Sc,Ti,V修饰B/N掺杂单缺陷石墨烯的储氢研究

3d过渡金属修饰是改善石墨烯储氢性能的最有效途径, 但仍存在金属团聚和H₂解离导致难以脱附的问题. 提出了B/N掺杂单缺陷石墨烯(BMG/NMG)的策略来避免以上两个问题. 密度泛函理论计算结果表明, N掺杂可以使Sc, Ti, V与石墨烯的结合能提高3~4倍, B掺杂可以将Sc与石墨烯的结合能提高3倍. Sc/BMG和Sc/NMG吸附的第一个H₂不会解离. Sc/BMG中Sc吸附5个H₂, 平均氢分子结合能为-0.18～-0.43 eV, 并且可以通过在同侧锚定多个Sc原子形成Sc/C₃B₂五元环增加H₂吸附位点. Sc/NMG中每个Sc吸附6个H₂, 平均氢分子结合能为-0.17～-0.29 eV, 还可以通过在异侧修饰形成Sc/N₃/Sc单元进一步提高储氢能力. 研究结果将为设计基于3d过渡金属修饰碳材料的储氢材料提供理论基础.     

土壤重金属迁移转化实验应用于环境化学实验教学的探索——以室内土柱淋滤模拟实验为例

设计了一套土壤淋滤模拟实验装置，并将其引入一个典型的环境化学实验中。在淋滤装置的上端加入一定浓度的重金属溶液，重金属在土柱中进行不同层位的迁移，从淋滤柱下端滤出，实现其在土壤中的迁移与转化。然后应用X射线衍射（XRD）光谱仪和电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）分别测定土柱中不同深度处土壤矿物组成和重金属元素含量，并结合重金属元素含量测试结果分析探讨重金属元素的纵向迁移转化规律。该实验可引导学生进一步理解环境化学中关于土壤的基本理论知识，了解重金属在土壤中的迁移转化机制及相关测试仪器的基本操作方法与原理，提高学生的综合实验操作技能，激发学生科学研究的潜在能力，培养学生的科研创新能力。     

高效液相色谱-串联质谱法鉴定伊维菌素的成分

利用高效液相色谱从商品化伊维菌素中分离出8种组分，再与ESL－MS－MS偶合，得到其加合离子和特征子离子，从而对各组分的化学成分进行了鉴定，报道了伊维菌素B1a的^13C NMR谱图，并对碳信号作了归属。     

在无标度网络上基于偏好聚集机理的零区域凝聚现象

为了理解在真实网络中偏好聚集机理如何影响交通输运系统的粒子稳定态分布，研究了基于偏好聚集机理的零区域作用(zero range process,ZRP)凝聚现象.与以往采用巨正则系综方法处理ZRP问题不同，通过平均场速率方程解析得到了系统的相变点和稳定态分布情况.研究发现当存在正偏好聚集时，随着粒子跳跃速率的增大，系统呈现出三种不同的相：完全凝聚相、部分凝聚相、均匀相；当存在负偏好聚集机理时，系统只出现两相：部分凝聚相、均匀相.不同于无权与加权网络交通情况，系统的稳定态分布依赖于边权、粒子跳跃速率以及偏好 关键词： 无标度网络 零区域作用 偏好聚集 平均场速率方程     

侧加热腔体内重力波演化过程的数值模拟

利用二维数值模拟的方法研究了侧加热腔体内的自然对流．基于数值模拟结果,描述了水平热入侵流(intrusion)的整个演化过程,并对该过程的物理机制进行了讨论．结果表明：当热入侵流抵达腔体冷壁后,由于冷壁无法卷入所有的热入侵流,热入侵流在冷上角堆积并产生一个反向流动,在冷壁边界层附近形成一个顺时针涡,该涡在浮力效应驱动下可返回热壁,并在腔体的冷热壁之间形成了腔体尺度的流体振荡,即内重力波．     

B12Sc4和B12Ti4团簇的储氢性质

提出了两个稳定的团簇B₁₂Sc₄和B₁₂Ti₄, 基于理论计算, 研究了它们的结构与储氢性质. 结果发现, 在这两个稳定的团簇中, 过渡金属原子不会聚合在一起而影响它们对氢气的吸附. B₁₂Sc₄最多可以吸附12个氢分子, 达到7.25% (质量分数)的储氢量. 它的平均每氢分子吸附能量为10.5 kJ·mol^-1. B₁₂Ti₄最多只能吸附8个氢分子, 储氢量为4.78%. 但平均每氢分子吸附能量可达50.2 kJ·mol^-1. 进一步计算表明, 即使在77 K,也需要很高的氢气压力才能使12个氢分子都吸附到B₁₂Sc₄上. 电子结构分析表明, B₁₂Ti₄-nH₂吸附结构中的Kubas作用要大于相应B₁₂Sc₄-nH₂结构中的Kubas作用.     

B12Sc4和B12Ti4团簇的储氢性质

提出了两个稳定的团簇B12Sc4和B12Ti4,基于理论计算,研究了它们的结构与储氢性质.结果发现,在这两个稳定的团簇中,过渡金属原子不会聚合在一起而影响它们对氢气的吸附. B12Sc4最多可以吸附12个氢分子,达到7.25%(质量分数)的储氢量,它的平均每氢分子吸附能量为-10.5 kJ·mol-1. B12Ti4最多只能吸附8个氢分子,储氢量为4.78%,但其平均每氢分子吸附能量可达-50.2 kJ·mol-1.进一步计算表明,即使在77 K,也需要很高的氢气压力才能使12个氢分子都吸附到B12Sc4上.电子结构分析表明, B12Ti4-nH2吸附结构中的Kubas作用要大于相应B12Sc4-nH2结构中的Kubas作用