Hydrogen storage in BC3 composite single-walled nanotube:a combined density functional theory and Monte Carlo investigation

This paper applies a density functional theory(DFT) and grand canonical Monte Carlo simulations(GCMC) to investigate the physisorptions of molecular hydrogen in single-walled BC 3 nanotubes and carbon nanotubes.The DFT calculations may provide useful information about the nature of hydrogen adsorption and physisorption energies in selected adsorption sites of these two nanotubes.Furthermore,the GCMC simulations can reproduce their storage capacity by calculating the weight percentage of the adsorbed molecular hydrogen under different conditions.The present results have shown that with both computational methods,the hydrogen storage capacity of BC 3 nanotubes is superior to that of carbon nanotubes.The reasons causing different behaviour of hydrogen storage in these two nanotubes are explained by using their contour plots of electron density and charge-density difference.     

基于聚N-异丙基丙烯酰胺的细胞智能分离材料

聚 N -异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)在水中是具有温度响应性的智能高分子材料,可用于细胞培养和自动脱附。本文从材料的制备方法出发,介绍了电子束照射接枝、等离子体处理接枝、表面活性自由基聚合、水凝胶等方法制备的材料对细胞培养及脱附的影响;阐述了细胞的脱附机理;讨论了加快细胞脱附的方法,包括共聚改性PNIPAm、PNIPAm接枝多孔膜、聚乙二醇(PEG)共聚PNIPAm接枝多孔膜、聚偏氟乙烯(PVDF)膜辅助细胞转移。从PNIPAm温敏性材料表面智能分离得到的细胞片因结构完整并保留了细胞外基质成分,在组织修复中得到了应用。     

Janus粒子制备研究*

具有不对称双面结构的Janus粒子以其独特性能,在乳液稳定、光学、生物传感、药物输送、电子学等领域具有潜在的应用前景。本文就近年来Janus粒子制备技术的研究进展进行了总结,详细地介绍了Janus粒子主要制备方法,包括微流体合成、拓扑选择表面改性、模板导向自组装、可控相分离及可控表面成核,并指出了各种Janus粒子制备技术存在的问题及其发展方向,认为基于可控相分离及表面成核的合成方法成本较低,产率较大,有可能得到更为广泛的应用。     

两亲性双硒聚合物的制备及其聚集体形成

由于Se-Se键相对活泼, 对外部氧化和还原环境敏感, 双硒聚合物在药物控释系统有广泛的应用. 采用双硒二醇, 异佛尔酮二异氰酸酯和低分子壳聚糖为原料制备出了两亲性的双硒聚合物. 这种共聚物能够在水中发生自组装现象, 形成稳定的以PU为核, 壳聚糖为壳的球形纳米聚集体, 粒径约为130 nm. 并探索了该聚集体在氧化还原条件下的响应性, 发现不管在弱氧化还是弱还原环境下, 这种双硒聚合物都能发生Se-Se键断裂, 使得装载在聚集体中的正电荷药物盐酸阿霉素达到控制释放的效果.     

PEMFCs的膜及阴极催化层数值模拟

本文提出了一个质子交换膜燃料电池的膜和阴极催化层的一维非稳态数学模型,模型考虑了电化学反应及反应中的传质过程。本文结合算例分析了燃料电池膜及阴极催化层的性能,结果能验证燃料电池内阻理论。论文结果表明:(1)随着输出电流密度的增大,氧浓度分布不均匀性增大; (2)阴极催化层厚度减小,可提高电池输出电压; (3)电池进口处氧气摩尔浓度增大,可增加电池的输出电压。     

氢气分子在沸石中的吸附模拟研究

采用巨正则蒙特卡罗方法模拟了氢气在沸石中的吸附行为,并采用Dubinin-Astakhov微孔分析方法,分析了沸石结构对储氢量大小的影响,总结了影响储氢量大小的物理因素,该工作有利于指导合理的设计与合成储存材料,为改善材料储氢能力提供了有力的理论支撑. 关键词： 储氢 吸附等温线 巨正则蒙特卡罗     

滑坡预报模型的质量检验研究

 
滑坡预报模型主要用来预报滑坡发生的时间,但是如何检验效果是滑坡预报者和决策者面临的一个重要课题。本文通过提出滑坡拟合效果指标（包括后验差指标、模型拟合效率指数和均方根误差）和试预报效果指标（包括试报效果指标和相关系数指标）,初步建立了滑坡的预报质量检验模型。依据建立的检验模型,针对链子崖危岩体监测资料分别采用灰色GM（1, 1）数学模型、三次指数平滑模型和时间序列模型进行预报。预报结果表明：三种模型中,综合指标GM（1, 1）数值最高,建议该滑坡采用GM（1, 1）进行预报。通过模型的综合分析评判,不仅分析了模拟效果,而且直接比较了模型间的拟合效果,并为建立模拟效果好的模型提供了充分的依据,从而表明滑坡预报质量检验模型是一种有效、实用的方法。


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Pickering乳液模板法制备Janus粒子

本文以SiO₂粒子稳定的水包油(O/W)型Pickering乳液作为模板, 在乳液连续相进行SI-ATRP, 将聚合物刷接枝到SiO₂粒子外半表面, 破乳得到半修饰的Janus粒子.     

微量量热法分析锂离子电池热失控过程

动力锂离子电池(LIB)的安全问题,尤其是热失控这一频发的安全事件严重影响乘车人员的安全以及新能源汽车的推广.本工作使用C80微量量热仪准确测量了商用锂离子电池的内在产热,通过研究分析不同质量比例的负极-电解液产热及不同质量比例的正极-负极产热,明确了LIB在热失控阶段的主要反应分为负极与电解液反应放热(130～200℃),三元镍钴锰酸锂(NCM)正极释氧与负极反应放热(200～240℃)和磷酸铁锂(LFP)正极释氧与负极反应放热(240～300℃)等.通过使用去卷积数学方法对不同质量比例的负极-电解液及不同质量比例的正极-负极产热分析研究表明,在商用锂电池注液系数条件下,电解液会优先与负极反应且被全部消耗,剩余嵌锂负极会进一步与正极反应放热,且反应热与正极材料特性密切相关.残余正极物质虽然结构坍塌仍会释氧,但由于缺少与之反应的负极或电解液,热量不会再明显增加.通过对不同荷电状态(SOC)及不同类型的锂电池主材进行产热测试,能更好地指导电极材料的改性和电池组装的开发设计,从而提高LIB整体热稳定性和安全性,最终获得整包和新能源车的安全提高.     

外电场作用下乙酸乙烯酯的分子结构和激发态

采用密度泛函B3LYP方法在6-31G(d)基组水平上,计算了乙酸乙烯酯分子在不同外电场(0.000 a.u.~0.030 a.u.)作用下的基态几何结构、电偶极距、电荷分布及分子总能量,然后利用杂化CIS-DFT方法在相同基组下研究了外电场对乙酸乙烯酯分子前8个激发态的激发能、波长和振子强度的影响.结果表明,分子的几何结构、电荷分布与外电场的大小呈现强烈的依赖关系.随着外电场的不断增加,分子的总能量逐渐减小,偶极距逐渐增大,激发能随电场的增加总体上呈减小的趋势,表明在外电场作用下,乙酸乙烯酯分子易于激发,激发态波长随电场的增加总体上呈增大的趋势,且电子跃迁光谱都集中在紫外区.