均匀设计RulrSnLa/Ti氧化物涂层的回归与灰色关联分析

对RuIrSnLa四元金属氧化物涂层的组成进行了研究.采用均匀设计、偏最小二乘回归(PLS)与灰色关联度分析相结合的方法,以使用寿命、伏安电量、析氯电位、析氧电位及析氧析氯电位差为考察指标,对电化学性能的影响因素进行了主次分析,并对涂层配方进行了优选.结果表明:Ir对提高阳极的使用寿命影响最大.其次是Ru,Sn是提高析氧电位的主要元素,而La对提高阳极电催化活性,降低析氯电位及增大析氧析氯电位差起着主要作用,PLS分析认为,La对阳极稳定性呈负效应.采用偏最小二乘回归与灰色关联度相结合的分析方法,可以优势互补,为多元金属氧化物涂层的成分设计和理论研究提供依据.     

金属熔体近壁面流动剪切模型及其对金属凝固影响的理论研究

本文建立了金属熔体近壁面流动剪切模型, 并分析了流动剪切对金属凝固的影响. 针对A356合金计算结果表明:层流流动的熔体内部剪应力随垂直斜板表面距离的增大而减小, 随着流动长度的增加先急剧下降之后趋于稳定; 紊流流动的熔体所受的剪应力随着垂直倾斜板表面距离的增大先急剧下降之后趋于稳定, 随着流动长度的增加而不断增大; 斜板倾角越大, 斜板上相同位置的熔体层受到的剪应力越大; 熔体垂直斜板表面距离越小, 柱状晶所承受的弯曲应力越大; 斜角越大, 斜板上相同位置的柱状晶的弯曲应力越大; 随着熔体在倾斜板表面流动长度的增加, 在层流阶段, 倾斜板表面柱状晶根部所受的弯曲应力先急剧下降之后趋于平稳, 而在紊流阶段, 弯曲应力是缓慢增加的; 理论分析表明柱状晶在熔体近壁面流动过程受到的最大弯曲应力低于αup -Al晶粒的屈服强度, 所以斜板上熔体流动产生的弯曲力不能将柱状晶折断, 只能将晶粒冲刷游离到熔体中使晶粒增殖, 与实验结果相符合. 所以本模型可以很好地解释熔体近壁面流动过程中的剪切本构关系以及剪应力对凝固组织的影响.     

溶菌酶蛋白与聚合物防污膜相互作用的分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究了溶菌酶蛋白分子(Lysozyme)在2种典型聚合物防污材料(有机硅弹性体聚二甲基硅氧烷PDMS和两性离子类聚磺酸基甜菜碱甲基丙烯酸甲酯SBMA)表面的吸附行为,进一步从微观角度阐释了防污材料的防污机理.通过比较蛋白质与聚合物膜间的作用力和结合能,防污膜表面水化层的动力学性质,以及蛋白质与基底结合位点附近的结构分析表明SBMA有着更优异的防污能力:(1)蛋白质的吸附须要克服两者表面水化层引起的物理障碍和能量势垒,SBMA通过表面氢键、静电作用和笼效应束缚了一层紧密结合的水化层,表面结合水难于脱附,水化层分子的去溶剂化需要克服的能垒高.(2)蛋白质与PDMS的结合能量上更具优势,相比SBMA与蛋白质间的结合更加稳定,不利于蛋白质的脱附.     

新型防污剂释放率测试技术研究

建立新型防污剂N-辛基-2-羟基苯甲酰胺释放率测试方法。防污剂用丙酮溶解,通过紫外光谱法建立N-辛基-2-羟基苯甲酰胺的吸光度–浓度标准曲线。将含有防污剂的涂层置于水中,使其释放防污剂,定期获取溶液,利用冷冻干燥除水,然后用丙酮溶解释出的防污剂,进行紫外光谱测试。利用标准曲线法测定防污剂释放量,计算得到释放率。结果表明,在330 nm波长下,防污剂浓度与吸光度线性关系良好,相关系数r2=0.999 1。方法的检出限为5μg/m L,测定结果的相对标准偏差为0.4%(n=5),加标回收率为97%~105%,样品在4 h内稳定。该方法测试稳定性较好,定量准确,操作简便,为防污剂检测提供了可靠的评价方法。     

基于拓扑优化设计的宽频吸波复合材料

本文基于拓扑优化方法设计并制备了一种宽频吸波复合材料,该吸波复合材料由高强玻璃纤维透波板、电阻损耗型超材料、聚氨酯泡沫和碳纤维反射板组成.仿真及测试结果表明,该吸波复合材料在2–18 GHz频段内的平板反射率均小于-12 dB.并且由于采用高强玻璃纤维及碳纤维复合材料作为面板层,聚氨酯泡沫作为芯材,因此该吸波复合材料不仅在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率,同时还具有质量轻、耐高温、耐低温、耐湿热、抗腐蚀等特点,便于实现吸波与力学性能及耐环境性能的兼容,具有一定的工程应用价值.     

