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期刊信息/Journal information
广东工业大学学报
广东工业大学
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广东工业大学

陈新

季刊

1007-7162

xbzrb@gdut.edu.cn

020-37626139

510090

广东省广州市东风东路729号

广东工业大学学报/Journal Journal of Guangdong University of TechnologyCSTPCD
查看更多>>本刊是由广东大学主办的自然科学学术期刊，前身为《广东工学院学报》，创刊于1984年，现为季刊，国内外公开发行，是美国《化学文摘》、俄罗斯《文摘杂志》及国内多家文摘期刊的源期刊，是中国科技论文统计源期刊，加入《中国期刊网》等数据库。本刊主要刊登机械、材料、电气、电子、自动化信息、计算机、化工、环境资源、建筑、基础学科及有关交叉学科等方面的学术论文、研究报告，并选登具有新见解的学术争鸣文章。
正式出版
收录年代

    磁驱动胶囊机器人系统综述:设计、控制与应用

    隋建波李炼陈金湖王湘云...
    1-17页
    查看更多>>摘要：本文系统综述了磁驱动胶囊机器人的设计、控制机制和多样化应用,旨在通过系统文献检索和分析,为从事胶囊机器人开发和利用的研究人员、工程师和从业者提供有价值的见解.本文从尺寸形状、材料和运动机制方面总结了磁驱动胶囊机器人的设计原则,分析了精确控制方法和定位导航策略,探讨了磁驱动胶囊机器人在胃肠道疾病检查、靶向药物输送和微创手术方面的多样化应用.根据系统综述的范围和目标,概括了该领域存在的技术挑战和潜在的研究方向.通过对定位精度、控制策略、材料性能等问题的不断研究和创新,磁驱动胶囊机器人系统将为医学治疗和生物学研究领域带来重大突破和进步.

    胶囊机器人设计控制应用磁驱动

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    钒基硫化物-MXene异质催化剂的制备及锂硫电池催化机理对比研究

    王心英陈丽张嘉城玉耀江...
    18-28页
    查看更多>>摘要：锂硫电池因其高的理论比容量与能量密度而被视为最具前景的储能电池之一,但锂硫电池中活性物质硫及其放电产物Li2S的低导电性、充放电过程产生的中间产物的穿梭效应、缓慢的硫氧化还原动力学等问题造成了严重的容量衰减,限制了其实际应用.本文通过一步水热法合成3种不同的钒基硫化物@MXene异质结构催化剂,并将其应用于锂硫电池正极宿主.结果表明相比于VS4@MXene和V5S8@MXene,VS2@MXene具有更大的比表面积与电化学活性面积,为锂硫电池提供了更多的活性位点,从而提高电化学反应动力学.本文实验与密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)计算结果表明,VS2@MXene具有更强的多硫化物吸附能力与电子导电性,有效地缓解了多硫化物的穿梭效应并提高了硫的利用率.以S/VS2@MXene为正极的锂硫电池,在1C的电流密度下实现了815.4 mAh·g-1的首圈放电比容量,并在400圈循环后,仍然能保持在645.4 mAh·g-1的可逆比容量.本文为锂硫电池中钒基硫化物正极催化材料的选择提供了一定的思路.

    锂硫电池钒基硫化物催化转化异质结构

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    SnSe2@C储钠负极材料的合成及电化学性能研究

    钟家锐林琳郑程
    29-35页
    查看更多>>摘要：二硒化锡(SnSe2)具有高理论比容量、原料广泛、成本低廉等优点,是一种十分有前途的钠离子电池负极材料,但同时在实际充放电过程中也受限于体积膨胀导致的结构破坏问题.鉴于此,本文通过高温煅烧的方法成功合成了碳包覆的二硒化锡(SnSe2@C).碳包覆提高了二硒化锡材料作为钠离子电池负极的导电性和稳定性,使得SnSe2@C具有优异的高比容量(在1.0 A·g-1下,比容量为549.0 mAh·g-1)和倍率性能(在5.0 A·g-1下,比容量为427.7 mAh·g-1).

