地球重力场空间探测: 回顾与展望

地球重力场的科学数据在地球测绘学、冰川学、陆地水循环、固体地球物理、灾害监控及国防军事等领域具有重要应用价值. 美、德合作研制的地球重力场反演与气候实验(gravity recovery and climate experiment, GRACE)卫星, 有力地推动了地球重力场测量、反演和应用. 为进一步提高重力卫星科学数据的时、空分辨率, 扩展应用领域, 中国及欧美等国都考虑发射升级的重力卫星, 即后GRACE 计划(GRACE-follow-on). 本文将简单回顾重力卫星的发展历程, 介绍重力卫星的数据采集技术和反演方法, 亦着重阐述后GRACE计划的测量方法学、关键技术及预期结果.      

A first-principles study of B2 NiAl alloyed with rare earth element Pr, Pm, Sm, and Eu

The structural, elastic, and electronic properties of NiAl alloyed with rare earth elements Pr, Pm, Sm, and Eu are investigated by using density functional theory (DFT). The study suggests that Pr, Pm, Sm, and Eu are all tend to be substituted for Al site. Ni₈Al₇Pm possesses the largest ductility. Only the hardness and ductility of Ni₈Al₇Eu are enhanced simultaneously. The covalency strength of Ni-Al bond in Ni₈Al₇Pm is higher than that in Ni₈Al₇Eu. The covalency strength of Al-Al bond and that of Ni-Ni bond in Ni₈Al₇Eu are higher than that in Ni₈Al₇Pm. Ni-Pm bond and Ni-Eu bond are covalent, and the covalency strength of Ni-Pm bond is greater. Al-Pm bond and Al-Eu bond show great covalency strength and ionicity, respectively.     

硅胶支载稀土氯化钐一步催化合成多取代Mannich碱

采用硅胶与稀土氯化钐在甲苯或四氯化碳中反应,制备了硅胶支载稀土氯化钐. 与已报道的支载型催化剂相比,所制备的硅胶支载稀土氯化钐作为催化剂具有支载量稳定、催化反应时间短、产率高和选择性强等优点,同时催化反应条件温和、操作简便、不污染环境且催化剂重复利用率高. 室温条件下,以硅胶支载稀土氯化钐作为催化剂催化对甲氧基苯乙酮、芳香醛和芳香胺的三组分体系,利用“一锅法”合成了28种新的β-氨基酮类化合物,并探索了不同反应条件对产率的影响. 催化剂经过IR和XRD表征,催化反应产物通过IR、¹H NMR和元素分析确定.     

低轨道原子氧对2种侧链结构多烷基环戊烷真空摩擦学性能的影响

设计合成了2种侧链长度的多烷基环戊烷(MACs)润滑剂,利用多功能空间摩擦学试验系统考察了模拟低轨道原子氧辐照环境对其真空摩擦学性能的影响,同时采用黏度仪、凝胶色谱仪、精密分析天平、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)等表征了原子氧辐照前后2种MACs润滑剂的黏度、分子量、质量损失、化学结构和磨痕形貌.结果表明:所合成的2种侧链长度的MACs润滑剂在真空下对GCr15/GCr15球-盘摩擦副均具有良好润滑性能.原子氧辐照后,2种MACs润滑剂在真空中对上述摩擦副的摩擦系数均明显增大,摩擦副表面的磨损程度加剧.此外,原子氧辐照还导致润滑剂的黏度和数均分子量增大.红外分析结果显示:原子氧辐照过程中O原子插入了MACs的碳链之间破坏了MACs的化学健,同时与C原子结合生成了CO、C—O—C等新键,并导致润滑剂的酸值增大.原子氧辐照后,MACs中烃类的碳链长度仍大于4,因此仍然具有一定的润滑性能.质量损失结果比较发现具有较长支链的MACs润滑剂耐原子氧侵蚀性能较强,表明设计调控适当的支链长度是改善MACs耐原子氧性能的一条可能途径.     

