Nafion膜在直接甲醇燃料电池中的应用及改进

Nafion质子交换膜性能优越,广泛应用于固体聚合物燃料电池中,但因存在甲醇渗透问题,使其在直接甲醇燃料电池中的应用受限制。本文讨论了Nafion质子交换膜的物质传输机理,侧重介绍甲醇分子的渗透机理,综述了基于降低甲醇渗透率而对Nafion膜所做的改进性研究和几种具有应用前景的替代膜。     

食用天然色素密蒙黄稳定性分析研究

研究了食品中常见的几种金属离子Na^ 、Cu^2 、Al^3 、Fe^3 、Sn^2 和维生素C、苯甲酸等食品添加剂对食用天色色素密蒙黄稳定性的影响,并对色素的耐碱性和耐热性进行了探讨,结果表明其性能稳定。本研究为密蒙黄色素的开发应用提供了依据。     

稳定逼近Laplace算子与二阶混合偏导数的Lanczos方法

考虑由未知二元函数的近似值计算其Laplace算子与二阶混合偏导数的问题,给出稳定逼近Laplace算子与二阶混合偏导数的两类Lanczos方法,其逼近精度分别为O(δ~(1/2))和O(δ~(2/3)),其中δ是近似函数的误差水平.     

酚氧基联烯基醚单体的原子转移自由基聚合研究

以具有较高活性的酚氧基联烯基醚(POA)和对叔丁基酚氧基联烯基醚(t-BuPOA)为研究对象, 研究了不同引发 剂/配体体系对其原子转移自由基(ATRP)聚合行为的影响. 发现在2-溴代丙酸甲酯/溴化亚铜/4,4’-二庚基联吡啶(2-MBP/CuBr/dHbpy)和对甲苯磺酰氯/溴化亚铜/三-(N,N-二甲基氨基乙基)胺(p-TsCl/CuBr/Me6TREN)两种ATRP反应体系中, POA的聚合都遵循ATRP反应的机理.     

预制缺陷对花岗岩层裂破坏的影响

利用50 mm杆径的霍普金森压杆装置对完整和预制缺陷花岗岩试样进行层裂破坏实验,并采用高速摄像仪记录了试件层裂破坏的全过程。通过理论分析,计算了半正弦波加载情况下完整杆可能的初始层裂位置。高速摄影结果显示,预制缺陷对初始层裂位置具有一定影响,层裂一般发生在预制缺陷处。结合PFC2D（particle flow code in two dimensions）数值模拟进一步发现,初始层裂位置受到预制缺陷和反射拉伸波上升沿的影响,反射拉伸波上升沿越长,初始层裂越可能发生在预制缺陷处,反射拉伸波上升沿越短,初始层裂位置发生在预制缺陷处的可能性则相对越小。     

采用优化的DFTB参数对铜(111)表面碳二聚化的分子动力学研究

针对铜表面化学反应,我们发展了一套铜-碳体系的密度泛函紧束缚(DFTB)参数。测试结果表明这套参数可以很好的描述吸附铜或碳原子前后铜表面的几何结构和能量。基于这套参数,我们对Cu(111)表面的碳二聚化过程进行了分子模拟研究。即使在高温下,直接的分子动力学模拟也很难观察到碳二聚体的形成。这是因为高温下铜表面显著的结构弛豫一定程度上阻止了二聚化。为了研究高温下铜表面碳二聚化的机理,我们进行了赝动力学模拟。发现在二聚化的过程中,碳原子形成C-Cu-C桥状结构以后,会绕中间Cu原子转动,最后形成碳二聚体。1300 K下碳二聚化的自由能垒约0.9 eV。     

利用牛顿环装置测量平玻璃折射率

在牛顿环实验装置半透半反镜和移测显微镜物镜之间垂直光路位置放置待测平玻璃,改变平玻璃倾角,使干涉条纹产生水平位移,测量水平位移和倾角之间的关系,通过数据拟合测出平玻璃折射率的大小.该方法的关键是平玻璃倾角和水平微小位移的准确测量.实验中充分利用实验室现有条件组装角度测量仪测量倾角,利用牛顿环高精度移测显微镜以干涉环为参照读取微小位移,实现了对折射率较高精度的测量.     

正交设计试验优化高速逆流色谱分离制备玛咖中芥子油苷的条件

基于高速逆流色谱（HSCCC）技术从玛咖中分离制备出两种芥子油苷,苄基芥子油苷（glucotropaeolin, GTL）和甲氧基苄基芥子油苷（glucolimnanthin, GLI）。使用正交设计试验对分离条件进行优化,采用高分辨质谱对制备的组分进行鉴定,采用高效液相色谱法（HPLC）对组分进行定量分析。确定了两个组分GTL与GLI的HSCCC最佳分离条件：溶剂系统为正丁醇-乙腈-200 g/L硫酸铵溶液（1:0.5:2.4, v/v/v）,上相为固定相,下相为流动相,流动相流速2 mL/min,主机转速900 r/min,从玛咖根粗提物中一次性分离得到157.72 mg/kg纯度为97.9%的苄基芥子油苷和31.93 mg/kg的甲氧基苄基芥子油苷,固定相保留率达57.6%。该方法成本低,简便易行,样品损失量小,可大量循环进样制备。     

重力场流分离系统中载液及流速条件对分离的影响

重力场流分离作为最简单的一种场流分离技术,常用于分离微米级颗粒。选择两种不同粒径(20 μ m和6 μ m)的聚苯乙烯(PS)颗粒作为样品,通过改变载液中叠氮化钠浓度、混合表面活性剂的比例及载液流速,利用自行设计生产的重力场流分离(gravitational flow field-flow fractionation, GrFFF)仪器,对颗粒混合样品进行分离,得到了相关谱图与数据,考察了这3种因素对分离效果(保留比(R)、塔板高度(H))的影响。结果表明:20 μ m PS颗粒的R值均大于6 μ m PS颗粒的R值,H值均小于6 μ m颗粒的H值;PS颗粒的R值与H值均随着载液中叠氮化钠浓度的增加而增加;但随着载液流速的增加,R值增加,H值减小。该研究为GrFFF系统的开发及应用提供了重要的参考价值。     

基于BODIPY衍生物的氟离子荧光比例探针的研究

利用有机合成中Si-O键受氟离子（F-）作用断裂形成O-的机理,开展了以荧光染料BODIPY-PhOSi作为荧光探针检测溶液中的微量氟离子的研究。BODIPY-PhOSi受氟离子作用形成BODIPY-PhO-,引起荧光强度变化,从而达到检测微量氟离子的作用。实验通过有机反应合成了荧光探针BODIPY-PhOSi,然后采用荧光光谱仪进行低浓度溶液中微量氟离子滴定实验,得到不同浓度氟离子的荧光光谱曲线,谱图分析表明荧光探针BODIPY-PhOSi对氟离子的响应呈比例比色型,通过数据计算得到荧光探针的最小检测限,在对比实验中氟离子检测表现出了良好的选择性。