ZnO掺杂的SnO_2纳米纤维的制备、表征及气敏机理(英文)

以二水氯化亚锡(SnCl2·2H2O)为盐原料,采用静电纺丝的方法制备了SnO2纳米纤维.为了研究ZnO掺杂对SnO2形貌、结构及化学成分的影响,分别制备了不同含量ZnO掺杂的SnO2/ZnO复合材料.利用热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪、扫描电镜(SEM)及能量色散X射线(EDX)光谱对材料的结晶学特性及微结构进行了表征.制备的SnO2/ZnO复合材料是由纳米量级的小颗粒构成的分级结构材料.ZnO含量不同,对应的SnO2/ZnO复合材料结构不同.表征结果表明ZnO的掺杂量对SnO2材料的形貌及结构均起着重要作用.将制备的不同ZnO含量的SnO2/ZnO复合材料进行气敏测试,测试结果表明,Sn:Zn摩尔比为1:1制作的气敏元件对甲醇的灵敏度优于其它摩尔比的气敏元件.讨论了SnO2/ZnO复合材料气敏元件的敏感机理.同时针对Sn:Zn摩尔比为1:1时表现出最好的气敏响应,分析了其原因,包括Zn的替位式掺杂行为、ZnO的催化作用、过量ZnO对SnO2生长的抑制作用以及SnO2与ZnO晶粒界面处的异质结.     

Analytic solutions of a reducible strain gradient elasticity model for solid cylinder with a cavity and its application in zonal failure

In this work, the reducibility condition of the fourth-order equilibrium equation in the strain gradient elasticity (SGE) model for solid cylinder with a cavity is obtained. When the reducibility condition is satisfied, the analytic displacement, generalized radial stress, and generalized angular stress can be solved out, and according to the higher-order coefficients, internal length scale, and Lamé constants, the displacement, generalized radial stress, and generalized angular stress are classified into four types: (1) conventional elasticity solution, (2) quasiperiodic SGE solution, (3) monotonous SGE solution, and (4) non-real-number solution. Quasiperiodic generalized radial stress and generalized angular stress are used to explain the occurrence of zonal failure of surrounding rock of a circular roadway. Numerical analysis with MATLAB is applied to study the influence of loading on zonal failure of surrounding rock of a circular raodway.     

DYNAMICAL CONTROL OF STABILITY FOR BIRKHOFFIAN SYSTEM$^{\bf 1)}$

本文研究 Birkhoff 系统和广义 Birkhoff 系统平衡稳定性的动力学控制. 首先建立系统的运动方程和平衡方程. 其次,研究 Birkhoff 系统中控制参数出现在 Birkhoff 函数中平衡稳 定性的动力学控制. 方法是通过选取控制参数使得 Birkhoff 函数 $B$ 成为定号函数,而其时间导数 $\dot {B}$ 为与 $B$ 反号的常号函数. 再次,研究广义 Birkhoff 系统平衡稳定性的动力学控制,通过选取 Birkhoff 函数或附加项中包含控制参数的方法,使得 Birkhoff 函数是定号函数,而其时间导数为反号的常号函数,从而控制系统的平衡稳定性. 最后举例说明结果的应用.     

In2O3/CdO复合材料的制备及气敏特性

采用水热合成方法制备了花状In2O3纳米材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)及透射电镜(TEM)对材料的结晶学特性及微结构进行了表征.制备的In2O3材料呈现花状,是由粒径约20nm的椭球状小颗粒构成的分级结构材料.将制备的In2O3与纳米CdO以摩尔比1:1混合后,发现制成的In2O3/CdO复合材料经热处理后呈现葡萄状多孔结构.测试In2O3/CdO复合材料制作的气敏元件处于最佳工作温度(410°C)时,对0.05×10-6(体积分数,φ)的甲醛气体表现出较高的灵敏度.对比测试发现,In2O3/CdO复合材料制作的气敏元件对不同浓度甲醛的灵敏度明显优于纯花状In2O3纳米材料.同时In2O3/CdO复合材料制作的气敏元件在乙醇、甲苯、丙酮、甲醇以及氨气等干扰气体中具有对甲醛良好的选择性.讨论了In2O3/CdO复合材料气敏元件的敏感机理.     

