Thermodynamic and transport properties of spiro-(1,1')-bipyrrolidinium tetrafluoroborate and acetonitrile mixtures:A molecular dynamics study

Organic salts such as spiro-(1,1')-bipyrrolidinium tetrafluoroborate([SBP][BF4]) dissolved in liquid acetonitrile(ACN) are a new kind of organic salt solution,which is expected to be used as an electrolyte in electrical double layer capacitors(EDLCs).To explore the physicochemical properties of the solution,an all-atom force field is established on the basis of AMBER parameter values and quantum mechanical calculations.Molecular dynamics(MD) simulations are carried out to explore the liquid structure and physicochemical properties of [SBP][BF4] electrolyte at room temperature.The computed thermodynamic and transport properties match the available experimental results very well.The microscopic structures of [SBP][BF4] salt solution are also discussed in detail.The method used in this work provides an efficient way of predicting the properties of organic salt solvent as an electrolyte in EDLCs.     

正铁氧体SmFeO_3高压拉曼研究(英文)

本文主要通过高压拉曼光谱研究了正铁氧体SmFeO3的晶格振动模式在外加压力作用下的行为规律,高压实验中压力最高为29.7GPa。本文采用溶胶凝胶法,制备出具有正交结构,其空间群为Pnma的SmFeO3。在外加压力作用下,所有观察到的拉曼振动模式都呈现出宽化趋势。特别是位于621.1cm-1的FeO6八面体的反弹性振动模式Ag(1)与位于452.7cm-1的FeO6八面体的弯曲振动模式B3g(3),其压力系数出现最大值。与此相反,Sm-O振动模式Ag(7)的压力系数却非常小。这说明外加压力更容易影响到FeO6八面体的晶格变化,而不是SmO12十七面体的改变。SmFeO3的这种高压下晶格振动模式变化行为类似于G型结构的CaSnO3。同时,文中还给出了所有声子零压模式下的格林爱森参数与体弹模量的比值。这些参数可用于进一步测量单轴或者双轴的应变力,可深入理解声子频率在张力作用下移动的表现行为。     

Crystal structure and ionic conductivity of Mg-doped apatite-type lanthanum silicates La10Si6-x Mgx O27-x（x=0–0.4）

Lanthanum silicates La10Si6-xMgxO27-x(x = 0–0.4) were prepared by solid state synthesis to investigate the effect of Mg doping on crystal structure and ionic conductivity. Rietveld analysis of the powder XRD patterns reveals that Mg substitution on Si site results in significant enlargement of channel triangles, favoring oxide-ion conduction. Furthermore,an increase of Mg concentration significantly influences the linear density of interstitial oxygen, which plays an important role in ionic conductivity. The Arrhenius plots of La10Si6-xMgxO27-x(x = 0–0.4) suggest that Mg-doped samples present higher conductivity and lower activation energy than non-doped La10Si6O27, and La10Si5.8Mg0.2O26.8exhibits the highest conductivity with a value of 3.0×10-2S ·cm-1at 700?C. Such conductive behavior agrees well with the refined results.The corresponding mechanism has been discussed in this paper.     

Tm~(3+)掺杂锗碲酸盐玻璃的近2μm光谱性质

用高温熔融法制备了Tm2O3掺杂浓度为0.25,0.5,0.75,1,1.25,1.5 mol%的40 Ge O2-35Te O2-15Pb O-5Al2O3-2.5Ca O-2.5Sr O锗碲酸盐玻璃.热学性质测试表明该玻璃的转变温度为446℃,没有析晶峰.玻璃的最大声子能量约为750 cm-1.利用Judd-Ofelt理论计算了Tm3+的Judd-Ofelt参数Ωt(t=2,4,6)、不同浓度下Tm3+离子各激发态能级的自发辐射概率、荧光分支比以及辐射寿命等参数.采用808 nm波长抽运源测试了Tm3+离子的荧光光谱.发现掺杂浓度为1 mol%时约1.8μm处的荧光强度最强.根据Mc Cumber理论计算了3F4→3H6的发射截面,其峰值发射截面为6.5×10-21cm2.根据速率方程计算了玻璃中OH引起的Tm3+的3F4能级的无辐射弛豫速率,随着Tm3+浓度增加,OH对3F4能级的猝灭速率增加.这种玻璃有望研制成一种新型的约2μm的激光玻璃材料.     

棱镜分光光谱仪的光学系统设计与光谱特性计算

设计了离轴全球面成像光谱仪和离轴校正透镜棱镜分光成像光谱仪两种光学系统.在离轴全球面成像光谱仪的基础上,提出了改进型离轴校正透镜光谱仪,仅采用一个色散棱镜,避免了大口径同心透镜;有效校正了大视场像差,色散非线性修正效果显著.通过调节离轴角和光谱仪的焦距控制了畸变,补偿了与波长相关的狭缝弯曲,减小了残余像差,并降低了整个光谱仪工程实施的难度.从工程合理性、加工可实现性和光学性能等方面比较了两个系统的特点,推导和给出了光谱分辨率和狭缝弯曲的计算结果.从设计结果看,改进型离轴校正透镜光谱仪的传递函数最小值大于75％,而离轴全球面成像光谱仪的最小值只大于60％.从加工难易程度看,离轴全球面成像光谱仪采用一个接近Φ200 mm的石英透镜,其透射材料远不如改进型离轴校正透镜光谱仪透镜材料的均匀性和面形准确度高,而且大口径透镜大大增加了制备难度和成本.从工程布局看,改进型离轴校正透镜光谱仪充分考虑了与机械结构的匹配,狭缝与第一面反射镜的轴向距离较合理.从光谱特性看,两个光学系统的光谱分辨率结果基本接近,离轴全球面成像光谱仪光谱弯曲结果略好于离轴校正透镜结构.因此,综合比较得出离轴校正透镜光谱仪是最佳的选择方案,该系统可应用在短波红外波段的光谱成像的遥感探测.     

