木质素化学结构及分子组成复杂, 工业生产中难以实现高效清洁分离。传统的制浆或预处理过程得到的木质素一般会发生降解或缩合, 且纯度低, 限制了其后续高值化利用。因此, 开发新型、绿色的木质素分离技术尤为重要。低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvent, DES)分离法作为一种新型绿色木质素分离技术, 是当前生物质精炼领域的研究热点。在此基础上, 保留木质素分子结构中活性基团, 如芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基共轭双键, 以提高其反应活性, 制备高附加值功能材料, 有望在电子、储能、绿色包装等新兴领域推动产业化应用。本文以课题组的研究成果为基础, 综述了常见的DES种类、工艺优化与分离木质素的性质、木质素功能材料的制备, 以及木质素酚醛树脂、缓释肥及可降解材料的应用, 以期为木质素进一步开发利用提供一定的参考。

木质素结构复杂, 来源广泛, 价格低廉, 是自然界可再生的酚类聚合物。木质素可以转化为能源、化学品及多功能材料, 具有广阔的潜在应用前景。本文简单地介绍了木质素的分离、结构与基本性质, 综述了基于木质素的多功能材料研究进展, 尤其是依托典型案例介绍了基于木质素的多功能材料在能源、环境、传感以及碳达峰碳中和等领域中的研究进展。最后, 对多功能木质素材料存在的问题和潜在的发展方向给予了建议，以期为基于木质素的多功能材料的资源化和高值化应用提供途径和思路。

传统塑料薄膜制品的不可降解性所带来的环境和社会问题日渐凸显, 促使了生物基可降解、可再生膜材料的发展。木质素是一种储量最丰富的天然芳香族聚合物, 近年来研究人员将其与其他聚合物复合, 制备具有特定功能的高附加值可降解膜材料, 取得了许多重大成果。本文从可持续发展的角度, 首先介绍了木质素的结构、化学特性及分离方式; 其次综述了木质素基可降解复合膜材料的制备及其在可降解地膜、包装材料、传感器响应材料、抗菌和紫外防护等方面应用的最新进展。并讨论了木质素基生物可降解复合膜材料面临的主要问题, 为今后环境友好型木质素基功能膜材料的制备及应用提供一定参考。

超疏水涂层由于其广泛的应用前景, 近年来备受关注。然而, 利用天然聚合物制备超疏水材料和超疏水涂层仍然缺乏一种简单、经济的方法。本文通过取代反应制备了超疏水性木质素-PFTEOS粉体。由于该粉体与基体无关的特性和优异的超疏水性, 可用于各种基体制备超疏水性涂层。所制备的涂层疏水性极强, 水接触角最高可达169°, 同时具有良好的耐摩擦、耐酸碱、耐盐性能和较好的耐腐蚀性能：经砂纸摩擦循环20次或在1 mol/L HCl、0.20 mol/L NaOH和1 mol/L NaCl溶液中浸泡30 min后, 涂层仍保持超疏水性能, 且接触角大于150°。这种低成本、可降解和可扩展的木质素基涂层在不同领域具有巨大的应用潜力, 并为碱木质素的增值利用提供了一种简单的方法。

随着柔性器件和可穿戴设备的发展及人类环保意识的提高, 开发高能效、高能量和功率密度、绿色环保的新型柔性储能装置受到了广泛的关注。然而, 传统的有机聚合物、贵金属等材料不仅价格昂贵而且面临资源枯竭的危机, 难以满足柔性器件发展的需要。生物质资源具有储量丰富、可再生、环境友好、生物相容性好、价格低廉等特点, 是制备柔性储能材料的理想前驱体。本文综述了生物质基柔性电极材料、固态电解质、隔膜等的制备与合成方法, 以及此类材料在超级电容器、金属−空气电池、锂离子电池、锂硫电池等领域的应用。

