模分析,该方法的预测效果最好,采用此模型可为金融行业制定放贷策略和降低企业风险提供决策支持。</span> 2025年06月30 00:00 2025年03期 343 348 0 <div><div style="">赵 阳,张杰萌,严国义<sup>*</sup></div></div> <div><span><div style="">基于自适应高斯过程响应面法的边坡可靠度分析方法</div></span></div> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20250317 <div><span><div style="">在基于代理模型的响应面法中,训练点的选择策略对准确评估边坡可靠度极为重要。为了进一步优化训练点的选择策略,提出了一种新的自适应搜索引导函数(ASGF),该函数根据代理模型的信息以及真实功能函数的评价次数生成搜索引导因子,并结合改进期望函数动态地调整算法的搜索过程,实现已知区域的开发和未知区域的探索。基于ASGF,提出一种新的可靠度分析方法,该方法利用高斯过程回归拟合边坡真实的功能函数,通过ASGF在极限状态面附近加入训练点以动态更新代理模型,最后结合蒙特卡罗模拟计算边坡的失效概率。数值算例和工程案例计算结果表明:该方法能够有效逼近极限状态面,并且保持新加训练点分布均匀。</div></span></div> 2025年06月30 00:00 2025年03期 349 354 0 <div><div style="">邝泽民,曾 卫<sup>*</sup>,文 凯</div></div>