电流变液研究进展及最新动态──第5届国际电流变液、磁悬浮体 及相关技术研讨会评介

通过评介第５届国际电流变液、磁悬浮体以及相关技术研讨会，指出电流变液和磁流变液的应用研究有重要进展；磁流变液的剪切应力比电流变液大一个数量级，近来又受到重视；在机理研究中，要注意电流变液的表面效应、损耗对电流变效应的影响．本文还归纳了一些电流变液材料设计的思路．     

胶补加筋板应力强度因子及胶层剪应力计算

 在铆钉力法的基础上，提出计算胶接修补加筋板结构应力强度因子及胶层剪应力的解析法, 对分析胶接修补的加筋板强度具有现实意义. 利用影响系数，可以得到筋条、补片及蒙皮位 移的表达式，根据位移协调条件，建立联立方程，从而得到胶层剪应力及铆钉力. 通过解析 式，计算裂纹尖端的应力强度因子，分析补片对结构修补的效果，综合考虑了筋条及补片对 应力强度因子的影响.     

多壁碳纳米管净化-超高效液相色谱-质谱法测定水产品中头孢菌素残留量

建立了水产品可食部位中头孢哌酮、头孢哇肟、头孢洛宁、头孢唑啉、头孢匹林、头孢噻呋、头孢匹罗和头孢氨千8种头孢菌素的超高效液相色谱-质谱测定法.样品经乙睛-水溶液提取、多壁碳纳米管固相萃取净化后,以Acquity Xselect CSH C18柱为分离柱,用乙睛和0.1%甲酸溶液进行梯度洗脱,电喷雾正离子多反应模式监测.结果表明,8种头孢菌素均呈良好的线性关系(R2≥0.995),定量限(S/N=10)在2~10μg/kg之间;在阴性样品采取梯度加标,添加回收率为67.3%~94.2%,RSD为3.3%~14%.本方法检测成本低、准确度高、精密度好,能够满足水产品中头孢菌素检测的要求.     

金单原子催化剂上一氧化碳低温氧化

CO低温氧化对于基础研究和实际应用均具有重要意义.自上世纪八十年代日本的 Haruta教授发现氧化物负载金催化剂对 CO氧化的超高活性以来,负载金催化剂受到了广泛关注与深入研究,被认为是目前活性最高的 CO氧化催化剂.在诸多影响 CO氧化活性的因素中,纳米金的粒子尺寸是最重要因素之一.目前主流观点认为对于 CO氧化,纳米金有一个最优尺寸范围,在0.5–5 nm,而 Au原子/离子(Au3+, Au+)的活性则低一到两个数量级.因此,一般认为负载金单原子催
　　化剂对于 CO氧化反应的活性要比金纳米粒子和团簇低很多.然而,最近几年的理论与实验研究均表明,金单原子负载于合适的载体上可以显示出与金纳米粒子和团簇相当的活性.本文对这些新进展进行综述,阐述金单原子催化剂对 CO氧化的独特反应性能. Gates教授研究组进行了大量关于正价金对 CO氧化影响的研究,其中包括孤立的金原子(Au+).他们的研究发现, CO氧化活性随价态降低而降低,表明正价金对 CO氧化至关重要.此外,他们的研究也表明,孤立金原子对 CO氧化的活性(TOF)比金纳米粒子低一到两个数量级.然而,在他们的研究中,有几个因素可能导致催化剂的低活性.首先,他们一般采用非或弱还原性的载体.而载体的还原性对金催化剂上 CO氧化活性影响非常巨大.另外,他们所用的金原子前驱体为配合物,在催化剂制备与反应过程中配体并没有去除,可能也是导致催化剂活性低的原因之一.与此相反,张涛课题组近期采用氯金酸为前驱体,通过简单的吸附浸渍法制备了一系列负载金单原子催化剂.同时用相同的载体制备了负载金纳米粒子催化剂进行对比,可以排除载体等其它影响因素.对比结果显示,单原子催化剂均显示出与纳米粒子相当的 TOF(单位表面 Au原子)和更高的反应速率(单位重量金).首先制备了氧化铁负载金单原子催化剂,该催化剂在室温即展现出可观活性, TOF值与2–3 nm金粒子 TOF值相当(~0.5 s–1).更有趣也更重要的是,该催化剂在高温(200oC以上)展现出非常高的反应稳定性,在200oC反应100 h无失活.在300和400oC反应50 h也无失活发生,为开发高温稳定的金催化剂提供了新途径.其次制备了氧化钴负载金单原子催化剂,该催化剂以0.05%金负载量即可实现室温全转化,其 TOF值高达1.4 s–1.然而该催化剂在达到高活性之前必须首先在反应气氛中进行高温处理,这限制了其实用性.此外,催化剂需经反应气氛活化的原因尚待进一步研究.随之又制备了氧化铈负载金单原子催化剂,对富氢条件下 CO选择氧化不仅具有高活性,而且具有极高的 CO选择性.进一步研究结合理论计算表明,高选择性来自氧化铈负载的金单原子不能解离活化氢,对于氢气氧化活性极低,从而导致 CO氧化的高选择性.理论研究方面也有进展. Camellone等计算发现金原子可以取代 CeO2(111)面上的 Ce原子形成 Au+并促进 CO氧化.然而该金原子会扩散至氧空位形成带负电荷的 Auδ-,阻止 CO和 O2吸附,因而使催化剂失活.李隽课题组利用从头算分子动力学模拟首次发现氧化铈和氧化钛负载的 Au纳米粒子在 CO氧化过程中可以形成单原子的现象,并将之称为动态单原子催化剂. Yang等则计算了二维材料 BN负载 Au单原子催化 CO氧化并发现反应优先通过三原子 E-R机理进行.     

