任意三维贮箱内液体晃动的模态分析及其等效力学模型

本文采用有限元方法建立了数值求解任意三维贮箱内液体晃动固有频率和摸态、动力特征参数的通用程序，利用ANSYS有限元前处理模块．使得程序的通用性达到最大化。通过对液体受迫晃动的结果分析，发现了三维晃动中贮箱外激励与模态响应之间的复杂关系．并且提出了建立液体受迫晃动的等效力学模型的方法。本文以油罐车充液贮箱为例，数值研究了贮箱端部不同所引起的动力学差异，给出了晃动频率和晃动质量的变化曲线。     

碳纳米管封装铁纳米粒子催化剂上CO加氢制低碳烯烃

由于石油资源的逐步枯竭,近年来费托(F-T)反应因其可以高效将煤、天然气和生物质等转化成液体燃料和高值化学品而越来越受到人们的关注。相比于Co, Ni和Ru等F-T催化剂, Fe基催化剂因其价格低廉,产物分布广而被广泛研究。以合成气直接制备低碳烯烃的F-T过程为例,铁基催化剂通常会因积碳和烧结的问题,而导致失活。因此,人们通常使用一些氧化物载体,比如氧化硅,氧化铝或者分子筛来分散并稳定铁粒子。但是这类氧化物载体通常与铁有非常强的相互作用,特别是在铁粒子较小的情况下,容易生成一些难于还原的硅酸铁和铝酸铁。而活性炭、碳纤维等惰性载体与铁的相互作用较弱,不足以稳定小的铁粒子在而反应过程中聚集。近来,我们组提出了利用石墨烯碳层封装过渡金属粒子作为催化剂,利用“穿透”的金属电子来催化反应,从而可以使活性中心和反应介质隔离,有效地增强了非贵金属催化剂的活性和稳定性。在此基础上,我们组和其他课题组的研究表明,一系列石墨烯碳层封装的非贵金属催化剂在燃料电池阴极氧还原反应,电催化析氢反应,染料敏化太阳能电池中的I3–还原反应以及催化氧化还原反应中都有着广泛的应用前景。这种材料中碳层不仅能在氧化气氛、酸性介质中保护包覆的金属,防止其被氧化或者腐蚀,还与包覆的金属有着较强的相互作用,可以促进非贵金属的电子向碳层表面的转移,有望在一些苛刻的反应条件下实现对贵金属催化剂的替代。本文进一步拓展了其在高温反应中的应用,发现豆荚状碳纳米管封装的金属铁纳米粒子在合成气制备低碳烯烃中可以有效防止金属铁纳米粒子的烧结和聚集,因此表现出优异的低碳烯烃选择性和催化稳定性。我们利用一步化学反应法合成了豆荚状碳纳米管封装的铁纳米粒子催化剂(Pod-Fe),并通过酸洗除去碳管外面裸露的铁粒子。透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)表明酸洗后铁粒子被包覆在碳管内,并且呈金属态,而酸洗前,则还有大量的氧化铁粒子分布于碳管外部(FeOx/Pod-Fe)。将酸洗前后的两个催化剂用于固定床气相F-T反应中。通过调节空速和温度考察了它们的催化反应性能,结果表明两个催化剂在不同的反应条件下都有着良好的低碳烯烃选择性。不同反应温度下,它们表现出不同的变化趋势：Pod-Fe活性随着温度的升高而缓慢增长,至380 oC都没有明显的失活现象;而对于FeOx/Pod-Fe催化剂,随着温度的升高, CO的转化率先升高,在300 oC时达最高,但随着温度进一步升高,活性迅速降低,呈现一个火山型曲线。 TEM结果发现,反应后FeOx/Pod-Fe催化剂粒子上产生了很多杂乱的碳丝,并且铁粒子有着明显的聚集长大。而Pod–Fe催化剂即使在380 oC反应后,其形貌仍然保持完好,没有积碳产生,粒子也没有发生聚集和长大。进一步在320 oC下120 h的寿命试验发现, Pod-Fe催化剂的初始活性较低,但经20 h的活化阶段,活性会先增加后略有下降,20 h后趋于稳定。而FeOx/Pod-Fe催化剂在反应初始虽然表现出较高的活性,但是随着时间进行,活性迅速下降一半以上,最后趋于稳定。同时结合反应后TEM和XRD的结果发现碳管外部裸露的铁粒子会在反应过程中形成碳化铁物种,并随着反应进行产生聚集,并伴有大量积碳,导致活性迅速下降;而碳层的包覆对于铁粒子有着很好的稳定作用,使得铁粒子能够在高温反应中保持稳定,并且没有积碳的产生。由此可见石墨烯碳层可以有效保护其包覆的金属粒子,并且能够提高其在高温反应下的低碳烯烃选择性和稳定性。此类催化剂有望在一些苛刻条件下的多相催化反应中得到广泛应用。     

