研究性学习在化工原理教学中的应用

以传热中的热传导教学内容为例,介绍研究性学习在化工原理教学中的具体应用。首先教师提出问题,通过研究性作业的形式,学生分析问题并初步解决问题,教师继续引申问题,最后共同探讨总结学习成果。在教学中进行研究性学习时,教师对选题、题量、引导、总结等问题的把握至关重要。从教学效果上看,通过适当的研究性学习,学生对所学知识有较深入的理解,并获得了良好的学习方法,在研究问题的过程中提高了分析问题和解决问题的能力。     

NiS2纳米片的制备及其在非对称超级电容器中的应用

本文采用牺牲模板法,以Ni(OH)₂作为前驱体制备NiS₂. 通过对NiS₂进行XRD、EDS、BET、SEM及TEM等表征来研究NiS₂的元素组成及结构形貌. SEM及TEM结果显示前驱体及NiS₂均为纳米片结构. 电化学测试结果表明NiS₂存在着优秀的电容性能,在电流密度为1 A·g^-1时,NiS₂比电容能够达到1067.3 F·g^-1,同时具有高的倍率特性. 为了进一步探究NiS₂作为电活性材料的实用性,以NiS₂作为阳极材料,活性炭（AC）作为阴极组装成非对称超级电容器,在功率密度为0.8 kW·kg^-1,能量密度高达38.4 Wh·kg^-1,并且在3000次恒流充放电后,比电容依然保持93.7%.     

基于游标效应的增敏型光纤法布里-珀罗干涉仪温度传感器

本文介绍了一种高灵敏度光纤温度传感器.该传感器由一小段毛细管熔接于单模光纤和一段大模场光纤之间而构成串联的两个法布里-珀罗干涉仪.由于俩干涉仪具有相近的自由光谱区,因而它们的叠加光谱会产生游标效应.实验结果显示,利用游标效应解调,该传感器的温度灵敏度可从单一空气腔法布里-珀罗干涉仪的0.71 pm/℃提高到179.30 pm/℃.该传感器结构紧凑(1 mm)且灵敏度高,具有良好的应用前景.     

转台角位置基准误差对激光捷联惯导标定的影响分析

研究了利用三轴转台标定时,转台角位置基准误差对激光捷联惯导系统标定精度的影响.从理论上推导了转台角位置基准误差与激光捷联惯导系统标定结果之间的数学关系,得到以下结论:北向以及水平基准误差对陀螺仪零偏与标度因数的标定影响较小,对陀螺安装误差系数的标定影响较大,当误差角为1°时,标定误差将达到0.33×10-3 (′/s)/P;北向基准误差对加速度计标定结果的影响很小,而水平基准误差对加速度计的标定影响较大.仿真与标定实验均验证了理论分析的正确性,因此标定实验前转台的调平、对北工作是必不可少的.     

环境气体对激光诱导Al等离子体光谱的影响

调QNd:YAG脉冲激光(波长1.06μm,脉冲宽度10ns,能量42mj/pulse)烧蚀平面Al靶,在垂直靶面方向,利用光学多道分析系统(OMA),测量了激光诱导产生的等离子体发射光谱分别在环境气体为Air,N2和Ar,气压范围分别在10-2Torr,152Torr,304Torr,532Torr和760Torr下的空间分布。实验表明,随着环境气体压强的增大,光谱的空间分布被压缩,且谱线强度的峰值向靶面方向移动;在相同的气压下,Ar环境下产生的光谱强度明显大于在Air和N2环境下产生的光谱强度;在气压为152Torr的不同环境气体下,均发现光谱在离靶面很近的地方(约0.5mm～1.0mm)减小,甚至消失;在Ar环境气体下,谱线396.1nmAlⅠ的空间分布随着与靶面距离的增大,谱线位置向短波方向有约0.03nm(对应OMA探头的一个二极管阵列)的移动,而谱线394.4nmAlⅠ的移动不太明显。     