纳升级电喷雾离子源-四极杆-飞行时间质谱中磷酸化肽的离子抑制作用

目前磷酸化蛋白质组学研究中的主要技术是蛋白质酶解产生的磷酸化肽的质谱检测。但是实际样品中的磷酸化肽(特别是多磷酸化肽)很难被检测到。其原因普遍认为是由于质谱检测时,非磷酸化肽抑制磷酸化肽。但也有认为非磷酸化肽对磷酸化肽没有抑制作用。另外磷酸化肽之间是否存在离子抑制作用还没有报道。本文采用相同氨基酸序列的标准磷酸化肽和非磷酸化肽,将其单独和混合进行质谱检测,通过对比混合前后磷酸化肽的信号强度,证明了非磷酸化肽对磷酸化肽有离子抑制作用;单磷酸化肽对二磷酸化肽有一定的抑制作用,但不太显著;单磷酸化肽对三磷酸化肽、二磷酸化肽对三磷酸化肽均有显著的离子抑制作用。该研究为今后单磷酸化肽和多磷酸化肽的分段富集和检测提供了有力的证明。     

基于齿轮传动与红外遥感技术测量流速实验的设计与实现

流体流速是流体力学研究中最重要的参数之一,是判断流动稳定性与力学计算的基础,流速测量是实验研究中最必要的环节.本文主要对齿轮的各项物理特性及红外遥感技术进行深入的研究,设计了一组可以同时测出水流的平均速度与当前时刻水流瞬时速度的实验装置,以解决目前实验室测水流速课程中测量数据单一,实验仪器繁多等问题.设计的实验内容包括齿轮传动比的测量、基于单片机和齿轮组的路程时间测量,以及红外测速仪的瞬时速度读取,实验环节环环相扣,可以更好地锻炼学生的独立研究能力及培养学生的思维缜密性.通过上述实验,可以较为准确地测量出流体的平均流速以及在当前时刻的瞬时流速,并通过灵敏度的计算判断出各个参数对流速的影响比例.     

基于统计损伤的岩爆预测

基于岩石单轴抗压强度的分布特征,对脆性岩石采用统计损伤的平行杆模型模拟,经岩石全过程曲线拟合,表明了 模型的合理性。进而提出采用平行杆模型模拟地下深埋洞室脆性围岩,推出了不同应力条件下岩体损伤的表达式,从统计损 伤的概念上,利用损伤变量来表征岩爆发生概率。工程实例分析表明该预测方法是有效的。     

Contrasting probabilistic and anti-optimization approaches in an applied mechanics problem

Probabilistic and non-probabilistic, anti-optimization analyses of uncertainty are contrasted in this study. Specifically, the comparison of these two competing approaches is conducted for an uniform column, with initial geometric imperfection, subjected to an impact axial load. The reliability of the column is derived for the cases when the initial imperfections posses either (a) uniform probability density, (b) truncated exponential density or (c) generic truncated probability density. The problem is also analyzed in the context of an interval analysis. It is shown that in, the most important near-unity reliability range these two approaches tend to each other. Since the interval analysis constitutes a much simpler procedure than the probabilistic approach, it is argued that the former is advantageous over the latter in some circumstances.     

Feasibility study of the quantum XOR gate based on coupled asymmetric semiconductor quantum dots

We propose an implementation of the quantum XOR (controlled-NOT) gate on the basis of coupledasymmetricquantum dots. Results of our numerical simulations show that the coupling constant of the dipole–dipole interaction and the probability of spontaneous emission can be tuned over a wide range by a proper choice of the potential profile, material parameters, and distances between the dots. We argue that the use of the asymmetric potential profile provides better conditions for having the Ising-type interaction between the dots than earlier proposed schemes based on regular symmetric quantum dots biased with an electric field. Our system gives better resolution of different quantum states, avoids any undesirable time evolution of these states, and can be driven with a femtosecond laser. The qubit manipulation and time coherency requirements are also discussed.