广州大学学报(自然科学版)

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基于多时间尺度的华南地区气温与臭氧浓度时空特征及关联分析

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(6): 1-16.

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自“大气十条”等政策实施以来，ＰＭ等颗粒物得到了较好的治理，而臭氧浓度却呈现上升趋势，已成２．５为中国继ＰＭ之后的重要污染物。由于高温会进一步催化和加剧臭氧的生成，为探究华南地区气温与臭氧浓２．５度的特征及两者的相互关系，文章利用欧洲中期天气预报中心（ＥＣＭＷＦ）提供的ＥＲＡ５再分析资料（ＥＲＡ５-ＬａｎｄＨｏｕｒｌｙ）的温度数据和地面空气质量监测站点的臭氧浓度数据，探究了２０１５年和２０２０年华南地区气温与臭氧浓度的时空分布特征、影响关系及臭氧随沿海距离的变化情况。研究结果表明：①空间上，气温与臭氧浓度存在空间自相关性的特征和局部冷热点集聚的模式；时间上，两者存在季节性变化特征，夏秋高，冬春低。②气温与臭氧浓度呈正相关关系，其相关性在小时值尺度上最为显著，２０１５年和２０２０年的ｒ分别为０９７和０９６。③臭氧浓度随沿海距离变化而变化，在距海岸线较近的区域（＜５０ｋｍ），臭氧浓度较高且呈上升趋势；在１０～５０ｋｍ区间出现波峰；在５０～３００ｋｍ内呈现波动下降的趋势并出现波谷；在远海区（＞３００ｋｍ）则重现上升趋势。④华南地区存在臭氧抑制现象，截断温度为２８℃。文章通过探究华南地区气温与臭氧浓度的时空分布特征及两者的相关性，并探讨了沿海距离对臭氧浓度的影响，为华南地区臭氧防控和区域环境保护提供了参考。

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基于时序InSAR的宋家屋场滑坡形变监测和孕灾因子分析

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(6): 17-25.

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三峡库区是我国滑坡发生的重灾区，大坝蓄水排洪加速了长江及其支流沿岸边坡活动，使得大量古滑坡被重新激活。宋家屋场滑坡发生于巴东县东渡口镇，文章通过收集２０２０年４月至２０２１年９月的１５景ＡＬＯＳ-２／ＰＡＬＳＡＲ-２影像来获取该滑坡的时序形变，并根据地层分布和滑移形态进行区域划分，着重分析滑移特征和成因。此外，通过统计稳定区域信息验证了形变结果的可靠性。结果表明：①宋家屋场滑坡监测期间呈现“上段－中段－下段”台阶式滑移，且偏向右侧发育，最大形变出现在中段右侧，速率达到－１９３９ｍｍ／ｙｒ；②通过剖面线和特征点提取，进一步解释滑坡形变的时空形态，发现阶梯式滑移与地层分布具有一致性；③利用Ｐｅａｒｓｏｎ相关性检验，认为滑坡整体滑移速率受到累积降水量和水位变化的共同影响。

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粤港澳大湾区2013—2022年对流层甲醛柱浓度时空演变特征

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(6): 26-35.

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卫星观测的对流层甲醛（ＨＣＨＯ）垂直柱浓度（ＶｅｒｔｉｃａｌＣｏｌｕｍｎＤｅｎｓｉｔｉｅｓ，ＶＣＤ）已成为研究区域挥发性有机物（ＶｏｌａｔｉｌｅＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄｓ，ＶＯＣｓ）时空演变的重要手段。探索对流层ＨＣＨＯＶＣＤ的时空演变对粤港澳大湾区乃至广东省ＰＭ和Ｏ污染协同控制具有重要意义。文章采用ＯＭＩ（ＯｚｏｎｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）载２．５３荷的Ｌｅｖｅｌ２甲醛观测数据，通过自主开发的过采样算法实现２０１３—２０２２年粤港澳大湾区对流层ＨＣＨＯＶＣＤ的公里级监测，并分别从自然源和人为源的角度分析大湾区对流层ＨＣＨＯＶＣＤ的影响因素。研究发现，２０１３—２０２２年大湾区ＨＣＨＯＶＣＤ总体呈升高趋势，２０２２年相比于２０１３年ＨＣＨＯＶＣＤ增长了１１３％，低值主要分布在大湾区周边地势较高地区及沿海一带，高值主要分布在大湾区中部地区，以广州、佛山、东莞为高值中心区，还包括肇庆、惠州及江门部分地区；大湾区ＨＣＨＯＶＣＤ均值表现出冬季＜春季＜秋季＜夏季的周期性规律。肇庆、东莞、广州和佛山表现出冬季＜春季＜秋季＜夏季，惠州表现出冬季＜秋季＜春季＜夏季，沿海城市包括江门、中山、深圳、香港和珠海表现出冬季＜春季＜夏季＜秋季；大湾区植被的增加对甲醛柱浓度的增长有正向贡献，但不太显著。夜间灯光辐射强度与对流层ＨＣＨＯＶＣＤ的相关系数不高，而大湾区年度ＧＤＰ与对流层ＨＣＨＯＶＣＤ表现出显著的正相关关系，表明ＧＤＰ的增长对对流层甲醛柱浓度的升高具有重要贡献。