Fe-Pb合金凝固多相体系内偏析形成过程的三维数值模拟

基于Eulerian-Eulerian方法和流体体积技术,建立了三维多相流体动力学凝固模型,并将其与质量、动量、溶质和热焓守恒方程相耦合,对Fe-Pb合金侧向凝固过程进行了数值模拟.首先,分析了分布面积二次梯度((SPb))和浓度二次梯度((CPb))对偏析模式的影响,结果表明:液、气两相的流动相变使偏析模式表现为上端X形下端V形,X偏析由气相相变驱动力和多取向相变作用下的"散射"形成;ttc时,随(SPb)和(CPb)曲线降低,X偏析的下偏析角增大,上偏析角和V偏析角减小,Pb收得率增大,有利于获得含量稳定弥散的凝固组织.此外,还研究了液、气两相交互流动下通道偏析的形成机理,结果表明:通道偏析仅存在于流动-相变交互作用(ul·cl和ug·cg)为负值的区域,该区域的流动扰动抑制合金的局部凝固,促进偏析通道生长;流动-相变交互作用负值越小,偏析通道持续增长越稳定.模拟结果与实验结果相符合,验证了模型的准确性.     

阻燃粘胶纤维的研究进展

粘胶纤维是一种性能优良,穿着舒适的再生纤维素纤维,一直受到人们的欢迎。由于生产过程造成污染,发达国家逐渐关停了传统粘胶工业,发展中国家成为粘胶纤维的主要生产国。粘胶纤维的主要缺点是极易燃烧,湿态强度低。为减少人员伤亡和火灾损失,有必要添加阻燃剂对粘胶纤维进行改性。本文参考了国内外大量文献,介绍了国内外广泛使用的阻燃剂及最新开发的新型阻燃剂,对阻燃粘胶的发展历史和现状进行了详细的介绍,探讨了阻燃粘胶纤维的未来发展趋势。     

油脂低场核磁(LF-NMR)检测参数的优化试验

适当的低场核磁共振(LF-NMR)检测条件对于保障数据的可靠性具有重要意义.该文研究了大豆油LF-NMR检测过程中仪器参数、样品温度及体积等对检测结果稳定性及重现性的影响.结果表明,将2.5mL油脂样品置于核磁试管中,并在32℃恒温10 min,采样前稳定1min,在TR =2000 ms,τ=200μs,EchoCount=5000个,NS =4次,TD=500050,SW=250 kHz参数条件下采集信号,可保证检测结果稳定可靠.研究结果可为后期应用LF-NMR技术进行油脂品质检测提供适当的检测条件参考.     

气球中N-亚硝胺及其前体物迁移量的测定与NDMA的儿童致癌暴露风险分析

用Sep-Pak AC2串联Dry cartridges固相萃取小柱对气球中的7种挥发性N-亚硝胺进行分离净化,并用气相色谱-串联质谱法对其进行定性与定量分析。方法对气球中N-亚硝胺及其前体物的检出限分别为1.25μg/kg和5.00μg/kg。对空白样品进行添加量为2.5μg/kg的加标回收实验,回收率为85%～103%,RSDs(n=3)≤4.6%。分析的气球样品中,N-亚硝基二甲胺(NDMA)及其前体物的检出频率最高;其次是N-亚硝基二乙胺(NDEA)及其前体物;N-亚硝基吗啉(NMOR)、N-亚硝基二丙胺(NDPA)和N-亚硝基哌啶(NPIP)及其前体物均未检出;7种N-亚硝胺及其前体物的总迁移量分别为0.036～0.964 mg/kg和0.259～8.436 mg/kg。6个月～4岁儿童通过口直接接触单个气球样品造成的NDMA的暴露量集中在0.010～0.030mg/kg体重,具有潜在的致癌暴露风险。     

多壁碳纳米管/聚醚胺复合物的制备

利用亲核加成逐步聚合法成功地制备了芘标记的聚醚胺(pePEA),并将其用于修饰多壁碳纳米管;采用透射电镜分析了pePEA修饰多壁碳纳米管的微观结构,并利用热重分析测定了聚醚胺的负载量.结果表明:聚醚胺对多壁碳纳米管具有较好的包覆作用,包覆层厚度约为1nm,复合物中聚醚胺的质量分数为20.4%.与此同时,多壁碳纳米管/聚醚胺复合物可在水中稳定地分散,分散液放置3周不分层,无聚集现象发生,稳定性较好.