碳纳米材料的环境降解及其降解机制

碳纳米材料(carbon nanomaterials, CNMs)是一类具有优异物理化学特性的新型材料. CNMs在广泛应用过程中不可避免地进入环境,对环境中的生物体造成一定危害.同时,环境中的CNMs在自然条件下可能会发生降解,而降解后的CNMs由于材料结构和性质上的改变进而影响其生物毒性.因此,亟需对CNMs环境降解途径系统地进行探究和总结.本综述围绕CNMs的生物降解和非生物降解这两种主要的降解方式展开.生物降解包括酶降解、细菌降解和细胞降解,非生物降解则重点阐述了光降解和(光)化学降解这两大过程.通过系统总结降解的反应条件、降解终点、中间产物和终产物等降解特性,最终揭示了CNMs环境降解的规律和机制.此外,我们结合尚未明了的降解机制和降解的环境限制条件对CNMs降解研究中面临的挑战和发展方向进行了展望.本综述为深入理解CNMs的环境归趋和长期环境风险提供了重要的理论支持.     

过渡层厚度对Be/CuCrZr热等静压连接性能影响

在铍上用物理气相沉积(PVD)镀上10μmTi 和10μmCu,再添加不同厚度的(分别为0.00mm、0.25mm、 0.50mm、0.75mm、1.00mm)无氧铜作为中间过渡层,与CuCrZr/316L(N)复合板基座铜合金侧通过热等静压连接。采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)与电子探针(EPMA)、X 射线衍射仪(XRD)、剪切试验等方法确定了界面组织与性能。试验结果表明：各厚度无氧铜模块连接成功,界面无裂纹、空洞等缺陷,钛铜间出现三层明显的反应层,分别为CuTi₂、CuTi 以及Cu₄Ti。添加无氧铜厚度越大,剪切强度越大。     

First Principles Study on FeAs Single Layers

在广义梯度近似(GGA)和GGA+U的框架下,用第一性原理方法研究了用FeAs单层的简单模型来研究LaFeAsO和BaFe2As2的合理性. 对未掺杂的FeAs单层,优化的几何结构及其对应的电子结构与本体的性质差异较大,并且在单层中没有发现体相中的共线反铁磁基态. 另外,在单层中,As与Fe层之间在z方向的间距随电子和空穴掺杂浓度的变化也与实验结果不符,这些结果表明,在LaFeAsO和BaFe2As2中,FeAs层与其他层之间的相互作用是不可忽略的,用简单的FeAs单层来处理Fe基超导体需要考虑更多的修正     

Structure change of 156Yb at high-spin states

High-spin states of ¹⁵⁶Yb have been studied via the ¹⁴⁴Sm(¹⁶O,4n)¹⁵⁶Yb fusion-evaporation reaction at beam energy 102~MeV. The positive-parity yrast band and negative-parity cascade have been extended up to higher-spin states, respectively. The characteristics of the negative-parity sequence above the 25^－ state may related to the excitation from the nucleon in the Z=64, N=82 core. The E-GOS curve for the positive-parity yrast sequence in ¹⁵⁶Yb indicate that this nucleus may undergo an evolution from quasivibrational to quasirotational structure with increasing angular momentum. The Cranked Woods-Saxon-Strutinsky calculations by means of Total-Routhian-Surface (TRS) methods has been made to understand this structure change.     

Schottky Barrier Formation at a Carbon Nanotube-Scandium Junction

Recent experiment shows that scandium （Sc） can make a good performance contact with carbon nanotubes （CNTs） to fabricate n-type field effect transistor （n-FET）. We study the Schottky barrier （SB） of scandium （Sc） and palladium （Pd） with a （8,0） single-wall CNT （SWCNT） using first-principles calculation. It is found that the p-type SB height （SBH） of the Pd-CNT contact is about 0.34 eV, which is in good agreement with the experimental data. For the Sc-CNT contact, an n-type contact is formed and the SBH is about O.08eV in agreement with the experimental observations. Our calculation demonstrates that by contacting CNT with Pd and Sc, p-FET and n-FET can be fabricated, respectively. The dipole effect at the interface is used to explain our result.     

