电子显微镜下的纳米世界

以高中阶段知识为基础,简述了扫描电子显微镜、透射电子显微镜等电镜技术的发展和基本原理,并以实际应用案例介绍了电镜技术在纳米科学领域的应用,最后给出了电镜技术的未来发展前景。     

表面增强拉曼光谱法分析软饮料中的阿斯巴甜

应用超声技术辅助预处理,以纳米银为活性基底,在溶液pH 5.0、纳米银与阿斯巴甜(APM)混合比例1∶1、混合温度30℃、加热时间6 min的条件下,利用表面增强拉曼光谱(SERS)结合化学计量法对纯品及软饮料中APM进行定量检测。结果表明:APM在0.5～100 mg/L范围内线性关系较好,其中水标准溶液的相关系数为0.993 3,检出限(LOD)为0.41 mg/L,苏打水、雪碧、可乐、芬达等标准溶液的相关系数为0.974 7～0.984 8,加标平均回收率为88.4%～121%,相对标准偏差小于7%。运用SERS检测软饮料中APM具有分析速度快、无损、环境污染小等优点,适用于食品中阿斯巴甜的定量分析,为食品添加剂的进一步表征和检测建立了依据,显示了SERS技术在化学物质检测领域具有巨大潜力。     

新型7-乙基-10-羟基喜树碱衍生物的合成及其体外抗肿瘤活性

以乙二醇为起始原料,依次经亲核取代和点击反应合成了一种7-乙基-10-羟基喜树碱(SN38)的新型葡萄糖残基衍生物(FSY02),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR-MS(ESI)表征。采用四甲基偶氮唑盐比色法（MTT法）研究了FSY02对人非小细胞肺癌细胞(A549)、人肝癌细胞(HepG2)、人结直肠癌细胞(SW-480)、人宫颈癌细胞(Hela)和人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)的生长抑制作用。并采用Hoechst 33258染色和Western blot技术对给药后的结肠癌细胞凋亡情况和相关凋亡信号通路Caspase 3、 Bax和Bcl-2蛋白的表达情况进行了检测。结果表明：FSY02具有广谱抗癌活性,IC₅₀=0.118~4.295 μmol·L^-1,优于对照组伊立替康(IC⁵⁰=14.330~65.353 μmol·L^-1)。 Hoechst 33258染色及Western blot检测结果显示：FSY02通过上调Caspase 3和Bax的表达,下调凋亡抑制蛋白Bcl-2的表达诱导细胞凋亡。     

吡啶-2,6-二[N-(1′-咪唑基丙基)甲酰胺]稀土配合物的合成及其离子识别性能

将配体吡啶-2,6-二[N-(1′-咪唑基丙基)甲酰胺](L)与苦味酸稀土盐[RE(pic)-3]在甲醇中反应合成了9种吡啶-2,6-二[N-(1′-咪唑基丙基)甲酰胺\]稀土配合物,其结构经元素分析、红外光谱及紫外光谱表征,确定了配合物的结构为REL(pic)₃·nCH₃OH·H₂O(RE=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Er; n=1或2; pic为苦味酸根)。并采用紫外光谱研究了游离配体对金属离子的识别性能。结果显示：加入稀土金属离子后,L中216 nm处吸收峰消失,202 nm处吸收峰明显增强且红移至213～218 nm处,表明配体对稀土金属离子具有明显的识别能力。     

高精度四极质谱检测限测试和影响因素分析

高精度四极质谱仪(QMS)的气体分压精确测量功能与其使用方法关系密切.采用包含有四极质谱仪、真空系统和进样系统的质谱参数测试装置,针对工作及系统参数对质谱测试结果的影响开展研究.试验结果表明:无论是扫描速率、质量数分辨率、电压和探测器等质谱工作参数,还是真空本底、工作真空和气体种类等系统参数都会对质谱测试结果尤其检测限产生一定影响.试验获得了特定条件下的最优参数并进行比较.采用获得的最优参数组合,通过测量空气中极低含量稀有氪气和氙气的同位素谱图,可获得一定条件下法拉第杯(FC)、二次电子倍增器(SEM)和离子计数器(CP)等3种探测器的最小可检浓度,分别为17.3×10-9、0.34×10-9和0.15×10-9.其中SEM和CP的检测限最低,适合用于微量气体分析.     

热声斯特林发电系统的实验研究

本文介绍了一台由热声斯特林发动机及其驱动的直线发电机组成的热声斯特林发电系统原理样机.一方面为满足发电机与发动机间体积流率和相位的匹配要求,另一方面为了能在直线发电机活塞处获得较好的压力波与体积流率间相位关系、提高直线发电机的电功输出能力,装置保留了发动机原有的锥形谐振管.初步实验以氦气为工质,在2.5MPa平均压力、64Hz工作频率下,获得了97W的电功.本文还分析了该热声发电系统的效率,得出直线发电机声电转换效率超过了0.8.然而由于谐振管耗散了大量的声功,目前整机的热电转换效率还较低.     

R134a在板式换热器中的凝结换热实验研究

本文对R134a在板式换热器内的凝结换热特性进行了实验研究,通过测量换热器中冷却水及板壁温度获得了局部凝结换热系数随蒸气干度、质量流量及热流密度的变化关系.实验结果表明,凝结换热系数随着蒸气干度增加而增加.文章还将实验结果与部分文献数据进行了比较与分析.本文的研究为换热准则关系式的发展提供了实验数据.     

三维射流中颗粒碰撞的直接数值模拟

采用硬球模型对三维气同两相射流中Stokes数为10的中等颗粒的碰撞行为进行了直接数值模拟,以初步考察两相流动中颗粒碰撞的特件.颗粒的跟踪采用单向耦合的Lagrangian方法,计算分析了颗粒碰撞随空间、时间的演化及其对颗粒分布不均匀性的影响.模拟结果表明颗粒碰撞主要分布在流场巾颗粒局部浓度较高的区域;由于射流初期大尺度涡结构的影响,颗粒的浓度分布最为不均,因此碰撞次数在这一时期随时间呈线性增加,达到最大值后逐渐回落趋于平缓.此外,对网格中颗粒个数分布的矩的统计发现,碰撞对颗粒分布不均匀性的影响随时间呈现不同的特性.     

三维跨音速叶栅自动气动优化设计

应用三维叶栅自动设计参数化方法,选择E3约束的条件下进行了自动气动优化设计.优化后,最优叶栅的总压恢复系数比参考叶栅提高了0.8%,流量和出口气流角都在约束范围内.对优化结果的详细气动分析表明,叶栅性能有显著的改善,表明该算法具有良好的优化性能.     

具有前置公用工程的换热器网络的通用解法

本文在罗行等人提出的分级超结构换热器网络的通用解的基础上,提出一种将热冷公用工程放置于换热器网络每一级的冷热流体之前的带分流的分级超结构换热器网络数学模型,并根据这种新型的模型推导出换热器网络的出口温度和每一级流股节点的温度的计算公式,从而增强了分级超结构换热器网络模型的适用性.最后用实例证明所提出的数学模型的正确性.