3,4,9,10-苝四甲酸二酐纳米材料的制备及其传感行为的研究

以3,4,9,10-苝四甲酸二酐(PTTC)为原料,采用真空气相沉积-分子自组装法制备了有机纳米材料,通过扫描电镜、透射电镜、红外光谱、荧光光谱和差热分析表征所得产物。用吐温20增溶PTTC纳米材料,发现L-赖氨酸对该分散系的荧光具有较强的增敏作用,据此建立了L-赖氨酸的纳米荧光化学传感新方法。体系的荧光变化与赖氨酸浓度呈线性关系,线性范围为7.00×10-4~5.40×10-7mol/L,检出限为8.39×10-8mol/L。进一步研究发现,PTTC纳米结构使赖氨酸的循环伏安图电流差减小,有望据此制作赖氨酸纳米电化学传感器。     

钛合金表面MAO/粘接PTFE涂层的真空摩擦学性能

采用真空球盘摩擦试验机,分别在低载、中载和重载工况下测试了一种MAO/粘接PTFE复合涂层的摩擦学性能.结果表明:微弧氧化层提升了基底抵抗变形的能力,确保了摩擦过程中粘接PTFE涂层与基底结合状态的稳定,并且在原位生长过程中继承了金属表面原有的机械加工形貌,形成了特殊的"波峰"与"波谷"交替并存的"波状"多孔地形."波峰"与孔壁作为与摩擦对偶接触的硬质区域起承载和耐磨损作用,"波谷"和微孔作为与摩擦对偶接触的软质区域起贮存润滑剂与提供转移膜的作用.在两者的耐磨-减摩协同作用下,MAO/粘接PTFE复合涂层在不同接触应力条件下的摩擦学寿命较传统的喷砂/粘接PTFE的摩擦学寿命有了极大提升.     

配合物[Eu(4-MOBA)3(terpy)(H2O)]2的合成、表征、热分解机理及性质

合成了一个新的配合物[Eu(4-MOBA)₃(terpy)(H₂O)]₂ (4-MOBA:4-甲氧基苯甲酸根, terpy:2, 2':6', 2"-三联吡啶)。采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、元素分析和X射线粉末衍射(XRD)技术对标题配合物进行了表征,用X射线单晶衍射仪测定了配合物的晶体结构,在配合物中每个Eu³⁺离子与一个三联吡啶分子、一个水分子和三个羧酸分子结合,配位数为9,羧酸基团的配位模式包含三种:双齿螯合,桥连双齿,单齿。根据热重-差示扫描量热/傅里叶变换红外(TG-DSC/FTIR)联用技术,研究了配合物的热分解机理。配合物的发射光谱显示出Eu³⁺离子的特征荧光发射,表明三联吡啶和4-甲氧基苯甲酸在该体系中可作为敏化集团。另外,文中还讨论了配合物对白色念珠菌和大肠杆菌的抑菌活性。     

离子色谱法测定蚀刻槽废氢氟酸中的六氟硅酸

建立了一种新的检测蚀刻槽废氢氟酸中六氟硅酸的离子色谱方法。色谱柱为Metrosep A Supp 7阴离子交换柱,流动相为3.2 mmol/L碳酸钠-1.0 mmol/L碳酸氢钠,流速为0.7 mL/min。六氟硅酸经过抑制型电导检测器后进行衍生化反应,在360 nm波长下用紫外检测器检测。六氟硅酸的线性范围为2.4~120 mg/L,相关系数r²大于0.999,定量限为0.24 mg/L,平均加标回收率为97.2%。本方法还可以同时利用电导检测器检测废氢氟酸中的氢氟酸、醋酸、盐酸、硝酸、磷酸和硫酸的含量。该方法快速、准确,适用于蚀刻槽液中六氟硅酸的检测。     

顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定玩具中可迁移有机锡化合物

建立了顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术测定玩具中10种可迁移有机锡化合物的方法。玩具材料经0.07 mol/L HCl浸泡2 h后,使用醋酸-醋酸钠缓冲溶液将浸泡液的pH值调至4.7,然后加入四乙基硼化钠将浸泡液中的有机锡化合物乙基化,在振荡条件下用100 μ m聚二甲基硅氧烷(PDMS)纤维进行顶空固相微萃取,萃取完成后将纤维插入气相色谱进样口进行热解吸,使用DB-5毛细管柱对10种有机锡化合物进行分离。10种有机锡化合物的检出限为0.5~5 μg/kg。两个加标水平(0.500 μg/L和5.00 μg/L)下的回收率分别为80.7%~118.7%和86.2%~120.5%,RSD均低于15%。应用该方法测定了玩具可触及材料(包括涂层、织物、塑料、木料)中的可迁移有机锡化合物。该方法简便、快速、灵敏度高,不需使用有毒有机溶剂,绿色环保。     

利用FTIR和MODIS数据估算塔克拉玛干沙漠宽波段地表比辐射率

分析并提供了一个利用MODIS窄波段数据,估算地表宽波段(8～14 μm)比辐射率的最优估算方程,并根据该方程获得了塔克拉玛干沙漠地区地表比辐射率特征分布情况。首先,沿塔克拉玛干沙漠的两条南北穿越公路,使用傅里叶变换热红外光谱仪(FTIR),选取20个观测点,获取实测的地表宽波段比辐射率。其次,利用MODIS温度产品MOD11A1和MOD11C1热红外区域第29,31和32波段和MOD09A1近红外区域第7波段数据,建立待定系数的地表宽波段比辐射率多元线性回归估算方程。通过FTIR的观测值和MODIS数据确定该估算方程的系数,并进行误差分析。研究发现,使用FTIR观测值,由MODIS第29,31和32波段数据的线性回归方程,可以产生高精度的地表宽波段比辐射率。加入MODIS第7波段后,新的线性回归估算方程的精度更高,均方根误差RMSE为0.004 5,平均偏差Bias为0.000 1。与文献中的其他六种估算方程横向对比,RMSE和Bias分别比其他六种估算方程低1和2个数量级。最后,利用该估算方程获得了研究区的地表比辐射率分布图,结果显示,沙漠中心区域的值为0.880～0.910,平均值为0.906;有稀疏植被区域的值为0.910～0.940;靠近沙漠边缘的绿洲的值为0.950～0.980。     

