应用CBR确定面心立方金属的表面弹性参量

首先从能量变分出发基于同时考虑应变梯度效应和表面效应的跨尺度力学理论, 推导出表面能和表面弹性本构等基本关系, 然后基于简单的准连续Cauchy-Born法则(CBR)建立一种确定表面能密度以及表面弹性参量的方法.进一步以面心立方(face-centre-cubic,FCC)金属为例, 系统地获得了常用FCC金属表面弹性参量的数值, 结果与他人应用分子动力学计算得到的结果相吻合.     

拉曼光谱和MLS-SVR的食用油脂肪酸含量预测研究

为实现食用植物油中饱和脂肪酸、油酸、亚油酸含量的快速预测,对一批纯食用油以及不同比例两两混合油共91个样品进行了拉曼光谱检测,在800～2 000 cm-1范围内,通过基于寻峰算法的自动确定支点的基线拟合方法,对获得的光谱数据进行预处理,提取八个特征峰作为拉曼光谱的特征值。以这些特征值为输入,以样品油中实际饱和脂肪酸、油酸、亚油酸含量为输出,运用偏最小二乘回归(PLS)和多输出最小二乘支持向量回归机(MLS-SVR)方法,分别建立了可以同时预测三种脂肪酸含量的数学模型,结果表明MLS-SVR方法具有较好的效果。将MLS-SVR模型的预测结果与气相色谱法结果相比较,可得到三种脂肪酸的预测均方根误差分别为0.496 7%,0.840 0%和1.019 9%,相关系数分别为0.813 3,0.999 2和0.998 1;对未知样品三种脂肪酸的预测均方根误差不超过5%。表明,拉曼光谱和MLS-SVR相结合的食用油脂肪酸含量预测方法,具有快速、简便、无损、准确等优点,为食用油脂肪酸含量分析提供了一种可行的方法。     

棘孢曲霉β-葡萄糖苷酶Ⅰ在毕赤酵母中的表达及烷基糖苷的催化合成

将来自棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus NO. F-50)的β-葡萄糖苷酶Ⅰ在毕赤酵母中分泌表达. 初步研究表明, 目的蛋白得到较好表达, 以对硝基酚-β-D-葡萄糖苷(4-Nitrophenyl-β-D-glucopyranoside, pNPG)为底物, 重组β-葡萄糖苷酶Ⅰ酶促反应的最适温度为65 ℃, 最适pH为5.0, 50 ℃下反应发酵上清液中的酶活力可达33.8 U/mL, 蛋白表达量最高可达0.388 mg/mL. 该重组酶可通过逆水解或转糖苷反应催化合成烷基糖苷. 在有机-水双相反应体系中, 初步优化了pH 值、 含水量、 葡萄糖浓度及酶量等条件. 结果表明, 在优化的反应条件下, 丁基、 己基、 辛基和癸基葡萄糖苷最大产率分别为51.4%, 28.8%, 6.9%和3.0%.     

La掺杂量对ZnO光电性能影响的第一性原理研究

采用密度泛函理论下的平面波超软赝势方法和杂化泛函理论下的模守恒赝势方法,分别计算了未掺杂ZnO和两种La掺杂浓度的ZnO模型,其中对较高La掺杂浓度的计算还设置了两种不同的掺杂位置.结构优化后,首先通过计算形成能、系统总能量和电荷布居值,对掺杂后体系的稳定性进行了分析;而后结合自旋基态能量与自旋电子态密度对掺杂体系的磁性状态进行了说明;最后通过计算得到的电子结构及吸收光谱讨论了La掺杂量对ZnO光电性能的影响.结果表明:随La掺杂量增加,ZnO体系稳定性有所降低;La掺杂ZnO无磁性,电子结构不会受到自旋能级分裂的影响;与纯ZnO相比,La掺杂ZnO的禁带宽度增大,吸收光谱蓝移,然而通过控制La浓度与掺杂方式可以有效增强La-5d与Zn-4s电子态的交换关联作用而减小ZnO的最小光学带隙,提高ZnO对可见光的吸收系数,使光生空穴-电子对有效分离的影响.     

利用冲击声辨识声源材料的特征提取

声源辨识属于环境声识别的范畴,是模式识别的一个重要研究方向。冲击声携带了大量的声源物理信息,因此利用冲击声提取特征进行声源材料辨识是提高声目标识别分类性能的重要途径。对球-板撞击物理模型合成的冲击声连续统,提出使用基函数学习法提取目标特征,同时利用短时傅里叶变换和小波包变换进行特征提取,以此为基础完成被击平板的材料识别。研究结果表明,利用基函数学习法获得的特征,对于冲击声分类的效果明显优于短时傅里叶变换和小波包变换方法,说明利用该方法进行冲击声声源材料辨识的可行性和优势。      

