石墨炉原子吸收光谱法测定全血中铅

用作为基体改进剂的含有氯化钯、Triton X-100及硝酸的混合溶液将全血样品稀释10倍,分取部分经稀释后的试液直接进样,按选定的仪器工作条件进行石墨炉原子吸收光谱法测定,此方法的检出限(S/N=3)为5.4 μg·L-1.应用此方法分析了一级国家标准物质(编号为GBW 09139e及GBW 09140e),测得结果与证书值相符,测定值的相对标准偏差(n=6)在1.2%～3.2%之间.     

高分散Fe-N-C氧还原反应电催化剂及其在直接甲醇燃料电池中的应用

氧还原反应(ORR)是燃料电池和金属空气电池等洁净发电装置中阴极的主要反应,该反应动力学过程慢,电化学极化严重. Pt基电催化剂具有较好的ORR活性,然而Pt资源有限、价格昂贵,研制高活性、低成本的代Pt电催化剂意义重大.经过几十年的探索,研究者发现将含有C, N和Fe等元素的前体进行高温热处理得到的Fe-N-C电催化剂对ORR具有良好的活性,然而在高温热解过程中Fe容易发生聚集而形成大块颗粒,导致Fe的利用率不高,影响了电催化剂的ORR活性.
　　本文分别以聚吡咯和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为C和N的前驱体,利用高温热解形成的富含微孔的碳材料对铁前体的吸附及锚定作用,获得了一种Fe高度分散的Fe-N-C电催化剂.采用物理吸脱附技术、高分辨透射电镜(HRTEM)和扫描电镜对Fe-N-C及其制备过程中相关电催化剂的孔结构及表面形貌进行了表征.结果表明,在第一步热解过程中, EDTA-2Na的Na对碳材料起到了活化作用,形成富含微孔的N掺杂碳材料(N-C-1),其BET比表面积达到1227 m2/g,孔径约1.1 nm.在第二步热解过程中, N-C-1有效地抑制了Fe的聚集,产物Fe-N-C中的Fe元素均匀地分布在碳材料中,其比表面积高达1501 m2/g.
　　电化学测试结果表明,在碱性介质(0.1 mol/L NaOH)中, Fe-N-C电催化剂对ORR具有良好的催化活性, ORR起始电位(Eo)为1.08 V (vs. RHE),半波电位(E1/2)0.88 V,电子转移数n接近4, H2O2产率<3%,与商品20%Pt/C(Johnson Matthey)接近.电化学加速老化测试结果表明, Fe-N-C的E1/2未发生明显变化,而Pt的负移45 mV,表明Fe-N-C具有很好的稳定性;在酸性介质(0.1 mol/L HClO4)中, Fe-N-C的Eo为0.85 V, E1/2为0.75 V,其E1/2比Pt/C负移约0.15 V,表明在酸性介质中Fe-N-C对ORR的催化活性还有待提高.采用TEM、X射线衍射、X射线光电子能谱以及穆斯堡尔谱等方法研究了电催化剂构效关系.结果表明, Fe-N-C较好的ORR活性主要来自于高分散的Fe-N4结构,此外, N(吡啶N和石墨N)掺杂的C也对反应具有一定的催化活性.
　　与Pt/C相比, Fe-N-C电催化剂具有很好的耐甲醇性能.本文对比了Fe-N-C和Pt/C作为阴极催化剂的直接醇类燃料电池(DMFC)性能,采用质子交换膜的DMFC最大功率密度分别为47(Fe-N-C)和79 mW/cm2(Pt/C),而采用碱性电解质膜的则分别为33(Fe-N-C)和8 mW/cm2(Pt/C).结合半电池结果表明, Fe-N-C电催化剂在碱性介质中具有比Pt更为优秀的催化活性和稳定性,有望用作DMFC阴极代Pt催化剂.     

图形王国的公开课

"嗒嗒嗒!"小星星坐在书桌前奋笔疾书。他一边写一边在心里抱怨:爸爸真是的,给我买这么多辅导作业,还这么难,害得我整个寒假连一点儿玩的时间都没有!突然,一道金光闪过,小星星被带入了一个神奇的世界。小星星抬头一看,"图形王国"这几个耀眼的     

初始振动态对氢分子离子电离通道的影响

通过数值求解非Born-Oppenheimer近似条件下的一维含时薛定谔方程,理论模拟了H2+在不同核初始振动态条件下(=0到=7)的库仑爆炸核初始动能释放谱。模拟结果表明：强激光场中氢分子离子的电离通道主要包括直接多光子电离、电荷共振增强电离及有中间过程的电荷共振增强电离,并且可以通过选取不同的初始振动态实现对氢分子离子电离通道的控制。     

