封面故事

正以金属锂为负极的Li-O_2电池是下一代锂电池的发展方向,其正极催化材料是降低充放电过电势、促进产物Li_2O_2沉积和分解的重要保障。本期封面反映的是由浙江大学材料学院能源材料课题组制备的基于碳布生长的ZnO阵列,为第八届浙江省高校暨浙江大学材料微结     

7-羟基-4-甲基-8-(4'-甲基哌嗪-1'-基)-亚甲基香豆素的光二聚行为

通过Mannich反应在7-羟基-4-甲基香豆素的8-位上引入具有pH响应性能的4-甲基哌嗪的供电子哌嗪基团, 得到水溶性香豆素衍生物, 7-羟基-4-甲基-8-(4'-甲基哌嗪-1'-基)-亚甲基香豆素(HMPC), 利用哌嗪环上的叔胺给电子体系对酸碱的敏感特性调节HMPC的光二聚反应特征. 详细考察该香豆素衍生物在不同pH水溶液中的紫外光二聚性能, 紫外光谱分析显示, 通过调节HMPC水溶液的酸碱性可有效改变其紫外特征吸收; 在波长大于310 nm的紫外光照射下, 衍生物上的香豆素单元可进行光二聚, 并且紫外点光源光二聚反应实验表明, 其在中性水溶液中的反应速度最快, 其次为碱性条件中的反应, 最慢的则是酸性条件中的反应.     

一种求解多峰函数优化问题的演化算法

针对演化计算产生新解无序的问题，提出了基于相似性的邻域搜索策略．利用邻域搜索，可以方便地建立自适应的新解产生机制．针对演化算法设计中存在的搜索效果和效率平衡问题，提出了利用适应值对个体进行分级的搜索策略．通过对个体的分级，可以区分个体在搜索过程中的职能：优秀的个体进行局部极小值的开采；其他的个体进行搜索空间的探索，以发现新的局部极小值．数值实验表明，新算法能有效处理低维多峰函数，能找到所有的全局最优解．对高维多峰函数．也能找到全局最优解．     

核壳结构的Co_3O_4@δ-MnO_2/Pt作为锂氧电池高效催化正极（英文）

通过简易、可控的水热方法在泡沫镍基体上直接生长了核壳结构的阵列型Co_3O_4@δ-MnO_2/Pt正极。阵列电极有利于电极的润湿、氧气的传输和Li_2O_2的负载。Co_3O_4@δ-MnO_2/Pt正极对氧还原和氧析出反应具有高的催化性能,可促使Li_2O_2依附Co_3O_4@δ-MnO_2/Pt阵列生长,从而保持阵列结构。该生长行为有利于Li_2O_2在充电时分解。以Co_3O_4@δ-MnO_2/Pt为催化正极的锂氧电池显示出高的容量(在电流密度100 mA·g~(-1)时容量为2 480 m Ah·g~(-1)),以及长的循环寿命(容量限定在500 mAh·g~(-1)时,在200mA·g~(-1)电流密度下,可循环65次),该性能超过了使用Co_3O_4或Co_3O_4@δ-MnO_2催化剂的电池。     

基于近红外的Fisher分类法识别茶叶原料品种的研究

提出一种可对成品茶的原料品种进行准确识别的方法.在实验中对不同原料品种(龙井43#与其他品种)制成的茶叶样本进行近红外光谱的采集,通过主成分分析(principal component analysis,PCA)后获得了20个主成分,利用逐步回归法筛选出8个主成分作为自变量,建立茶叶原料品种的Fisher识别甬数对成品茶的原料品种进行识别分析.实验结果表明建立的识别函数能很好地对茶叶的原料品种进行准确识别,在定标集中的识别准确率达到了96.8%,并且利用外部样本进行验证的识别准确率也达到了93.5%.本实验证实了利用PCA和Fisher识别组合分析识别成品茶原料品种的可行性.     

