谈中学化学现埸教学的几个问题

新的教育方針提出后,教师們都在寻求具体貫彻的途径和方式。现場致学即是在这种情况下,出現的一种新型的教育形式。在化学教学中,有不少教师权据教学任务及教材内容的特点,試行了化学現場教学。根据他們的經驗,这种教学形式对于提高教学貭量和提高师生的思想认識都起了良好的作用。但由于这是一种新的教学形式,其中难免有許多問題是值得大家共同研究、商榷的。本文只就其中的某些問題提出作者个人的粗浅意見。     

HF在α-AlF3(0001)表面吸附的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论系统研究了不同覆盖度下HF在3F、2F、1F与Al 终端的α-AlF₃(0001)表面的吸附行为, 分析了HF与不同终端表面相互作用的电子机制. 计算结果表明: HF在3F终端的α-AlF₃(0001)表面物理吸附; 在2F及1F终端表面化学吸附, 形成Al-F键和FHF结构, 使HF分子活化, 可以参加下一步的氟化反应; 在Al 终端表面解离吸附形成Al-F与Al-H键. 3F、2F、1F及Al 终端表面配位不饱和数目分别为0、1、2与3配位.不同覆盖度研究表明, 在2F终端表面上, 吸附一个HF分子使表面Al 配位达到饱和, 后续吸附的HF为物理吸附; 而在1F与Al 终端表面仍可化学吸附. 因此, 推测α-AlF₃暴露不同终端表面中Al 原子配位不饱和数越高, 其对HF吸附与活化能力越强, 可能的氟化催化反应活性越高. 差分电荷密度与电子态密度分析表明, HF与3F终端α-AlF₃(0001)表面发生弱相互作用, 而与2F、1F与Al 终端表面形成较强的电子相互作用.     

纳米氧化铈的抗氧化生物应用

CeO2是一种常见的催化材料,具有很高的实用及研究价值．人们在其形貌的可控合成以及催化活性的调节等方面进行了大量的研究,取得了很多成果．近年来,随着纳米材料生物应用研究的兴起,纳米氧化铈在生物抗氧化领域的应用受到了越来越多的关注．在纳米尺度下,由于表面氧缺陷的产生,氧化铈中部分cd4＋被还原为Ce3＋以稳定缺陷．此时材料中的Ce3＋和Ce^4＋能够可逆的转化,这一性质使得纳米CeO2能够催化分解生物体内的过量自由基,从而为治疗氧化应激类疾病提供了一种可能．本综述对纳米CeO2的生物抗氧化作用进行了总结,重点讨论了CeO2纳米颗粒的抗氧化机理以及影响其生物效应的关键因素,还介绍了纳米CeO2生物安全性相关的一些研究,并对其生物应用前景进行了展望．     

R22、R134a在五级自动复叠制冷系统中的应用比较研究

对于多级自动复叠制冷系统,混合制冷剂的选取和组分配比具有很大的影响作用。分别采用R22/R23/R14/R740/R728和R134a/R23/R14/R740/R728两组混合制冷剂应用于五级自动复叠系统,对系统高温级制冷剂R22与R134a进行理论分析和对比实验研究,研究结果表明采用R134a更能有效控制系统排气温度,获取了更低的制冷温度。     

TiS2-graphene heterostructures enabling polysulfide anchoring and fast electrocatalyst for lithium-sulfur batteries: A first-principles calculation

Lithium-sulfur batteries have attracted attention because of their high energy density. However, the "shuttle effect" caused by the dissolving of polysulfide in the electrolyte has greatly hindered the widespread commercial use of lithium-sulfur batteries. In this paper, a novel two-dimensional TiS₂/graphene heterostructure is theoretically designed as the anchoring material for lithium-sulfur batteries to suppress the shuttle effect. This heterostructure formed by the stacking of graphene and TiS₂ monolayer is the van der Waals type, which retains the intrinsic metallic electronic structure of graphene and TiS₂ monolayer. Graphene improves the electronic conductivity of the sulfur cathode, and the transferred electrons from graphene enhance the polarity of the TiS₂ monolayer. Simulations of the polysulfide adsorption show that the TiS₂/graphene heterostructure can maintain good metallic properties and the appropriate adsorption energies of 0.98-3.72 eV, which can effectively anchor polysulfides. Charge transfer analysis suggests that further enhancement of polarity is beneficial to reduce the high proportion of van der Waals (vdW) force in the adsorption energy, thereby further enhancing the anchoring ability. Low Li₂S decomposition barrier and Li-ion migration barrier imply that the heterostructure has the ability to catalyze fast electrochemical kinetic processes. Therefore, TiS₂/graphene heterostructure could be an important candidate for ideal anchoring materials of lithium-sulfur batteries.     

