First-Principles Study of Structural Stabilities, Electronic and Optical Properties of SrF2 under High Pressure

An investigation of structural stabilities, electronic and optical properties of SrF2 under high pressure is conducted using a first-principles calculation based on density functional theory （DFT） with the plane wave basis set as implemented in the CASTEP code. Our results predict that the second high-pressure phase of SrF2 is of a Ni2In- type structure, and demonstrate that the sequence of the pressure-induced phase transition of SrF2 is the fluorite structure （Fm3m） to the PbC12-type structure （Pnma）, and to the Ni2In-type phase （P63/mmc）. The first and second phase transition pressures are 5. 77 and 45.58 GPa, respectively. The energy gap increases initially with pressure in the Fm3m, and begins to decrease in the Pnma phases at 30 GPa. The band gap overlap metallization does not occur up to 210 GPa. The pressure effect on the optical properties is discussed.     

7-甲氧基香豆素-3-甲酰二乙醇胺的电子结构和光谱性质的理论研究

采用密度泛函的B3LYP和单激发组态相互作用(CIS)方法分别对基态和第一、第二单重激发态(S1和S2)结构进行优化,均采用6-31G(d)基组.在优化的基态和第一单重激发态的结构基础上,用含时密度泛函理论(TD-DFT),成功模拟了7-甲氧基香豆素-3-甲酰二乙醇胺的吸收光谱和荧光发射光谱,并用极化连续模型考虑了溶剂的影响.利用前线轨道、电荷密度差(CDD)和态密度(DOS)图分析了电子跃迁的特性.计算结果与实验结果吻合得很好.该量子计算方法对此类化合物的定性和定量研究是有效的.     

基于主客体识别的刺激响应型分子梭

分子梭作为分子机器的一种主要类型,大多是建立在主客体识别的基础上的,其在分子开关、分子逻辑门、信息存储等领域有着重要的潜在应用价值,是超分子化学领域的研究热点之一。本文介绍了分子梭的概念、原理,详细归纳了具有刺激响应型的分子梭。并且,按照外界刺激源的不同,将刺激响应型分子梭分为光驱动、pH驱动、氧化还原驱动以及多重驱动的分子梭。阐述了不同驱动方式的分子梭的结构特点、运动规律、研究进展及潜在应用,分析了刺激响应型分子梭目前面临的问题,并对其今后的发展趋势做了展望。     

新型可溶性酞菁的合成及谱学性质研究

近百年来,因为酞菁在信息等很多领域都有很广泛的应用,所以一直是科学家研究的热点课题。随着科技的不断发展,人类社会不断进步的需要,具有新功能的新式酞菁合成工作,依旧是酞菁科技工作者的目标。为此,改变合成路线,合成了新型的酞菁材料：4,8,15,22-四[3,3-4(羟苯基)-3H-异苯并呋喃酮]酞菁镍(铜),3-[3,3-二(4-羟苯基)-3H-异苯并呋喃酮]邻苯二腈分别与铜和镍盐反应,以正戊醇为溶剂,用1,8-二氮杂二环(5,4,0)十一碳-7-烯(DBU)为催化剂,在一定温度下合成4,8,15,22-四[3,3-二(4-羟苯基)-3H-异苯并呋喃酮]酞菁。通过对合成产物进行测定,证明合成物质是目标产物,并研究其相关紫外光谱, 荧光光谱和光致发光光谱的谱学性质。     

人造龙卷效应在抽油烟机上的应用

首次在普通抽油烟机前部加装旋转的屏蔽射流装置,使抽油烟机抽吸流场与旋转射流流场相耦合以得到人造龙卷风流动流场,并利用该人造龙卷风实现对油烟的控制抽吸。建立了加装旋转射流装置的抽油烟机数值计算模型,依据计算流体动力学理论对所建立的模型进行了数值计算分析,得到了稳定的人造龙卷抽吸流场;同时,通过与实验得到的稳定的龙卷抽吸流场进行对比,进一步证实了人造龙卷风控制抽吸应用于抽油烟机的可行性。另外,研究了旋转屏蔽射流流量对龙卷抽吸流场的影响,数值计算分析结果表明:当射流流量从0m3/s增加到0.068m3/s时,龙卷中心负压值增加,距抽吸口0.6m的位置负压值从-0.0025Pa增至-2.0356Pa;轴向速度衰减速度变缓,距抽吸口0.6m位置的轴向速度值从0.1m/s增至0.28m/s;切向旋转速度增大。可见,射流流量的增加对龙卷抽吸流场的形成是有利的。     

