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    大气气溶胶中SO3和HSO3的电子结构和微溶剂化作用研究
    陈佳楠, 李志鹏, 蒋延荣, 胡竹斌, 孙海涛, 孙真荣
    华东师范大学学报(自然科学版)    2022, 2022 (1): 31-42.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.005
    摘要409)   HTML49)    PDF (942KB)(920)   

    结合阴离子光电子能谱(Negative Ion Photoelectron Spectroscopy, NIPES)实验和量子化学计算, 研究了广泛存在于大气气溶胶中的SO3和HSO3的电子结构、微溶剂化作用及其稳定化机制. 首先, 基于高分辨NIPES测得了上述两种阴离子SO3和HSO3的垂直电离能((3.31 ± 0.02)和(3.91 ± 0.02) eV)和绝热电离能((3.02 ± 0.05)和(3.56 ± 0.05) eV). 进一步发现, 结合核系综方法和Dyson轨道计算可以很好地模拟实验测得NIPES, 而传统基于态密度方法不能很好地反映核振动效应、电离概率和电离过程中的轨道弛豫效应. 此外, 系统研究了HSO3·(H2O)n (n = 0 ~ 5)体系的微溶剂化效应, 结果发现, 随着水分子数目的增加, 络合体系的稳定性增强, 其中静电作用占主导, 诱导作用也逐渐发挥重要作用. 相信本研究将有利于推动基于硫酸盐的大气气溶胶模型的完善, 为有效控制我国雾霾形成提供基础科学依据.

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    基于FVCOM的物理—生物地球化学耦合模型构建与应用
    施沈阳, 葛建忠, 陈建忠, 郑晓琴, 丁平兴
    华东师范大学学报(自然科学版)    2020, 2020 (3): 55-67.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.201941008
    摘要667)   HTML161)    PDF (1395KB)(647)   
    通过使用FABM框架将水动力模型FVCOM与生态模型ERSEM进行耦合,构建了一个新的适用于近岸复杂地形并完整描述了低营养级生态系统的物理—生物地球化学耦合模型:FVCOM-FABM-ERSEM. 基于该耦合模型分别建立了垂向一维模型和长江口三维模型. 使用欧洲L4站的多年观测资料对垂向一维模型(1DV)进行验证,验证结果良好. 使用长江口三维模型模拟长江口及其附近海域2013—2016年的历史过程,经与营养盐和Chl-a观测数据校验,并利用MODIS卫星遥感的海洋表层Chl-a分布数据对春季藻类暴发的空间分布进行了验证,证明建立的耦合模型能正确刻画长江口区域的温度、盐度、硝酸盐、磷酸盐、Chl-a等物理和生物地球化学过程. 同时,使用模型对长江口锋面区域的特征进行了再现,并讨论了盐度锋、泥沙锋、营养盐锋和叶绿素锋相伴产生与相互作用的关系.
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    融合人体姿态估计和目标检测的学生课堂行为识别
    王泽杰, 沈超敏, 赵春, 刘新妹, 陈杰
    华东师范大学学报(自然科学版)    2022, 2022 (2): 55-66.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.02.007
    摘要1679)   HTML147)    PDF (1026KB)(1763)   

    在课堂教学中, 人工智能技术可以帮助实现学生行为分析自动化, 让教师能够高效且直观地掌握学生学习行为投入的情况, 为后续优化教学设计与实施教学干预提供数据支持. 构建了学生课堂行为数据集, 为后续研究工作提供了数据基础; 提出了一种行为检测方法及一套可行的高精度的行为识别模型, 利用OpenPose算法提取的人体姿态全局特征, 融合YOLO v3算法提取的交互物体局部特征, 对学生行为进行了识别分析, 提高了识别精度; 改进了模型结构, 压缩并优化了模型, 降低了空间与时间的消耗. 选取与学习投入状态紧密相关的4种行为: 正坐、侧身、低头和举手进行识别, 该检测与识别方法在验证集上的精度达到了95.45%, 在课堂上玩手机和书写等常见行为的识别精度较原模型有很大的提高.