光源角度对金属表面图像边缘的影响分析

在机器视觉的图像处理中影响图像优劣的因素有很多,其中光源照射角度是主要因素之一。为了得到更好的图像数据,对视觉系统中光源照射最佳角度进行了仿真分析与实验研究,实验中采用单一变量法,只改变光源照射角度,通过理论计算、模拟仿真和实验验证相结合,得到了最佳的光源照射角度。结合Sobel算法检验在最佳角度下和其他角度下的图像边缘质量,结果表明在光照角度为57.17°的倾角下图像光照数据和边缘图像表现最好。该实验结果对更深层次的图像处理和图像采集具有指导意义。     

Proton loss of inner radiation belt during geomagnetic storm of 2018 based on CSES satellite observation

The proton distribution in inner radiation belt is often affected by strong geomagnetic storm disturbance. Based on the data of the sun-synchronous CSES satellite, which carries with several high energy particle payloads and was launched in February 2018, we analyzed the extensive proton variations in the inner radiation belt in a wide energy range of 2 MeV-220 MeV during 2018 major geomagnetic storm. The result indicates that the loss mechanism of protons was energy dependence which is consistent with some previous studies. For protons at low energy 2 MeV-20 MeV, the fluxes were decreased during main phase of the storm and did not come back quickly during the recovery phase, which is likely to be caused by Coulomb collision due to neutral atmosphere density variation. At higher energy 30 MeV-100 MeV, it was confirmed that the magnetic field line curvature scattering plays a significant role in the proton loss phenomenon during this storm. At highest energies > 100 MeV, the fluxes of protons kept a stable level and did not exhibit a significant loss during this storm.     

用低能电子衍射研究清洁Al(100)和Al(110)表面的振动弛豫

前言清洁Al(100)、Al(110)和Al(111)的表面结构,从70年代开展研,并先后发现Al(110)表面存在振动弛豫。但这些结果彼此差别较大。本文采用自建的低能电子衍射动力学理论的能带近似公式,分别对Al(100)、Al(110)和Al(111)表面经理论计算与观测值的比较,结果发现Al(110)和Al(111)表面都存在振动弛豫。而Al(111)表面无此现象。     

新型链式亚磷酸三苯酯氰化亚铜配合物：合成，晶体结构，热稳定、伏安和光谱特性

Quantitative reaction between copper（I） cyanide and triphenyl phosphite forms copper（I） complex [（P（OPh）3）gCug（CN）4] （1）. X-Ray crystal structure shows a catenarian polymer of tandem interconnected copper cyanide, with C and N connecting to proximal Cu atoms. The Cu atoms adopt two different conformations： one exhibits linear construction, while the other exhibits distorted tetrahedral geometry through coordinating to two cyano groups and the P donors of triphenyl phosphite molecules. The feature of 1 is the propagation pattern of two- and four-coordination along with the chain. IR and electronic absorption spectra also confirm the established single crystal structure. Thermal analysis indicates that 1 has a high thermal stability. 3-D fluorescence result shows the middle absorption peaks with the maximum excitement and emission wavelength 342 and 350 nm, respectively. Cyclic voltammogram in DMSO, DMF and MeCN gives a midpoint voltage of --0.003, 0.061 and 0.137 V versus SCE, respectively, showing the different solvent virtue on reduction potential.     

高聚物计及损伤演化的动态变形和断裂

实验结果表明：高聚物在高应变率下的率相关的变形过程通常伴随着内部损伤的演化，这种演化导致了高聚物的最后断裂．采用改进了的熔丝网络模型及蒙特卡罗随机方法进行的数值模拟以及基于热激活机理所作的分析，得出了率相关的损伤演化律．相应地导出了计及损伤的率相关的非线性粘弹性本构关系，以考虑损伤弱化效应．进而提出了一个动态断裂判据，其同时与应变、应变率相关。采用SHPB技术与反向传播神经网络相结合的新方法，进一步证实了上述主要结果．