齿轮箱非线性耦合系统的动力学分析

分别建立了啮合齿轮子系统弯扭耦合振动模型、弹性轴子系统的弯曲振动和扭转振动模型以及齿轮箱弹性箱板子系统的横向振动模型,通过轴承多维刚度矩阵和子结构之间的受力变形协调关系将各子结构的振动模型联立起来,从而得到整个齿轮箱耦合系统的动力学模型。结合相图和庞加莱映射图分析了系统的运动特性,采用功率流方法研究了系统振动能量传递特性及其影响因素,揭示了外部激励和轴承刚度等因素对系统特性的影响,为齿轮箱系统的振动控制与结构设计提供了新的分析方法和理论依据。     

含不同杂原子共轭单元的有机光敏染料的超快发光动力学

系统研究了含有不同杂原子的共轭单元(联呋喃、联噻吩及联硒酚)的三种有机染料C210、C214和C216的超快发光动力学,双己氧基取代的三苯胺作为电子给体,氰基丙烯酸作为电子受体。详细考察了三种染料分别在不同媒介中的激发态动力学：四氢呋喃及甲苯溶液、聚甲基丙烯酸甲酯及聚苯乙烯聚合物薄膜、氧化铝及二氧化钛薄膜表面。发现在以上介质中都普遍存在动态斯托克斯位移现象,表明发生了非平衡激发态的分子内多步弛豫过程。由于扭转弛豫和电子注入过程之间的竞争作用,非平衡激发态的电子注入产率比平衡激发态的低得多。此外,由于激发态能量弛豫导致的能量损失,电子注入时间常数变化超过了一个数量级,这在未来的染料设计及器件发展中应进行控制。三种染料在平衡激发态处的电子注入效率相近,由于C210和C216加快的电子注入速率补足了它们较C214小的平衡激发态寿命。     

弥散核燃料燃烧演化过程中的关键力学问题

为了实现核能的可持续发展,需要研发第四代先进核能系统,其同时具有高安全性、高经济性、核废料最小化和防核扩散的特点．加速器驱动的次临界系统（Accelerator-driven Subcritical System, 简称ADS）是具有上述特点的一种先进核能系统,弥散核燃料在其中具有良好的应用前景．弥散核燃料是一种非均质核燃料,在结构上类似于颗粒复合材料,也称为惰性基体燃料．本文主要针对ADS用弥散核燃料,给出其在反应堆高温、高压和辐照环境中的关键力学问题,阐述其所具有的多尺度和多场耦合特征,介绍在理论建模和数值求解等方面的相关研究进展,并提出研究展望．     

发散型准直器限束孔应用于被动散射质子放疗可行性研究

被动散射质子放疗（Passive Scattering Proton Therapy,PSPT）是质子治疗的主要技术之一,束流通过准直器限束孔（Aperture）时因边缘散射效应导致患者体内剂量分布偏离理想状态。使用蒙特卡洛软件TOPAS（TOol for PArticle Simulation）对质子束流经过发散型与传统型准直器限束孔后进入水模体中的过程建模,分析两种准直器的边缘散射效应对剂量及中子能谱分布的影响,分别测试70,110,160,200,230,250 MeV能量下的质子束流,发现传统Aperture在70 MeV的质子束下边缘散射效应最明显,在距水箱表面0.5 cm深度处横向剂量曲线平坦度、均匀度分别达到4.63%,108.05%,随着深度增加边缘散射效应逐渐减弱,在布拉格峰位置处接近消失。使用发散型准直器限束孔后,在70 MeV下平坦度、均匀度分别降至1.28%,101.31%,对于100,160,200 MeV质子束均有不同程度改善。对于能量接近250 MeV的质子束,发散型准直器限束孔设置下横向剂量曲线并无优势。边缘散射效应导致的剂量不均随水深增加而减弱,对于各个能量质子,使用发散型准直器限束孔后次级中子减少。研究结果表明,发散型准直器限束孔应用于PSPT效果显著,为进一步应用于临床提供数据支撑。Passive Scattering Proton Therapy (PSPT) is one of the main technologies for proton radiation therapy. The dose distribution in the patient deviates from the ideal state due to the edge scattering effect when the beam passes through the aperture. In this paper, TOPAS, a Monte Carlo software, was used to simulate the passive scattering treatment head. The influence of the edge scattering effect of the two aperture sets on the dose distribution was compared. The proton beam at 70, 110, 160, 200, 230 and 250 MeV was tested respectively. We found that the scattering effect of the conventional aperture is most obvious at 70 MeV, and the flatness and hetergeneity of the lateral dose curve at the inlet of 0.5 cm of the tank reach 4.63%, 108.05%, respectively. The dose shift caused by the edge scattering effect decreases with increasing water depth and disappears at the Bragg peak. After using the divergent aperture, the flatness and uniformity at 70 MeV are reduced to 1.28% and 101.31%, respectively, and the 100, 160, and 200 MeV proton beams are improved in different extents. For a proton beam with an energy close to 250 MeV, there is no advantage in the lateral dose curve of the divergent aperture. For all energy protons, the secondary neutrons are reduced with divergent aperture. The results show that the divergent aperture is effective for PSPT and this study provides data support for further application in clinical practice.