甲烷部分氧化过程中强制振荡的动力学Monte Carlo模拟

为了有效控制动力学振荡行为以提高反应的转化率, 利用Monte Carlo 方法研究了甲烷催化部分氧化过程中的强制振荡行为, 探讨了原料气周期性变化对振荡动力学和转化率的影响. 研究表明原料气周期性变化不仅可以有效调控振荡的动力学行为, 产生如短周期振荡和双峰振荡等特殊动力学过程, 而且还可以提高反应的转化率. 当强制过程的周期从T/3 增大到2T(T为自发振荡过程的平均周期), 振荡过程从短周期振荡变化为双峰振荡. 对反应过程中CO的转化率进行了计算, 结果表明原料气周期性变化可以有效提高反应的转化率.振荡动力学的改变和转化率的提高主要是因为强制振荡过程使得催化剂表面发生了从氧化态向还原态的转变.     

荧光标记法研究鱼类GABA受体与Ro7-1986/1和Fipronil的相互作用

以苯二氮卓类化合物Ro7-1986/1和氟虫腈(Fipronil)分别与异硫氰酸荧光素(FITC)反应合成了2种γ-氨基丁酸(GABA)受体的配体荧光复合物,即FITC-Ro7-1986/1(简称FITC-Ro7)和FITC-Fipronil;利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)等手段对其结构进行了表征.以2种荧光配体为探针,采用荧光标记法研究了Ro7-1986/1和Fipronil与鳙鱼(Hypophthalmichthys nobilis)脑内GABA受体的相互作用,得到了亲和常数Kd和最大结合量[RT].同时考察了GABA对Ro7-1986/1与受体相互作用的影响.研究结果表明,Ro7-1986/1和Fipronil与受体的亲和常数Kd分别为(67±5)nmol/L和(346±6)nmol/L;最大结合量[RT]分别为(13.8±1.8)pmol/mg protein和(40.6±3.5)pmol/mg protein;GABA促进了Ro7-1986/1与受体的结合,进一步的研究结果表明,鱼类与哺乳动物脑中GABA受体结构相似;相对于哺乳动物,苯吡唑类杀虫剂Fipronil对鱼类GABA的亲和力较高.     

改进的测量设备无关协议参数优化方法

实际量子密钥分发中参数的优化选择能大幅提升系统密钥生成率和最大传输距离,由于全局搜索算法的成本过大,本地搜索算法被广泛地应用.然而该算法存在两个问题,一是所得解不一定为全局最优解,二是算法的有效性极大地受制于初始值的选择.利用蒙特卡罗方法对密钥生成率函数是否为凸函数进行了证明,并仿真分析了密钥生成率函数在不同参数维度上的特性,提出了粒子群本地搜索算法并与本地搜索算法进行仿真比较.结果表明,密钥生成率函数为非凸函数,但合理设置初始值,本地搜索算法仍能求得全局最优解;在传输距离较远时,本地搜索算法因难以通过随机取值的方法得到有效的初始值而失效,粒子群本地搜索算法能克服这一缺点,以轻微增加算法复杂度为代价,提升了系统的最大传输距离.     

等离子体对共振磁扰动的流体和动理学响应的模拟研究

本文利用MARS-F/K程序和解析方法,模拟研究了‘类-DEMO’平衡下等离子体对共振磁扰动的流体响应和动理学响应.研究发现,当新的有理面经过等离子体边缘台基区时,最外层有理面处总径向扰动场b₍res(tot))¹和等离子体边界X点附近扰动位移ξX两个优化参数在特定的q₉₅(95%归一化极向磁通量处的安全因子)窗口出现峰值,峰值的个数y与环向模数n呈正相关,即y≈n?q₉₅(?q₉₅=3.5).上下两组线圈电流相位差的最优/差值与q₉₅之间满足线性依赖关系,可用线性函数进行拟合.线圈电流幅值的优化不改变电流相位差的最优值,但可以增大优化参数ξX.线圈电流幅值的最优值依赖于环向模数n.包含背景粒子和高能粒子动理学效应的结果表明,对于低β(等离子体比压值)等离子体,动理学响应与流体响应保持一致,与有无强平行声波阻尼无关;而对于高β等离子体,在流体响应模型中需要考虑动理学效应的修正作用.考虑强平行声波阻尼(κ_∥=1.5)的流体响应模型能够很...     

Method of measuring one-dimensional photonic crystal period-structure-film thickness based on Bloch surface wave enhanced Goos-Hänchen shift

This paper puts forward a novel method of measuring the thin period-structure-film thickness based on the Bloch surface wave (BSW) enhanced Goos-Hänchen (GH) shift in one-dimensional photonic crystal (1DPC). The BSW phenomenon appearing in 1DPC enhances the GH shift generated in the attenuated total internal reflection structure. The GH shift is closely related to the thickness of the film which is composed of layer-structure of 1DPC. The GH shifts under multiple different incident light conditions will be obtained by varying the wavelength and angle of the measured light, and the thickness distribution of the entire structure of 1DPC is calculated by the particle swarm optimization (PSO) algorithm. The relationship between the structure of a 1DPC film composed of TiO₂ and SiO₂ layers and the GH shift, is investigated. Under the specific photonic crystal structure and incident conditions, a giant GH shift, 5.1×10³ times the wavelength of incidence, can be obtained theoretically. Simulation and calculation results show that the thickness of termination layer and periodic structure bilayer of 1DPC film with 0.1-nm resolution can be obtained by measuring the GH shifts. The exact structure of a 1DPC film is innovatively measured by the BSW-enhanced GH shift.     