随钻声波测井圆弧状压电阵子的有限元分析*

圆弧状压电阵子是随钻声波测井仪发射换能器的核心部件。利用有限元法对圆弧状压电阵子进行了设计分析,结果表明20 kHz以下频率范围内主要存在弯曲振动模态及径向振动模态,且径向振动模态能够满足随钻声波单极测量模式的工作频率要求。针对径向振动模态,数值模拟了几何尺寸对压电阵子声学性能参数的影响。圆弧状压电阵子的谐振频率随着陶瓷片厚度的增大而升高;随着陶瓷片高度、半径及张开角的增大而降低。圆弧状压电阵子的最大发射电压级幅值随着陶瓷片厚度、张开角的增大而降低;随着半径的增大而升高;随着陶瓷片高度的增大,最大发射电压级幅值先升高后逐渐降低。以外径为6.75 in的钻铤为例,最优化设计了圆弧状压电阵子的尺寸,使其满足钻铤模式波隔声阻带中心频率的要求,同时保证了压电阵子具有最大发射电压级。数值模拟结果可以对随钻声波测井仪发射换能器设计起到良好的指导作用。     

高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法快速筛查保健食品中的西布曲明及其5种衍生物

建立了高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱（HPLC-Q/Orbitrap HRMS）快速筛查保健食品中的西布曲明及其5种衍生物的方法。样品经甲醇超声提取,高速离心,Hypersil Gold色谱柱（100 mm×2.1 mm,3 μm）分离,以甲醇与0.15%（v/v）甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,正离子全扫描/数据依赖二级扫描（Full MS/dd-MS²）模式下进行质谱分析,一级高分辨准分子离子峰定量。8 min内完成对样品中分析物的分离和高精度一级、二级扫描,得到准确质量数和准确碎片离子信息。实验结果表明,6种化合物的精确质量相对偏差均小于1×10^-6,在0.5~20.0 μg/L范围内线性相关系数大于0.999,定量限为25 μg/kg,回收率在93.5%~103.5%,相对标准偏差在1.5%~7.7%,本方法具有前处理简单、快速、准确、高灵敏度、高选择性等特点,可用于保健食品中西布曲明及其衍生物等减肥类非法添加物的定性筛查和定量分析。     

Investigations of the dielectronic recombination of phosphorus-like tin at CSRm

The electron–ion recombination for phosphorus-like~(112) Sn~(35+)has been measured at the main cooler storage ring of the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou, China, employing an electron–ion merged-beams technique. The absolute total recombination rate coefficients for electron–ion collision energies from 0 e V–14 e V are presented. Theoretical calculations of recombination rate coefficients were performed using the Flexible Atomic Code to compare with the experimental results. The contributions of dielectronic recombination and trielectronic recombination on the experimental rate coefficients have been identified with the help of the theoretical calculation. The present results show that the trielectronic recombination has a substantial contribution to the measured electron–ion recombination spectrum of~(112)Sn~(35+). Although a reasonable agreement is found between the experimental and theoretical results the precise calculation of the electron–ion recombination rate coefficients for M-shell ions is still challengeable for the current theory.     

坑道内爆炸条件下温压炸药的爆炸特性及其影响因素

温压炸药在坑道内爆炸时会产生多种毁伤元,对坑道内人员和设备造成严重威胁。基于不同药量的温压炸药爆炸试验,对坑道内爆炸条件下温压炸药的爆炸特性开展了研究,分析了爆炸热效应演化特征、冲击波传播规律和氧浓度降低情况,讨论了坑道对铝粉后燃的约束作用规律以及形成高烈度后燃效应的药量条件。研究表明：温压炸药火球辐射亮度高于TNT,且其火球温度峰值超过TNT温度峰值的1.3倍。在火球演化过程中,火球在后燃阶段的温度峰值较火球形态刚稳定时提升超过10%。在冲击波传播规律方面,超压峰值与正压时间的TNT当量系数分别约为1.4与1.65。另外,铝粉后燃产生的压缩波对冲击波能够形成多种补充效果,陡峭升压的压缩波能够使冲击波峰值升高,持续时间长但升压速率慢的压缩波能够限制冲击波的衰减,延长整体正压作用时间。受坑道约束作用,温压炸药爆炸火球将与坑道壁面发生相互作用,进而提高铝粉的燃烧烈度。当温压炸药质量立方根与坑道直径的比值大于0.28 kg^1/3/m时,将产生高烈度后燃效应。     

广义密度演化方程与经典随机振动分析的比较研究

以结构随机风振响应分析为背景,考察了线性体系在平稳风荷载激励下的随机动力反应,进行了广义密度演化方程与经典随机振动分析的比较.基于物理随机系统研究框架,平稳脉动风荷载模型化为随机Fourier谱.分别以线性单自由度体系和线性多自由度体系为研究对象,比较分析了系统响应的概率密度演化解、理论平稳解和虚拟激励法解答.结果表明,分析系统有限时间内的随机动力反应,概率密度演化方法不仅能够获得渐近平稳段的稳态响应,而且能够反映响应非平稳初始效应的影响,与经典随机振动理论的虚拟激励法解答在均方特征意义上是等价的.