基于应力及能量条件的岩芯饼化机理研究

为研究煤矿中岩芯饼化现象的产生机理,结合开滦矿区赵各庄矿地应力测量过程中的岩芯饼化现象,构建了力学模型;基于拉应力条件和能量理论分别给出了煤矿中饼化现象产生的判据,并结合地应力实测结果,采用理论计算和数值模拟方法对饼化判据进行了验证。研究结果表明:利用空心包体地应力测定方法测定地应力时,岩芯顶部所受摩擦力逐渐减小,在被应力解除的岩芯根部合成出一个指向顶部方向逐渐增大的拉应力,当该拉应力大于岩芯本身抗拉强度时,会出现饼化现象,随着套筒的继续解除,此过程将重复地发生下去;从能量角度来判断,赵各庄矿岩芯饼化现象属于岩芯积聚弹性能的周期性释放,当岩芯集聚的弹性能大于生成饼化岩芯所需能量时,即具备了饼化发生的能量条件,其发生次数由弹性余能来控制,表现为套筒平均每钻进22.1 mm,岩芯将生成一段岩饼。理论验证结果表明,力学模型中岩芯集聚的弹性能足以支持饼化现象发生24次,饼化岩芯的平均厚度为20.8 mm,与实际观测结果基本相符;模拟验证结果表明,套筒每钻进20 mm时,在被应力解除的岩芯根部形成饼状破裂,破裂过程随着套筒的持续钻进而重复发生。     

一种规整单壁碳纳米笼的合成与改性及其对水体结晶紫分子的吸附性能

运用催化气相沉积法及继之的纯化处理,获得了具有规整外型、中空及密集阵列的单壁三维结构碳纳米笼(carbon nanocages,CNCs)。尝试将其用于水体阳离子染料结晶紫(crystal violet,CV)的吸附去除,实验条件下其上CV的饱和吸附容量可达542.6 mg·g~(-1)。进一步以十二烷基苯磺酸钠(sodium dodecyl benzene sulfonate,SDBS)对制得的CNCs表面进行亲水性改性,观察到了改性CNCs对CV吸附性能的明显提升,相同条件下其上CV的饱和吸附容量显著提升至748.5 mg·g~(-1)。运用多种表征及测定,探明改性前后CNCs的组成和结构,并尝试与其吸附性能关联,在此基础上探明改性及促进机制,为进一步研发具有实用意义的污水处理技术提供有益参考。     

一种规整单壁碳纳米笼的合成与改性及其对水体结晶紫分子的吸附性能

运用催化气相沉积法及继之的纯化处理，获得了具有规整外型、中空及密集阵列的单壁三维结构碳纳米笼（carbon nanocages，CNCs）。尝试将其用于水体阳离子染料结晶紫（crystal violet，CV）的吸附去除，实验条件下其上CV的饱和吸附容量可达542.6 mg·g^-1。进一步以十二烷基苯磺酸钠（sodium dodecyl benzene sulfonate，SDBS）对制得的CNCs表面进行亲水性改性，观察到了改性CNCs对CV吸附性能的明显提升，相同条件下其上CV的饱和吸附容量显著提升至748.5 mg·g^-1。运用多种表征及测定，探明改性前后CNCs的组成和结构，并尝试与其吸附性能关联，在此基础上探明改性及促进机制，为进一步研发具有实用意义的污水处理技术提供有益参考。     

破片模拟弹侵彻船用钢靶板的计算模型

为研究破片模拟弹侵彻钢板的过程,将模拟弹冲击钢装甲的侵彻过程分为初始接触、弹体侵入、剪切冲塞和穿甲破坏4个阶段进行理论分析。当靶板剩余厚度的剪切冲塞抗力小于延性扩孔抗力时,靶板的破坏模式完全转变为剪切冲塞;剪切塞块速度与剩余弹体速度相同时,推导出破片模拟弹侵彻钢靶板的能量转化及剩余速度公式,与实验及有限元分析结果吻合较好。研究结果对于破片侵彻钢靶板威力设计具有一定实用价值。     

