VOCs在吸附剂上吸附性能的热力学研究

采用色谱法与热重(TG)法,测量了正己烷、甲苯和乙酸乙酯在活性炭、5A、NaY、13X、ZSM-5 (SiO_2/Al_2O_3=27、300)、Hβ以及M CM-41等吸附剂上不同温度下的吸脱附行为,并基于反相气相色谱法测得的数据,计算了其吸附热力学参数ΔH、ΔS和ΔG,分析了上述VOCs分子与吸附剂之间的作用机制,并借助FT-IR验证了吸附质在分子筛表面的吸附机制。结果表明,上述吸附过程存在物理吸附和化学吸附两种方式,其中,物理吸附的作用力大小与吸附剂的孔径分布和分子直径相关,而化学吸附的作用力大小依赖于分子筛硅铝比和Ca~(2+)、Na~+、H~+等阳离子及吸附质分子的偶极矩,且强的化学吸附使得部分吸附质分子的脱附温度高于200℃。     

有机化学实验课程在线测试与学习平台的开发与实践

通过设计开发有机化学实验课程在线测试与学习平台改进有机化学实验教学。平台基于开源考试系统设计开发,可自适应多种终端和操作系统,无需单独安装客户端。构建符合有机化学实验教学目标和需求的实验能力评测指标体系,并在此基础上搭建平台、建设标准化试题库和教学资源库。平台除了具备考试系统的基本功能外,还可以根据测试结果推送相关学习资源,实现个性化精准教学。实践证明,平台可以帮助学生掌握实验知识,帮助教师了解教学效果。     

激光点火系统用高功率光纤光开关

 仿真和实验研究了一种控制Nd:YAG脉冲激光能量通断的光纤直接连接型光开关。建立光纤耦合模型,分析了光纤对准误差中对耦合效率的影响,其中横向偏移的影响最显著。采用微机电系统V型槽固定光纤,微小型凸轮作为制动器,步进电机驱动凸轮旋转,微小型凸轮与移动光纤相切,带动光纤移动,实现两光纤的错开和对准。制造了这种高功率直接连接型光纤光开关原理样机,并进行了主要性能测试。测试结果表明,这种光开关能够满足激光点火系统的大容量、高隔离度的要求。     

介电层粗糙对电容式RF MEMS开关down态电容退化的影响

电容式RF MEMS开关在控制高功率射频信号时会发生自锁失效,由于开关桥膜与介电层之间的粗糙接触,开关的down态电容会发生退化,因此很难建立开关自锁失效阈值功率的高保真预测模型。提出了3D电磁-等效电路仿真对比建模的方法。建立开关的3D电磁仿真模型,仿真得到具有任一表面粗糙度水平的介电层粗糙开关的隔离度(S21)曲线;再建立同一开关的等效电路模型,通过调谐其down态电容值,使得仿真得到的S21曲线与3D电磁模型仿真结果尽可能吻合;此时,可以确定一组根据开关3D电磁仿真模型设定的表面粗糙度水平与等效电路模型调谐好的down态电容值的关系;改变开关介电层的表面粗糙度水平,并重复上述步骤,确定了任一开关的介电层表面粗糙度与开关down态电容退化的关系。采用文献的down态电容实测数据,初步验证了该方法的可行性和合理性。并利用所得的开关down态电容随介电层表面粗糙度退化的特性,对简化的(介电层光滑)开关自锁失效阈值功率解析计算式进行了修订,可扩展用于预测介电层粗糙开关的功率容量。     

盐酸金霉素分子印迹电化学传感器的研制

构建了一种选择性检测盐酸金霉素(CTC)的分子印迹电化学传感器。在NaClO4溶液中,以邻氨基酚(OAP)为功能单体,盐酸金霉素(CTC)为模板,通过循环伏安法在玻碳电极表面上聚合制备了CTC印迹敏感膜(MIPs)。在含0.005 mol/L K3[Fe(CN)6]及0.1 mol/L KCl的磷酸盐缓冲液(PBS)中,应用差分脉冲伏安法(DPV)研究了传感器的响应性能。DPV峰电流差与CTC浓度在2.0×10!8~6.1×10!7mol/L范围内呈线性关系,检出限为1.5×10!8mol/L(3σ)。实验表明,用甲醇/H2SO4混合洗脱溶液可以使传感器再生,对CTC的测定具有良好的重现性,并具有良好的储存稳定性。传感器对于干扰物氯霉素及青霉素没有响应,结构相似的四环素、土霉素有微弱的响应,显示了良好的选择性。在牛奶和鸡肉实际样品中所测得的CTC加标回收率为86.4%~96.9%。与文献报道的CTC检测方法相比,本传感器具有低的检测限,操作简便,整个过程无需衍生化处理,响应快,成本低。     