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基于机器学习和大数据挖掘的金属－有机框架研究

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(6): 36-46.

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金属－有机框架材料（Ｍｅｔａｌ-ＯｒｇａｎｉｃＦｒａｍｅｗｏｒｋｓ，ＭＯＦｓ）因其多样化的化学结构而在气体储存与分离、催化、药物储存和递送等领域展现出广泛的应用潜力。随着ＭＯＦｓ种类和应用领域的快速扩展，传统的实验方法和分子模拟已经无法在短时间内充分评估新ＭＯＦｓ的所有性能。考虑到ＭＯＦｓ的数量庞大，且伴随着它们结构和性能方面的巨大数据量，将机器学习方法整合到ＭＯＦｓ的设计和开发中无疑将带来巨大的好处。通过构建机器学习模型，可有效揭示ＭＯＦｓ复杂的结构－性能关系，加速性能预测和材料设计过程。文章汇总和分析了利用机器学习方法进行ＭＯＦｓ吸附与分离领域的研究概述：①讨论了适用于机器学习工作流程的各种ＭＯＦｓ数据库、特征描述符、算法以及评价指标。②探讨了机器学习如何助力高通量计算筛选，加速对气体在ＭＯＦｓ中的吸附与分离研究。③综合讨论了机器学习在辅助基于大数据的ＭＯＦｓ气体吸附分离存储计算模拟中所面临的机遇与挑战。通过本工作的全面综述和分析，机器学习与大数据挖掘方法可以被更好地理解和应用，以加速ＭＯＦｓ的设计和开发，为相关领域提供新的研究方向和技术支持。

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不同Mn负载量对铈基催化剂催化氧化ＣＯ性能的影响

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(6): 47-57.

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为了提高催化剂催化氧化ＣＯ的催化活性，文章采用水热法和湿浸渍法制备了一批不同锰（Ｍｎ）负载量的ｘＭｎ／ＣｅＯ-Ｌ（纳米线）催化剂，考察了不同Ｍｎ负载量对铈基催化剂催化ＣＯ性能的影响。根据ＣＯ活性２评价可知，０７５Ｍｎ／ＣｅＯ-Ｌ催化剂表现出最佳催化性能（Ｔ＝１２９℃，Ｔ＝１７９℃），相比ＣｅＯ-Ｌ催化剂降低了２５０９０２约２２１℃和１７１℃，显著提高了铈基催化剂的ＣＯ催化活性。进行了Ｘ射线粉末衍射（ＸＲＤ）、Ｎ吸脱附测定２（ＢＥＴ）、Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）、拉曼（Ｒａｍａｎ）以及Ｈ升温还原程序（Ｈ-ＴＰＲ）表征工作，结果显示０７５Ｍｎ／２２ＣｅＯ-Ｌ催化剂具有更高的氧空位含量，表明适量Ｍｎ负载量对ＣｅＯ-Ｌ催化剂的氧空位具有提升作用。此外，２２通过四探针法测试催化剂的电导率发现，催化剂的电导率与催化活性（Ｒ２（Ｔ）＝０９９８和Ｒ２（Ｔ）＝０９９８）以５０９０及氧空位（Ｒ２（Ｉ／Ｉ）＝０９９９）之间均存在线性相关性，结果表明，对于纯ＣｅＯ-Ｌ催化剂，负载Ｍｎ可以有效地ＤＦ２ｇ２提高ｘＭｎ／ＣｅＯ-Ｌ催化剂的电导率，从而促进催化剂表面离子迁移速率，增强了ｘＭｎ／ＣｅＯ-Ｌ催化剂的催化活２２性。该实验有利于机动车尾气处理系统实现低温高效催化，减少ＣＯ污染。

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环反同态同构定理

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(6): 58-65.

