Ground-based verification and data processing of Yutu roverActive Particle-induced X-ray Spectrometer

The Active Particle-induced X-ray Spectrometer (APXS) is one of the payloads on board the Yutu rover of the Chang''E-3 mission. In order to assess the instrumental performance of APXS, a ground verification test was performed for two unknown samples (basaltic rock, mixed powder sample). In this paper, the details of the experiment configurations and data analysis method are presented. The results show that the elemental abundance of major elements can be well determined by the APXS with relative deviations <15 wt.% (detection distance=30 mm, acquisition time=30 min). The derived detection limit of each major element is inversely proportional to acquisition time and directly proportional to detection distance, suggesting that the appropriate distance should be <50 mm.     

用形态测量学和白质纤维束追踪方法研究珠心算儿童左侧梭状回脑区灰质结构变化以及关联的白质纤维束完整性

梭状回作为腹侧枕颞联合脑区的不可或缺的一部分,以往的研究表明这个脑区广泛参与到面孔识别、物体、位置和词汇等认知感知过程中。珠心算的研究表明,这个脑区可能在珠心算过程中作为算珠视觉表象的关键脑区。本研究使用形态测量学(VBM)和弥散张量成像(DTI)相结合的方法来探究长期的珠心算训练,是否会引起儿童的左侧梭状回灰质结构发生变化,以及与这个脑区相连的白质纤维束分布发生改变。我们的研究发现,与控制组相比,珠心算组儿童左侧梭状回的灰质体积显著减小,概率追踪分析显示珠心算组左侧钳部白质纤维束与左侧梭状回有显著连接,而对照组则没有发现该连接。进一步的分析发现,珠心算的左侧钳部的平均各项异性系数值(FA)明显大于对照组。左侧梭状回的灰质体积与左侧钳部白质平均FA值之间在珠心算组存在显著的负相关,而在对照组则存在正相关。本研究发现了灰质体积、白质各项异性系数和纤维束在珠心算儿童和对照组儿童之间的差异,并首次发现左侧梭状回灰质体积与左侧白质钳部微观属性间存在一定的关联。本研究从灰质和白质两个方面展示了经过珠心算训练后的儿童在左侧梭状回结构的变化,为珠心算训练引起结构可塑性的研究提供了证据。     

高效能电炮实验装置的研制

较全面地开展了电炮加载技术的实验研究,解决了低电感开关、电容器和外回路设计中的关键技术,使整个回路短路电感为38nH,接近电容器的内电感30nH,最大放电电流接近兆安。优化设计后的装置在储能仅为14.4kJ的情况下,在25 kV充电电压下,在1.2μs内可将直径10mm,厚度0.1 mm的Mylar膜飞片加速到10 km/s,通过光纤测试发现飞片在飞行3mm后平面度优于24ns。根据测试的数据进一步改进了桥箔板和炮膛的设计,使得在相同加载条件下,飞片的加速历史几乎完全重合,其弹道稳定性优于气炮等加载装置。同时解决了电炮加载下的关键诊断测试技术。本文工作为进一步开展高应变率加载下材料动力学响应和炸药冲击感度研究提供了新的有效的加载手段,同时也为研究更高储能的电炮实验装置奠定了基础。     

激波管双爆轰驱动段性能的数值模拟研究

采用频散可控的耗散格式(DCD)，求解Euler方程和一种改进的二阶段化学反应模型， 对氢氧反向-正向双爆轰驱动段激波管进行了数值模拟. 计算结果表明：当辅驱动段与主驱动 段初始压力比小于临界值时，Taylor波仍会出现，但波扇夹角较单一前向爆轰驱动段小，入 射激波马赫数衰减率变小；当初始压力比等于临界值时，主驱动段中的Taylor波完全被消除， 入射激波马赫数不再衰减. 当初始压力比大于临界值时，在主驱动段中能产生过驱动爆轰波， 不仅Taylor波被完全消除，而且驱动能力较单一前向爆轰驱动段强.     

共溶剂性质对双亲性无规共聚物P(St-co-DM)胶束化行为及其性能的影响

以苯乙烯(St)和甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)为共聚单体, 通过普通自由基溶液聚合合成了双亲性无规共聚物P(St-co-DM). 用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振氢谱(¹H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和差示扫描量热(DSC)仪对聚合物结构进行表征. 研究了共溶剂的性质对P(St-co-DM)自组装胶束结构及其乳化性能的影响. 用透射电镜(TEM)和动态激光光散射(DLS)表征了自组装胶体粒子的形态、粒径大小及其分布. 通过测量胶束在甲苯/水界面的接触角表征胶束表面性能. 结果表明: P(St-co-DM)以四氢呋喃(THF)为共溶剂自组装时, 胶束的临界聚集水含量较大, 胶束表面亲水性较强, 流体力学半径较大; 用二氧六环或THF为共溶剂, 水为选择性溶剂, P(St-co-DM)自组装可以得到外层松散、内层比较密实的球状胶束, 用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为共溶剂时, 胶束整体呈现比较密实的球状胶束; 分别用DMF、二氧六环和THF为共溶剂制备的胶束, 其接触角均值都小于90°, 可形成O/W型(水包油型)乳液. 乳化实验结果表明, 以二氧六环和THF为共溶剂制备的胶束作为颗粒乳化剂制备的乳液性能较好.     

