First fundamental problems of anisotropic elastic plane weakened by periodic collinear cracks

Using the method of complex functions, we discuss the first fundamental problems of an anisotropic infinite elastic plane weakened by periodic collinear cracks and with periodic boundary loads on both sides of the cracks. This problem was considered by Cai [Engineering Fracture Mechanics 46（1）, 133-142 （1993）]. However, the previous method is imperfect. Therefore, the results are incorrect. Here, we revise the method and give a correct solution.     

Ag/TiO2中空纳米纤维光催化材料的制备及表征

以棉花纤维为模板制备了银掺杂的TiO₂中空纳米纤维光催化材料, 利用热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、Zeta电位、紫外-可见光谱(UV-Vis)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对该材料的形貌、晶体结构、银的状态等特性进行了表征. 以亚甲基蓝(MB)的脱色降解为模型反应, 考察了银掺杂的样品Ag/TiO₂在不同光源下的光催化性能. 结果表明, 所制得的Ag/TiO₂材料保留了棉花纤维的形貌, 且表面带有大量的负电荷|该Ag/TiO₂材料在太阳光条件下的光催化性能显著高于同条件下TiO₂和同材料在紫外光条件下的, 如Ag/TiO₂在太阳光下1.5 h可使MB溶液的脱色降解率在95%以上, 在TiO₂上2.5 h时不足60%, 低于Ag/TiO₂上0.5 h的结果|在紫外光条件下Ag/TiO₂ 3 h时脱色降解率仅为35%. 连续重复使用5次时Ag/TiO₂仍能保证MB溶液的脱色降解率在90%以上|该纤维光催化材料易于离心分离去除、再利用. 因此, 以棉花为模板制备的Ag/TiO₂中空纳米纤维催化材料是一种无能耗、无污染、高活性的绿色环保型光催化材料.     

磁场、多孔性和各向异性动脉壁有多处狭窄段时对血液流动的影响

建立一个血液流动的数学模型:多孔介质在磁场作用下,血液流过一段有多处狭窄段的弹性动脉;用一个各向异性的弹性圆柱形管道模拟动脉,用粘性不可压缩的导电流体表示血液,动脉有轻微的局部性狭窄,形成一段内腔局部变窄的动脉,并完成该模型的数学分析．详细阐述了血管壁参数对血液流动的影响,参数包括纵向和圆周向的粘弹性应力分量Tt和Tθ、血管壁的各向异性度γ、血管及其周边结缔组织的总质量M、完全栓管中粘性约束的贡献C和弹性约束的贡献K,并用图形表示壁面剪切应力的分布、径向和轴向的速度等．还研究了狭窄形状参数m、渗透率常数κ、Hartmann数Ha和血管狭窄区的最大高度δ,对血液流动特征的影响．研究表明,流动受到周边结缔组织（动脉壁运动）的影响式微,血管壁的各向异性度,是确定动脉材料的一个重要指标．进一步发现壁剪切力分布,随着Tt和γ的增加而增加,随着Tθ,M,C和K的增加而减少．壁面剪切应力分布的传播,以及壁面处阻力阻抗的传播,栓管与自由管相比要低得多;狭窄段咽喉处的剪切应力分布特性,完全栓管和自由管正相反．靠近中心线的俘获区大小,随着渗透率κ的增加而增大;随着Hartmann数Ha的增加而减小．最后,狭窄段非对称时,逐渐形成俘获区;狭窄段对称时,不出现俘获区,各向同性自由管（无初始应力）中俘获区的大小,比完全栓管中的小得多．     