合成ZnO纳米阵列及刺突状CuO/ZnO异质结

采用低温水热法在掺氟SnO₂ (FTO)导电玻璃表面制备ZnO纳米阵列, 研究了前驱体溶液浓度摩尔配比对ZnO纳米阵列形貌、光学性能及其生长机理的影响. 研究发现, 随着前驱体溶液浓度摩尔配比的增加, ZnO纳米阵列形貌及光学性能也随之变化. ZnO纳米阵列高度逐渐降低, ZnO纳米阵列直径和光学带隙值大体上出现先增大后降低的趋势. 而当前驱体溶液(Zn(NO₃)₂:环六亚甲基四胺(HMT, C₆H₁₂N₄))浓度摩尔配比为5:5时, 其光学禁带值(3.2 eV)接近于理论值. 结果显示制备ZnO纳米阵列的最优浓度摩尔配比为5:5. 随后选用最优浓度摩尔配比下制备的ZnO纳米阵列为基底, 通过一种两步溶液法成功在其表面制备刺突状CuO/ZnO异质结.从场发射扫描电镜(FE-SEM)结果中可以清楚看见, 大量的CuO纳米粒子沉积在ZnO纳米阵列表面形成刺突状异质结结构.研究发现该CuO/ZnO纳米异质结相对于纯ZnO纳米阵列在紫外光下光催化性能明显增加. 最后, 讨论了CuO/ZnO纳米异质结光催化机理.     

“强光”1号Z-Pinch实验一维空间分布X-Ray辐射特性

测量零功率堆中子衰变常数α（负λ参数）通常用罗西一磁或随机脉冲源法等。但这些测量方法费时较长，为适应实验需要进行了瞬态测量方法研究。瞬态法负λ测量的特点：需要一个高强度、窄脉冲外中子源（比如说DPF中子源）；测点处有很强的直照中子和散射本底，比被测信号高3个多量级；进行负λ测量时必须对探测器进行屏蔽，为减少屏蔽体体积开展了门控PMT负λ测量技术研究。     

聚脲涂层复合结构抗侵彻机理实验研究

为研究聚脲涂层复合靶板的抗侵彻性能,利用球形弹丸开展了相近面密度下的钢质靶板与喷涂聚脲涂层复合结构的弹道冲击实验,得到了钢靶与采用不同涂覆方式制备的聚脲涂层复合结构的抗侵彻性能,分析了失效模式和吸能机理。结果表明:冲击过程中,前聚脲涂层能有效缓冲弹体与钢靶之间的撞击载荷,使钢靶产生预变形,降低弹体的相对侵彻速度,延缓钢靶绝热剪切破坏的发生,提高复合结构的弹道极限;后聚脲涂层可与钢靶协调变形,形成冲塞质量块吸能,吸收弹体动能,在弹速较高时有较好的吸能能力。     

液相色谱-串联质谱法快速筛查马饲料中39种违禁药物

建立了同时快速筛查和确证马饲料中39种赛马违禁药物(包含抗心率失常类药物、抗惊厥类药物、止痉挛类药物、抗疟疾类药物、刺激剂、麻醉剂及大麻酚类药物)的液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)分析方法。样品粉碎后分别经1 mmol/L HClO4溶液和酸化乙腈溶液提取,并通过混合型固相萃取柱净化。采用Agilent Zorbax SB(10.0 cm×2.1 mm i.d.,3.5 μm) 色谱柱,以0.4%甲酸水溶液和0.4%甲酸乙腈为流动相进行梯度洗脱,正离子多反应监测(MRM) 模式下检测。方法对空白饲料3个加标水平下的平均回收率为58%~116%,相对标准偏差为1.6%~20.4%,各类药物线性良好(r2＞0.99)。方法检出限(S/N≥3)和定量下限(S/N≥10)分别为0.2~25.0 μg/kg和1.0~40.0 μg/kg,其中超过67%药物的检出限在2.5 μg/kg以下。实验结果表明,该方法分析时间短,灵敏度、精密度良好,适用于马饲料中上述几类药物的快速筛查和测定。