高温共电解H2O/CO2制备清洁燃料

高温共电解(high temperature co-electrolysis,HTCE)H2O和CO2技术是一种很有前景的清洁燃料制备和CO2减排新技术。该技术可利用可再生能源或核能提供的电能和高温热,通过高温固体氧化物电解池(solid oxide electrolysis cell,SOEC)将H2O和CO2共电解生产合成气(H2+CO),再将制备的合成气用于生产各种液态碳氢燃料。本文详细介绍了利用高温固体氧化物电解池共电解H2O和CO2制备合成燃料的基本原理、发展历程和目前世界各国的研究进展,对该技术的优势和特点进行了分析,并对该技术在关键材料、反应机理等方面存在的问题进行了总结和讨论,最后对其在新能源技术领域的应用前景作了展望。     

原子尺度研究固体氧化物池氧电极中氧迁移规律

固体氧化物燃料电池（SOFC）和固体氧化物燃料电解池（SOEC）作为新一代的能源转化装置,凭借其清洁、高效的能源转化优势,非常具有技术吸引力。为了将SOFC和SOEC商业化,操作更加持久、高效和经济,中低温的运行温度成为当前国际上研究的主要方向,其中提高氧电极材料的氧还原反应/氧析出反应（ORR/OER）活性是研究的关键。本文主要阐述了原子尺度分子模拟分析和原位实验测试表征对混合离子电子导体氧电极材料中氧迁移规律和传输机理研究的重要作用,推进传统材料向新型氧电极材料和结构的发展;归纳和综述了近期热点的混合离子电子导体（MIEC）氧电极材料、相应的离子传输路径、各向异性结构及晶格动力学;介绍了当前采用的先进研究手段和方法,并重点介绍了原位X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子光谱（AES）探测材料的表面化学组成和结构,原位的方式可以将致密薄膜中几纳米到十几纳米的结构可视化,在原子层面上研究氧电极材料中带电缺陷的形成和迁移;并基于原子尺度的密度泛函理论（DFT）计算和近期分子动力学模拟（MD）的研究进展对传统材料和新型材料中的氧迁移机理进行解释和分析。最后,简要综述了清华大学核研院在固体氧化物池氧电极方面的研究进展。     

含氮杂环化合物萃取分离三价锕系与镧系元素

乏燃料后处理中的三价锕系和镧系元素分离是“分离-嬗变”过程的主要环节,对于建立先进核燃料循环具有重要意义。然而,三价锕系和镧系元素结构与性质非常相似,实现二者的分离一直都是分离科学研究领域的难题。溶剂萃取法是三价锕系和镧系元素分离的基本方法之一,而运用含硫、氮等软配位原子的萃取剂则是实现分离的关键。在众多的萃取剂中,含氮杂环化合物因其优良的萃取分离能力,同时符合CHON原则而利于实现废物最小化,近年来引起了广泛的研究兴趣。本文综述了国内外研究报道的典型含氮杂环类三价锕系和镧系元素分离萃取剂,包括三联吡啶、TPTZ、BTP、BTBP以及以TPEN为代表的氮杂环取代胺类萃取剂,对其分离能力、稳定性等性能进行了比较,对萃取机理以及影响其萃取能力的因素等亦进行了说明,并对萃取剂的后续设计、改进提出了参考性建议。     

光学透视式头戴显示设备标定结果量化评价分析

精确的注册是光学透视式头戴增强现实显示系统的核心技术,而光学透视式头戴显示设备的精准量化标定是精准注册的基础。为了实现对标定结果精准程度的衡量,结合光学透视式头戴显示设备的显示特性,提出了一套量化虚实匹配程度的用户评价方法。与传统方法相比,方法对不同用户的视觉反馈信息进行量化分析,克服了在标定结果评价上无法量化虚实配准效果的困难。进一步以导引插线的增强现实场景直观地评价了用户可接受的虚实匹配场景精细程度。实验结果定量地给出了用户对标定结果精度的评价,给增强现实场景设计提供了参考。     

均质Reuleaux多边形平板转动惯量的求解

Reuleaux多边形是一类特殊的等宽曲线.以Reuleaux三角形为例,介绍两种求解转动惯量的方法,并推广到任意Reuleaux多边形转动惯量的求解.另一方面,基于转动惯量的基本定义的高精度的数值积分结果,印证了解析方法的正确性.     

