亚表面引发原子转移自由基聚合构筑温度响应型纳米纤维油水分离膜

亚表面引发聚合是一种用于制备共价嵌入型聚合物刷的新型改性策略. 该方法在发展高稳定性聚合物刷功能化表界面材料方面具有显著的优势. 本工作利用亚表面引发原子转移自由基聚合(sSI-ATRP)对静电纺丝聚丙烯腈(PAN)基纳米纤维膜进行亚表面改性, 通过接枝聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)制备了温度响应型纳米纤维油水分离膜(PAN-sg-PNIPAM). 当温度低于低临界溶解温度(LCST)时, PNIPAM链与水分子之间的强氢键作用使得聚合物链完全伸展, 分离膜表面亲水且对油滴具有非常低的粘附力, 对油水乳液具有非常高的分离效率(达98.7%); 当温度高于LCST时, PNIPAM链失水收缩, 膜表面变得更加疏水且对油滴的粘附力显著增加, 其油水乳液分离效率显著降低, 仅为9.1%. 此外, 由于共价嵌入聚合物刷的高稳定性, 该分离膜在4 kPa压力下, 20 ℃和45 ℃之间可逆切换10个循环后, 仍能保持非常稳定的渗透通量. 本研究为发展高稳定性的智能型油水分离膜提供了一种新方法.     

同轴强流双环形阴极的发射特性分析

提出了一种同轴双环形阴极结构二极管，并进行理论求解和仿真研究，得到了双环形阴极二极管中，内外环上场强一致时二极管内尺寸分布关系。并采用粒子仿真软件进行了双环形阴极爆炸发射模拟研究，研究结果表明，双环形阴极发射束流由高压加载后初始时刻二极管内电场分布和内外环形阴极相互之间屏蔽作用的竞争结果决定。提出了两阴极相互之间屏蔽作用的经验公式，指出该相互屏蔽作用程度随发射总束流呈线性关系，随两阴极距离呈指数关系，最终采用粒子仿真软件进行了验证。     

锁频锁相的高功率微波器件技术研究

综述了中国工程物理研究院应用电子学研究所锁频锁相的高功率微波器件最新研究成果,主要包括稳频稳相的相对论速调管放大器和注入锁相的相对论返波管振荡器.针对高功率长脉冲相对论速调管研究中遇到的问题,介绍了该放大器的束波互作用特点、杂频振荡抑制、脉冲缩短、高频段高功率运行、高增益等物理、设计与实验中的关键技术研究概况,使其功率、相位稳定性、增益等性能有了显著提高,S波段环形单注相对论速调管实现了高功率稳相输出,重频25 Hz运行时输出功率大于1 GW,脉宽大于150 ns、相位波动18°,高增益运行时在注入微波功率数kW条件下也实现类似功率和相位水平;采用同轴多注器件结构,突破了速调管高频段运行条件下高效率电子束引入和高功率束波转换技术等难题,使X波段相对论速调管在注入功率30 kW条件下实现了功率大于1 GW的放大输出,效率为34%,相位波动为15°.在掌握相对论返波管技术的基础上,利用返波管的高效率和结构紧凑的优点,开展了注入调制电子束锁相的相对论返波管研究,采用百kW级的种子微波实现了对GW量级输出微波的相位锁定.该研究结果对功率合成、粒子加速和多功能雷达等技术具有重要的推动作用.     

强流相对论多注电子束研究进展

研制了基于爆炸发射的扇形和圆柱形多注阴极系统，并开展了强流相对论多注电子束的实验研究。研究发现:扇形多注阴极由于发射端面电场分布严重不均，电子束主要由尖端发射，束斑畸变明显，当每注扇形电子束进入到多注扇形漂移管内时，在空间电磁场的作用下电子束会绕束心旋转，导致束斑的畸变和束流的损失；圆柱形多注阴极发射端电场分布相对均匀，电子束斑畸变较小，每注电子束在多注漂移管内绕束心的旋转不会引起束斑的畸变和束流的损失；由于阴极杆和多注阴极柱的发射，多注电子束品质较差，进入多注漂移管时存在电子束轰击管壁现象，造成束流的损失甚至截止。采用大内径磁场可增大阳极筒内半径，明显提高束流的传输效率。目前，采用功率约6.5 GW、传输效率约89%的相对论多注电子束驱动的多注速调管，可实现GW量级的微波输出。     

功能模板导向的自组装合成介孔结构有机／无机复合材料

回顾了近年来硅基介孔材料有机功能化的基本方法和研究进展．基于作者的相关研究工作,着重介绍一种新型的介孔氧化硅有机功能化的方法——功能模板导向的自组装法,阐述了该方法在自组装合成新型有机／无机复合材料方面的应用．     