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    生物基2,5-呋喃二甲酸的绿色合成技术综述
    赵磊, 李泽霖, 李愽龙, 边树昌, 王建华, 张海兰, 赵晨
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (1): 160-169.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.01.016
    摘要1962)   HTML92)    PDF (1090KB)(1201)   

    生物基芳香二酸2,5-呋喃二甲酸 (2,5-furandicarboxylic acid, FDCA) 有望部分替代石油基二酸对苯二甲酸 (terephthalic acid, PTA) 用于高性能高分子材料的合成. 本文综述了从5-羟甲基糠醛 (5-hydroxymethylfurfural, HMF)、糠酸、呋喃、二甘醇酸、己糖二酸、2,5-二甲基呋喃和2-甲基呋喃制备FDCA的各路线, 并详细介绍了HMF的直接氧化法、多相热催化氧化法、光电催化氧化法以及糠酸羧基化、歧化、羰基化等策略合成FDCA. 在比较了各路线优缺点的基础上, 认为HMF路线和糠酸路线是FDCA规模化生产最有希望的路线, 提出未来应在改进催化路线、简化反应工艺、提高分离效率、减少三废含量等方面进行更为深入的探索和研究.

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    TiO2光催化降解亚甲基蓝机理的研究
    章 丹, 徐 斌, 朱培娟, 连正豪, 赵雅萍
    华东师范大学学报(自然科学版)    2013, 2013 (5): 35-42.  
    摘要3821)      PDF (2193KB)(4376)   
    进行了亚甲基蓝光解、吸附及光催化对比实验,以及·OH清除剂叔丁醇、电子空穴对(e- ,h+ )结合抑制剂过氧化氢、空穴(h+ VB)清除剂碘化钾、单线态氧(1O2)清除剂叠氮钠、超氧自由基(O·-2)清除剂苯醌对TiO2光催化降解亚甲基蓝降解率的影响实验,同时测定了光催化反应过程中H2O2的生成,证明了TiO2光催化降解亚甲基蓝体系中主要活性氧形态为·OH,O·-21O2 .
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    Fe2O3/g-C3N4光催化降解罗丹明B性能研究
    席清华, 黄宜强, 陈加祥, 聂耳, 孙卓
    华东师范大学学报(自然科学版)    2021, 2021 (3): 151-160.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2021.03.015
    摘要432)   HTML48)    PDF (1416KB)(217)   

    为了改善g-C3N4比表面积低等缺点, 通过高温热聚合法制备了三维(3D)多孔g-C3N4, 并通过与Fe2O3复合得到Fe2O3/g-C3N4催化剂, 提高其可见光响应. Fe2O3/g-C3N4在g-C3N4含量为900 mg、罗丹明B(Rhodamine B, RhB)浓度为20 mg·L–1、H2O2为15 mmol时脱色速率最快, 30 min可达到100%. 同时Fe2O3/g-C3N4对其他有机物也表现出较好的降解性能, 在30 min内对甲基橙(Methyl orange, MO)、四环素(Tetracycline, TC)的降解率分别达到80%和90%. 通过活性基团捕获实验探究Fe2O3/g-C3N4的光催化降解机制, 实验结果表明h+和·OH在Fe2O3/g-C3N4光催化降解有机物过程中起到主要作用.

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    聚吡咯结构与导电性能的研究
    于 波, 徐学诚
    华东师范大学学报(自然科学版)    2014, 2014 (4): 77-87.  
    摘要2357)      PDF (1700KB)(4358)   
    利用化学氧化法制备导电聚吡咯,通过改变制备温度得到了不同的样品.用固体13C NMR谱、FTIR光谱、Raman光谱、XRD和XPS等手段进行分析.结果表明聚吡咯的电导率随着制备温度的升高而逐渐降低,说明不同温度下制备的聚吡咯内部结构存在差异.当制备温度较低时,生成的聚吡咯主要结构是以α-α方式连接的线性分子链,这种连接方式使得高分子同时趋向于形成平面化的构型和构象,保证了高分子具有较高的规整度、共轭度和电导率.随着制备温度的升高,分子链中α-α连接方式的比例逐渐降低,分子的结构遭破坏,有序度降低,趋向于生成构象相对扭曲、缠结的空间稳定态,最终导致了分子共轭链长变短,材料的导电性能降低.
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    基于Transformer的多特征融合的航空发动机剩余使用寿命预测
    马依琳, 陶慧玲, 董启文, 王晔
    华东师范大学学报(自然科学版)    2022, 2022 (5): 219-232.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.05.018
    摘要603)   HTML30)    PDF (1754KB)(548)   

    发动机作为飞机的核心部件, 对飞机运行起着至关重要的作用. 对航空发动机做准确的剩余使用寿命预测, 能够提前进行维护诊断, 预防重大事故的发生, 节约维护成本. 针对现有的方法缺乏对不同时间步长的考虑以及不同传感器和操作条件之间关系的研究, 提出了一种基于Transformer的多编码器特征输出融合的航空发动机剩余使用寿命预测方法. 该方法选取两个不同时间长度的输入数据, 使用排列熵对传感器之间的关系进行分析, 并将操作条件数据独立提取特征. 在广泛使用的航空发动机CMAPSS(Commercial Modular Aero-Propulsion System Simulation)数据集上进行了实验验证. 实验结果表明, 该方法优于现有的先进预测方法, 可有效提高预测精度.