巯基葡聚糖(SDG)分离富集-原子荧光光谱法测定地球化学样品中的锡

地球化学样品中锡的测定大多采用以电弧为光源的发射光谱法,该方法为固体进样具有一定的局限性,笔者建立了采用液体进样的原子荧光光谱法测定地球化学样品中的锡弥补了前者的不足。该方法采用了三种不同的前处理过程,分别为碱熔法,酸溶加碱熔法和巯基葡聚糖（SDG）分离富集法。选择4个国家一级地球化学标准物质对碱熔法的熔剂比例、熔样温度和熔剂与样品比例等条件进行了优化,结果表明：当过氧化钠与氢氧化钠比例为5:1,熔剂与样品比例为6:1,在750℃的温度下熔样时,锡的溶出效果最好。酸溶加碱熔的条件在文章不做详述。选择3个国家一级地球化学标准物质对SDG分离富集法的过柱溶液酸度、洗脱液酸度以及洗脱液体积等条件进行了优化,得出结论：当过柱溶液酸度为1%的盐酸时锡的吸附率最高;用3mol·L-1的盐酸作为洗脱液时锡的脱附率最高,且25mL的洗脱液可以把锡完全洗脱出来。碱熔法,酸溶加碱熔法和SDG分离富集法的方法检出限分别为1.03μg·g-1、0.60μg·g-1、0.58μg·g-1,方法精密度分别为3.0%~6.0%、7.0%~9.0%、8.0%~9.0%。选择多个国家一级地球化学标准物质进行方法验证,所有样品的准确度均在90%以上。三种前处理方法均可用于地球化学样品中锡的测定。     

基于深度学习的激光熔覆层表面气孔识别研究

为了解决熔覆层表面气孔识别技术中耗时且准确度不足的问题,文章利用深度学习技术中的语义分割网络提出了基于U-net神经网络识别熔覆层表面气孔的2BNC-Unet神经网络。通过引入Batch Normalization层以及串联注意力机制(CBAM)合理部署在神经网络中,选取交并比(IoU)与Dice系数作为网络的评价指标。研究结果表明：在测试集中,2BNC-Unet网络的交并比与Dice系数分别为86.96%、86.42%,相比U-net神经网络分别提高了7.65%、4.73%。同时为了验证该网络的性能,选用SegNet、2BNC-Unet与U-net神经网络进行对比实验,结果表明2BNC-Unet的分割效果不仅优于SegNet和U-net网络,而且熔覆层表面的气孔细节能够被完整地分割。在深度学习技术中2BNC-Unet的分割速度和准确度都有了显著地提高,气孔的分割为熔覆层的性能分析提供了帮助。     

有机分子三重激发态的调控与应用

对近期有机分子三重激发态调控的研究进展进行了总结评述。控制分子的三重激发态性质,可以制备多种具有新颖性质的分子,如用于可激活光动力治疗(PDT)的光敏剂、磷光分子探针与生物标识试剂,以及可控的三重态湮灭上转换等。但目前对三重态控制方面的研究相对较少,其中的规律也很不明确。近期有文献陆续报道了使用超分子方法和共价修饰法进行的三重态调控,利用的光物理过程有单重态能量转移、三重态能量转移、电子转移等等。现有研究结果表明,三重态的调控规律与单重态的调控规律有所不同,例如:发色团的单重激发态(荧光)往往可以被光诱导电子转移(PET)所猝灭,但是在多个例子中已发现,相同发色团的三重态并不能被PET所猝灭。本文总结的研究结果及所作的分析,将对该领域的分子结构设计及后续研究起到一定的促进作用。     

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌代谢产物的常压化学电离质谱分析

本研究以721矿和745矿嗜酸性氧化亚铁硫杆菌为研究对象,采用常压化学电离质谱直接分析其代谢产物,分别考察了顶空采样( Headspace sampling)、界面采样( Interface sampling)和中性解吸采样( Neutral desorption sampling)3种进样方式对电离效果的影响。在优化条件下,常压化学电离质谱对微生物纯菌种和混合菌种的代谢产物均具有良好的分析能力,可根据获得的代谢产物指纹谱图结合主成分分析( PCA)方法和聚类分析( CA)方法区分2个放射性强弱不同区域共4类嗜酸性微生物样品,并对主要胺类、酯类等代谢成分进行串联质谱鉴定,为耐辐射微生物的相关研究提供了一种可借鉴的分析方法。     

K/Cl掺杂g-C_(3)N_(4)的制备及其光催化性能研究北大核心CSCD

采用湿化学方法制备了K/Cl掺杂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))纳米材料.以三聚氰胺、KCl作为前驱体,经过溶解、沉淀和焙烧过程,使K/Cl元素在g-C_(3)N_(4)结构上均匀分布.K/Cl掺杂的引入并不影响g-C_(3)N_(4)物相的形成,而是使样品的比表面积增加至18.36 m^(2)·g^(-1),是纯g-C_(3)N_(4)的1.7倍.利用光催化降解气态污染物来表征材料的光催化性能,结果表明,全光谱光照下CN-K/Cl-0.07的性能是纯g-C_(3)N_(4)的2.0倍.光催化性能的提升归因于K/Cl双原子掺杂,不但提升了材料的光吸收能力,而且有利于光生电子-空穴的分离.4次循环试验后,CN-K/Cl-0.07光催化降解异丙醇的性能没有明显降低,证明其具有良好的稳定性.K/Cl掺杂g-C_(3)N_(4)光催化活性高且使用性能好,将会在气体污染物降解领域产生广泛的应用.