Dynamic behaviors of water contained in calcium-silicate-hydrate gel at different temperatures studied by quasi-elastic neutron scattering spectroscopy

The dynamic behaviors of water contained in calcium-silicate-hydrate(C-S-H) gel with different water content values from 10%to 30%(by weight),are studied by using an empirical diffusion model(EDM) to analyze the experimental data of quasi-elastic neutron scattering(QENS) spectra at measured temperatures ranging from 230 K to 280 K.In the study,the experimental QENS spectra with the whole Q-range are considered.Several important parameters including the bound/immobile water elastic coefficient A,the bound water index BWI,the Lorentzian with a half-width at half-maximum(HWHM) Γ_1(Q) and Γ_2(Q),the self-diffusion coefficients D_(t1) and D_(t2) of water molecules,the average residence times τ_(01)and τ_(02),and the proton mean squared displacement(MSD)(u~2) are obtained.The results show that the QENS spectra can be fitted very well not only for small Q(≤1 A~1) but also for large Q.The bound/immobile water fraction in a C-S-H gel sample can be shown by the fitted BWI.The distinction between bound/immobile and mobile water,which includes confined water and ultra-confined water,can be seen by the fitted MSD.All the MSD tend to be the smallest value below 0.25 A~2(the MSD of bound/immobile water) as the Q increases to 1.9 A~1 no matter what the temperature and water content are.Furthermore,by the abrupt changes of the fitted values of D_(t1),τ_(01),and Γ_1(Q),a crossover temperature at 250 K,namely the liquid-to-crystal-like transition temperature,can be identified for confined water in large gel pores(LGPs) and/or small gel pores(SGPs) contained in the C-S-H gel sample with 30% water content.     

基于光谱分析的砷黄铁矿生物浸出过程中铁/砷/硫形态转化研究

基于同步辐射装置的As/S的K边及Fe的L边X射线吸收近边结构光谱(XANES)和X射线衍射(SR-XRD),结合扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)及各项浸出参数的测定,系统研究了(中度嗜热菌、嗜热硫化杆菌)浸出砷黄铁矿过程中铁、砷、硫的形态转化。结果表明,在生物作用下,砷黄铁矿的溶解速率明显高于化学浸出体系,伴随矿物溶解释放到溶液中的砷和铁在生物浸出体系中主要为As(Ⅴ)和Fe3+,而在无菌化学浸出体系则主要为As(Ⅲ)和Fe2+;细菌胞外多聚物(EPS)在细菌与硫化矿物的相互作用过程中起着至关重要的作用, FTIR的结果表明,生物浸出体系中吸附在矿物表面的吸附菌的EPS中蛋白质和多糖的含量均高于游离菌EPS;SEM的结果表明,砷黄铁矿表面在生物浸出过程中逐渐被腐蚀,且有浸出产物覆盖,而化学浸出10 d后,矿物表面依旧比较光滑;SR-XRD的结果表明,元素硫(S0)、黄钾铁矾和砷酸铁在生物浸出第4 d生成,并随时间延长逐渐累积,最终成为浸出渣中的主要成分。Fe的L边XANES结果表明,在细菌作用下矿物表面逐渐被Fe(Ⅲ)浸出产物覆盖;As的K边XANES结果表明,浸出渣中砷的价态包括As(-Ⅰ), As(Ⅲ)和As(Ⅴ),拟合结果表明,经过10 d的生物浸出,砷黄铁矿、雌黄(As2S3)和砷酸铁在矿渣中所占的比例分别为18.6%, 23.5%和57.9%,化学浸出10 d后,矿渣中除未溶解的砷黄铁矿外,仅有少量砷酸铁(6.2%)形成;S的K边XANES拟合结果表明,经过10 d的生物浸出,砷黄铁矿、 S0、硫代硫酸盐、施氏矿物和黄钾铁矾在矿渣中所占的比例分别为15.3%, 23.7%, 3.5%, 11.3%和46.2%,而在化学浸出10 d后的矿渣中,仅拟合到少量S0(7.8%)。基于上述结果可以得出,铁、砷、硫在砷黄铁矿生物作用下的形态转化过程分别为:Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ), As(-Ⅰ)-As(Ⅲ)-As(Ⅴ), S-→S0→S2O■→SO■。结合溶液中的浸出参数发现,随着S0、黄钾铁矾、砷酸铁和雌黄的大量累积,砷黄铁矿的生物浸出严重受阻。硫代硫酸盐的生成表明砷黄铁矿的溶解途径与黄铁矿相似。     

稀土元素(Nd/Sm/Gd/Dy)掺杂SnO2的第一性原理计算

基于密度泛函理论的第一性原理,计算分析了Nd、Sm、Gd和Dy四种稀土元素掺杂SnO2的电子结构和光学性质.计算结果表明:掺杂稀土元素Nd、Sm、Gd、Dy后,Sn7 XO16体系的晶胞体积及晶格常数都有不同程度的增大,禁带宽度减小,在费米能级附近出现了杂质能级.光学性质方面,掺杂稀土元素Nd、Sm、Gd、Dy后,体系的吸收边都向低能方向移动,发生了红移,拓宽了光谱响应范围,与未掺杂之前相比,掺杂稀土元素Nd后的静态介电常数减小,其余三种体系增大.     