分光光度法测定亚甲基蓝溶液浓度线上实验设计

基于朗伯-比尔定律与互补色原理,利用QQ截图读取色块RGB三原色组成的功能,获得不同亚甲基蓝浓度色阶对应的红色和绿色信号,设计了亚甲基蓝测定的简易紫外-可见分光光度法实验方案。该方案包括标准色阶制作、颜色信号读取、标准曲线绘制,以及待测样品测试等。通过学生实验,获得了满意的可靠性。该实验方案尤其适用于线上教学或缺少分光光度计的线下教学。     

-电感耦合等离子体质谱法测定硅锰冶炼渣中8种金属元素

实验采用HCl-HNO₃-HF-HClO₄混合酸为消解体系对样品进行前处理,加入1.0 mL盐酸羟胺溶液(100 g/L)溶解残渣,选择合适的同位素,以¹⁰³Rh为内标测定Cr、Co、Ni、Cu、Zn和Cd,以¹⁹³Ir为内标测定Tl和Pb,建立了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定硅锰冶炼渣中8种重金属元素的方法。实验发现,样品前处理选择HCl∶HNO₃∶HF∶HClO₄=5∶5∶5∶1,并在复溶阶段加入1.0 mL盐酸羟胺溶液(100 g/L)可以完全消解样品,实验采用KED模式和干扰系数校正法消除质谱干扰,样品中待测元素的测定结果不受基体成分的干扰。通过绘制校准曲线及测定流程空白,各元素校准曲线的相关系数均大于0.9999,方法检出限为0.006~0.19 mg/kg,方法定量限为0.018~0.57 mg/kg。对硅锰渣实际样品进行测定,各元素的相对标准偏差(RSD,n=11)在0.83%~4.1%,加标回收率为94.7%~106%;经过人员比对实验,相对偏差为-4.54%~4.24%。测定结果稳定可靠,能满足硅锰冶炼渣中8种微量金属元素含量的分析检测要求。     

超微Ni(OH)2纳米粒子的合成及其对Li+的超高吸附性能

在葡萄糖水溶液中合成得到平均粒径为5 nm的α-Ni(OH)2超微纳米粒子。研究结果发现,在水溶液中葡萄糖浓度能够控制α-Ni(OH)2纳米粒子粒径的大小,我们对其中的原理进行了剖析。当没有葡萄糖存在时,合成得到的Ni(OH)2晶型为β型,且颗粒粒径尺寸分布为微米级别。另外,研究发现α-Ni(OH)2超微纳米粒子室温下对中性水溶液中Li^+具有较强的吸附性能,且这种吸附性能随粒径的减小而剧烈增大;粒径为5 nm的α-Ni(OH)2粒子对Li^+的最大吸附量为214 mg·g^-1(远大于文献报道的有关吸附剂对Li^+的吸附容量),而粒径为1μm的β-Ni(OH)2在相同条件下对Li^+的最大吸附量低于30 mg·g^-1。计算分析表明,Li^+在α-Ni(OH)2纳米粒子表面吸附满足Freundlich方程,符合层层吸附模型。     

基于NVivo的卓越化学教师课堂教学创新能力评价*——以东芝杯教学技能创新大赛为例

研究采用视频分析法,利用NVivo软件,以东芝杯教学技能创新大赛的化学组选手为对象,从教学理念、教学情境、实验设计和教学手段等4个维度,评价卓越职前化学教师课堂教学的创新能力。结果发现:教学理念新颖,但具体落实尚有不足;情境创设生动,但主题与学生的联系不够紧密;实验设计别致,但在水平上还有提升空间;教学技术手段先进,但还需要深度融合。研究为创新型卓越化学教师的培养提供了启示。     

功能肽段介导的铜离子荧光传感器的构建及应用

铜离子是导致多种疾病(如阿尔茨海默病、朊病毒病和肌萎缩性侧索硬化症等)的重要因素。当前已有针对铜离子检测的相关报道,但基于多肽与铜离子相互作用的荧光传感器鲜有关注。该文依据淀粉样蛋白与铜离子特异性结合的特点,利用已知的淀粉样蛋白组成单元,设计出能与铜离子有序配位的多肽分子(DDAEGHARHCR)。同时,借助于“多肽-铜离子-钙黄绿素”三元竞争体系,构建出铜离子的荧光恢复性传感器。铜离子能有效地猝灭钙黄绿素的荧光信号。而当向钙黄绿素-铜离子体系引入功能肽段时,肽段凭借更强的结合能力将铜离子夺取出来,极大地恢复体系的荧光信号,进而完成对铜离子的传感检测。在对体系的反应温度、反应时间、pH值、钙黄绿素浓度等实验参数进行优化后,实现了对环境水样中铜离子的高灵敏检测。该方法对铜离子检出限为127 nmol/L,线性范围为0.12~13 μmol/L,具有简单、快速、高效、稳定性好等特点,满足环境水样的检测需求,在水体中铜离子含量的监测与分析方面展现出良好的应用潜力。