形式电荷之辨析与应用

从基础的元素化学和化学结构理论入手,系统性地举例辨析形式电荷的若干相关问题,讨论其与真实电荷、化合价、氧化态和电子对之别,并举例在前沿金属配合物等领域的应用。以期对化学基础教学与推广有助。     

实现散射场强整形的微散射体阵列逆向设计方法

本文提出一种基于全介电微散射体的散射阵列结构逆向设计方法,用以实现散射电场强度整形.该方法基于空域傅里叶变换与角谱变换,从给定目标区域处期望实现的散射场强分布出发,逆向求得所需的感应源,再利用电磁感应源理论,逆向设计微散射体阵列,且只需通过解析计算便能够快速地求取出微散射体阵列的电磁参数值分布.基于提出的逆向设计方法,文中提供了三维情况下的具体算例,实现了给定方形面目标区域的散射场强整形.理论计算结果与全波仿真结果符合良好,表明本文提出的逆向设计方法具有可行性与有效性.     

高速颗粒流冲击下负泊松比力学超材料夹芯梁的动态响应及缓冲吸能机理

建立了颗粒流子弹发射有限元模型,利用离散元和有限元的联合模拟方法,研究了高速颗粒流冲击负泊松比内凹蜂窝夹芯梁的动态响应及缓冲吸能机理。分析了加载冲量、冲击角、芯材强度以及颗粒流子弹与面板间的摩擦力等因素对夹芯梁动态响应的影响。研究结果表明:夹芯梁在正向颗粒流子弹冲击载荷作用下表现为局部凹陷和整体弯曲的耦合变形模式,面内设计芯材因胞壁弯曲呈现局部内凹的变形模式,面外设计芯材因胞壁屈曲呈现局部褶皱的变形模式。在等面密度的条件下,采用面外设计的硬芯夹芯梁面板的跨中最大挠度比采用面内设计的软芯夹芯梁小,但初始冲击力峰值和冲击力整体水平较高,冲击力响应时间较短。夹芯梁前后面板的跨中最大挠度与冲击载荷近似呈对数线性递增关系。与正向冲击相比,斜冲击下夹芯梁的变形模式具有非对称性,局部凹陷程度减小;在颗粒流子弹不同冲击角度作用下,夹芯梁前后面板的跨中最大挠度、初始冲击力峰值以及传递到夹芯梁的动能和动量占比随冲击角度的增大而减小,而颗粒流子弹与夹芯梁面板间的摩擦因数对夹芯梁的动态响应无显著影响。     

利用QR码在光学干涉多图像加密系统中实现信息高质量恢复

为了解决解密图像之间的串扰噪声,在基于干涉原理的多图像加密系统中引入了快速响应矩阵(QR)码。该光学加密系统加密过程使用计算机进行数字运算实现,而解密过程可以使用数字实现,也可以使用光学方法实现。加密时多组原始信息首先被转换为相应的QR码,然后多组QR码被解析地隐藏于两个纯相位板中。解密时,使用相干光照射两个纯相位板,并通过分束镜使二者的衍射光场进行叠加,再经不同的衍射距离后所得的衍射强度即为解密图像,把得到的几组解密图像直接用智能手机进行扫描,即可完全恢复原始信息。相较于原来的基于干涉原理的多图像加密方法,该加密方法成功地解决了串扰噪声问题,实现了信息的高质量恢复。计算机模拟结果证实了该方法的有效性,也分析了对裁剪和噪音攻击的稳健性。     

酯化反应之嗅觉探索——介绍一个国外本科生有机化学实验并讨论其相关问题

介绍了一个国外的本科生实验“酯化反应之嗅觉探索”,即通过实验探究酯化反应前后气味的变化。从实验背景与原理、实验方案、实验结果分析及应用讨论等几个方面进行了具体介绍,以期引荐其对气味研究的基本思路、教学理念与操作流程于国内的有机化学实验教学中。     

聚四氟乙烯强酸性阳离子交换纤维的制备研究

采用共辐射引发将苯乙烯接枝到聚四氟乙烯(PTFE)纤维上,然后磺化制备出强酸性和超强酸性离子交换纤维,接枝率随苯乙烯单体浓度和辐射剂量增加而提高,随辐射剂量率的增加而降低,当接枝率为20%左右时,PTFE-co-St-SO3H离子交换纤维的Hammett酸度函数低于-11.99,呈现出超强酸性。     

从磷酸酯化学刍议各类磷酸酶和三磷酸核苷酶的生物化学转化与机制

磷作为一切生物体的必需元素,参与了包括生命体能量代谢、结构调控、遗传信息传递等在内的必要过程,其重要性不言而喻。然而,在国内基础学科教学过程中,基于酶促反应的调控机制和反应机理被拆分到众多生化专业相关的课程中,并未能得到系统性的剖析与讲解。本文从基础磷酸酯和磷酸酐的化学结构及反应特性入手,分别讨论了生物体中磷酸酯相关的调控酶类,并对最重要的一类磷酸酐——三磷酸腺苷在生物体内的转化关系做了系统性的讲解及分析。作为对磷元素相关的生命化学过程的梳理归纳,希望对化学及生命科学的教学与科研实验设计有所助益。     

四步相移数字全息中随机误差的抑制方法

提出一种在四步相移数字全息中消除随机相移误差及CCD噪声的方法。通过多次重复四步相移数字全息的实验过程,使得每一步的相移都有多幅全息图像与之对应,把每一步对应的多幅全息图像进行数学平均就会得到4幅全息均值图像。理论分析表明,使用这4幅全息均值图像进行数字全息的重建,可以得到精确的物光波的分布,有效地消除随机相移误差及CCD噪声的影响。计算机模拟结果表明:该方法有助于提高数字全息重建光场质量。     

Diels-Alder反应在构建特殊结构高分子中的应用

Diels-Alder反应是一类高选择性、高产率、高可靠性和环境耐受性的反应。从其发现以来,已广泛应用于有机合成化学,成为click化学中的一种类型。近来,在具有特殊结构的高分子合成中,Diels-Alder反应也由于其广泛的实用性与正交性逐渐成为重要的链接手段之一。本文以各类结构高分子的合成作为分类方法,综述Diels-Alder反应在构建这些高分子中的应用。在此基础上,本文展望了Diels-Alder反应在高分子科学中的一些应用前景。发展方法学、应用于特殊结构聚合物的合成、拓宽功能化是相关研究中的关键性问题。