子图查询与匹配是社会网络分析和大规模网络图知识发现中的核心技术, 也是决定大规模社会网络分析和知识发现准确性的关键。针对当前大规模图数据环境下子图查询算法准确率低、开销大的问题, 提出基于路径适配的子图匹配算法。首先基于路径建立图数据的RDF(Resource Description Framework, 资源描述框架)索引; 然后将查询子图分解为一组路径, 在分解过程中为每条路径获得一组候选匹配路径; 最后通过k-partition交集图将候选路径连接在一起, 从而构建出查询图的结果子图。实验测试了在不同数据集上的路径索引构建时间以及F-measure值, 与Spath(Shortest Path, 最短路径)算法、Sapper算法和SQM(Subgraph Query Matching, 子图查询匹配)算法相比, 在处理大规模数据时, 该算法的查询准确率提高了15%。

高精度的三维目标检测是实现物体感知的关键技术, 对自动驾驶、机器人控制等应用的落地具有重要意义。为提高三维目标检测的精度, 对算法VoteNet改进, 提出了一种基于残差网络的端到端的高精度三维点云目标检测网络ResVoteNet。具体来说, 设计了适用于点云数据的残差网络骨架, 提出了残差特征提取模块以及残差上采样模块, 并集成进VoteNet框架。残差网络结构的引入增强了网络对点云数据的特征提取和学习能力, 并且提高了模型的鲁棒性。该算法在公开的大规模点云数据集SCANNET和SUN-RGBD上进行实验, 平均检测精度mAP分别达到61.1%和59.9%, 超越了当前最先进水平的其他算法。

深度卷积神经网络对高分辨率遥感影像进行语义分割时, 对图像的下采样会造成物体边缘模糊, 使分割结果在边缘附近划分不清晰, 误分类较多。通过在网络中增加边缘信息可以提升模型对遥感图像的分割能力。因此, 提出了一个用于语义分割的双路网络模型, 增加一路边缘网络学习目标的边缘特征, 并利用边缘特征对分割特征进行细化。同时, 作为一个多任务学习模型, 分割网络和边缘网络可以同时进行训练。本文在ISPRS Potsdam和ISPRS Vaihingen数据集上证明了双路网络模型的有效性, 对比多种语义分割模型, 均取得了领先的效果。

考虑实际应用中多智能体系统所处环境的复杂性及相关通信网络的开放性, 主要研究了一类随机多智能体系统在受到两种不同脉冲欺骗攻击情况下实现均方拟一致性问题。所考虑的两种脉冲欺骗攻击包括替代攻击和虚假数据注入攻击, 而攻击发生的概率则是通过引入服从伯努利分布的随机变量加以描述。结合随机过程相关知识和李雅普诺夫稳定性理论, 给出系统实现均方拟一致性充分条件。条件表明, 系统在遭受两种不同攻击的情况下, 误差能保持在一定的范围内。最后, 数值仿真验证了结果的有效性。

农用运输自动导引车(Automatic Guided Vehicle, AGV), 作为农业高效、绿色、自动化运输的机械设备, 以其低成本、轻型化的设计, 成为现代农业机械化的一个重要发展方向。为此, 针对农业大棚环境, 设计一款基于磁导航的农用运输AGV。对该AGV的运载力进行核算, 确定其工作能力, 结合设计的磁导航模块, 对AGV进行了运动学建模。应用模糊PID控制算法, 对AGV的驱动速度进行仿真与实验, 结果表明AGV能够在4 s内完成速度的控制响应, 并最终做到相对稳定运行, 速度误差小于5%。设计分段模糊PID控制算法, 对AGV的循迹导引进行仿真与实验, 结果表明在不同驱动速度下AGV都能够调节与导航磁条的相对位置误差。稳定运行时, 其相对位置误差保持在±7.5 mm以内。

随着科技型中小企业融资需求的不断增加，知识产权资产证券化日益受到学术界关注。本文梳理了知识产权资产证券化流程与知识产权价值评估方法, 明确了知识产权资产证券化对科技型中小企业融资与盈利的作用, 建立了知识产权资产证券化价格函数模型与业务盈余函数模型。基于证券价格导函数的非线性曲线特征定义函数曲线的斜率与弧度, 构建企业收益率变化时资产价格函数曲线的分析方法。将分析方法应用到科技型中小企业资产证券化后的盈余判断中, 确立盈余判断条件与盈余判断方法。研究结果可为企业知识产权资产证券化的研究提供方法论指导。