聚合物微凝胶研究进展

微凝胶是一种具有交联网络结构的聚合物胶体粒子,处于良好溶剂中的刺激响应型微凝胶会受某些外界环境的刺激,产生溶胀-消溶胀响应行为,具有快速、可逆的相变特性和较好的生物相容性。本文综述了近年来国内外微凝胶的研究现状,介绍了互穿网络型、核-壳型和含有纳米粒子的复合型微凝胶的结构、特性和制备方法,阐述了微凝胶在药物控制释放、催化反应体系、生物传感器等方面的应用,探讨了聚合物微凝胶领域的研究前景和所面临的问题。     

量子点及其在食品安全快速检测中的应用进展

食品中有害物质快速检测技术的发展,对食品安全和国民健康的意义重大。量子点作为一种具有超凡光电特性的纳米粒子,近年来已被广泛应用于食品安全快速检测领域。本文对量子点可视化传感器的检测机理及其对食品中农兽药、重金属等有害物的检测和食品非法添加物的无目标检测进行了综述,并对其存在的问题和未来的发展进行了探讨。     

水蒸气跨声速流动中非平衡相变与激波的耦合作用

引入水蒸气非平衡相变的动力学模型和水蒸气真实物性模型,建立了水蒸气跨声速非平衡流动的守恒型数值计算模型,采用Roe-FDS计算格式数值捕捉了水蒸气超声速流动中的非平衡相变与激波效应,在此基础上开展了气动激波与凝结激波的耦合计算,分析了气动激波波锋面与凝结激波波锋面相遇时,气动激波与非平衡相变之间的相互作用规律。研究显示,随着背压的不断升高,气动压缩激波不断向喷管喉口位置推移。当气动激波发生在凝结激波的下游位置时,气动激波的耗散效应使得喷管内的液相质量分数逐渐减小而不会对上游的非平衡相变和凝结激波产生影响。当气动激波随背压继续上行与气动激波交汇时,气动激波强烈的耗散效应使得凝结激波特征迅速减弱,非平衡相变逐渐退化到喷管边界区域,而气动激波由于受到凝结激波的强烈干扰,激波强度迅速减弱,显现出明显的斜弱激波特征.当气动激波上行至喷管喉口附近时,X型凝结激波逐渐消退,非平衡相变在喷管主流区消失。     

水平管降膜蒸发器传热特性研究

建立了水平管降膜蒸发和管内凝结传热实验台,通过对实验结果的归纳,获得了水平管降膜蒸发器总传热系数随喷淋密度、蒸发温度、传热温差和蒸汽入口流速的变化规律,以及管间距对传热特性的影响。结果表明,总传热系数随喷淋密度、蒸发温度的增大而增大,随传热温差的增大而减小,而蒸汽流速对传热系数影响较小;在本文研究的管间距范围内,当管间距为46.7 mm时,总传热系数最高。     

Structures and magnetic properties of Fe and Ni monoatomic chains encapsulated by an Au nanotube

Structures and magnetic properties of transition metal(TM) Fe or Ni monoatomic chains(MACs) encapsulated by a Au(5,5) nanotube(Fe@Au and Ni@Au) are investigated using the density functional theory(DFT).The calculated results show that both Fe@Au and Ni@Au prefer to adopt ferromagnetic(FM) orders as ground states.In particular,the Fe@Au keeps the magnetic properties of free-standing Fe MAC,indicating that this system may be viewed as a new candidate in electromagnetic devices.