乙炔电催化氧化制备草酸的机理研究

选择铂为电极电催化乙炔合成草酸,通过紫外-可见分光光度法和红外光谱法对产品进行表征,利用第一性原理计算方法探讨乙炔在催化剂Pt(111)表面的吸附情况,采用循环伏安法（CV）研究铂电极在硫酸钠溶液中氧化乙炔的电极过程,重点测定电极的稳态极化曲线并根据极化曲线推算塔菲尔斜率,结合表观传递系数及反应级数对拟定的乙炔电催化氧化制备草酸的反应机理进行验证. 实验结果表明,乙炔分子在Pt(111)面上呈平行桥键构型时吸附最稳定;铂电极在含体积分数为2%丙酮的0.4 mol·L^-1硫酸钠溶液中可将乙炔电催化氧化为草酸;反应的速率控制步骤为.     

精确计算Bingham流体圆管层流压降及速度分布规律的新方法

Bingham(宾汉)模型情况下,多采用通用公式进行圆管层流压降的解析计算,即将Bingham模型本构方程代入粘性流体圆管层流流动通用公式进行计算,仅能得到压降的解析解.新方法结合Bingham流体本构方程与运动方程,建立有关力学平衡方程,并运用代数方程的根式解理论对圆管层流流动时的非线性方程进行求解,可直接求得Bingham流体圆管层流压降及速度流核区半径的解析解,进一步可求得圆管层流速度解析解;Bingham流体圆管层流速度的直接影响因素为流量、塑性粘度和屈服值,研究发现速度流核宽度与屈服值成正比,与流量及塑性粘度成反比,且流核的宽度越大,流核区的速度越小.     

稀土尾矿砂放射性活度的测量与计算分析

准确测量并计算稀土尾矿砂的放射性活度浓度及其变化规律对制定相应的豁免标准和日后的处理处置具有重要的意义。根据选取的特征 射线,分析对比平衡与非平衡状态下铀系、钍系、锕系三个天然衰变系的总活度浓度,结合衰变链的一般动力学方程,计算总放射性活度与每个核素的放射性活度,并研究钍系各核素在平衡被不同程度破坏的情况下随时间的变化规律。结果显示,按照非平衡情况下计算得出的总α 和总β 放射性活度浓度比平衡情况下的更接近实际测量结果,此外,钍系核素在平衡被破坏后的放射性活度随时间变化情况与母体和228Ra 的初始放射性活度浓度有关,若228Ra 小于232Th,则总放射性活度在60 a再次平衡后达到最大值,为10 倍的母体活度;若228Ra 大于232Th,则总放射性活度在3.82 a 出现最大值,为4.57 倍母体活度与5.25 倍第一子体228Ra 的初始活度浓度之和。因此,可知稀土尾矿砂放射性活度已经遭到破坏,其总活度浓度应该采用非平衡情况下的几个特征核素的活度浓度共同计算得到,并且需计算分析其随时间变化出现的最大值,以此来确定是否超过相关法规标准。It is of great significance to measure and calculate rare earth tailing radioactivity for the development of appropriate standards and exemption disposal. The total activity concentration of the three natural decay series (uranium series, thorium series, actinium series) was analyzed under the equilibrium and disequilibrium state according to the selected characteristic  γ-rays. At the same time, we calculated the total activity concentration and the radioactivity for each radionuclide based on the general kinetic equations of decay chain and studied the trend of each radionuclide of thorium-series under different degrees of disequilibrium with time. The results demonstrated that the total radioactivity of and calculated in disequilibrium state was more closed to the actual measurement results compared to that in equilibrium state. In addition, the activity changes with time of thorium series in disequilibrium state are related to the initial activity concentration of the mother nuclide and 228Ra. If the activity concentration of 228Ra is less than that of 232Th, the total activity peak will be 10 times to maternal activity and appear after 60 a when the thorium series become balance again. If the activity concentration of 228Ra is greater than that of 232Th, the maximum total activity will appear in 3.82 a, and will be the sum of 4.57 times of the initial activity concentration of the mother nuclide and 5.25 times of the initial activity concentration of the first daughter 228Ra. Therefore, the rare earth tailings have been in disequilibrium state, and its total activity concentration should be determined based on the activity concentration of several  feature radionuclides. In addition, the maximum value of the activity concentration is profitable to judge whether the activity concentration is fit with relevant regulations and standards.     

Phase Transition and Critical Phenomenon Occurring in Granular Matter

We investigate the granular flow states in a channel with bottleneck by molecular dynamics simulations.Our study is restricted only on a selected key area rather than on the whole system to focus on the flow properties of a single granular state.A random force field is introduced to control the granular temperature.It is also pointed out that the flow rate in the granular flow can be correlated with the pressure,which leads us to carry out a comprehensive study similar to the classical study for general liquid-gas phase transition.Our results show that the dilute flow state and the dense flow state of the granules are similar to the gas state and the liquid state of general substances,respectively,and the properties of phase transition and critical phenomenon are also similar to those occurring in general substances.     

