半导体光催化分解水的析氢效率研究

光催化水制氢是太阳能向氢能转化的有效途径,在清洁能源利用方面具有较大的潜力。光催化产氢过程主要包括光生电子和空穴对的产生、迁移以及在表面活性位点的氧化还原反应,在此过程中由于电子-空穴对的复合以及催化剂的结构和表面活性位点的局限,导致电子和空穴不能完全迁移到催化剂表面并参与氧化还原反应,从而降低了析氢效率。因此本文以抑制光生电子-空穴对复合及增加表面活性位点为目的,从调控催化剂微观特性和外在属性两方面入手,分析总结了目前常见的半导体催化剂粒径、形貌、晶面、表面活性位点调控手段以及异质结构建和助催化剂负载的方法,探究了上述因素对催化剂析氢效率的影响途径和方式,从中归纳出提升析氢效率的办法。最后对光催化制氢的未来研究方向进行了展望,希望以此为光催化产氢效率的提高提供借鉴。     

应用机器学习方法构建药物分子解离速率常数的预测模型

越来越多的研究表明:药物分子与靶标分子的结合动力学性质与其在体内的药效有很强的相关性。因此,以改善结合动力学性质为导向的分子设计为药物研发提供了新的思路。本工作的研究目标在于得出预测药物分子解离速率常数(koff)的通用型定量结构-动力学关系(QSKR)模型。我们从文献中收集了406个配体分子的解离速率常数实验值,采用分子模拟方法构建了所有配体与靶蛋白复合物的三维结构模型。然后基于蛋白-配体原子对描述符,采用随机森林算法来构建预测配体分子解离速率常数的QSKR模型。通过探索不同条件(如距离区间,划分区间宽度和特征选择标准)下产生的描述符集合对模型预测精度的影响,确定当采用距离阈值为15?、划分区间宽度为3?、特征选择方差水平为2时得到的QSKR模型为最优,在两个独立测试集上获得良好的预测精度(相关系数为0.62)。本工作对预测药物分子解离速率常数这一关键科学问题进行了有益的探索,可为后续研究提供思路。     

二级反应速率常数与活化能计算问题的讨论

In this paper, we discussed several problems on calculation of reaction rate constant in physical chemistry reference books. When calculating the rate constant k of the second-order reaction, we should make the half-life formula consistent with the reaction stoichiometric equation. And when calculating the activation energy with Arrhenius formula for ideal gas-phase reaction, attention should be paid to identifying the difference between the reaction rate constant k_c and k_p, as well as the difference between corresponding activation energy E_ac and E_ap. It is beneficial for students to have a correct understanding in calculation.     

升温速率对胜利褐煤热解过程中N迁移转化的影响

在固定床/流化床管式石英反应器中进行了胜利褐煤的快速热解和慢速热解实验,考察了升温速率对N迁移转化及对半焦内部N化学形态变化的影响。研究结果表明,快速升温热解气相N(NH₃和HCN)生成量明显高于慢速热解时的生成量,且随着温度的升高,两者差值均逐渐增大。在多数情况下,NH₃或HCN的产率在973 K左右并不随温度的升高而增加,这与高温下的半焦热缩聚反应以及挥发分的二次反应有关。快速热解条件下,半焦N的释放速率要快于半焦炭本身失重速率。X射线光电子能谱(XPS)分析认为,热解使得吡咯型N(N-5)部分转化为吡啶型N(N-6)和季氮型N(N-Q),快速热解有利于生成N-6,而慢速热解下半焦中N-Q含量较高。     

CF3CH2CF2CH3（HFC-365mfc）与Cl原子反应的微观机理及动力学性质

采用密度泛函理论方法 M06-2X结合6-31+G(d,p)基组研究了CF3CH2CF2CH3与Cl原子反应的反应机理.计算获得了CF3CH2CF2CH3的两种可区分的稳定几何构象RC1和RC2以及与它们相对应的8条氢提取反应通道和2条取代反应通道.运用改进的正则变分过渡态理论(ICVT)并结合小曲率隧道效应校正(SCT),在M06-2X/6-31+G(d,p)水平上计算了各氢提取通道的速率常数,并由Boltzmann配分函数得到总包反应的速率常数kT(cm3.molecule-1.s-1).计算结果表明,体系的总反应速率常数与已有实验值相吻合,进而给出了该反应在200～1000 K温度区间内反应速率常数kT的三参数表达式kT=1.88×10-22T3.76.exp(-1780.69/T),并讨论了两种构象RC1和RC2对总反应的贡献及各构象中氢提取发生在—CH3或—CH2—基团上的位置选择性.此外,由于缺少相关反应物及产物自由基标准生成焓ΔHf,298 K的数据,利用等化学键法估算了在上述物种的标准生成焓.     

重粒子碰撞过程在惯性约束核聚变诊断的作用

应用连续扭曲波程函初态近似方法(CDW-EIS)计算了入射粒子能量从30 keV到10 MeV α粒子与各价碳原子1s壳层的碰撞电离的总截面,进而得出在惯性约束核聚变(Inertial Controlled Fusion, 简称ICF)聚变条件下该反应的速率系数.同时利用Bethe公式,我们也计算了电子与各价碳原子1s壳层碰撞电离总截面及ICF环境下该反应的速率系数.通过比较α粒子及电子与碳原子碰撞K-壳层电离Kα信号贡献大小,探讨Kα信号利用诊断α粒子分布的可能性.     

几种材料的等效粘性系数、初始可动位错密度和拖曳应力

 基于LY12铝、MB₂镁、铅、2^#铁和不锈钢等几种材料的弹性前驱波幅度随传播距离衰减的实验结果，应用含位错参量的速率相关本构方程，按照Gilman提议的位错运动速度的热激活模型，得出了LY12铝、MB₂镁、铅的可动位错密度N₀和拖曳应力τ₀的下限值分别为10⁶ cm^-2和0.1 GPa量级，不锈钢的N₀和τ₀为10⁸ cm^-2和1.5 GPa量级。根据弹性前驱波幅度衰减曲线，还得出了2^#铁、不锈钢的有效粘性系数μ的上限值为10⁴ Pa·s量级。LY12铝、MB₂ 镁的有效粘性系数μ的上限值为10³ Pa·s量级。     

Quantum Corrections to the Radiation of Schwarzschild-anti-de Sitter Black Hole with Topological Defect

We extend Zhang and Zhao＇s recent work to the Schwarzschild-anti-de Sitter black hole with topological defect, whose Arnowitt-Deser-Misner （ADM） mass is no longer identical to its mass parameter. The behavior of the tunneling massive particle is investigated and the emission rate is calculated. The result satisfies an underlying unitary theory and takes the same functional form as that of the mass-less particle.     

ECRH过程中电子速率分布的变化和加热效果分析

本实验利用两台高性能的硅漂移探测器（SDD）、高速波形A／D和虚拟多道分析器组成探测系统，可获得高时间分辨的软X射线辐射能谱，可以非常直观地观察电子回旋共振加热（ECRH）的效果以及电子速率分布的改变。由于SDD探测器的光峰计数／本底计数比率≥400-3000，因此X射线在探测器中仅有光-空穴和电子对效。     

导热系数的测定实验中冷却速率的测量

分析了导热系数的测定实验中冷却速率的测量方法。建议在学生实验时,采用作图与近似计算两种方法求冷却速率,可以收到较好的教学效果。