模糊数空间的紧化

通过表明模糊数空间上的下方图形度量拓扑与Fell拓扑一致,给出了带有下方图形度量的模糊数空间的一个自然的紧化.     

动物源性食品大环内酯类抗生素残留检测样品前处理技术研究综述

大环内酯类抗生素在全球饲料添加剂中仅次于四环素类抗生素,使用广泛,可通过食物链进入人体,对人体健康造成影响.因此,开发相应的残留检测技术有重要的社会意义.而样品前处理技术的发展与革新对抗生素残留检测技术发展具有巨大的推动作用.本文综述了近年来动物源性食品大环内酯类抗生素残留检测样品前处理技术研究进展,并对样品前处理技术在动物源性食品大环内酯类抗生素残留检测中的应用前景进行了展望,以期为相关研究者提供技术参考.     

创新有机化学实验双语教学模式的探索与实践*

基于实践教学经验,从引导预习、优化课堂组织形式、撰写实验报告、改进考核方式等环节入手,开展了创新有机化学实验双语教学模式的探索与实践。创新教学模式可以充分调动学生学习的主动性和积极性,充分发挥任课教师的主导作用,培养了学生扎实的实验技能,提高了学生专业英语水平,增强了学生的创新意识和创新能力,有效地提升了有机化学实验课程的教学质量。     

苯加氢反应中助剂K对Ni2Mo3N催化剂耐硫性能的影响

为提高Ni₂Mo₃N在芳烃加氢过程中的耐硫性,采用络合物分解法制备以碱金属K为助剂的K-Ni₂Mo₃N催化剂,并应用于0.01%(质量分数)噻吩存在下的苯加氢反应体系。研究表明,电子型助剂K的添加对于Ni₂Mo₃N晶体结构无影响,但可以提高催化剂噻吩初始耐硫性至85%(苯转化率)。分析原因发现,碱金属助剂K改变了催化剂表面Ni物种电子状态,增加Ni原子表面电子密度,使得表面Ni呈富电子状态,削弱噻吩与Ni间相互作用。     

噻吩在γ-Mo2N(100)表面上加氢脱硫反应的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论研究了γ-Mo₂N(100)表面上的噻吩加氢脱硫(HDS)过程. 噻吩在γ-Mo₂N(100)表面上不同作用形式的结构优化结果显示, η5-Mo₂N吸附构型最稳定, 具有最大的吸附能(-0.56 eV), 此时噻吩通过S原子与Mo2原子相连平行表面吸附在四重空位(hcp 位). H原子和噻吩在hcp位发生稳定共吸附, hcp位是噻吩HDS的活性位点. 噻吩在γ-Mo₂N(100)表面进行直接脱硫反应, HDS过程分为S原子脱除和C₄产物加氢饱和两部分. 过渡态搜索确定了HDS最可能的反应机理及中间产物, 首个H原子的反应需要最大的活化能(1.69 eV),是噻吩加氢脱硫的控速步骤. 伴随H原子的不断加入, 噻吩在γ-Mo₂N(100)表面上优先生成―SH和丁二烯, 随后―SH加氢生成H₂S, 丁二烯加氢饱和生成2-丁烯和丁烷. 由于较弱的吸附, H₂S、2-丁烯和丁烷很容易在γ-Mo₂N(100)表面脱附成为产物.     

碳纳米管改性环氧树脂的导热和阻燃性能

以双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)环氧树脂(Epoxy Resin,EP)为基体、甲基六氢苯酐(MHHPA)为固化剂、以多壁碳纳米管(MWCNTs)为添加剂制备了环氧树脂/碳纳米管纳米复合材料。通过对微观结构、玻璃化转变温度(Tg)、热失重、热导率和锥形量热测试结果分析,研究了质量分数少于1.5%的MWCNTs对环氧树脂的导热和阻燃性能影响,结果表明,MWCNTs质量分数为1.5%时,复合材料发生团聚;纳米复合材料随着MWCNTs质量分数的增加Tg值先增加后降低;失重5%时,对应的温度先增加后降低,残炭量增加;样品的热导率呈现先升高后降低的趋势,当MWCNTs质量分数为1%时,复合材料的热导率最大;MWCNTs加入后环氧树脂的总释热量减少,释烟量增加,阻燃性得到一定程度的提高。     

小檗碱和9-O取代衍生物紫外光谱及构效研究

在水溶剂中,采用含时密度泛函理论(TD-DFT)和Multiwfn波函数分析软件中空穴-电子分析探究小檗碱及其衍生物紫外光谱电子激发特征,进而讨论构效关系。理论紫外光谱与实验光谱吻合较好,其中243 nm和416 nm处的两个吸收峰可认为是与小檗碱及其衍生物药性相关的特征吸收峰。小檗碱9-O处3-溴代丙基的取代不仅未引起吸收峰位置的变化,且提高O供电子能力,增强吸收峰强度;而2-氯代乙酰基、2-溴代乙酰基、环丙沙星的取代使9-O处氧对小檗碱母体无供电子能力,导致吸收峰红移。a、b环及9-O处氧是小檗碱及其衍生物激发过程中供电子体,c环是电子受体,尤其N处。有望对今后小檗碱衍生物合成设计提供一定的理论指导。