2025年, 第51卷, 第04期　
刊出日期：2025-04-10

  

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  基体修饰对透氢用Pd膜的性能影响

  范爱玲, 张浩天, 李瑞廷, 刘一楠, 李帅

  北京工业大学学报. 2025, 51(04): 359-366.

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  为了实现氢气分离提纯，开展了多孔载体负载Pd膜的研究。多孔载体负载Pd膜因其可以有效节约成本和提高氢渗透性能而备受关注，多孔陶瓷孔隙率高、孔径分布在纳米尺度，是理想的Pd膜负载体，但多孔陶瓷易出现局部缺陷，降低Pd膜的氢氮选择性。针对上述问题，采用浆料浸渍-提拉-烧结的方法对多孔氧化铝(传统)基体进行修饰，以克服基体缺陷提高Pd膜的氢氮选择性能。结果表明：传统基体经修饰后再镀Pd膜的氢氮选择性得到了大幅度提升。在773 K、0.1 MPa时，Pd膜的氢氮分离系数高达14 000,远优于基体修饰前Pd膜(氢氮分离系数1 000)的氢氮选择性能。
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  ZnO纳米薄膜在织物上的原位生长及其抗菌性能

  毛倩瑾, 曾国栋, 梅燕, 崔素萍

  北京工业大学学报. 2025, 51(04): 367-374.

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  针对棉织物的抗菌问题，采用溶胶凝胶-低温热处理法在织物上原位生长ZnO纳米薄膜，赋予织物优良的抗菌性能，并利用热重分析仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和X射线能谱仪等手段对薄膜的成分、形貌和结构进行表征。结果表明：织物表面负载上了均匀连续的ZnO纳米薄膜，负载率约6%,织物表面粗糙度从22.80 nm降至6.81 nm。织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率超过99.99%,对白念珠菌的抗菌率达到96.20%,具有广谱抗菌性。ZnO薄膜在织物表面有良好的附着性，经过250 min振荡洗涤后，薄膜结构仍保持均匀连续。
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  复合灾害情景下城市应急避难场所优化布局研究

  王威, 庄园园, 张略淼, 郭聪, 刘朝峰, 马东辉

  北京工业大学学报. 2025, 51(04): 375-385.

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  为了解决复合灾害情景下应急避难场所选址的不确定性，通过灾后避难人口预测和道路通行能力快速评估，构建了多情景地震-暴雨典型复合灾害影响场景。在此基础上，考虑应急避难场所服务能力在多水准地震-暴雨复合灾害下受损概率影响，以加权服务质量期望最大为目标建立了不确定失效情景下应急避难场所覆盖选址模型。以石家庄市为例，通过对应急避难场所覆盖距离、服务质量要求及服务能力等参数优化计算与讨论，验证了模型和算法的可行性。分析结果表明最小临界覆盖距离产生的影响较大，因此应注意最小临界距离的确定。
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  城市轨道动态导向标识方案评估与优化设计方法研究

  边扬, 赵雪娜, 赵晓华, 张钰, 刘卓然

  北京工业大学学报. 2025, 51(04): 386-397.

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  以北京市四惠枢纽为研究对象，探索以数据驱动为导向满足乘客需求的枢纽动态导向标识方案评估及优化设计方法。首先，搭建KANO乘客需求模型，通过桌面实验，形成动态导向标识在内容、样式及空间位置上的优化设计方案，与四惠枢纽现有方案形成对比。其次，基于寻路理论通过建筑信息建模(building information modeling, BIM)+虚拟现实(virtual reality, VR)仿真技术，实现人与枢纽的信息交互，提取新旧导向标识方案作用下乘客寻路过程的特征参数。最后，通过对寻路实验中主客观指标分析可知，被试在新版动态导向标识方案中寻路时间、犯错误点数及迷茫点数显著降低，且新版动态导向标识方案在内容、样式及空间位置上满意度均优于旧版。结果表明：研究搭建BIM+VR的虚拟仿真平台，形成以数据驱动为导向的枢纽动态导向标识方案综合评估及优化设计方法，为枢纽动态导向标识方案设计及合理应用提供技术与理论支撑。
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  离子液体高效吸收废气中的1,2-二氯乙烷

  代成娜, 王沭颖, 慕明利, 鲜婧

  北京工业大学学报. 2025, 51(04): 398-412.

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  为解决传统吸收过程中存在的能耗高、溶剂挥发性损失大问题，提出离子液体高效吸收废气中1,2-二氯乙烷(DCE)技术，在预测型分子热力学理论的指导下，从分子尺度到过程尺度系统研究了其应用前景。首先采用COSMO-RS模型进行离子液体结构(阳离子骨架结构、羧酸盐阴离子链长及氟化)对分离性能(1,2-二氯乙烷与氮气的选择性及溶解度)的影响分析，并筛选出适宜的离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐，[BMIM][Ac])。通过实验方法测定不同离子液体中DCE的饱和吸收容量，验证COSMO-RS模型的适用性；并进一步考察吸收温度和DCE初始含量对[BMIM][Ac]吸收性能的影响，结果表明在20℃、常压、进气DCE为饱和含量时[BMIM][Ac]对DCE的饱和吸收容量达到2 177 mg/g。在分子尺度，采用量子化学计算和波函数分析，探讨了离子液体吸收1,2-二氯乙烷的微观机理。结果表明吸收过程阴离子起主导作用，表现为强氢键作用和范德华(vdW)色散作用，阳离子与DCE间主要以C—H…Cl相互作用和vdW色散作用结合。最后在过程尺度，对离子液体吸收DCE的工艺进行了概念设计和流程优化，在给定条件下，离子液体对1,2-二氯乙烷的去除率达到99.88%。通过与传统有机溶剂进行对比，发现离子液体具有更低的产品损失、溶剂损失和能耗。表明采用离子液体吸收1,2-二氯乙烷是一种不错的策略，具有一定的工业应用潜力。
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  不同预处理方式对剩余污泥破解率的影响

  罗渊, 乔升, 闫敏, 蒙秋霞, 张家星, 李磊, 杨治平

  北京工业大学学报. 2025, 51(04): 413-421.

