热解析-高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)技术快速检测合成色素

采用热解析-高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)技术快速检测柯衣定、 孔雀石绿、 罗丹明B和甲基红4种合成色素. 通过对热解析温度和载气流量进行优化, 确定了不同色素的离子特征信号. 在最佳分析条件下, 热解析温度为160 ℃, 载气流量为1.6 L/min, 采用不同模式下补偿电压(CV)值定性, 以FAIMS在正模式下检测柯衣定(CV=0.41 V)和罗丹明B(CV=-0.89 V), 在负模式下检测甲基红(CV=-0.67 V)和孔雀石绿(CV=0.02 V); 用外标法定量检测了样品中的4种合成色素, 线性关系R²≥0.9967, 检出限为2.5~10 μg/L, 定量限为5~20 μg/L, 加标回收率≥78.2%, 相对标准偏差RSD≤8%. 本文为FAIMS技术快速检测合成色素提供了一定的技术基础.     

丙烯腈单体自由基反应及光谱分析的研究

采用密度泛函理论对以偶氮二异丁腈为引发剂形成的丙烯腈单体自由基(CH₃)₂(CN)C—CH₂—(CN)CH的终止方式反应机理进行研究。先用B3LYP/6-31G(d)基组对反应物、偶合中间体、过渡态、歧化产物的几何构型进行优化,并计算了各物种经过零点能校正后的总能量,红外频率和电子结构,同时对过渡态结构进行了验证。研究结果表明,反应物先通过自由基的偶合终止方式形成偶合中间体a,再由此经过氢迁移、裂解等机理得到歧化终止产物P[p₁(CH₃)₂(CN)CCHCHCN+p₂(CH₃)₂(CN)C—CH₂—CH₂CN]。双自由基发生偶合和歧化终止反应分别形成偶合中间体a和歧化终止产物P均为放热反应,且偶合产物有着更低的能量。反应过程的速控步骤a→TS→P在常温下的速率常数表示为k(298.15 K)=2.71×10-59。歧化终止反应随着反应温度的升高易于进行,歧化产物所占的比例也增加。通过对反应过程各物种红外谱图的分析,说明自由基在整个终止反应的化学变化,同时分析了HOMO-LUMO电子密度分布的信息,验证丙烯腈双自由基偶合终止方式和各物种结构的准确性。     

Speeding up the MATLAB complex networks package using graphic processors

The availability of computers and communication networks allows us to gather and analyse data on a far larger scale than previously. At present, it is believed that statistics is a suitable method to analyse networks with millions, or more, of vertices. The MATLAB language, with its mass of statistical functions, is a good choice to rapidly realize an algorithm prototype of complex networks. The performance of the MATLAB codes can be further improved by using graphic processor units (GPU). This paper presents the strategies and performance of the GPU implementation of a complex networks package, and the Jacket toolbox of MATLAB is used. Compared with some commercially available CPU implementations, GPU can achieve a speedup of, on average, 11.3×. The experimental result proves that the GPU platform combined with the MATLAB language is a good combination for complex network research.     

2-硝基-2-亚硝基丙烷氧化1,4-二氢Hantzsch酯衍生物的反应机理

4位取代的Hantzsch酯(HEH)衍生物在2-硝基-2-亚硝基丙烷的氧化下生成相应的吡啶类化合物. 将N-氘代1,4-二氢Hantzsch酯(N-d-HEH)和4,4'-双氘代1,4-二氢Hantzsch酯(4,4'-2d-HEH)分别代替HEH与2-硝基-2-亚硝基丙烷反应, 得到的同位素效应常数分别为1.03(k_N-H/k_N-D)和1.78(k_C4-H/k_C4-D), 表明1,4-二氢Hantzsch酯中4位上氢原子所涉及的C4-H键的断裂发生在反应的决速步骤中或在决速步骤之前, 而1位上氢原子所涉及键的断裂则不在决速步骤中. 由4位取代的HEH酯衍生物的氧化电位与2-硝基-2-亚硝基丙烷的还原电位可在热力学上判断该反应不是由电子转移引发的. 向反应体系中加入单电子转移抑制剂对二硝基苯, 反应未受到明显抑制, 进一步证明了上述推断. 据此推测, 反应可能是通过NO⁺直接对HEH酯上氮原子的亲电历程引发的.     