N-异壬酰基-N＇-取代芳基硫脲的简便合成、晶体结构及生物活性

在无溶剂条件下,以固体光气、异壬酸、硫氰酸钾以及芳胺为原料进行一系列反应,简单、快速、高效地合成了一系列N-异壬酰基-N＇-芳基硫脲类衍生物.其结构经IR,^1HNMR,^13CNMR进行了表征.用X射线单晶衍射测定了化合物4g的晶体结构,该化合物为单斜晶系,P2（1）/n空间群,晶胞参数为：a=1.4365（4）nm,b=0.7979（2）nm,c=1.5521（4）nm,β=94.814（4）°,V=1.7726（8）nm^3,Dx=1.264Mg·m^-3,Z=4,F（000）=720,μ=0.200mm-1,R=0.058,wR=0.231.化合物4g晶体结构表明,该硫脲分子通过分子间氢键和分子间作用力形成了无限延伸的层状结构.初步生物活性试验结果表明,该系列部分化合物对油菜幼苗的生长具有一定的生长调节作用.     

5-(2-芳氧甲基苯并咪唑-1-亚甲基)-1,3,4-噁二唑-2-硫酮的合成、 晶体结构及生物活性研究

以2-芳氧甲基苯并咪唑-1-乙酰肼类化合物为原料在微波辐射条件下合成了10种尚未见文献报道的5-(2-芳氧甲基苯并咪唑-1-亚甲基)-1,3,4-噁二唑-2-硫酮衍生物, 化合物结构经 IR, 1H NMR, 13C NMR 和元素分析进行了表征. 6a 晶体结构表明, 该化合物通过分子间氢键自组装成了沿b轴无限延伸的一维链状超分子结构, 属于单斜晶系, P21/c空间群, a＝11.5484(13) Å, b＝16.5319(19) Å, c＝11.3595(14) Å, β＝108.755(2)°, Z＝2, V＝2053.6(4) Å3, Dx＝1.328 g/cm3, F(000)＝860, µ＝0.19 mm－1, R＝0.060, wR＝0.196. 初步生物活性试验结果表明该系列部分化合物对油菜幼苗的生长具有明显的生长调节作用, 并对枯草杆菌具有一定的抑制作用.     

5-(2-芳氧甲基苯并咪唑-1一亚甲基)-1,3,4-噁二唑-2-硫酮的合成、晶体结构及生物活性研究

以2-芳氧甲基苯并咪唑-1-乙酰肼类化合物为原料在微波辐射条件下合成了10种尚未见文献报道的5-(2-芳氧甲基苯并咪唑-1-亚甲基)-1,3,4-噁二唑-2-硫酮衍生物,化合物结构经IR 1H NMR,13C NMR和元素分析进行了表征,6a晶体结构表明,该化合物通过分子间氢键自组装成了沿b轴无限延伸的一维链状超分子结构,属于单斜晶系,P21/c空间群,a=11.5484(13)A,6=16.5319(19)A,c=11.3595(14)A,β=108.755(2)°,Z=2,V=2053.6(4)A3,Dx=1.328 g/cm3,F(000)=860,μ=0.19 mm-1,R=0.060,wR=0.196.初步生物活性试验结果表明该系列部分化合物对油菜幼苗的生长具有明显的生长调节作用,并对枯草杆菌具有一定的抑制作用.     

用亚铁氰化钛钾交换Cs+的传质模型及实验验证

用亚铁氰化钛钾无机离子交换剂从硝酸铯溶液中交换Cs ,采用静态法得到的离子交换等温线和采用浅床技术得到的总传质系数,并利用传质单元法建立了亚铁氰化钛钾交换Cs 的传质经验模型,从交换区角度对该模型进行了柱实验验证。从交换区高度和交换区内固相Cs 浓度分布两方面进行比较,模型预测值与实验测定值符合较好。这一结果表明:(1)所建立的传质模型可以用于相应条件下亚铁氰化钛钾交换Cs 的传质计算。(2)对工程设计计算连续逆流密实移动床的床高,采用传质单元法或者交换区法都是可行的。     

水溶性氧杂酰胺类化合物的合成及表征

以二甘醇为原料, 经氧化得到的二甘酸, 通过氯代或缩合反应得到中间体酰氯和酸酐, 二烷基胺在吡啶催化下与酰氯或酸酐发生胺解反应, 合成出系列水溶性氧杂单酰胺及氧杂双酰胺, 包括N,N-二烷基-3-氧杂-戊酰胺酸系列和N,N,N'N'-四烷基-3-氧杂-戊二酰胺系列(烷基包括甲基、乙基和丙基). 用IR和¹H NMR对合成的目标产物进行了表征.