全被动聚光式太阳能蒸馏器的性能研究

本文提出了一种全被动聚光式太阳能蒸馏器。它不包含单独的集热器,而是集聚光和集热过程于一体,在嵌入到土壤里的蒸馏器中进行海水淡化.本文通过分析该蒸馏器的几何光学特性,得到了聚光器的最优化结构,并得出结论:在低纬度地方,绝大部分太阳光入射角度下装置的接收率大于95%。另外,本文通过分析蒸馏器内部的传热传质过程,得到了装置产水量在稳态条件下随太阳辐照度变化的曲线。理论计算结果表明,在辐照度为800 W·m~(-2)的稳定光照下,装置单位蒸发而积产水速率为0.2475 g·m~(-2)·s~(-1),产水效率约为45.5%。     

化学气相沉积法制备的石墨烯晶畴的氢气刻蚀

利用化学气相沉积法在抛光铜衬底上制备出六角形石墨烯晶畴, 并且在高温条件下对石墨烯晶畴进行氢气刻蚀, 利用光学显微镜和扫描电子显微镜对石墨烯晶畴进行观测, 发现高温条件下石墨烯晶畴表面能够被氢气刻蚀出网络状和线状结构的刻蚀条纹. 通过电子背散射衍射测试证明了刻蚀条纹的形态、密度与铜衬底的晶向有密切关系. 通过对比实验证明了石墨烯表面上的刻蚀条纹是由于石墨烯和铜衬底的热膨胀系数不同, 在降温过程中, 石墨烯表面形成了褶皱, 褶皱在高温氢气气氛下发生氢化反应形成的. 对转移到二氧化硅衬底的石墨烯晶畴进行原子力显微镜测试, 测试结果表明刻蚀条纹的形貌、密度与石墨烯表面褶皱的形貌、密度十分相似. 进一步证明了刻蚀条纹是由于褶皱结构被氢气刻蚀引起的. 实验结果表明, 即使在六角形石墨烯晶畴表面也存在褶皱和点缺陷. 本文提供了一种便捷的方法来观察铜衬底上石墨烯褶皱的分布与形态; 同时, 为进一步提高化学气相沉积法制备石墨烯的质量提供了更多参考.     

基于影像的形态学特征与胶质母细胞瘤特征分子表达的相关性研究

本文探讨了磁共振成像（MRI）形态学指标与胶质母细胞瘤（GBM）特征分子表达率的相关性,为GBM的临床评估、个性化治疗方案的选择及预后评价提供了影像学参考依据.首先回顾性分析了我院60例经手术病理证实的GBM的MRI数据,测量计算出肿瘤区最长径（TLD）、水肿区最长径（ELD）、强化与肿瘤长径比例（CTE/TLD）3个形态学指标.同时,进行免疫组化染色,得到GBM的表皮生长因子受体（EGFR）、异柠檬酸脱氢酶-1（IDH-1）、抑癌基因TP53、磷酸酶-张力蛋白（PTEN）和神经丝轻链（NEFL）特征性变化,根据染色程度与瘤细胞阳性细胞的比率的乘积进行评分.然后,对TLD、ELD和CTE/TLD与上述分子表达分别进行Pearson相关分析和多元logistic回归分析.结果标明TLD与EGFR、PTEN表达呈正相关（r=0.796、r=0.533）,与IDH-1表达呈负相关（r=-0.672）.CTE/TLD与EGFR、PTEN表达呈正相关（r=0.622、r=0.638）,与IDH-1表达呈负相关（r=-0.493）.ELD与5个特征分子的表达均无显著相关性.因此,基于MRI的肿瘤形态学分析能够在一定程度上反应肿瘤特征分子的差异,对GBM的分子分级和预后判断可提供直观的影像学参考依据.本文结果显示常规MRI测量肿瘤形态学指标有可能成为一种较为简便直观的胶质瘤分级与预后评估手段.     

Effect of the Al/O ratio on the Al reaction of aluminized RDX-based explosives

Aluminum(Al) powders are used in composite explosives as a typical reducing agent for improving explosion performance. To understand energy release of aluminum in aluminized RDX-based explosives, a series of thermal measurements and underwater explosion(UNDEX) experiments were conducted. Lithium fluoride(LiF) was added in RDX-based explosives, as a replacement of aluminum, and used in constant temperature calorimeter experiments and UNDEXs. The influence of aluminum powder on explosion heat(Qv) was measured. A rich supply of data about aluminum energy release rate was gained. There are other oxides(CO_2, CO, and H_2O) in detonation products besides alumina when the content of RDX is maintained at the same levels. Aluminum cannot fully combine with oxygen in the detonation products. To study the relationship between the explosive formulation and energy release, pressure and impulse signals in underwater experiments were recorded and analyzed after charges were initiated underwater. The shock wave energy(Esk), bubble energy(Eb), and total energy(Et) monotony increase with the Al/O ratio, while the growth rates of the shock wave energy,bubble energy, and total energy become slow.     