《 物理前沿讲座研讨课程》开发的 探索和构想

《 物理前沿讲座研讨课程》是为了培养创新人才, 在高中阶段采用大学与高中联合培养模式产生的一 门新课程. 这里详细介绍了该课程的课程理念和课程设计等内容. 该课程首创“ 讲座+研讨”的课程设计和分层教 学的模式, 既能满足以单纯增长知识为目的的学生需求, 又能对有更高科研追求的学生做到深层次培养; 既能全面 提升学生的科学素养, 又能有针对性地培养创新人才. 同时文中也提出了目前对线上教学模式的迫切需求     

一种充分利用热能的温差发电燃气灶

现今, 能源危机和环境污染的问题日益严重, 节能环保成为人们关注的话题. 本文介绍的温差发电是一 种绿色环保发电方式, 它可以合理利用太阳能、 地热能、 海洋热能、 工业余热等低品位能源转化为电能. 所提出的方 案主要是通过利用两种不同类型的热电转换材料两端产生温差进而形成电势差的物理原理研发出一种充分利用热 能的温差发电燃气灶, 不仅提高了原燃气灶对燃气的利用率, 而且还能将燃气余热转化为电能     

侧链键合水杨醛型双齿席夫碱配基的功能化聚砜的合成及其稀土离子配合物的光致发光性能

通过氯甲基化聚砜(CMPSF)与4-羟基水杨醛(HSA)的亲核取代反应,将水杨醛(SA)基团键合在聚砜侧链,制得改性聚砜PSF-SA;再经PSF-SA的醛基分别与苯胺(AN)和环己胺(CA)发生席夫碱反应,获得了两种侧链键合了水杨醛型双齿席夫碱配基的功能化聚砜PSF-SAN和PSF-SCA,产物的结构由红外光谱和核磁共振氢谱表征。以两种功能化聚砜为大分子配体,与Tb(Ⅲ)离子及Eu(Ⅲ)离子分别配位,制得了二元高分子-稀土配合物,初步探索了配合物的光致发光性能。本文重点研究了功能化聚砜PSF-SAN和PSFSCA的制备反应,考察与分析了主要因素对CMPSF与HSA之间亲核取代反应的影响规律。结果表明,对于该亲核取代反应,适宜的溶剂为极性较强的N,N-二甲基乙酰胺,80℃为适宜的反应温度。大分子配体PSFSAN对Eu(Ⅲ)离子的荧光发射产生强烈的敏化作用,配合物PSF-(SAN)_3-Eu(Ⅲ)发射红光;大分子配体PSF-SCA对Tb(Ⅲ)离子的荧光发射也产生敏化作用,配合物PSF-(SCA)_3-Tb(Ⅲ)发射绿光。     

一类具有直接和间接传播的SIV传染病模型

传染病的传播途径是多种多样的,如:直接传播和间接传播等.在以往的传染病模型中,大多是只考虑直接传播对疾病的影响,而忽略了环境作用对疾病的影响,即间接传播的影响.其实,间接传播在传染病的传播中同样起着重要的作用,忽略间接传播的影响会低估基本再生数,从而错估传染病爆发的规模,给人类的健康带来更大的威胁.研究了一个既有直接传播又有间接传播的SⅣ传染病模型,通过研究模型的动力学行为,给出了无病平衡点和地方病平衡点全局渐近稳定的条件,并用数值模拟证实了该结果.     

基于非线性冗余算法的凝汽器状态评价

凝汽器状态评价指标是具有不同量纲的特征参数,为避免对具有不同量纲的特征空间实施无量纲化变换造成的信息失真,隶属度转换模式成为凝汽器状态评价的基本模式.由于特征参数状态渐变连续,所以表征参数状态的指标隶属度是模糊隶属度.模糊隶属度表征模糊状态,模糊隶属度转换实现模糊状态转换.用冗余理论界定模糊隶属度转换的非线性,用非线性去冗算法实现模糊隶属度转换并建立凝汽器状态评价的非线性评价模型.     

时滞速度反馈作用下弹性梁的主共振分析

采用时滞速度反馈控制策略对轴力作用下的弹性梁进行振动控制.根据Newton第二定律建立压电耦合弹性梁的非线性振动控制模型,运用直接法得到时滞反馈作用下弹性梁主共振的一阶近似解,得出系统响应与控制参数的关系.结果表明,主共振的响应存在多解和跳跃现象,调节控制增益和时滞值可以有效抑制大幅振动.