主要研究了一类抛物−双曲型系统在不连续初值下全局弱解的适定性和大时间行为。该系统是利用Cole-Hopf变换从描述肿瘤血管生成的三维PDE-ODE (Partial Differential Equations-Ordinary Differential Equations )趋化模型转换而来的。本文在不连续初值条件下, 证明了当时间趋于无穷时抛物−双曲型系统的解收敛于常数稳态解。

将“分液冷凝”强化传热应用于板式冷凝器, 建立了多流程分液板式冷凝器的物理和数学模型, 采用性能评价参数(η)比较了相同传热面积的4种结构板式冷凝器(普通型、两流程、三流程和四流程)的热力性能。结果表明：流程数越多, 分液板式冷凝器的综合性能越好, 其η最高, 为1.12。普通型板式冷凝器后一流程的传热系数比前一流程要低, 而分液冷凝器与之相反。在相同工况下, 分液冷凝器的热负荷与出口干度均高于普通型板式冷凝器。

我国当前耕地保护和高标准农田建设, 未将生物多样性提供的生态系统服务纳入相应的考核指标, 导致农业景观生物多样性丧失严重。本文以珠三角河网区典型的基塘农业——佛山市顺德区鲤鱼沙万亩公园为例, 通过景观连接度分析法、样方调查等深入评价其生境构成、结构和品质, 揭示农业生态系统在高强度村居和工业园建设、苗圃和坑塘为主的流转生产方式下, 出现生态格局破碎化、生境斑块人工几何化、动植物群落构成单一等问题。针对共性问题和干扰因素, 通过规划分区以及保育、建植、补偿、修复等手段, 协调三生功能并实现生物多样性提升。研究对于城市群三角洲河网区农业生态系统生境修复具有实际指导价值。

棕地开发与再利用是城市土地供给的重要途径。当前, 棕地规模大、治理对象难以识别、修复标准相对单一、规划体系与生态修复脱节、公众认知与参与不足等是其治理和再利用过程中最主要的问题。本文以棕地再利用为出发点, 结合棕地影响阈值, 明确人体健康指标, 分类确定棕地再利用标准。采取应对多种情景的风险回避、全生命周期的损失控制、多利益群体的风险转移、多种技术的风险承担等措施, 从规划对象、修复标准、规划内容与流程、管理体系、工作机制等方面入手, 提出基于风险管控的棕地治理和再利用规划的建议。

在新时代国土空间规划背景下, 地理信息系统(Geographic Information System, GIS)规划数据库已成为空间规划及数据库信息平台的重要组成部分, 对三区三线划定等规划工作推进有着重要帮助。随着国土空间规划编制工作的推进, 也逐步形成一套GIS数据库的编制标准及要求。本文从GIS数据库特点切入, 通过研究GIS村庄规划数据库的建设工作, 讨论数据库内容与规划内容、要点的对应关系和村庄规划数据库成果在规划体系中的作用, 为国土空间规划体系下村庄规划数据库的编制与合理运用提供参考。

为了研究静压钢板桩在成层地层中的沉桩性状及沉桩可能性,运用有限元软件ABAQUS, 采用显示动力学中耦合的欧拉−拉格朗日(Coupled Eulerian-Lagrangian, CEL)方法, 对静压钢板桩连续贯入不同土层的过程进行了有限元建模分析, 获得了沉桩阻力随贯入深度变化的曲线。再结合工程实例, 探讨了剪胀角的变化对模拟结果的影响, 并对沉桩完成后的桩周土体应力分布云图进行了分析。最后将模拟结果与工程现场实测数据进行对比, 分析了模拟值和工程实测值之间的差异。模拟研究结果可对成层地层钢板桩沉桩的可能性进行预测,为静压钢板桩的施工提供指导。