扫描覆盖问题一直是无线传感网络的热点问题,目前大多数研究主要集中于同构无人机扫描覆盖问题,目标为无人机数量最小的情况下对区域节点达到全覆盖。近年来,扫描覆盖问题衍生出新的方向,即MTMC(min-time max-coverage)问题,即使用有限无人机对区域节点进行扫描覆盖,使得覆盖率尽可能大的同时任务时间尽可能小。在考虑了无人机异构性的基础上,分析了MTMC问题的数学模型,提出了CWBGAA(CW Based on Genetic Annealing Algorithm optimization)算法解决MTMC问题。上述算法分为两阶段解决问题,第一阶段基于启发式插入算法生成每架无人机对应的飞行路径,第二阶段基于遗传退火算法对生成后路径进行路径优化,使得无人机的飞行时间降低。仿真结果表明,CWBGAA算法相较于其它算法拥有更好的性能,提升覆盖率的同时降低了任务执行时间。
电解水制氢因气体纯度高、环保无污染、技术成熟,近年来被视为实现“双碳”目标的关键技术之一.在全球淡水资源紧缺的背景下,推动电解水制氢技术从淡水依赖型向海水利用型转型升级,已成为实现绿氢规模化生产的关键路径.然而,海水中的复杂成分会在电解过程中影响催化剂的活性及稳定性,商用Pt/C催化剂无法满足实际应用需求.因此,灵活调控金属-载体相互作用从而增强催化剂性能和抗腐蚀能力至关重要,不仅为突破海水电解制氢技术瓶颈提供有效解决方案,还可为设计制备高效、稳定的析氢（HER）催化剂提供理论依据.金属-有机框架（MOF）具有高比表面积和丰富活性位点,因此可用作理想的催化剂载体.本文采用原位拓扑转变策略,以一种典型镍铁MOF （NiFe-BDC, BDC:对苯二甲酸）作为催化剂载体,将Pt量子点均匀沉积于其载体表面.通过球差校正透射电子显微镜和X射线吸收光谱分析了拓扑转变后样品Pt/T-NiFe-BDC的结构组成以及催化剂中元素配位状态.NiFe-BDC载体发生相转变并生成了富含氧空位镍铁双氢氧化物,同时Pt量子点中Pt–Pt键缩短,从而增强了金属-载体相互作用,优化了催化剂电子结构.催化剂在碱性海水中展现出优异的HER催化性能,在500和1000 mA cm-2的大电流密度下,催化剂仅需158和266 mV的超低过电位即可实现稳定析氢,且连续运行500 h没有明显衰减.将Pt/T-NiFe-BDC作为阴极、NiFe-BDC作为阳极组装的电解槽,仅需1.89 V的槽压即可驱动1000 mA cm-2的工业级电解水.通过理论计算分析Pt/T-NiFe-BDC的电子结构和表面性质,通过原位拉曼光谱解析界面水结构及其解离过程,揭示了催化剂在HER过程中的可逆氢溢流机制.催化剂载体表面氧空位能促进水分子的解离并使*H向Pt量子点溢流,而Pt量子点提供了高效的*H吸附和结合位点,使中间产物快速结合并脱附,这一协同作用显著提升了催化剂HER动力学,并增强了催化剂的稳定性和抗腐蚀能力.综上所述,本文通过Pt原位还原诱导NiFe-MOF拓扑转变,设计制备了具有低过电位、强稳定性、强抗腐蚀性的Pt/T-NiFe-BDC催化剂用于高效HER,并阐明了氧空位与Pt量子点协同触发的可逆氢溢流机制,为实现工业规模电解海水提供了一种有效策略.
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