加压毛细管电色谱电喷雾电离质谱-硅胶整体柱技术测定尿样中β_2-激动剂

毛细管电色谱-质谱联用技术是近年发展起来的一种新型的微分析技术.该技术具有毛细管电泳技术的高效、快速、微量,以及质谱技术的高选择性和高灵敏度、能够提供被测物质的分子量和结构信息等特征.但在稳定性和重现性方面的不足,限制了这种新型微分离技术的发展和应用~([1]).色谱柱作为毛细管电色谱(CEC)技术的核心部分,近年来成为CEC领域研究的重点内容之一.整体固定相是近年来发展起来的一种新的色谱柱技术,具有填充柱和开管柱无可比拟的优越性,如较高的机械强度、良好的耐溶剂性能、优良的色谱通透性能、较大的比表面积~([2]).     

紫外辐照改性芳纶纤维的研究

采用紫外辐照对芳纶纤维表面进行改性,研究紫外辐照对芳纶纤维结构及性能的影响,并测试了改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料的力学性能.结果表明:经紫外辐射处理后,芳纶纤维含氧官能团增加,UV辐照对芳纶纤维表面有明显的刻蚀作用,可改善芳纶纤维表面粗糙度和表面活性.UV辐照对芳纶纤维晶体结构的影响不大,但随着UV辐照时间的增加,芳纶纤维的结晶度降低.同时UV辐照降低了芳纶纤维的单丝抗拉强度.芳纶纤维经紫外辐照后,紫外辐照芳纶纤维(8 min)/炭黑/天然橡胶复合材料的力学性能明显提高.     

AlN含量对SiC基复相陶瓷性能的影响

以MgO-CeO2为烧结助剂,采用热压烧结工艺在1850℃下制备了SiC基复相陶瓷.研究了不同AlN含量对复相陶瓷致密性与导热性能的影响.结果表明:不添加AlN时,试样致密性最差,气孔率和体积密度分别为4.71;和2.43 g/cm3.AlN含量升高至5wt;时,试样致密性有所提高.AlN含量进一步升高至10wt;～20wt;,试样完全致密,气孔率和体积密度分别保持在0.20;和3.31 g/cm3.在AlN含量为10wt;时,样品具有最高的热导率51.62 W·m-1·K-1,同时弯曲强度和断裂韧性达到顶点,分别为731.3 MPa和7.3 MPa·m1/2.     

平面镜反射辅助视场下相机位姿估计问题的Cramer-Rao下界

针对不通视条件下的相机位姿估计问题,可通过移动平面镜实现相机对目标镜像的多次观测,进而求解相机与目标之间的相对位姿关系。本文研究了该配置下位姿估计误差的CramerRao下界问题,推导了平面镜反射中心透视投影模型中物点、光心、镜像虚拟像点三者之间的共线方程及位姿估计误差理论下界的计算公式,并进行了数字仿真验证。结果表明:增大平面镜摆动角度、减小平面镜到相机的距离或增加平面镜有效移动次数,都可降低位姿估计误差的CRLB。上述结果可为某些不通视条件下摄像测量的现场布设提供可靠的性能指标。     

High-pressure Raman study of solid hydrogen up to 300 GPa

The high-pressure behavior of solid hydrogen has been investigated by in situ Raman spectroscopy upon compression to 300 GPa at ambient temperature. The hydrogen vibron frequency begins to decrease after it initially increases with pressure up to 38 GPa. This softening behavior suggests the weakening of the intramolecular bond and the increased intermolecular interactions. Above 237 GPa, the vibron frequency softens very rapidly with pressure at a much higher rate than that of phase III, corresponding to transformation from phase III into phase IV. The phase transition sequence has been confirmed from phase I to phase III and then to phase IV at 208 and 237 GPa, respectively. Previous theoretical calculations lead to the proposal of an energetically favorable monoclinic C2/c structure for phase III and orthorhombic Pbcn structure for phase IV. Up to 304 GPa, solid hydrogen is not yet an alkali metal since the sample is still transparent.     

高质量非晶金刚石薄膜的制备研究

利用自行研制的磁过滤等离子体技术(FCAP),并创造性地对衬底施加低频率周期性负偏压,在室温下的单晶硅表面上制备了高质量的非晶金刚石薄膜。用扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM),红外吸收光谱(IR),纳米硬度计和摩擦试验仪对制备的非晶金刚石薄膜进行了结构和性能表征。实验结果表明:制备的非晶金刚石薄膜表面十分光滑,表面粗糙度仅为0.1nm;薄膜中sp3键成份高达70.7%,对应薄膜硬度达到74.8GPa,接近金刚石的硬度;薄膜摩擦系数在0.12~0.16之间。文中也讨论了偏压类型对沉积薄膜结构的影响。