氯乙基亚硝基脲烷化碱基导致DNA单链断裂的机理研究

采用密度泛函理论(DFT)和MΦller-Pleset微扰理论(MP)方法对氯乙基亚硝基脲(CENUs)烷化DNA碱基导致单链断裂的机理进行了研究. 对包括CENUs的分解、DNA碱基的烷化、糖苷键的水解、脱嘌呤位点的开环以及最终导致单链断裂的磷酸二酯的消除在内的多步反应过程进行了探讨. 在B3LYP/6-31++G**水平上对各驻点(反应物、中间体、过渡态和生成物)进行了全几何结构优化; 为了模拟细胞环境, 采用自洽场连续极化模型(CPCM)在相同计算水平上对各驻点进行了水相中的单点能计算或全几何结构优化. 分别在B3LYP/6-31++G**和MP2/6-311++G**水平上绘出反应势能曲线, 结果显示, 在整个反应过程中, 磷酸二酯的消除反应能垒最高, 而氯乙基重氮盐离子烷化DNA碱基的反应能垒最低. 理论分析结果表明, CENUs 一旦分解便很容易烷化DNA碱基, 随后生成的氯乙基化鸟嘌呤会迅速从DNA链上脱去, 尽管如此, 脱嘌呤位点最终导致DNA单链断裂的一系列反应则是一个缓慢的过程, 这与断链反应的动力学实验结果相符合.     

FCI结构及其电导率对MHD效应影响实验研究

实验研究了通道插件(FCI)压力平衡孔(PEH)和压力平衡狭缝(PES)结构、绝缘和非绝缘材质对磁流体动力学(MHD)效应的影响,结果表明：带PEH或PES、绝缘或非绝缘材质的FCI产生的流速分布有很大的差异;对MHD压降而言,FCI结构PEHs或PES差异的影响大于FCI绝缘或非绝缘材质差异引起的影响;对流速分布而则刚好相反。二次流引起的局部流速骤增的MHD效应(简称为S-MHD效应)对控制管道内流速分布和降低MHD压降有作用,这些实验结果为弄清FCI的MHD效应机制和液态金属包层设计提供了实验认知与有价值的参考。     

Lie symmetries and conserved quantities for a two-dimensional nonlinear diffusion equation of concentration

The Lie symmetries and conserved quantities of a two-dimensional nonlinear diffusion equation of concentration are considered. Based on the invariance of the two-dimensional nonlinear diffusion equation of concentration under the infinitesimal transformation with respect to the generalized coordinates and time, the determining equations of Lie symmetries are presented. The Lie groups of transformation and infinitesimal generators of this equation are obtained. The conserved quantities associated with the nonlinear diffusion equation of concentration are derived by integrating the characteristic equations. Also, the solutions of the two-dimensional nonlinear diffusion equation of concentration can be obtained.     

分叉问题及其数值方法

本文综述了分叉问题的数值方法近年来的发展,特别介绍了笔者在这一方向上的新工作,文末给出了两个应用例子。      

氧化锌晶体生长基元模拟

本文利用Hyperchem分子模拟软件对氧化锌晶体生长基元Zn(OH)42-进行了系统的模拟.通过模拟分析生长基元的结合方式,提出了生长基元的结合规律.结果表明:Zn原子数(生长基元)与共用O原子数(O桥)的比例越大所形成的络合物越稳定;当分子中Zn原子和共用O原子比例一定时,羟基数目越少则越稳定.并且通过计算机模拟生长基元直线状结合情况解释了单晶ZnO纳米线状或纳米棒状的结构很难在实验中获得的原因.     

教学杂谈

简要介绍笔者在几十年教学中的一些体会. 概略说 来不外乎做好知识储备上的准备, 在教学上要有轻有重,在教学方法上要充分尊 重学生的主动性,提高他们学习的兴趣.     

用表面等离子体子共振传感器测定人心肌肌钙蛋白I的研究

采用自组装表面等离子体子共振(SPR)传感装置,固定入射角,以波长为变量,以CCD为检测系统,用对金和抗体均有较强吸附作用的葡萄球菌A蛋白作为基底膜,观测了人心肌肌钙蛋白I的抗体和抗原之间免疫反应的动力学过程,并进行了人心肌肌钙蛋白I的定量测定.结果表明,人心肌肌钙蛋白I的浓度在5.0～50μg/L范围内与传感器的响应值呈线性关系.