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    金融领域中文命名实体识别研究进展
    徐秋荣, 朱鹏, 罗轶凤, 董启文
    华东师范大学学报(自然科学版)    2021, 2021 (5): 1-13.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2021.05.001
    摘要1265)   HTML666)    PDF (821KB)(691)   

    命名实体识别(Named Entity Recognition, NER)作为自然语言处理的基本任务之一, 一直以来都是国内外研究的热点. 随着金融互联网的快速发展, 迄今为止, 金融领域中文NER不断进步, 并得以应用到其他金融业务中. 为了方便研究者了解金融领域中文NER方法的发展状况和未来发展趋势, 进行了一项相关方法的研究和总结. 首先, 介绍了NER的相关概念和金融领域中文NER的特点; 然后, 按照金融领域中文NER的发展历程, 将研究方法分为基于字典和规则的方法、基于统计机器学习的方法和基于深度学习的方法, 并详细介绍了每类方法的特点和典型模型; 接下来, 简要概括了金融领域中文NER的公开数据集和工具、评估方法及其应用; 最后, 向读者阐述了目前面临的挑战和未来的发展趋势.

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    铜基催化剂在电还原二氧化碳领域的应用研究
    汤静, 张子宁, 郑翔
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (1): 149-159.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.01.015
    摘要1046)   HTML36)    PDF (1081KB)(666)   

    为了实现碳达峰碳中和的国家战略, 利用可再生能源发电将二氧化碳电催化转化为化学品再利用, 这引起了科学界的广泛关注. 铜基催化剂可将二氧化碳电还原为高附加值的多碳产物, 但仍需研究其催化机理来提高催化产物的选择性和催化效率. 根据铜的状态可将铜基催化剂分为单原子铜基催化剂、定向晶面铜基催化剂、氧化态铜基催化剂和铜合金/复合催化剂. 本文简要介绍了以上4类铜基催化剂的常见制备方法、结构特点、电催化还原二氧化碳的效果和可能的催化机理.

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    早期时间序列分类方法研究综述
    杨梦晨, 陈旭栋, 蔡鹏, 倪葎
    华东师范大学学报(自然科学版)    2021, 2021 (5): 115-133.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2021.05.011
    摘要1026)   HTML424)    PDF (1503KB)(971)   

    传感器技术的普及使得时间序列数据受到人们越来越多的关注. 早期时间序列分类(Early Time Series Classification, ETSC)希望通过观测尽可能短的时序数据而对其做出尽可能准确的分类, 已在科技金融领域发挥着重要的作用. 首先概述了常见的时间序列分类器, 并综述了基于最小预测长度、基于最大区分子序列和基于模型的3类早期时间序列分类框架的最新研究进展. 然后在每类方法中, 分析了具有代表性的早期时间序列分类模型的关键技术及其优缺点; 整理了科技金融领域的公开数据集和常见的评价指标. 最后对未来的发展趋势做了展望.

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    集群资源统一管理和调度技术综述
    李永峰, 周敏奇, 胡华梁
    华东师范大学学报(自然科学版)    2014, 2014 (5): 17-30.   DOI: 10.3969/j.issn.10005641.2014.05.002
    摘要2109)      PDF (1403KB)(5138)   
    随着互联网的快速发展和大数据的来临,基于数据密集型应用的集群计算框架不断涌现,并且这些计算框架都只面向某一类特定领域的应用.基于这一特点,互联网公司往往需要部署和运行多个计算框架,从而为每个应用选择最优的计算框架.因此,资源统一管理和调度系统作为集群共享平台被提出来.集群资源统一管理和调度系统需要同时支持多种不同计算框架,如何管理集群计算资源和不同计算框架间的资源公平分配成为关键技术难点.不同计算框架的作业是异构的,如何在不同框架间进行作业调度,以充分利用集群资源和提高系统吞吐量,成为了新的挑战.本文针对现有的资源管理系统和应用需求特点,研究和分析了集群资源管理和调度的关键技术,并对现有的集群资源管理技术存在的问题和未来发展进行了探讨.
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    一种基于分级策略的电力营销大数据访问控制方案
    张悦, 田秀霞, 颜赟成, 卢官宇
    华东师范大学学报(自然科学版)    2021, 2021 (5): 169-184.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2021.05.015
    摘要363)   HTML30)    PDF (1720KB)(258)   

