Pt-SDB疏水催化剂的研制

基于液相水-氢同位素催化交换的疏水催化剂研究已有近30年历史。从所报道的资料来看，目前用于重水提氚工艺中相转移的疏水催化剂主要集中在Pt-C-PTFE和Pt-SDB两类材料上。前者疏水性好，耐辐照稳定性好，后者催化活性好，但催化剂耐辐照稳定性稍差。拟在特制的SDB疏水材料上制备出催化活性好，性能稳定，满足使用要求的Pt-SDB疏水催化剂。     

四磺基钴酞菁/MCM-41的制备、表征及其催化性能

将四磺基钴酞菁（CoTSPc）通过共价结合连接在氨基化的介孔分子筛MCM-41孔道壁上，制成负载酞菁催化剂，对其进行了X射线衍射（XRD）和红外分析，并研究了其对巯基乙醇的催化氧化反应动力学．结果表明，负载酞菁催化剂有优良的催化性能，在液相反应过程中扩散阻力较小．这种负载催化剂有酶催化特点，即遵循米氏动力学规律，米氏常数Km为0．015mol／L．反应完成后，通过沉淀即可从反应体系中分离，解决了酞菁催化剂无法回收利用和对环境造成新的污染的问题．在工业生产和环境保护方面有着良好应用前景．     

含氚废气净化系统研制

在中子发生器的运行过程中，会释放一定量的氚，为对使用中产生的含氚废尾气进行净化处理，必须研制—套废氚净化处理系统。该系统的研制包括工艺流程设计、流程中各主要反应器的设计及自动控制功能设计等方面。     

Generation of Ultrashort Light Bullets in Dispersive Kerr Media Using the Fourth—Order Dispersion—Dependent Spatiotemporal Instability

A new method for generation of a train of ultrashort pulses or a sequence of ultrashort light bullets is proposed. This method is based on the fourth-order dispersion-dependent spatiotemporal instability in dispersive Kerr media. The repetition-rate of the generated bullets can be made quite large by increasing the corresponding spatial modulation frequency locating in the new instability region resulted from fourth-order dispersion.     

Generation of the cascaded fifth-order nonlinear phase shifts with femtosecond pulse

Due to group velocity mismatch, the generation of the cascaded fifth-order nonlinear phase shifts with femtosecond pulse will inevitably cause the severe pulse distortion. By theoretical study and numerical simulations, we show that undistorted femtosecond pulse which is impressed the cascaded fifth-order nonlinear phase shifts can be obtained at large values of the phase mismatching △κL.     

原位红外光谱法研究中孔炭限域钌纳米催化剂的形成机理（英文）

炭载金属纳米催化剂广泛应用于精细化学品加氢反应及燃料电池等许多领域.炭载体因具有较高的表面积、易于调控的表面化学官能团以及特有的耐酸耐碱等性质而经常用作负载型金属催化剂的载体.但是相对于氧化物载体,炭载体表面较为惰性,与金属纳米粒子的相互作用较弱,采用后引入金属前体,如沉淀-沉积法和浸渍法等方法制备的催化剂,在液相和高温反应条件下,金属纳米粒子易流失和烧结.因此制备高稳定性的炭负载金属纳米催化剂仍是多相催化剂制备领域的一个重要课题.随着新型炭材料的出现及纳米孔材料制备科学的发展,极大丰富和推动了炭载金属催化剂制备方法的发展.近年来,通过炭热还原法即在制备中孔炭的过程中引入金属前体,一步制备炭载金属催化剂已经成为炭载金属催化剂的一个新的制备方法.此法制备的催化剂通常具有金属纳米粒子分散均匀、炭和金属活性中心之间的作用力强、热稳定性好、炭载体对负载金属纳米粒子具有限域作用等诸多优点,而且在诸多催化反应中具有优异的催化性能.例如本课题组曾以RuCl_3/SBA-15为硬模板,采用原位碳热还原法制备了Ru-OMC催化剂,它在液相苯环加氢、合成氨及费托合成反应中均具有优异的催化性能及稳定性,但是对于中孔炭中均匀分散的钌纳米颗粒形成的机理尚不清楚.基于此,本文采用原位的红外光谱结合热重表征技术对sucrose-RuCl_3/SBA-15炭化过程钌物种的形成过程及机理进行了研究,探讨了蔗糖在炭化过程中对高分散钌纳米颗粒形成过程的稳定机制.研究发现,尽管经历了高达850 oC的高温炭热处理,所得Ru-OMC催化剂中钌纳米粒子仍然可以均匀分散,钌粒径在1-2 nm之间.同时,由于这种方法中钌前体预先负载在SBA-15载体表面,在炭化过程中,钌纳米粒子可以均匀地分散在模板氧化硅和形成的炭骨架之间的界面上,去除氧化硅模板后,钌纳米粒子可以更多的暴露在中孔炭的孔道内侧,因而具备更好的催化剂性能.通过对sucrose-RuCl_3/SBA-15炭化过程中原位红外光谱表征发现,Ru~(3+)在炭化过程中逐步被还原,并和具有含氧官能团的炭前体形成类金属羰基配合物Ru(CO)x.这种配合物的生成可以有效抑制钌纳米粒子在热处理过程的迁移乃至长大,因而对得到均匀分散的钌纳米粒子具有至关重要的作用.同时Ru(CO)_x周围刚性的氧化硅模板和碳骨架可以有效地防止钌纳米粒子在高温处理过程中烧结和团聚.对sucrose-RuCl_3/SBA-15炭化中间体的X射线光电子能谱表征进一步证明了Ru~(3+)在350 oC之前即可被还原,钌的3p轨道结合能发生了位移,说明钌和炭载体之间具有较强的相互作用.该结果可为炭载贵金属催化剂的调控制备及高活性纳米催化剂的形成机理研究提供一定的参考.     

