基于微流控技术制备微/纳米粒子材料

具有特殊性质的微/纳米粒子,在药物传递、吸收分离、光电材料和磁性设备等多个领域具有重要的应用价值。近年来,微流控技术在有机合成、高分子化学以及材料制备等领域表现出传统釜式反应器无法比拟的优势。本文介绍了基于微流控技术制备微/纳米粒子的最新研究进展,包括以单乳液为模板合成球形和非球形聚合物粒子、无机物粒子、贵金属纳米粒子和半导体纳米粒子,以多重乳状液为模板制备壳核粒子、Janus粒子和微囊。     

连续流离子聚合

微流场技术因其良好的传质传热性能应用于各种机理的聚合反应中,引起了学术界和工业界的广泛关注。本文聚焦于高度放热的离子聚合,总结了近年来不同单体连续流阴/阳离子聚合的研究进展。微反应器在改善离子聚合苛刻的反应条件、精确地控制聚合产物分子量及其分布、调控共聚物结构等方面显示出釜式反应器无法比拟的优势。此外,本文对连续流离子聚合的工业化应用前景进行了探讨和展望。     

铜铟镓硒薄膜太阳能电池新型图形化透明前电极研究

为了优化铜铟镓硒薄膜太阳能电池的前电极,提高铜铟镓硒薄膜太阳能电池的效率,提出了一种可应用于铜铟镓硒薄膜太阳能电池的AZO/图案化Ag薄膜/AZO结构的前电极,中间层的Ag薄膜与电池顶层的金属栅线具有完全相同的图案和尺寸,并且位于金属栅线的正下方,这种新型结构可以提高电池前电极的电学性能,但对电池来说不会带来额外的光学损失。对比了新型前电极结构与几种传统前电极的电学和光学性能,并且制备了相应的电池进行了性能对比。实验结果表明,新型的前电极结构可以提高铜铟镓硒薄膜太阳能电池的短路电流,相对传统AZO电极,电池效率从13. 83%提高到14. 53%。本结构可以明显提高电池效率。     

基于有限元算法和人工神经网络结合的多芯片LED光源多物理场分析

多芯片LED光源的可靠性分析涉及到光、电、热多个物理场,高精度的多场分析结果会导致计算资源过多、计算时间过长、计算难度大等问题。为解决上述问题,本文分别利用传统的有限元算法(FEM)和高效的人工神经网络方法(ANN)进行LED光源温度分析,并讨论两种方法的优劣性。最后,通过将FEM分析单一传热物理场的优势与ANN计算时间短、计算资源需求低的优势相结合,归纳出一种更为高效的方法来进行多芯片LED光源的散热分析。利用该方法,ANN的预测数据与训练数据之间的相关系数达到了0.997 79,预测结果与实际热分布图有良好的匹配,计算资源相比传统的FEM方法节约了59%。该方法的应用能够在满足精度的前提下耗费更少的计算资源和时间,同时提高了分析的灵活性。除此之外,该方法对求解大功率LED光源寿命等可靠性问题也具有一定的参考价值。     

纤维素基介电材料

作为电荷的高效存储设备,介电电容器受到学术界和产业界越来越多的关注,其中介电材料是介电电容器的核心。长久以来,双向拉伸聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯等石油基聚合物作为介电材料广泛应用于商用电容器设备。然而,随着服役环境的变化(如工作温度升高等),聚合物材料的介电常数与充放电效率下降,同时介电损耗与电流漏导增加,导致储能密度大幅降低,亟待开发具有高储能密度的新型可持续聚合物介电材料。纤维素是地球上储量最丰富的天然聚合物,具有可持续、价格低廉、可生物降解等特点,是理想的候选生物基材料。近年来,通过将纤维素纳米纤维、氰乙基纤维素、再生纤维素及醋酸纤维素分别与不同填料进行复合,显著提高了介电常数、击穿场强与充放电效率,获得了一系列具有高储能密度的生物基介电材料。本文总结了上述纤维素基介电材料的研究进展,并对该领域面临的挑战与发展前景进行了探讨与展望。     