用一种分数阶算法研究非马尔可夫过程中阻尼与涨落的竞争机制

基于分数阶朗之万方程和随机行走理论, 建立了一种用于研究非马尔可夫系统中随机变量随时间演化的数值模拟算法, 称之为分数阶随机行走模拟法. 进一步运用此算法分别数值研究了无阻尼有涨落、 有阻尼无涨落和阻尼与涨落兼备三种情况下, 受欠扩散分数阶朗之万方程约束的随机变量随时间的演化行为. 结果显示阻尼和涨落存在竞争关系: 高斯型涨落的影响会随着时间的增长被"抹平", 从而凸显阻尼使系统趋于平衡的作用; 而长尾型涨落则由于包含"小概率大贡献"事件, 使得长时间演化之后系统变量仍以一定概率出现突然变化. 关键词： 非马尔可夫 欠扩散 阻尼与涨落 分数阶朗之万方程     

聚多巴胺辅助两性离子聚合物界面组装制备水润滑纳米涂层

亲水和低摩擦表面涂层在生物植入体及医疗器械方面有着很广泛的应用，为发展简单、通用的涂层制备方法，本文作者采用聚多巴胺辅助共沉积技术，将壳聚糖基两性离子共聚物组装到材料表面，制备了超亲水、低摩擦和抗污染水润滑纳米涂层，考察了聚合物浓度对共沉积复合涂层的厚度、亲水性和润滑性的影响. 结果表明:随着聚合物浓度的增大，涂层厚度略有下降；该涂层在纯水及不同生物介质中表现出优异的润滑性能(摩擦系数μ为0.015)和抗污染性能. 该方法适用于多种惰性材料表面(金属、陶瓷和聚合物等)，有望用于生物植入体、医用导管等表面制备多功能水润滑纳米涂层.      

隐性债务对城市空间扩张的影响研究

为推动城市开发与基础设施建设,满足城市新增人口的公共服务需求,地方隐性债务规模快速增长,经济下行加剧了地方政府所面临的债务风险。利用2007—2018年我国285个地级市隐性债务数据,采用固定效应模型,从债务规模与发债主体特征两个视角评估隐性债务对城市空间扩张的驱动机制。主要结论有：（1）隐性债务规模对城市空间扩张有显著正向影响,上期隐性债务规模的增加将推动当期城市建成区扩张。发债规模增加1亿元,城市建成区面积增加0.192 km²,“借债建城”成为地方政府推动城市空间扩张的主要模式。（2）发债企业数和发债企业质量对城市空间扩张有显著正向影响,发债企业数增加,且信用评级为AA+及以上,发债主体的比例提高推动城市建成区面积的增加。信用等级高的发债企业越多,城市扩张能力越强。（3）发债企业数对城市空间扩张的影响存在区域异质性,发债企业数对中西部地区的城市空间扩张具有显著正向影响,对东部地区则无显著影响。     

铕-8-羟基喹啉-噻吩甲酰基三氟丙酮三元固体配合物的合成和表征

以8-羟基喹啉(8HOQ)、噻吩甲酰基三氟丙酮(TTA)为配体合成了稀土固体三元配合物。元素分析表明配合物的组成为Eu(TTA)(8HOQ)2·H2O。红外光谱、紫外光谱分析表明配合物中配体TTA和8HOQ均与稀土螯合配位。荧光光谱分析表明,合成的配合物根据激发光的不同,可发射蓝光和红光。以326nm激发时,发射415nm左右的蓝光和617nm的红光的混合光;以348nm激发时,主要发射618nm的红光。蓝光来自配体8HOQ的发射,而红光来自稀土离子的发射。配体TTA和稀土Eu3+之间存在高效率的能量传递。     

基于DNA与上转换纳米颗粒相结合的生物传感与成像研究进展

脱氧核糖核酸(DNA)的分子识别特性与功能使其在生物传感与成像领域得到了广泛应用. 另一方面, 得益于自身独特的光学性质, 镧系元素掺杂的上转换纳米颗粒在生物医学应用中备受关注. 特别地, 二者的有机结合可产生新的性质与功能, 在生物传感与成像领域展现出优势, 推动了该领域的发展. 本文综合评述了基于DNA与上转换纳米颗粒相结合的生物传感与成像技术的研究进展, 重点聚焦于相关方法的分类与设计原理, 简要概述了相关的应用研究, 并对该领域目前存在的挑战与未来的发展前景进行了讨论.