    随着科技的发展, 金融业信息化程度不断提高, 金融行业和电力营销平台在紧密结合的同时, 增加了用户与电力营销平台大数据(如客户基本档案数据、电能计量数据、电费回收数据等)的双向互动. 而这种双向互动增加了数据泄露的风险. 营销数据泄露会导致用电策略、电价等的错误制定, 从而给电力企业带来巨大经济损失, 严重影响电力企业的经济效益. 因此, 需要采用访问控制机制来满足电力营销系统数据交互的安全需求, 从而保障电力企业的经济效益. 提出了一个基于有序二元决策图(Ordered Binary Decision Diagram, OBDD)的密文策略、基于属性加密(Ciphertext Policy Attribute Based Encryption, CP-ABE)分级访问控制方案, 解决了访问远程终端单元共享数据权限控制自主性过高的问题, 并提高了数据访问的效率及安全性. 最后, 安全分析和性能分析表明, 所提访问控制方案相较于其他方案更高效安全.

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    长江河口电厂温排水输运扩散数值模拟
    吴宇帆, 朱建荣
    华东师范大学学报(自然科学版)    2017, 2017 (2): 126-137,147.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2017.02.016
    摘要456)   HTML14)    PDF (1859KB)(1250)   

    本文建立长江河口温排水三维数值模式,模拟华能石洞口第一电厂二期改进工程和综合考虑整个长江河口电厂夏季温排水输运扩散,分析温排水对敏感目标的影响.受长江径流和混合作用,温排水沿南支南岸向下游输运扩散.在仅考虑本工程情况下,在排水口附近温升出现了超过2.0℃的区域,但在取水口温排水的影响微小,温升仅为0.04℃左右.全潮平均表层温升3.0、2.0、1.0℃的面积分别为0.12、0.6、1.42 km2.潮周期和全潮平均温升1℃包络线未进入陈行水库水源地保护区.在综合考虑整个长江河口电厂情况下,温升超过1℃的影响范围大,主要分布在太仓发电厂至外高桥发电厂下游沿南支南岸约50 km的水域内.华能发电厂附近和下游水域温升显著,出现了温升超过4℃的较大范围.全潮平均表层温升3.0、2.0、1.0℃的面积分别为2.34、4.16、13.52 km2.沿本工程取水口和排水口断面,温升沿岸大、离岸小,在近岸出现垂向分层.温升1℃等温线侵入了陈行水库水源地保护区.在陈行水库水源地二级保护区内大潮、中潮、小潮和全潮平均温升1℃的面积分别为1.9、1.82、1.75和1.83 km2.长江河口电厂夏季排放温排水对青草沙水库和东风西沙水库水源地保护区,以及九段沙湿地自然保护区和崇明东滩鸟类自然保护区均没有影响.