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反同态映射是使运算反序的映射，与同态映射扮演着相同的角色，在代数体系的结构和性质研究中极其重要。文章根据环同态映射的同构定理将反同态映射平行到环理论的结构中，给出了环反同态同构定理，以便能够挖掘出更多关于环的结构和性质的一些结论。

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二面体群Ｄ4的复表示环的自同构群

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(6): 66-71.

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文章研究八阶二面体群Ｄ复表示环ｒ（Ｄ）的自同构群，计算ｒ（Ｄ）的所有自同构，并证明ｒ（Ｄ）的自４４４４同构群同构于三次对称群与二阶循环群的直积。

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二面体群Ｄ4的表示环的泛阶化

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(6): 72-77.

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文章主要利用二面体群Ｄ所有不可约复表示的张量积分解公式的递推关系，得到了Ｄ上的复表示ｎｎ环ｒ（Ｄ）的伴随子环，通过研究伴随子环上不可分解的!－子双模，刻画了ｒ（Ｄ）作为ｆｕｓｉｏｎ环的泛阶化ｎ＋ｎ结构。

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两相椭圆偏微分方程的特征值问题

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(6): 78-86.

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在物理工程中，由于材料的材质不同，存在一个材料由两种不同的材质组成，一个材料中不同区域的结构也会不一样。为此，文章探讨当一个材料中存在两种不同材质时，即求解两相椭圆偏微分方程的特征值问题。一维时，相当于常微分方程特征值问题；二维时，利用分离变量法把方程组变成一维的特征值问题。根据边界条件的特性，采用分块区域进行计算得出特征值和特征函数。

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激光软钎焊过程温度的模型预测控制研究

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(6): 87-94.

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在激光光软钎焊过程中，焊点温度的精确控制对焊接质量至关重要。现有的激光软钎焊的焊接温度控制基于比例积分微分Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ-Ｉｎｔｅｇｒａｌ-Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ（ＰＩＤ）控制实现。传统的ＰＩＤ控制方法因其固定参数，无法有效应对钎料比热容和激光吸收率随温度变化的问题。在使用传统ＰＩＤ控制温度的过程中，降低了系统的响应速度和控制精度，实际输出的温度与目标温度的误差值偏大，输出功率波动也比较大。为此，文章提出了一种基于模型预测控制Ｍｏｄｅｌ-Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ-Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＰＣ）的温度控制方法，通过利用过程模型预测未来的温度变化，能够动态调整控制参数，减少了ＰＩＤ面对温度变化时候的滞后或过冲问题。实验结果表明，ＭＰＣ方法显著提升了焊点的温度控制精度，其温度误差方差值为ＰＩＤ控制的３２％，最大绝对误差为ＰＩＤ控制的６７％。这些改进有效提高了钎料的润湿性和流动性，改善了焊点的均匀性和焊接质量，显著提升了激光软钎焊的良品率。

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H2O2和Cu-π静电力协同降解水中双酚Ａ的类芬顿过程

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(6): 95-101.

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内分泌干扰物由于化学结构稳定很难从废水中去除，其在水环境中持续的释放仍然是水处理中备受关注的难题。文章以藻类为原料合成的铜掺杂类石墨烯催化剂（Ｃｕ＠ＩＡＮＣ）构建了以Ｃｕ为中心的富电子区域和以Ｃ为中心的贫电子区域，在含有双酚Ａ（ＢＰＡ）和１０ｍＭＨＯ的反应水溶液中，Ｃｕ＠ＩＡＮＣ对ＢＰＡ的降解２２呈现出优异的活性和稳定性。反应水溶液中，ＢＰＡ通过π-π与氢键作用，在Ｃｕ＠ＩＡＮＣ表面的贫电子区域络合，同时ＨＯ在Ｃｕ＠ＩＡＮＣ表面的富电子区域吸附，由此，在Ｃｕ＠ＩＡＮＣ表面形成多点吸附模式。在这种吸附２２模式下，ＢＰＡ受Ｃｕ-π静电力的影响电子离域，并被ＨＯ捕获产生羟基自由基（·ＯＨ），生成的·ＯＨ游离在水溶２２液中攻击ＢＰＡ及其中间体。ＨＯ与Ｃｕ-π静电力在生物炭基类芬顿催化剂上的协同作用是有效降解内分泌干２２扰物的低成本解决方案。

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2024年, 第23卷, 第6期　刊出日期：2025-02-25

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