电化学动电位再活化法(EPR法)的应用研究

应用电化学动电位再活化法(EPR法)评价不锈钢复合板和低铬铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性. 结果表明,以电化学动电位再活化法测得的反向扫描与正向扫描电流最大值之比（ir / ia）评价堆焊不锈钢复合板00Cr17Ni14Mo2/20R复层晶间敏感性与传统H2SO4-CuSO4-Cu法测定的结果吻合甚好;评价爆炸复合板复层06Cr13R低铬铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性与草酸浸蚀法测定的也一致. 说明该法可以成功用于定量、定性地评价不锈钢复合板和低铬铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性.     

激光熔覆NiCr-ZrB2复合涂层结构及高温摩擦学性能

利用激光熔覆技术在纯钛表面制备了NiCr涂层和NiCr-ZrB2复合涂层.用X射线衍射仪、扫描电镜和高分辨透射电镜分析了涂层的组成、组织结构和晶体结构.在SRV-IV摩擦磨损试验机上对NiCr-ZrB2复合涂层从20到500℃的摩擦磨损性能进行了测试.结果表明:NiCr-ZrB2复合涂层的主要物相组成为[Ni,Ti]固溶体、Cr2Ti、ZrB2、ZrB、Ni3Cr2、Ti2Cr、TiB2和TiB;涂层厚约0.7～1.0 mm;涂层平均硬度约为HV0.21000,是纯钛基材的5.3倍;NiCr-ZrB2复合涂层的摩擦系数和磨损体积随温度的增加而减小,高温耐磨性能相对于钛基材提高约1个数量级;NiCr-ZrB2复合涂层的磨损机理为磨粒磨损和黏着磨损,高温下伴有氧化磨损和摩擦抛光现象.     

溶菌酶蛋白在聚合物防污膜表面的吸附

采用分子动力学模拟方法比较了溶菌酶蛋白在两种典型聚合物防污材料聚乙二醇(PEG)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面的吸附行为, 在微观上探讨了聚合物膜表面性质对蛋白质吸附的影响. 根据蛋白质与聚合物膜之间的相互作用、能量变化及表面水化层分子的动力学行为, 解释了PEG防污涂层相对于PDMS表面具有更佳防污效果的原因: (1) 相比PDMS涂层, 蛋白质与PEG涂层的结合能量较低, 使其结合更加疏松; (2) 蛋白质吸附到材料表面要克服表面水化层分子引起的能障, PEG表面与水分子之间结合紧密, 结合水难于脱附, 造成蛋白质在其表面的吸附需要克服更高的能量, 不利于蛋白质的吸附.     

0D/1D碳点修饰硫化镉纳米线异质结增强可见光光催化性能（英文）

硫化镉(CdS)作为一种对可见光响应的窄带隙半导体(带隙宽度约为2.4 eV),具有合适的能带位置,近年来受到越来越多的重视.然而在光催化过程中,光生电子与空穴的快速复合极大地限制了CdS的实际应用,如何提高光生电子-空穴对的分离效率成为研究重点.一维CdS纳米棒(1D CdS NWs)具有较大的长径比,能快速有效地转移光生载流子.零维碳点(0D C-dots)是一种粒径在10 nm以下的新型纳米碳材料,其作为助催化剂能够加快光生载流子传递速率,可提高材料光催化性能.因此,通过C-dots对CdS NWs进行修饰并形成异质结,利用C-dots助催化剂的作用以提升CdS NWs的光催化性能,具有一定的可行性.本文成功构建了一种0D/1D碳点修饰CdS NWs异质结(C-dots/CdS NWs),并考察其光催化性能.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱等技术对系列C-dots/CdS NWs样品进行表征.研究发现,C-dots成功负载在CdS NWs的表面并形成异质结.通过测试系列样品在可见光照射下光催化降解罗丹明B(RhB)以及光催化产氢性能发现,C-dots的修饰能够有效增强CdS NWs的光催化性能,其中0.4%C-dots/CdS NWs表现出最佳的光催化降解RhB活性,其经可见光照射60 min即可实现对RhB的完全降解(相同条件下CdS NWs需要180 min).同时自由基捕获实验表明,·O_2~–是降解罗丹明B过程中的主要活性基团.在光催化产氢性能测试中,0.4%C-dots/CdS NWs样品表现出最高的光催化产氢能力,产氢速率可达1633.9μmol g~(-1) h~(-1),比纯CdS的(196.9μmol g~(-1) h~(-1))提高了8.3倍,并且C-dots/CdS NWs具有良好的稳定性.研究发现,在可见光照射下,C-dots/CdS NWs能够产生较强的光生电流,且形成的0D/1D C-dots/CdS NWs异质结具有良好的电子传输能力,实现了C-dots/CdS NWs光生电子与空穴的有效分离,从而增强了光催化性能.     

巯基-烯点击化学

点击化学自2001年由Sharpless提出后,由于其高效、可靠、高选择性的特点迅速成为药物和高分子材料合成的新方法。随着对点击化学研究的深入,其反应类型在不断增多,应用范围也在不断扩大。自由基或亲核试剂引发的巯基-烯反应作为其中一种新型的点击反应具有点击化学的所有特性。本文从点击化学的概念、特征和类型出发,重点介绍了巯基-烯反应的机理和在合成功能聚合物、制备拓扑结构高分子、表面修饰以及生物药物等方面的应用,并对巯基-烯反应的最新研究成果进行综述,最后展望了巯基-烯的点击化学的发展前景。