Derivative of Electron Density in Non-Equilibrium Green's Function Technique and Its Application to Boost Performance of Convergence

The non-equilibrium Green＇s function （NEGF） technique provides a solid foundation for the development of quantum mechanical simulators. However, the convergence is always of great concern. We present a general analytical formalism to acquire the accurate derivative of electron density with respect to electrical potential in the framework of NEGF. This formalism not only provides physical insight on non-local quantum phenomena in device simulation, but also can be used to set up a new scheme in solving the Poisson equation to boost the performance of convergence when the NEGF and Poisson equations are solved self-consistently. This method is illustrated by a simple one-dimensional example of an N＋＋ N＋ N＋＋ resistor. The total simulation time and iteration number are largely reduced.     

二元乙丙橡胶的环氧官能化及其增韧尼龙6的研究

在双螺杆挤出机中制备了环氧官能化的二元乙丙橡胶(gEPR) ,采用红外光谱工作曲线法测量了EPR的接枝率.将环氧官能化的EPR与尼龙6 (Nylon- 6 )熔融共混,并对共混体系的相形态、断裂形貌、增韧机理、力学性能进行了研究.结果表明,gEPR的环氧官能团与Nylon- 6的端羧基和(或)端氨基发生了化学反应生成Nylon -6 co EPR共聚物,该共聚物作为界面改性剂降低了Nylon -6与EPR之间的界面张力,使EPR在Nylon -6基体中均匀、稳定地分散,而且随着EPR接枝率的增加,EPR的粒径尺寸逐渐减小.断面形貌观察发现,与Nylon -6 EPR体系相比,Nyon -6 gEPR共混体系呈现明显的韧性断裂特征.通过对Nylon -6 gEPR共混体系缺口冲击形变区的研究得出EPR增韧Nylon -6的机理是橡胶粒子的空洞化和塑料基体的剪切屈服.力学性能测试表明gEPR的引入显著提高了Nylon -6的缺口冲击强度.     

磷改性Hβ分子筛对正癸烷异构化反应的催化性能

 采用XRD,NH3-TPD和Py-IR等研究了磷改性对Hβ分子筛表面酸性质和催化性能的影响. 结果表明,少量磷的加入有效地改变了Hβ分子筛的酸量和酸强度的分布,使其弱酸量增加,强酸量减少,B酸中心增加,总酸量减少; 在正癸烷异构化反应中,Pt/P-Hβ催化剂显著提高了异构化反应的选择性,抑制了裂解反应的发生. 当 w(P)=0.75%和w(Pt)=1.0%时,正癸烷在Pt/P-Hβ催化剂上的异构化反应的收率最高.     

配煤燃烧过程中煤灰熔融性研究

采用灰熔点较低的神华煤和较高的准格尔煤以及这两种煤组成的混煤在沉降炉内进行实验,模拟实际电站锅炉内结渣的形成过程。采用SEM、XRD技术对煤粉和灰渣的微观形貌和晶相成分进行分析。结果表明,准格尔煤粉中包含的大量高岭石和勃姆石为莫来石的大量生成提供了条件,神华煤中不含勃姆石,高岭石的含量也不多,莫来石的生成量很少。莫来石在高温下遇到石灰石的分解产物CaO,要与之反应生成钙长石,这是神华煤灰渣中没有检测到莫来石衍射峰的主要原因。莫来石是一种高熔点矿物（1850℃）,能显著改善煤灰的熔融温度,神华煤灰渣中不含莫来石,灰渣中缺少大量能在其熔融过程中发挥“骨架”作用的成分,这是导致神华煤灰熔融温度较低的一个重要原因。     

ICP-MS法测定磁致冷材料-钆硅锗系合金中Mo、 Mn、 Al、 V、 Ni、 Cu、 Ga、 Fe

建立了ICP-MS法测定磁致冷材料-钆硅锗系合金中Mo、 Mn、 Al、 V、 Ni、 Cu、 Ga、 Fe八种痕量杂质元素的方法, 并对ICP-MS工作参数及条件进行了优化. 方法的检出限为0.1～0.6 ng/mL, 测定下限为0.5～3 ng/mL, 回收率在95.5%～109%, 相对标准偏差(n=11)为1.3%～7.6%. 采用该方法对磁致冷材料-钆硅锗系合金实际样品进行了分析, 结果表明精密度和准确度均满足痕量分析的要求.