极坐标系下Fourier-Legendre谱元方法与有限差分法数值扩散的比较

提出一种Fourier-Legendre谱元方法用于求解极坐标系下的Navier-Stokes方程,其中极点所在单元的径向采用Gauss-Radau积分点,避免了r=0处的1/r坐标奇异性。时间离散采用时间分裂法,引入数值同位素模型跟踪同位素的输运过程验证数值模拟的精度,分别利用谱元法和有限差分法的迎风差分格式求解匀速和加速坩埚旋转流动中的同位素方程。计算结果表明,有限差分法中的一阶迎风差分格式存在严重的数值假扩散,二阶迎风差分格式的数值结果较精确,增加节点可以有效地缓解数值扩散。然而,谱元法具有以较少节点得到高精度解的优势。     

First-Principles Calculations on Electronic,Chemical Bonding and Optical Properties of Cubic Hf_3N_4

Electronic,chemical bonding and optical properties of cubic Hf 3N4(c-Hf3N4) are calculated using the firstprinciples based on the density functional theory(DFT).The optimized lattice parameter is in good agreement with the available experimental and calculational values.Band structure shows that c-Hf3N4 has direct band gap.Densities of states(DOS) and charge densities indicate that the bonding between Hf and N is ionic.The optical properties including complex dielectric function,refractive index,extinction coefficient,absorption coefficient,and reflectivity are predicted.From the theory of crystal-field and molecular-orbital bonding,the optical transitions of c-Hf3N4 affected by the electronic structure and molecular orbital are studied.It is found that the absorptive transitions of c-Hf3N4 compound are predominantly composed of the transitions from NT22p valence bands to HfT2(dxy,dxz,dyz) conduction bands.     

基于1,2,4-三唑与水桥联的双核镉配合物的合成、晶体结构及荧光性质

利用缓慢蒸发溶剂法合成了双核镉配合物[Cd2(dpatrz)2Br4(H2O)](dpatrz=3,5-丙基-4-氨基-1,2,4-三唑).通过元素分析、红外光谱和粉末衍射进行了常规表征,同步辐射光源衍射结构分析给出该配合物结晶于四方晶系空间群P42/n.Cdl中心为五配位[CdN2OBr,],呈扭曲的三角双锥几何构型,中心对称的两个Cd原子通过两个μ1.2-dpatrz和一个H2O分子桥连形成双核结构,氢键作用加强了空间结构的稳定性并形成一维链结构.对配合物的热重分析与室温下固体荧光也分别进行了研究.     

一维爬梯式1,10-邻菲咯啉氯化亚锡配合物的合成及晶体结构

用氯化亚锡和1,10-邻菲咯啉(phen)在酸性条件下自组装合成了一维爬梯式[SnⅡ(t-Cl)2(phen)]n(1),元素分析,红外光谱进行了常规表征,同步辐射光源衍射结构分析表明配合物的晶体结构属于单斜晶系、C2/c空间群.中心Sn2+采取了扭曲的六配位八面体{ SnN2Cl4}∶4个Cl-与1,10-邻菲咯啉上的2个N原子共同形成了顺式八面体构型.分子单体通过μ2-Cl桥联形成一维链状结构,进一步通过氢键与1,10-邻菲咯啉之间强烈的π-π堆积作用形成三维网状空间结构.另外,价键理论(BVS)计算结果证明配合物中Sn显示+2价.     

循环爆破开挖下隧道围岩振动效应与损伤演化的模型实验

针对推进式循环爆破开挖下隧道围岩振动效应与损伤演化问题,按照相似比理论进行模型实验研究,实验模型采用1:15比例浇筑制成。通过模拟隧道推进式循环爆破开挖方式,以同一测点处爆破前后岩体声速变化评价隧道围岩损伤程度,探寻爆破参量变化对振动效应的影响,探索围岩损伤演化与爆破次数之间的关系。研究结果表明:在最大段药量大致相同情况下,起爆段数对萨道夫斯基公式的介质系数K影响很小,而对萨道夫斯基公式的衰减系数α影响较大;隧道在推进式循环爆破开挖下,同一深度距离爆区相同的测点,其声速降低率存在较大差异,围岩的爆破损伤范围在深度和广度方面均具有典型的各向异性特征;当爆炸参量基本相同时,不同循环爆破开挖下测点的累积声速降低率呈非线性增长趋势;在推进式循环爆破加载下,围岩爆破累积损伤量D与爆破次数n之间存在非线性演化特性,不同的测点具有各自的爆破累积损伤扩展模型,距离爆源越近爆破损伤扩展越快,围岩爆破累积损伤效应具有典型的非线性演化特性和各向异性特征。     