核壳结构的Co3O4@δ-MnO2/Pt作为锂氧电池高效催化正极

通过简易、可控的水热方法在泡沫镍基体上直接生长了核壳结构的阵列型Co₃O₄@δ-MnO₂/Pt正极。阵列电极有利于电极的润湿、氧气的传输和Li₂O₂的负载。Co₃O₄@δ-MnO₂/Pt正极对氧还原和氧析出反应具有高的催化性能,可促使Li₂O₂依附Co₃O₄@δ-MnO₂/Pt阵列生长,从而保持阵列结构。该生长行为有利于Li₂O₂在充电时分解。以Co₃O₄@δ-MnO₂/Pt为催化正极的锂氧电池显示出高的容量（在电流密度100 mA·g^-1时容量为2 480 mAh·g^-1）,以及长的循环寿命（容量限定在500 mAh·g^-1时,在200 mA·g^-1电流密度下,可循环65次）,该性能超过了使用Co₃O₄或Co₃O₄@δ-MnO₂催化剂的电池。     

碱溶性茶多糖的提取及其分析

在煎煮后的低档绿茶茶渣中提取碱溶性茶多糖,经HPGPC-ELSD法分析其含有3种均一性多糖组分,依出峰顺序其质量分数约为5.96%、78.99%和15.05%;GC-MS法测得组成碱溶性茶多糖的6种单糖:鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,并分析了其摩尔比例.紫外-可见吸收光谱分析显示,碱溶性茶多糖在250～290 nm区段有"波浪状"吸收.红外光谱表征了碱溶性茶多糖的特征,圆二色谱分析了其水溶液的cotton效应.结果表明,在190 nm有正cotton效应,在203 nm有负cotton效应.     

基于近红外的PLS量化模型鉴定西湖龙井真伪的研究

对西湖龙井进行原产地精确鉴定是规范市场,打击假冒伪劣的迫切需求.文章利用近红外技术对西湖龙井的真伪鉴定进行了研究,提出了一种模型以进行西湖龙井鉴别的新方法.结果表明,利用西湖龙井茶和其他地区以龙井加工工艺制成的扁形茶全区域的近红外原始光谱,分别对其进行赋值,采用PLS法建立了西湖龙井的预测模型(主成分数为15),通过预测值和西湖龙井的临界值进行比对实现了对西湖龙井的真伪的准确鉴定.对70份定标样品和24份外部验证未知样品鉴定结果的准确率都达到了100%,证明利用定量分析的PLS法建立的模型能有效准确地进行西湖龙井的真伪鉴定.     

基于低损光学相变和超透镜的可控多阱光镊

为提升光镊在三维空间中对粒子的捕获性能,本文设计和分析了新型的双阱和多阱超透镜光镊方案.首先基于低损耗相变材料Sb₂S₃设计了可控超透镜双阱光镊,并对两个半径为250 mm的SiO₂粒子所受光力进行了矢量横向分析和轴向分析.仿真实验结果表明,当Sb₂S₃在晶态下时,超透镜捕获的两个粒子的横向光阱刚度k_x分别达到了约25.7 pN/(μm·W)和37.4 pN/(μm·W),轴向光阱刚度k_z均约为10.0 pN/(μm·W);而当Sb₂S₃在非晶态下时,k_x和k_z值均降低到其对应晶态下的1/10,且此时粒子在z方向上不能被稳定捕获,从而实现了在三维空间中对粒子的可控捕获.进一步本文给出了阵列式的可控多阱光镊.通过调控相变材料Sb₂S₃的晶态和非晶态,能形成不同组合粒子的三维捕获方案.这些新型可控光镊可实现多...     

β-环糊精和遥爪聚合物C-PDMAEMA的包结行为

以香豆素二硫化物(C-S-S-C)/三丁基膦(Bu3P)复合体系为链转移剂,甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂制备了末端为香豆素光响应基元的双亲性遥爪聚合物(C-PDMAEMA).用傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪、凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振氢谱(1H-NMR)等对该聚合物进行了结构表征.并用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱及光二聚反应考察了β-环糊精与香豆素端基的包结络合行为.研究表明:β-环糊精与香豆素端基足以1∶1形式进行包结,其包结常数K=(1.270+0.062)x104 L·mol-1;光二聚反应实验表明该包结络合作用处于一快速平衡中,其对香豆素端基光二聚反应的影响甚微.