1-(2,4-二氯苯基)-4-甲基-5-(4-氯苯基)吡唑-3-羧酸的新合成方法

研究了合成1-(2,4-二氯苯基)-4-甲基-5-(4-氯苯基)吡唑-3-羧酸的新方法.以价廉、易得的对氯苯甲醛为原料,经羟醛缩合、环合及氧化得目标化合物,合成总收率为50.6%.中间体及最终产物结构由1H NMR,MS确证.该方法步骤较少、操作简便、收率良好,是一条适合中试放大的新合成工艺路线.     

合成高纯度丙交酯的方法改进

用1,4-去水山梨醇固定羧基,D,L-乳酸(2)经催化聚合制得低聚乳酸(5);5经热裂解合成了丙交酯(3).最佳反应条件为:2 960 mmol,n(OH)∶n(2) =1∶15,辛酸亚锡1.2％(以2质量计算),在3.0 kPa下由90℃升温至160.0℃(2.0 h);在0.4 kPa下由160℃升温至180.0℃(0.5 h),于180.0℃反应5.0h制得5;由180.0℃逐渐升温至230.0℃进行5的裂解反应,收集180.0℃～230.0℃馏分得1,收率96.1％,纯度97.5％.     

超高速碰撞2A12铝靶过程中Al~+的光谱辐射特征

材料受到强冲击会产生闪光和等离子体效应。通过超高速碰撞实验并结合多种先进测试手段,推导出了适用于计算超高速碰撞产生等离子体电离度的沙哈(Saha)公式,为超高速碰撞过程中弹丸和靶板的物质组成分析提供了强有力的工具。基于二级轻气炮加载系统结合等离子体特征参量诊断的Triple Langmuir probe诊断系统和光谱辐射测量的ESA4000光谱仪系统,进行了3种不同碰撞速度条件下的超高速碰撞实验。实验结果表明,超高速碰撞2A12铝靶产生闪光辐射中包含Al+的光谱辐射;通过实验数据的解析进一步揭示了光谱强度与弹丸速度的关系。随着弹丸速度的增加,Al+的辐射光谱强度增大,由2A12铝激发的Al+光谱中小波长所对应谱线的辐射光谱强度比长波长所对应谱线的辐射光谱强度增加更快。关于2A12铝靶在超高速撞击载荷下产生铝离子的光谱辐射特征以及辐射温度研究在航天器防护空间碎片、导弹拦截、天体物理及深空探测领域具有重要的应用价值,此外,等离子体的特征参量测量和光谱辐射特征研究,对于在微观层面深刻揭示超高速碰撞现象具有重要的理论意义。     

面向雷达对抗的电磁态势认知问题研究

针对目前电磁态势认知没有形成统一认识的问题,以电磁态势中的雷达对抗态势为研究对象,提出了态势分层认知的概念,研究了雷达对抗态势知识的获取与分析,随后针对雷达对抗态势知识表示问题,建立了雷达对抗态势知识表示模型,为后续的电磁态势要素计算以及态势表征研究提供了基础。最后梳理了雷达对抗态势与电磁态势的相互关系,为下一步将雷达对抗态势融入电磁态势提供支撑。     

Ugi反应在环肽生物碱和小肽衍生物抗生素及细胞毒素类等天然产物合成中的应用

Ugi反应是由1分子醛或酮、1分子胺、1分子异腈和1分子羧酸4个组分通过缩聚反应生成α- 酰氨基酰胺类化合物的反应。 具有反应条件温和、产率高和原子经济性好等特点。 该反应还可与Suzuki、Heck和Smiles等经典反应偶联,使得其在天然产物合成方面得到越来越多的关注。 本文概括总结了近几十年来Ugi反应在一些天然产物合成中的应用。