卡塞格林系统光学装调技术研究

介绍卡塞格林系统非球面主镜使用三坐标测量仪进行定心装调的方案。系统的主镜口径为300 mm,需要使用结构胶进行胶结固定,选用微应力粘接方法,将胶层粘接应力与热应力变形控制在极小的范围内。利用ZYGO干涉仪获得光学系统的波前信息,将测得的波相差转化为初级像差,根据光学系统失调量与像差的关系对卡塞格林系统进行计算机辅助装调。调试后,系统的RMS值达到0.10,分辨率达到1以内,检测结果表明:该系统的成像质量接近理论衍射分辨率,该方案可以实现快速定心,并且能够满足计算机辅助装调对定心精度的要求。     

聚乙烯亚胺功能化石墨烯修饰电极同时测定抗坏血酸、 多巴胺、尿酸和色氨酸

制备了聚乙烯亚胺(PEI)功能化的石墨烯(G)修饰电极以实现抗坏血酸(AA)、 多巴胺(DA)、 尿酸(UA)和色氨酸(Trp)的分离及同时测定. 采用红外光谱(FTIR)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、 X射线粉末衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对电极修饰材料进行了表征, 并优化了该修饰电极同时测定AA, DA, UA和Trp的实验条件. 在聚乙烯亚胺功能化石墨烯修饰的玻碳电极(PEI-G/GCE)上实现了AA, DA, UA 和Trp氧化峰的分离, AA-DA, DA-UA和UA-Trp的氧化峰电位差分别为298, 130和350 mV. 该修饰电极对AA, DA, UA和Trp的检测线性范围分别为50~5800, 30~2570, 0.05~400和6~1000 μmol/L; 检出限分别为16.67, 10, 0.017和2 μmol/L.     

茶叶化学成分指纹识别中样品制备方法的优化

根据指纹识别实验对样品的要求, 以¹H NMR和主成分分析(PCA)为测试与评估手段, 对茶叶中化学成分提取条件的优化方法进行了研究. 针对生物指纹识别实验中样本体系复杂及化学组分含量多等特点, 利用主成分分析对检测样品质控的多因素进行综合分析, 最终确立了茶叶中化学成分提取制备的实验条件. 利用所建立的样品制备程序对4种茶叶进行预处理和测试, 结果表明, 所建立的方法稳定、可靠, 可以满足茶叶代谢物¹H NMR指纹识别研究的要求. 本文所提出的优化方法简单可靠, 可用于复杂样本体系标准样品预处理方法的建立.     

一种CdⅡ-MOF作为传感Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的多响应荧光探针

通过水热法合成了一种金属有机骨架[Cd₃(L)₂(H₂O)₉]·9H₂O (MOF 1),其中H₃L=5-(((4-羧基苯基)氧基)甲基)苯-1,3-二甲酸,并通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射和元素分析对其进行了表征。MOF 1表现为一个二维微孔结构,孔隙可利用体积为22.4%。荧光性能研究表明,MOF 1可以用作检测Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的荧光传感器。它具有高选择性和低检测限,而且不受其他离子的干扰。此外,通过金属有机骨架主体和目标分析物客体的紫外可见吸收光谱研究了主体配合物的选择性荧光猝灭机制。这种荧光猝灭的可能机制是荧光共振能量转移。     

超级电容器用炭/导电聚合物复合材料*

炭/导电聚合物复合材料是近年来发展起来应用于超级电容器的一种新型电极材料。炭材料与氧化物的复合材料,或者炭材料与导电聚合物的复合材料,能够将双电层电容与法拉第电容结合,既可提高超级电容器的比电容,改变其充放电电压,又可提高其循环性能。本文综述了近年来国内外各种炭材料,如活性炭,碳纳米管等与导电聚合物复合材料的研究进展,认为炭与导电聚合物的复合材料,尤其是性能优良的炭气凝胶,模板法制备的中孔炭,以及由金属或非金属碳化物与氯气等刻蚀剂反应制备的骨架炭与导电聚合物的复合材料是超级电容器电极材料研究的一个重要发展方向。