飞秒激光剥蚀-多接收电感耦合等离子质谱原位微区分析青铜中铅同位素组成-以古铜钱币为例

建立了飞秒激光剥蚀-多接收电感耦合等离子质谱(fLA-MC-ICPMS)铅同位素原位微区分析方法,分别利用溶液法(SN-MC-ICPMS)和激光剥蚀法(fLA-MC-ICPMS)对15个铜(黄铜,青铜)国家标准物质进行了实验分析,测试的结果表明CuPb12(GBW02137)中Pb同位素组成非常均一,可作为以铜为基体的青铜、黄铜及铜矿中Pb同位素原位微区分析的外部参考物质。对CuPb12进行了112次fLA-MC-ICPMS Pb同位素分析测试,其加权平均值与溶液法测定的Pb同位素比值在2σ误差范围内完全一致,208 Pb/204 Pb和207Pb/206Pb比值的内部精度RSE分别小于90和40ppm,外部精度RSD分别小于60和30ppm。利用本实验室建立的fLA-MC-ICPMS分析方法对13个古铜钱币中Pb同位素进行了原位微区无损伤分析,测试结果表明,不同朝代古钱币中Pb同位素组成差异较大,即使同一朝代的古钱币其Pb同位素组成也不尽相同。     

密度依赖口袋常数下奇异物质的热力学自洽处理及其对混合星性质的影响

在MTT口袋模型的基础上采用密度依赖口袋常数,给出了奇异夸克物质的热力学关系,并用于描述奇异夸克物质及混合星内的夸克相,研究了奇异星、混合星的性质.结果表明,密度依赖口袋常数下,奇异夸克物质的压强公式中有一个附加项,而能量密度中则没有,从而保证了系统的热力学自洽性.在新的热力学关系下,奇异夸克物质的状态方程变软,相应的奇异星的引力质量和对应的半径均变小;混合星的状态方程也变软,其质量变小,而对应的半径也变小.说明经热力学自洽处理后该模型对中子星的状态方程及相应的质量-半径关系等都有显著的影响.     

镧系金属用于有机反应的研究──无水NdCl_3／萘锂体系与酮及异氰酸酯和异硫氰酸酯的反应

报道了无水ＮｄＣｌ３／萘锂体系与二苯酮、α，β－不饱和羰基化合物、异氰酸酯及异硫氰酸酯的反应。研究发现：无水ＮｄＣｌ３／萘锂体系可引发α，β－不饱和羰基化合物发生新奇的二聚环化反应得到互为异构体的环戊醇衍生物，与异氰酸酯或异硫氰酸酯反应则得到较高产率的相应的还原偶联产物草酰胺或硫代草酰胺。而在某些配体存在下，无水ＮｄＣ１３／萘锂体系与二苯酮作用时，有别于单纯的ＮｄＣｌ３／萘锂体系，反应选择性发生了明显的改变，主要得到二苯甲醇。     

94K低温下和室温下GaN基MSM紫外光探测器性能的比较

在采用MOCVD技术生长的GaN膜上制备出MSM紫外光探测器，分别在室温下和94K低温下，测量了探测器对不同光波长的响应、同一光波长下对不同偏压的响应、不同斩波频率下的响应。结果表明，在94K下响应有了很大的改善。当光波长从360nm增加到450nm时，响应下降了3个数量级，而常温下只下降两个数量级，但探测器的时间响应常数变长了。     

Isotope Dependence of Superheavy Nucleus Formation Cross Section

The dynamical process in the superheavy nucleus synthesis is studied on the basis of the two-dimensional Smoluchowski equation. Special attention is paid to the isotope dependence of the cross section for the superheavy nucleus formation by means of making a comparison among the reaction systems of ^54Re＋204pb, ^56Re ＋206Pb, and ^58Fe＋^208Pb. It is found by this comparison that the formation cross section is very sensitive to the conditional saddle-point height and the neutron separation energy of the compound nucleus. Reaction systems with lower height of conditional saddle-point and smaller neutron separation energy are more favourable for the synthesis of the superheavy nucleus.     

生物组织光传播的时域特征分析

采用蒙特卡罗方法对脉冲光在组织中传播的时域特征作了研究，并把计算结果与漫射理论的解析解作了比较，文中详细分析了组织光学特性参数与组织表面时间分辨的漫反射光分布之间的关系。结果表明：散射系影响着漫反射光强到达峰值的时间，吸收系数影响着漫反射光强在峰值之后随时间下降的速度，而ｇ因子对响应曲线的前沿影响较大，在后沿阶段基本上没有影响。     

酵母丙氨酸转移核糖核酸3′-半分子(36—76)的合成

本文报告用T_4RNA连接酶将相应于酵母丙氨酸转移核糖核酸(tRNA_y~(Ala))3′-半分子(36—76)的三个寡核昔酸大片段——10(36—45)(Ⅰ),12(46—57)(Ⅱ)和19p(58—76)(Ⅲ)——从3′-端向5′-端延伸逐个连接合成了这个tRNA的3′-半分子(36—76)。首先在供受体配比为1:1.5的情况下,采取三步连续反应,即19p(Ⅲ)的5′-磷酸化,然后与12(Ⅱ)的连接和连接反应产物的5′-磷酸化等反应,一次制备分离的方法,以70％的总得率合成了5′-磷酸化的三十一核苷酸(46—76)(Ⅳ)。然后,以(Ⅳ)作为下一步反应的供体和三倍量的10(Ⅰ)连接,以67％的产率合成了具有四十一核苷酸的tRNA_y~(Ala)的3′-半分子(36—76)(Ⅴ)。将这个合成的3′-半分子,5′-磷酸化以后,与天然的5′-半分子连接,人工半合成了tRNA_y~(Ala)整分子,经生物活力测定,这个人工半合成的tRNA_y~(Ala)具有接受[~3H]-丙氨酸、并能将接受的丙氨酸转移到蛋白质分子中去的生物活力。