联合近红外参数与CT影像的椎弓根螺钉监测方法

脊柱的治疗非常重要,其中螺钉的准确植入是其内固定术的一个重要影响因素。但由于椎骨外形差异较大,很容易在螺钉植入过程中出现误植,从而引起并发症。因此,需要寻找一种准确的椎弓根螺钉植入检测与监测方法。提出了一种联合近红外参数和CT影像方法,该方法可应用于椎弓根螺钉的植入过程中,将计划植钉路径上椎骨组织的近红外参数和CT值进行研究,提高术中植钉的准确率。首先以猪椎骨为实验模型,规划手术中的典型螺钉植入路径;然后采用相关系统测量植入针道上的光谱,计算光谱分析得到最佳近红外参数,将其定义为特征因子;进一步将规划路径上的CT值与特征因子进行关联,建立三维空间CT值与近红外参数的转换模型。结果表明CT值与特征因子具有线性关系,为椎弓根螺钉植钉手术中的螺钉位置实时监测提供了参考依据,该模型可以用于螺钉植入术中监测和误植预警。论文提出的联合近红外参数和CT影像的椎弓根螺钉植入术中监测方法,为临床手术中植钉准确率的提高奠定了基础。     

拉曼光谱技术的汽油组分含量测定

为实现汽油中所含组分含量的快速测定,对93号、97号汽油,芳烃、烯烃、苯、甲醇、乙醇等几类物质,以及往汽油中添加几类物质后的410个汽油混合物进行拉曼光谱检测。将获取的原始拉曼光谱经过有效波段提取、平滑去噪、基线扣除、数据归一化等一系列预处理过程,最终提取出每个汽油混合样品光谱中所含的33个特征峰信息,依据现行的国标检测方法,以气相色谱法测定的汽油中各组分含量值为基础,结合化学计量学多重回归分析方法,建立了汽油组分含量测定模型。经过比较,使用多输出最小二乘支持向量回归机(MLS-SVR)建立的模型优于偏最小二乘(PLS)模型。MLS-SVR模型对汽油中芳烃、烯烃、苯、甲醇、乙醇测定精度均较好,预测均方根误差(RMSEP)分别为0.27%,0.30%,0.16%, 0.17%, 0.12%;相应的相关系数(r)为0.999 2,0.998 4,0.998 5,0.992 6,0.996 8。通过对未知混合汽油样品的测定,证明了该方法具有较好的推广预测精度,预测均方根误差不超过0.5%,能够满足工业中的测量需求。拉曼光谱结合多输出最小二乘支持向量机为汽油组分测定提供了一种高精确、快捷、方便的测定方法。     

飞秒时间分辨的光电子谱对苯S2态的超快动力学研究

结合飞秒时间分辨的质谱技术与时间分辨的光电子影像技术对苯S₂激发态的超快动力学进行了研究.苯分子吸收两个400 nm的光子被激发到S₂态,之后再用一个267 nm的光子对其进行探测.获得的母体离子产率随泵浦探测时间延迟的变化曲线包含了两个不同的时间寿命组分.第一个时间寿命组分(90 ± 1) fs被归纳为S₂态到S₁/S₀态的内转换过程;第二个时间寿命组分(5.0 ± 0.2) ps被归纳为S₁态的衰减过程.实验中观察到的第二个寿命组分小于早前的研究结果,这表明了在S₁态的衰减过程中还可能存在其他的过程.从时间分辨的光电子影像提取得到的光电子能谱中发现了一个新的失活过程,该过程被归结为激发态S₁的振动态与“热”三重态T₃之间的系间交叉过程.     

氧化亚铜微米晶的制备及形成机制

通过水热的方法合成出了六角星形的Cu2O微米晶,这一六角星形貌是腐蚀八面体的六个{111}面形成的,我们讨论了反应中的各个实验条件对产物形貌和成分的影响,发现浓度对产物的形貌有重要的影响,只有反应物的浓度低于一定的值时,才会形成八面体,随着反应物浓度的增加,产物的形貌会由八面体逐渐转变成了球形;氨水对产物的形貌有一定的影响,柠檬酸钠在反应中既是还原剂,又作为表面活性剂对产物的形貌有重要的影响,对形成六角星形Cu2O过程中对八面体表面的腐蚀是氨水和柠檬酸钠共同的作用。     

氟化（甲基）丙烯酸酯聚合物结构与表面润湿性

氟化（甲基）丙烯酸酯聚合物是一类新型的低表面能材料,它的氟化链段使其具有优异的疏水疏油性能,而非氟化（甲基）丙烯酸酯链段则赋予了其良好的溶解性和相容性。通过设计和控制氟化（甲基）丙烯酸酯聚合物的结构可改变聚合物表面润湿性。本文综述了影响氟化（甲基）丙烯酸酯均聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、核壳共聚物和交联网状共聚物表面润湿性的因素,通过分析聚合物的结晶度、表面元素含量、表面能和接触角讨论了聚合物结构与表面润湿性及润湿稳定性之间的关系,并给出了相关模型,为今后设计合成具有稳定表面润湿性的氟化（甲基）丙烯酸酯聚合物提供了理论依据和指导。