    二硒化锡纳米材料钠离子电池负极材料电化学

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    树枝状介孔二氧化硅负载纳米银用于太阳能驱动的清洁水生产

    余芳盈欧玮辉王玉洁何军...
    36-42页
    查看更多>>摘要：合成了树枝状介孔二氧化硅纳米颗粒(Dendritic Mesoporous Silica Nanoparticles,DMSNs),随后通过化学还原法在其孔道中装载纳米银(Ag),最终得到Ag@DMSNs复合物.由于纳米银被固定在DMSNs孔道中,因此不易发生团聚,且纳米银的等离激元耦合效应使Ag@DMSNs在太阳辐射范围内具有强的广谱吸收.更重要的是,等离激元弛豫过程中的热效应可以将太阳能高效转化成热,例如,Ag@DMSNs在一个模拟太阳光照射下5 min内(1 kW·m-2,420～2500 nm)即可使其表面温度从26℃升温至70℃.将Ag@DMSNs负载于多孔的聚氨酯泡沫材料上,其在一个太阳辐照下的水蒸发速率可达到1.10 kg·m-2·h-1,且在模拟海水中也能保持较好的稳定性能.此外,在Ag@DMSNs复合物中纳米银等离激元的弛豫过程中产生的热电子可以有效去除水中污染物,如降解亚甲基蓝.这些结果表明,合理构筑等离激元耦合模式,并利用等离激元弛豫过程中的热效应和热电子效应是实现太阳能驱动的清洁水生产的有效途径,这将为解决日益严峻的淡水稀缺问题提供新思路和新材料.

    等离激元纳米银介孔二氧化硅太阳能界面水蒸发光热转化

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    低层数反蛋白石光子晶体薄膜的制备及光学性质研究

    袁宸肖也
    43-47页
    查看更多>>摘要：本文构筑了一种低层数SnO2反蛋白石光子晶体结构薄膜.基于反蛋白石光子晶体结构材料特有的有序多孔结构及慢光子效应,可有效提升光吸收,使其在太阳能电池、光催化等领域发挥出巨大的作用.本文通过无皂乳液聚合法,控制单体和引发剂的使用量,制备了3种粒径大小的聚苯乙烯(Polystyrene,PS)微球;采用垂直沉积自组装法,同时在分散液中滴加少量十二烷基硫酸钠(Sodium Dodecyl Sulfate,SDS),制备低层数PS微球蛋白石模板;最后通过牺牲模板法制备低层数SnO2反蛋白石光子晶体薄膜.该结构薄膜相比于平面结构,在具有较高的比表面积的同时,在可见光波长范围内,吸光度与漫反射率均有所提升.该反蛋白石光子晶体薄膜为设计钙钛矿太阳能电池的电子传输层提供了新策略.

    光子晶体反蛋白石自组装二氧化锡

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    金-银复合微纳结构制备及高灵敏度表面增强拉曼散射检测

    鄢中华陈星宇刘文杰
    48-53页
    查看更多>>摘要：表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)是一种快速且灵敏度高的分子检测技术.拥有高灵敏的、均匀的拉曼信号是光谱技术的必要因素,同时拉曼衬底结构通常也面临复杂的工艺和高昂的成本.为了实现高性能SERS,本文采用多层金-银(Au-Ag)交替沉积、退火和脱合金技术制备多孔Au-Ag复合纳米结构,该方法能用于大面积制备,且制备工艺简便.通过在合适的温度下退火,可以在Au-Ag复合纳米结构表面形成大量纳米孔.这些纳米孔可以牢固地分布在表面形成热点.利用时域有限差分(Finite-difference Time-domain,FDTD)法模拟电场分布,结果表明在Au-Ag复合纳米结构表面可以产生极大的局域场增强效果.实验结果表明SERS检测具有良好的均匀性和高灵敏度.SERS基底检测罗丹明6G(Rhodamine 6G,R6G)分子的增强因子达到2.4×105,相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD)低至6.9%,对R6G分子的最低检测浓度可达10-11 mol/L.所提出的Au-Ag复合纳米结构及其制备工艺在制备高灵敏度的、高均匀性的SERS基底方面具有很大的潜力.

    表面增强拉曼散射多孔金-银复合纳米结构高灵敏度均匀退火

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    预聚体对无溶剂聚氨酯胶黏剂耐蒸煮性能的影响

    姚家昌陈志国岳航勃
    54-61页
    查看更多>>摘要：本文合成了系列聚氨酯预聚体,将其用于制备双组分无溶剂聚氨酯胶黏剂,并利用红外光谱和核磁共振波谱证明预聚体和胶黏剂的结构.通过控制变量法研究了聚氨酯预聚体的异氰酸酯基质量分数(ωNCO)、多元醇分子量、R值(胶黏剂中-OH和-NCO基团的摩尔比)对胶黏剂黏度和耐蒸煮性能的影响.结果表明,在ωNCO为17%时,预聚体黏度较低,聚氨酯胶黏剂经水煮后的剥离力较高.当ωNCO一定时,随着多元醇分子量减小,预聚体黏度增大,聚氨酯胶黏剂水煮前后的剥离力增加.在多元醇分子量为1609 g/mol,ωNCO为17%,R值为2.5时,水煮前后耐蒸煮聚丙烯流延膜层剥离力最高分别达到6.30 N和4.37 N.将该预聚体与多种B组分混合获得一系列聚氨酯胶黏剂,均满足国家标准GB/T 41168-2021对铝塑复合膜耐蒸煮性能的需求.