液相色谱能量相关二级质谱快速鉴定药物氧化降解产物

基于快速高分辨液相色谱(RRLC)的高分离能力和串联质谱技术的全扫描(TOF-MS)功能,开展了无需选择母离子可获得子离子的能量相关二级质谱(MSE)分析方法的研究.探讨了快速获取和挖掘复杂混合物中全面的组分信息,并将本方法应用于药物氧化降解产物的快速分析鉴定.对莫西沙星原料在30％H2O2中进行氧化降解,采用RRLC进行分离,分别设定高低碰撞能量的TOF-MS实验采集质谱数据,采用质量亏损过滤(MDF)进行数据处理,获取母离子与碎片离子等质谱信息,从而了解药物降解杂质的结构及相对含量.本方法为药物杂质分析和药品质量控制提供了新颖且高效的分析思路及手段.     

Simultaneous Extension and Enhancement of the HHG Plateau by Using Combined Lasers Irradiating on a United Two-Atom System

We present the high-order harmonic generation spectrum from a united two-atom system simultaneously exposed to a fundamental Ti:sapphire and its 33rd harmonic (H33) lasers by numerically solving a one-dimensional timedependent Schroedinger equation. At a suitable inter-nuclear separation, the harmonic plateau is widened from Ip 3.2Up in the single-atom case up to Ip 5.6Up in the united-atom case. Furthermore, the plateau is heightened in excess of six orders of magnitude by using the combined lasers compared with the case of the fundamental laser alone. Such a scheme can step by step accomplish the following processes: through a single H33 photon resonance transition an appropriate amount of electrons are first populated to an excited state, in which the electrons are easily ionized and subsequently accelerated by the fundamental laser; then they can recombine with the neighbouring atom, so that high-efficiency emissions of the harmonics beyond Ip 3.2Up are successfully realized.     

微小型安全密码锁

安全密码锁(safety lock)是一类用于确保要害系统安全性的装置。与普通密码锁相比，安全密码锁的功能特点是：逐位鉴别／解锁、单次试开。     

电容式RF MEMS开关自热效应的多物理场协同仿真北大核心CSCD

随着信号输入功率的升高,电容式RF MEMS开关会发生自热效应使膜片变形,引起开关气隙高度的改变,导致开关驱动电压漂移,严重影响其可靠性。由于自热效应的失效机理涉及到复杂的多物理场耦合,因此提出了“电磁-热-应力”的多物理场协同仿真方法描述其失效模式,并分析其失效机理。首先利用HF-SS软件建立开关的电磁仿真模型,得到不同输入功率下膜片的耗散功率;再以此作为热源,利用ePhysics软件建立开关的热仿真模型,得到膜片上的温度分布;然后将温度梯度作为载荷,利用ePhysics软件建立开关的应力仿真模型,得到开关的形变行为;最后,根据膜片形变所致的气隙高度变化,得到驱动电压漂移的失效预测模型。以一种具有矩形膜片结构的典型电容式RFMEMS开关为例,利用该方法得到：矩形膜片表面电流密度主要分布在膜片的长边的边缘;温度沿膜片长边逐渐降低,且膜片中心处温度最高、锚点处温度最低;膜片的热应力变形呈马鞍面形,且最大形变点发生在膜片长边的边缘处,仿真还得到0~5 W输入功率下膜片的最大形变量;并拟合出了0~5W输入功率下的开关驱动电压-输入功率漂移曲线,该曲线具有线性特征并与文献实测数据极为吻合,由此证明了该方法的有效性。     

表面等离子体子共振传感器研究谷胱甘肽过氧化物酶模拟物与底物的结合作用

采用表面等离子体子共振(SPR)传感装置,固定入射角,以波长为变量,以CCD为检测系统,用对金有较强吸附作用的谷胱甘肽(GSH)为基底膜,研究了GSH分别与谷胱甘肽硫转移酶(GST)与小分子GPX模拟酶2-位-碲桥联-β-环糊精(2-TeCD)的动力学过程,计算得GSH与GST的结合常数为2.82×106L/mol;GSH与2-TeCD的结合常数为3.92×102L/mol。结果表明:本方法可以用来评价小分子GPX模拟酶与底物的结合程度,简便快捷,不需标记样品,可以实时监测反应过程,作用后酶与底物易于分离,分离后的酶可以继续使用等优点。