一种用于电子纸的电泳液的显示性能研究

用有机颜料汉沙黄(P.Y.3)、苏丹黑和合适的稳定剂为原料配制了一种性能稳定的电泳显示液.分析了此电泳显示液中颜料微粒的带电机理及其影响因素,研究了在改变电压方向时反射光谱与吸收光谱的变化及其原因,光谱分析结果表明体系中存在的各种吸附使显示效果受到局限,反射谱与吸收谱的变化在表征器件的显示特性时呈现出一致性,器件的反射光强和反射率在不同波长上有区域选择性,同时对比度也有区域选择性,这决定了在监测器件的响应时应选择的波长范围以及可利用的光源.兼顾灵敏性和测试信号强度的需求,选用峰值波长为470 nm的蓝光二极管为光源,电泳槽的厚度为0.2 mm,用荧光光谱仪监测相同周期不同幅值脉冲电压作用下颜料微粒在493 nm波长处的反射光强的变化,并由示波器记录并输出反射光强随驱动电压的变化,还结合相关理论讨论了驱动电压对器件的反射光强和对比度的影响.     

衬底对N@C60分子电子自旋共振谱的影响

N@C₆₀内嵌富勒烯是一种在量子科技领域有较高应用前景的分子。科学家们设计了一系列以内嵌富勒烯分子为基本量子单元的量子计算机模型,而构筑这样的模型具有极高的挑战。其中,由于内嵌富勒烯分子阵列的制备通常需要合适的衬底,而衬底与分子之间的相互作用会影响甚至破坏内嵌N原子的自旋信号。因此研究和理解衬底与内嵌富勒烯分子的相互作用具有重要的意义。本文制备了高质量的N@C₆₀分子,并采用扫描隧道显微镜对其在Au(111)表面的结构及电子态进行表征。通过对比N@C₆₀分子在Au(111)、Si(111)、SiO₂表面的电子自旋共振(ESR)信号随时间及其抽真空处理的变化,表明Au原子的核自旋与内嵌N原子的电子自旋的耦合作用是Au(111)表面N@C₆₀单分子层的ESR谱中内嵌N原子的信号衰减的主要原因。     

含石墨烯仿生滑液对ZrO_2陶瓷人工关节材料的润滑作用研究

为解决植入人工关节润滑不充分而引起的过早失效问题,文中制备了一种基于石墨烯的仿生关节滑液.借助氧化石墨烯拥有较好的润滑性能和透明质酸(HA)良好的生物相容性制备了水分散性较好的氧化石墨烯透明质酸(HA-GO)纳米复合材料作为仿生关节润滑液添加剂.通过核磁共振氢谱、红外光谱、热重分析、原子力扫描显微镜等对HA-GO进行了表征,并考察了其在不同分散介质中的分散性和稳定性.将HA-GO加入到HA基础溶液里配制成HA+HA-GO人工关节润滑液,系统考察了石墨烯基仿生关节液对ZrO_2陶瓷人工关节材料的减摩抗磨作用,结果显示HA+HA-GO仿生关节液具有明显的减摩抗磨性能且具有良好的生物相容性.     

中低压工况下几种典型油封的性能试验研究

为考察旋转油封在中低压工况下的性能,以TC、TCG、耐压TCV、有支撑环的TCGZ四种典型在役油封为试验对象,以YH-15航空液压油为密封介质,在轴转速600~8 000 r/min、油压0~0.2 MPa的工况范围内,试验测试了上述四种油封的摩擦扭矩和摩擦界面附近轴端平面温度.结果表明:摩擦扭矩随转速的变化规律与油封结构及油压有关;TC在中低压工况下性能欠佳,其摩擦扭矩及轴端面温度对油压的变化较为敏感;TCV的唇口短而厚,其耐压性较好,不同油压下所测性能参数较稳定;油压对TCG的摩擦扭矩及轴端面平均温度影响最大;因支撑环能承担部分油压,与TCG相比,油压对TCGZ的摩擦学性能及温度的影响明显减弱,但与TCV相比,其耐压性能仍有待提高.     

稀土配合物的配体PNIPAM塌缩诱导配位键断裂

通过一系列化学反应合成得到了Eu(ally-DBM)₃-2TPPO和PNIPAM形成的大分子水溶性发光配合物. 本文通过TGA、GPC、HNMR表征复合物的结构,并研究了配合物在水溶液中的荧光热响应性. 研究发现,PNIPAM在低临界溶解温度以上塌缩引起配位键断裂,导致Eu³⁺的荧光减弱和配体荧光增强. 当温度降低时,发现Eu³⁺的荧光增强,配体荧光相应减弱. 推断当温度降低时配体再次与铕离子重新配位,并通过红外光谱进一步证实了. 这种配合物的荧光热响应性具有可逆性,可用作分子探针应用在生物成像方面和研究PNIPAM塌缩.     

多个玻色库下的自旋压缩动力学

本文分析了一个具有交换对称性的N量子比特系综中的自旋压缩动力学问题,这些量子比特相互独立且分别与各自独立的和等价的多个玻色环境相互耦合。研究发现,非马尔科夫特性和玻色库个数在自旋压缩中起着重要作用。为了抑制环境退相干,我们还讨论了弱测量方法对自旋压缩的影响,得到一些有意义的结果。