    胶黏剂聚氨酯预聚体异氰酸酯分子量剥离力

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    基于红外可见光融合的复杂环境下人脸识别方法

    冯广鲍龙
    62-70,109页
    查看更多>>摘要：随着深度学习方法的发展,理想环境下基于可见光的人脸识别精度和速度已经达到优秀的水平.但是在弱光等复杂环境下,由于缺少光源,可见光图像无法体现人脸细节,导致人脸识别效果下降甚至失效.为了解决这一问题,提出一种基于红外可见光融合的复杂环境下人脸识别方法.首先,针对低照度环境提出联合CNN(Convolutional Neural Network)和Transformer的红外与可见光融合识别网络,并联CNN和视觉Transformer组成单模态特征融合模块,充分利用源图像的局部细节信息和全局上下文信息.同时,提出一种基于模态平均差异度的多模态特征融合策略,强化对源图像不同区域特征的差异化表达.其次,针对实际应用中融合识别网络模型大、速度慢的问题提出轻量化人脸识别网络MobileFaceNet-Coo和基于边云协同的自适应识别策略,通过图像质量选择识别模型,有效利用硬件资源.实验结果表明,弱光条件下,融合红外光与仅使用可见光图像相比,识别率提升了13.96个百分点.同时,将本方法应用实际项目中,结果表明:本方法在复杂环境下,能提高人脸识别的实时性和准确率.

    人脸识别图像融合低照度Transformer

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    基于YOLOv5的轻量化无人机航拍小目标检测算法

    李雪森谭北海余荣薛先斌...
    71-80页
    查看更多>>摘要：针对无人机航拍视角下图像目标特征尺寸小且存在背景复杂、分布密集的问题,提出了一种基于YOLOv5的轻量化无人机航拍小目标检测改进算法GA-YOLO.该算法改进了Mosaic数据增强方法和网络整体结构,并增加了微小物体检测头,同时设计了轻量化的全局注意力模块和并行结构的空间通道注意力机制模块,提高了网络的全局特征提取能力和训练过程中卷积通道之间的竞争和合作关系.以4.0版本的YOLOv5s为基准,在公开无人机航拍数据集VisDrone2019-DET上实验,结果表明,改进后的模型相较于原模型,参数量下降了48%,计算量下降了26%,而mAP@0.5提高了4.9个百分点,mAP@0.5:0.95提高了3.3个百分点,有效地提高了无人机空中视角下对密集型小目标的检测能力.

    无人机航拍YOLOv5s小目标检测数据增强注意力机制

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    用于文本验证码生成的随机扰动优化网络

    曾嘉琪吴焯婷吴泽楷杨振国...
    81-90页
    查看更多>>摘要：文本验证码具有友好和易于理解的特点,被广泛应用于众多互联网应用的安全防御机制中.传统的文本验证码通过将字符扭曲变形或者增加背景噪声来提高安全性,但随着深度学习技术的发展,其安全性难以为继且过度变形的字符会对人类用户识别带来新的难题.为了解决上述问题,本文提出了一种带有随机化策略的扰动优化框架(Perturbation Optimization Network with Randomization for Text-based CAPTCHAs Generation,PORG),用于生成对人类友好但机器难以破解的文本验证码图像.该框架基于先进的扰动方法设计出扰动生成网络(Perturbation Generation Network,PGN),构建丰富的图像扰动因子并应用随机化策略生成多样化的验证码图像.现有方法所生成的扰动因子容易破坏验证码图像传递的视觉信息,对人类用户的识别造成负面影响,违背了验证码设计的初衷,因此本文提出了一种扰动优化网络(Perturbation Optimization Network,PON)对生成的扰动因子进行优化,通过在图像特征层面上扩展距离并在全局层面上缩小差距,使得所生成的验证码在保持人类友好性的同时有效地对抗攻击者模型.本研究在8个真实世界数据集上进行的大量实验,证明了所提出框架模型的优越性,例如在CNKI数据集上,攻击模型的准确率从90.03%降至0.12%.

    文本类验证码验证码生成扰动优化信息安全图像加密

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