裂解气相色谱-质谱法研究壬酸香草酰胺的热裂解

采用在线热裂解/气相色谱-质谱联用技术(Py/GC-MS)对壬酸香草酰胺(PAVA)的热裂解行为进行了研究,在氦气氛围中考察了不同裂解温度和裂解时间对PAVA裂解的影响,通过GC-MS对裂解产物进行定性和半定量分析。结果表明,随着裂解温度的升高,PAVA裂解率快速提高,裂解产物也进一步增多,当裂解温度达到700℃以上时,可裂解出壬酰胺、2-甲氧基-4-甲基苯酚、1-己烯、壬基腈、壬醛等14种产物。同一温度下随着裂解时间的延长,PAVA的裂解率逐步升高,裂解产物发生了进一步的裂解。根据热裂解产物及主要裂解产物的含量变化,初步推断了PAVA的裂解规律。     

聚龙一号装置上首次铝套筒Z箍缩X射线背光照相实验

在聚龙一号脉冲功率装置上首次完成了对带正弦扰动铝套筒Z箍缩的X射线背光照相实验。实验采用千焦耳激光器（1053 nm, 1 kJ, 1 ns）驱动固体靶材产生X射线, 然后利用基于球面晶体的单色背光照相技术以及直接点投影背光照相技术, 成功观测到约7.5 MA电流驱动条件下, Z箍缩铝套筒的外边界不稳定性发展情况。该实验验证了在聚龙一号装置上联合千焦耳激光器开展X射线背光照相实验的能力, 为后续精密Z箍缩物理研究奠定了基础。     

0.1 Hz 800 kA驱动源模块研制北大核心CSCD

介绍了面向Z箍缩驱动聚变裂变混合堆(Z-FFR)能源的重复频率800kA快上升沿的线性变压器驱动源(LTD)模块的设计和测试。LTD模块由34组RLC电路组成,每组包含2台100kV/40nF脉冲电容器、1个多间隙气体开关和非晶磁芯。研制的模块可以在匹配水电阻负载上以0.1 Hz的重复频率输出上升沿约100ns的800kA的电流脉冲。采用了一个高压触发信号来触发整个模块的新触发方式,将外触发信号通过模块内布置的角向传输线等网络同时到达并触发所有的高压开关,实验结果表明采用一路140kV、25ns前沿的触发脉冲可以可靠地触发整个模块。为了保证LTD模块每10s输出一个80kV/800kA的电流脉冲,非晶磁芯的去磁复位采用了一个5.2kA、脉宽30!s的电流脉冲,其运行频率为0.1 Hz。模块采用的多间隙气体开关运行寿命超过10 000次,其抖动小于3ns。     

具有垂直磁各向异性的TbCo／Cr非晶磁化膜

采用不加偏压的磁控溅射方法,制备了具有垂直磁晶各向异性的TbCo/Cr非晶垂直磁化膜,并且就Cr底层对TbCo膜磁性能的影响进行了研究。研究发现TbCo磁性层的厚度以及Cr底层的存在都会影响TbCo薄膜磁晶各向异性能的大小。对于厚度为120 nm,并且带有180 nm厚度Cr底层的Tb31C69薄膜而言,其磁晶各向异性能高达4.57×106 erg·cm-3,而对于同样厚度的Tb31C69薄膜,当它没有带Cr底层时,其磁晶各向异性能只有3.24×106 erg·cm-3。扫描电镜的观测结果表明,带有Cr底层的TbCo薄膜具有柱状结构。正是TbCo薄膜内的柱状结构导致了其磁晶各向异性的增强。