多壁碳纳米管对稀土元素的吸附性能

研究了改性多壁碳纳米管(MWCNTs)对稀土元素的吸附。 采用硝酸、次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾4种方法对MWCNTs进行改性,考察了改性MWCNTs对稀土元素的吸附能力。 采用紫外-可见分光光度法测定稀土元素的浓度,比较了未处理和不同方法处理的MWCNTs对稀土元素的吸附能力。实验结果表明,NaClO改性的MWCNTs对稀土元素的吸附能力最强。以稀土元素钐(Sm)、钆(Gd)、镱(Yb)为代表,研究了NaClO改性MWCNTs对稀土元素的吸附性能。 考察了溶液pH值、离子强度、吸附剂用量、温度等因素对吸附性能的影响。当溶液pH值在2~7范围内,NaClO改性的MWCNTs对Sm、Gd、Yb的吸附随pH值增大而增强。 当离子强度和MWCNTs的用量增大时,对稀土元素的吸附能力降低。3种元素在NaClO改性的MWCNTs上的吸附均为放热过程,其反应焓变ΔH分别为：-6.44、-5.63和8.31 kJ/mol。吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程。     

Rare tau decays from B ABAR

The BABAR experiment has now completed data taking and with an integrated luminosity of 531 fb-1 of e+e-collision data has recorded some 480 million tau-pair events.Various studies of suppressed,rare and forbidden decays of the tau have been conducted,including searches for high-multiplicity decays,for second-class hadronic weak currents,and for lepton-flavour violation.     

3,5-二硝基水杨酸铕/聚合物的合成及光致发光性能

合成了3,5-二硝基水杨酸铕配合物(EuDNS)及其聚合物材料,通过元素分析和红外光谱等测试技术推测了配合物的结构,考察了配合物的用量和聚合物基质对聚合物材料荧光性能的影响。 结果表明,配合物EuDNS可能存在的螯合杂环结构使其有较宽的紫外吸收,且与其荧光激发波长能较好的吻合,能发射很强的稀土Eu3+离子特征红光;当EuDNS质量分数为0.25%时,EuDNS/PMMA（甲基丙烯酸甲酯）聚合物材料仍有很强的荧光强度;3种不同聚合物基质中,最强发射峰强度顺序为:P(MMA-co-St)＞PMMA＞P(MMA-co-AA),丙烯酸（AA）共聚单体会强烈猝灭材料发光;EuDNS对MMA/St自由基共聚有阻聚和缓聚作用,随苯乙烯（St）的比例提高,阻聚作用增大,且材料透明性降低;与EuDNS配合物相比,EuDNS/PMMA聚合物材料形成后表观荧光寿命延长了467.5 μs。     

CaCO3基红色荧光粉的合成及其光谱性能分析

采用水热法合成CaCO3: Eu3+和CaCO3: Eu3+, Li+红色荧光粉,研究了掺杂离子对样品的物相、晶粒形貌和光谱性质的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、激光拉曼光谱(Raman)和荧光光谱(PL-PLE)等手段表征样品的性能.结果表明:样品均为三角晶系的方解石结构;Eu3+作为发光中心取代了基质CaCO3中Ca2+的位置;Li+作为电荷补偿剂有助于Eu3+更好的进入到基质的晶格中,提高样品的发光性能;样品CaCO3: Eu3+ 和CaCO3: Eu3+,Li+的最大激发峰分别位于254 nm(Eu3+-O2-的电荷迁移跃迁)和396 nm(7F0→5L6跃迁),其最强发射峰分别位于 616 nm和610 nm,均为电偶极跃迁5D0→7F2,属于红色发光.     

稀土与半胱氨酸、枸橼酸钠三元配合物的合成和抗凝血作用研究

用氯化稀土与枸橼酸钠、半胱氨酸制备了三种组成恒定的稀土三元配合物. 通过元素分析、红外光谱、X射线衍射、摩尔电导、TG-DTA和1H NMR对配合物进行了表征, 并进行了抗凝血试验, 表明稀土三元配合物具有优良的抗凝血性质.     

NaYF4∶Eu3+, Tm3+, Yb3+材料中Stokes和反Stokes发光研究

合成了Eu3+,Tm3+和Yb3+掺杂的NaYF₄材料。360 nm光激发呈蓝色发光,峰值位于452 nm,对应Tm3+的1D₂→3F₄跃迁;395 nm光激发呈橙色发光,峰值位于591 nm,对应Eu3+的5D₀→7F₁跃迁;409 nm光激发呈红色发光,峰值位于613 nm,对应Eu3+的5D₀→7F₂跃迁;980 nm光激发呈蓝色和红色发光,发光峰位于474和646 nm。蓝光来源Tm3+的1G₄ →3H₆跃迁,红光来源Tm3+的1G₄→3F₄跃迁。在双对数曲线中,蓝光474 nm和红光646 nm的斜率分别为2.1和2.4,在980 nm光激发下,蓝光和红光发射都是双光子过程。还研究了材料的吸收光谱,并利用X射线衍射,扫描电镜测试了材料的物相结构和微观形貌。结果表明：NaYF₄∶Eu3+, Tm3+, Yb3+材料具有较规则的六方相结构,结晶良好。