聚丙烯酰胺溶液的光谱特性及其浓度光学检测

提出了光学检测聚丙烯酰胺溶液的方法,利用TU-1901/1900双光束紫外可见分光光度计、IRPrestige-21傅立叶变换红外光谱仪测量5~600 mg·L-1浓度范围内聚丙烯酰胺溶液的透射光谱,研究了其在波段190~900 nm和400~4 000 cm-1的光谱特性,进行了其浓度的反演分析。研究表明：聚丙烯酰胺溶液在200~300 nm和400~920 cm-1,2 986~3 684 cm-1范围存在较强吸收特性,其透光度在220 nm,2 623 cm-1处有一定的线性关系;在紫外波段基于2,3和4个透光度测量值反演其未知浓度的计算误差最大值分别为6.98%,2.34%和0.79%。     

Al催化剂辅助直流电弧法合成α-Si3N4纳米线

采用等离子体辅助直流孤光放电技术,以SiO2粉和Si粉为反应原料,制备了大量纯度高α-Si3N4纳米线.通过X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱(EDS)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)对α-Si3N4纳米线的形貌和组分进行表征与分析.TEM和SEM分析显示合成的α-Si3N4纳米线直径为30~100 nm,长达几十微米,其生长沿着α-Si3N4的[001]方向生长,生长机制气-液-固(VLS)机制所控制.α-Si3N4纳米线光致发光光谱(PL)表明其具有一宽的发光带,具有良好的发光性能.     

溶剂热方法合成Cu2ZnSnS4空心球

以氯化亚铜,硝酸锌,氯化锡和硫脲作为反应前驱体,聚乙二醇作为模板,利用溶剂热方法合成Cu₂ZnSnS₄中空球。其中,聚乙二醇对于产物的最终形成起到关键作用。文章讨论了Cu₂ZnSnS₄中空球的生长机制,并通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、场发射电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能量色散谱(EDX)、X射线光电子谱(XPS)、选区电子衍射谱(SAED)和紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)等技术对样品的微结构以及光学性质进行了表征和分析。结果显示Cu₂ZnSnS₄中空球为四方晶体,尺寸为600 nm。其禁带宽度为1.52 eV,适用于制作光伏器件。     

磁性硫化铜复合纳米材料的合成及其对水中汞离子的特异性吸附

设计和合成吸附速率快、选择性好的吸附富集材料对Hg²⁺的高效吸附和精确检测具有重要意义。 本文中,采用简单、经济的策略制备了磁性硫化铜复合纳米材料(Fe₃O₄@SiO₂@CuS),并且通过一系列吸附实验考察了核-壳结构的Fe₃O₄@SiO₂@CuS对水溶液中Hg²⁺的吸附性能。 结果表明,Fe₃O₄@SiO₂@CuS显示出了快速的吸附富集速率和良好的吸附容量。 同时,在多种金属离子共存的情况下,该材料表现出了优异的吸附选择性,Hg²⁺吸附率高达99.9%。 由于该材料具备磁性,因此通过外加磁场即可实现吸附剂与水体简便快速的分离。 以上结果表明,磁性金属硫化物纳米材料在吸附富集和检测领域具有良好的应用前景。     

Studies on aluminum powder combustion in detonation environment

The combustion mechanism of aluminum particles in a detonation environment characterized by high temperature (in unit 10³ K), high pressure (in unit GPa), and high-speed motion (in units km/s) was studied, and a combustion model of the aluminum particles in detonation environment was established. Based on this model, a combustion control equation for aluminum particles in detonation environment was obtained. It can be seen from the control equation that the burning time of aluminum particle is mainly affected by the particle size, system temperature, and diffusion coefficient. The calculation result shows that a higher system temperature, larger diffusion coefficient, and smaller particle size lead to a faster burn rate and shorter burning time for aluminum particles. After considering the particle size distribution characteristics of aluminum powder, the application of the combustion control equation was extended from single aluminum particles to nonuniform aluminum powder, and the calculated time corresponding to the peak burn rate of aluminum powder was in good agreement with the experimental electrical conductivity results. This equation can quantitatively describe the combustion behavior of aluminum powder in different detonation environments and provides technical means for quantitative calculation of the aluminum powder combustion process in detonation environment.     

柴油光学物性的温变特性分析

利用IRTracer-100傅里叶变换红外光谱仪测量了柴油介质的光谱数据,根据光谱数据反演柴油介质的光学常数,分析不同温度对柴油透射光谱及光学常数的影响。研究结果表明:在波段400～2000cm~(-1)范围内存在470cm~(-1)、1377cm~(-1)、1454cm~(-1)3个吸收区域;柴油的折射率对光谱的选择性很强,吸收指数呈现波动性变化;在波段905～1200cm~(-1)范围内,柴油的折射率随波长增加波动性较大,吸收指数随温度升高而明显下降,25℃波数为939cm~(-1)时吸收指数存在最大值0.01523;在波段1800～2100cm~(-1)范围内,柴油的折射率随温度升高而增大,吸收指数在2085cm~(-1)存在最大值0.00738。