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  为提高剩余污泥资源化利用率，首先采用单因素试验法探究4种预处理方式对污泥破解率的影响，然后对比联合预处理的破解效果，确定最佳的联合预处理方式，通过光学显微镜观察对比破解前后剩余污泥的形貌变化，最后利用激光粒度分析仪测定污泥的粒径变化。结果表明：超声波、热水解、表面活性剂以及复合酶4种方式单独预处理时，超声波预处理对污泥的破解效果最好，在0.15 W/mL能量密度以及10.0 min超声时间下，污泥破解率为18.1%;表面活性剂预处理对污泥破解的效果最差，60 mg/g单位污泥总固体添加量下，污泥破解率仅为8.5%。相较于单独预处理，表面活性剂联合超声波预处理表现出协同作用，污泥破解率提高9.0%,污泥粒径减小45.5%～67.9%。
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  中国四大交通部门的碳减排潜力预测研究

  郭秀锐, 刘一蓉, 张艺铃, 刘瑞

  北京工业大学学报. 2025, 51(04): 422-434.

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  交通部门是我国碳排放的主要贡献部门。通过收集2000—2020年各省市的人口、经济、交通等相关资料，结合各省市已颁布的规划政策预测了2021—2035年交通部门的活动水平，并采用排放因子法和情景分析法，估算了不同情景下东部、中部和西部地区不同交通部门的CO₂排放量，并对碳减排潜力进行了对比分析。结果表明，我国交通部门在基准情景下的碳排放呈持续增长的趋势，碳减排潜力最大的是调整运输结构情景，2035年可降碳7.21亿t,在该情景下，公路部门的碳减排潜力最大，减排效果从高到低依次为东部地区、西部地区、中部地区，航空部门仅在中部地区具有减排潜力，铁路、水路部门在该情景下的减排潜力均为负值。而铁路、航空和水路部门在优化能源结构情景下更具有减排潜力，2035年将分别减排49.30%、20.53%和15.66%,在该情景下，铁路部门短期内在东部地区减排效果较好，长期在中部地区的减排潜力更大，航空部门的减排潜力在东部和西部地区更优，水路部门的减排效果在东部地区更显著。
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  基于生理电信号的自动睡眠分期算法综述

  金峥, 贾克斌

  北京工业大学学报. 2025, 51(04): 435-451.

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  基于生理电信号的睡眠分期是监测睡眠过程和诊疗睡眠疾病的重要前提，针对人工睡眠分期方法存在耗时久、效率低、具有主观性等问题，近年来自动睡眠分期方法凭借高效性和准确性受到研究者的关注。因此，从算法设计的角度针对近6年的自动睡眠分期算法进行综述，分为传统机器学习和深度学习两大类，并对2个类别按照单通道与多通道生理电信号2种输入方式，从模型算法、信号类型、分期性能方面进行归纳总结。通过对比可知：单通道信号输入降低了信号采集成本，更适用于家庭睡眠监测，而多通道信号输入贴合分期准则，更适用于临床睡眠分析；深度学习类算法相较于传统机器学习类算法更具有研究前景，其可利用深度神经网络自动学习信号内在表征，在高效处理大规模数据的同时提供较好的分期性能。深度学习方法未来的研究重点应该从模型设计的角度转变为提升模型可解释性和泛化性，从而推动深度神经网络在睡眠医学领域中的应用。
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  社交网络中的隐私保护技术综述

  罗叶红, 朱娜斐, 何泾沙, 宜裕紫, 马相军

  北京工业大学学报. 2025, 51(04): 452-469.

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  随着社交网络的日益普及，社交网络中的数据以及数据分析结果被广泛应用，数据的广泛共享、深度挖掘和分析给个人隐私的泄露带来前所未有的挑战。为了解决社交网络中的隐私问题，各种隐私保护技术以及实现数据分享和隐私保护之间平衡的技术被提出。首先，简要梳理社交网络和隐私保护技术；接着，分别对面向信息内容、图结构以及同时面向信息内容和图结构的隐私保护技术进行综述；然后，对社交网络中的隐私保护技术的评估指标进行综述，包括抗攻击和威胁能力、隐私效用等；最后，讨论未来面临的挑战以及研究方向。
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  自复位耗能钢框架梁柱节点研究综述

  叶全喜, 张智彬, 陈学森, 聂会东

  北京工业大学学报. 2025, 51(04): 470-480.

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  为了解决自复位耗能钢框架梁柱节点中附加耗能构件耗能稳定性不足，附加复位构件应用过程复杂、变形能力较低、安全储备度及性价比不高，自复位耗能钢框架整体结构性能化设计方法适用性不强等问题，从附加复位及耗能构件的种类选择、其与钢框架的连接应用构造及该类型节点所在整体结构的性能化设计等方面对现有自复位耗能钢框架梁柱节点的研究进行综述和分析，明确现有研究中的不足，指出今后自复位耗能钢框架梁柱节点需要进一步深入研究的关键问题。