全钒液流电池隔膜的制备与性能

全钒液流电池作为一种电化学储能装置在电网调峰、山区供电、电动车充电电源、应急电源等方面具有很广阔的应用前景。隔膜是全钒液流电池的关键组件之一,其结构和性能决定电池的效能。隔膜的离子传导率和钒离子的渗透率分别影响电池的电压效率和电流效率。隔膜的化学稳定性决定电池的长期运行的稳定性和使用寿命。本文根据隔膜的类别不同,分别阐述了含氟离子膜、非氟离子膜及多孔膜的制备与上述性能的关系,并展望了隔膜的发展方向。     

CO2高效资源化利用的高温熔盐电化学技术研究

高温熔融盐具有CO₂吸收容量大、电化学窗口宽、高温下反应动力学快等特点,是利用清洁电能大规模捕集和资源化利用CO₂颇具实用化潜力的电解液体系. 本文主要介绍作者课题组近十年关于高温熔盐CO₂捕集与电化学资源化转化(MSCC-ET)技术的相关研究工作,包括熔融盐电解质对CO₂的吸收、阴极过程动力学、电解条件对产物的影响、析氧阳极、电解过程能量效率和CO₂捕获潜力,并展望了MSCC-ET技术的发展前景.     

薄膜梯度扩散-分光光度法富集测量水中痕量Cr(VI)

建立了薄膜梯度扩散(DGT)-二苯碳酰二肼(DPC)分光光度法富集测量水中痕量Cr(VI)的分析方法。先以聚季铵盐(PQAS)溶液为结合相的DGT技术(PQAS DGT)原位分离富集水中Cr(VI),再以DPC分光光度法测定DGT结合相中Cr(VI)的含量,最后依据DGT方程计算水中Cr(VI)的浓度。DGT-DPC法测得配制水中Cr(VI)的回收率为95.1%~101.3%,相对标准偏差为1.60%~3.58%;测得工业废水中Cr(VI)的浓度为18.54~137.61μg/L,加标回收率为94.3%~101.8%。当采样时间为48h,PQAS DGT对水中Cr(VI)富集近10倍,可显著降低分析方法的检测限,实现水中痕量Cr(VI)的定量检测。     

气相中碱金属离子与丝氨酸、亮氨酸和赖氨酸五肽复合物的裂解反应简

为了探索金属离子对含有不同侧链的多肽气相解离的影响,采用质谱法研究了碱金属离子Li+,Na+,K+,Rb+和Cs+分别与丝氨酸、亮氨酸和赖氨酸五肽(分别简写为S5,L5和K5)形成的复合物的裂解反应. 质谱定性结果表明,5种碱金属离子均可以在气相中与丝氨酸、亮氨酸和赖氨酸五肽形成配合比为1：1 和2：1的非共价复合物;竞争反应结果表明,随着碱金属离子半径的增加,它们与3种五肽的结合能力逐渐减弱. 质谱定量结果表明,K+与丝氨酸、亮氨酸和赖氨酸五肽复合物的结合常数分别为8.94×104,2.83×104和2.50×103 L/mol,表明K+与五肽复合物的结合强度按照丝氨酸、亮氨酸和赖氨酸的顺序依次减小. 含不同侧链碱金属离子-五肽复合物的碰撞诱导解离结果表明,复合物的碎裂主要发生在骨架上,丝氨酸五肽复合物最易碎裂,亮氨酸五肽复合物其次,赖氨酸五肽复合物则较难碎裂,且3种复合物的侧链断裂情况也呈现明显差异. 此外,研究了Na+与亮氨酸五肽复合物所产生的碎片离子,分析了不同离子之间的来源关系,并以Dunbar的复合物理论模型为依据,推测在碎裂过程中,碱金属离子可能向五肽的碳端或氮端偏移. 质谱碎片分析结果表明,在2：1的非共价复合物中,第一个碱金属离子与五肽上4个酰胺键的羰基结合,第二个碱金属离子与五肽的羧基氧原子结合.     

噻吩甲酰胺衍生物的合成及其对小麦全蚀病病原菌的抑制活性

探索了取代2-氢噻吩-3-羰基酸酯的合成及其硅烷化的方法,并对反应条件进行了优化;以其为母体合成了20个未见有报道的噻吩甲酰胺衍生物;各噻吩甲酰胺衍生物的结构经1H NMR,13C NMR,HRMS或元素分析确证;其对小麦全蚀病病原菌的抑菌活性经平皿法进行了测试.初步结构活性分析表明,噻吩甲酰胺胺基取代基结构的变化及其2位官能团的大小对小麦全蚀病病原菌抑制活性有显著的影响,其中化合物7b~7d,7l,7m,7o表现出了优异的抑菌活性.该结果对抑菌先导化合物的设计具有一定的参考价值.