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    大数据背景下的高校智慧校园建设探讨
    蒋东兴, 付小龙, 袁芳, 吴海燕, 刘启新
    华东师范大学学报(自然科学版)    2015, 2015 (S1): 119-125.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.z1.020
    摘要1744)      PDF (984KB)(4647)   
    本文从分析高校信息化当前面临的挑战出发,提出了大数据背景下高校智慧校园的概念,分析了高校智慧校园的典型特征与发展目标,设计了物理空间与数字空间融合的高校智慧校园体系结构,并探讨了高校智慧校园的关键技术.
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    养分管理对油麦菜氮磷养分利用率及硝酸盐累积的影响
    年耀萍, 夏体渊, 何明珠, 章君果, 达良俊
    华东师范大学学报(自然科学版)    2011, 2011 (6): 47-56.  
    摘要2994)      PDF (810KB)(2539)   
    在云南滇池流域,采用田间小区试验的方法,研究了不同氮磷养分用量对油麦菜(Lactuca sativa var. ramosa)产量、硝酸盐含量及氮磷养分利用率的影响,以T1~T9分别表示9种处理方法.试验结果表明:① 油麦菜产量以T3(N90P126K180)处理时相对较高,达到28 968.75 kg/ha;硝酸盐含量除T4(N180P126K180)、T5(N270P126K180)和T8(N180P189K180)外,其余处理污染等级均为四级;综合氮、磷养分利用率两项指标分析,T4(N270P126K180)与T9(N90P63K180)处理下油麦菜的养分利用率较高,分别为17.42%,2.10%与20.14%,2.05%.② 同一钾肥施用量下,适量氮磷肥配施的处理,相应的油麦菜产量、硝酸盐含量及氮、磷养分利用率,在一定程度上优于偏施氮磷肥或过量施肥的处理.因此,控制氮磷肥施用量,合理优化氮磷配比,能提高养分利用率和蔬菜品质,是源头控制农业面源污染的重要途径.
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    北斗RDSS在海洋工程数据传输中的应用
    何嗣隆, 叶方舟, 王远飞
    华东师范大学学报(自然科学版)    2014, 2014 (4): 173-179.  
    摘要1516)      PDF (998KB)(2251)   
    海洋一直是传统通信技术的最大盲区. 因为缺乏有效的通信手段,造成船岸之间信息交流困难,高度信息化的海上工程船舶成为漂浮在海上的信息孤岛. 北斗卫星导航系统将导航与通信集成,为解决船岸一体化提供了可行的技术途径. 本文基于北斗RDSS (Radio-Determination Satellite Service,卫星无线电测定业务) 短报文通信原理,提出了北斗集群数传解决海洋工程船大数据量传输的技术方案. 通过制定通信协议,建立有效的数据处理算法和压缩算法,将包含船机状态数据、施工工况数据、船位信息等数千个物理量实时发送到岸上指挥中心,实现了海上作业的船岸一体化,为海上作业船舶的生产调度和业务管理提供了信息技术保障.
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    知识追踪综述
    刘恒宇, 张天成, 武培文, 于戈
    华东师范大学学报(自然科学版)    2019, 2019 (5): 1-15.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.05.001
    摘要1108)   HTML405)    PDF (1936KB)(1409)   
    在教育领域中,科学地、有针对性地对学生的知识状态进行有效追踪具有十分重要的意义.根据学生的历史学习轨迹,可以对学生与习题的交互过程进行建模.在此基础上,能够自动地对学生各个阶段的知识状态进行追踪,进而预测学生表现,实现个性化导学和自适应学习.首先,对知识追踪及其应用背景进行介绍,总结知识追踪所涉及的教育学与数据挖掘理论;其次,总结基于概率图、矩阵分解、深度学习的知识追踪研究现状,并根据方法的不同特点进行更为细致的分类;最后对目前的知识追踪技术进行分析比较,并对未来的研究方向进行展望.
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    双势阱中利用量子非破坏性测量产生自旋压缩玻色-爱因斯坦凝聚态
    季杨旭, ILO-OKEKEEbubechukwu O., BYRNESTim
    华东师范大学学报(自然科学版)    2022, 2022 (4): 154-162.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.04.016
    摘要241)   HTML23)    PDF (1077KB)(293)   

    着重探究了如何在双势阱中运用量子非破坏性(Quantum Nondemolition, QND)测量产生一个自旋压缩的原子玻色-爱因斯坦凝聚态(Bose-Einstein Condensate, BEC), 其中每个势阱的玻色-爱因斯坦凝聚都是由马赫-曾德干涉仪产生的相干光与原子相互作用后借助量子非破坏性测量方法来监测. 用精确的波函数方法求解了该原子-光系统的动力学方程, 而以往的研究多是采用Holstein-Primakoff (HP)近似. 研究中发现, 在零检测电流和相同的相干光束的条件下监测凝聚态, 可以使测量对原子的影响最小化. 在弱原子-光相互作用状态下, 通过观察条件概率分布和Q函数分布发现平均自旋方向相对不受影响, 而自旋方差沿光耦合的轴方向被压缩.

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    电催化CO2与有机化合物耦合制备增值化学品
    王欢, 陆嘉星
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (1): 140-148.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.01.014
    摘要388)   HTML13)    PDF (877KB)(453)   

    在温和条件下, CO2的高效固定利用是“绿色碳科学”的重要组成部分之一. 电催化CO2与有机化合物耦合在转化利用CO2的同时可以制备增值化学品, 有利于可持续发展. 本文概述了目前电催化CO2与各类有机分子耦合制备有机羧酸、碳酸酯、氨基甲酸酯等化学品的方法. 并介绍了该领域的最新研究进展和机遇: 不对称电羧化反应, 包括手性源的构建; 其他反应物的新型反应, 包括电化学开环羧化和N-甲基化反应; 非牺牲阳极的电羧化反应, 包括阳极氧化反应的构建和电解池的调整等; 成对电合成反应等.

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