高分辨率微型星载相机光学系统的设计及应用

为了克服太空环境的复杂性，满足航天工程的空间使用要求，研制一款2 500万像素宽光谱共焦成像的微型星载相机光学系统。该系统适应卫星发射和在轨道运行的恶劣环境，具有抗冲击震动、耐太空高温差强辐射，体积小，质量轻等优点。设计的系统可在450 nm～800 nm的谱段内清晰成像，焦距181 mm，入瞳口径45 mm，视场角10.4°，边缘相对照度0.81，轴上点MTF:0.57@55 lp/mm，0.33@110 lp/mm，畸变1.2%，镜头质量622 g，外形尺寸Φ58.3 mm×117 mm，抗辐照性能≥5 krad。通过温度适应性的模拟和优化，用户进行?30 ℃～+70 ℃光学镜头热真空试验，可正常工作。该系统已成功应用于天宫二号伴飞卫星相机中，获得的图像清晰稳定，为空间遥感实验观测发挥了重要的作用。     

钾改性氧化铝基羰基硫水解催化剂及其失活机理

天然气、油田伴生气、高炉煤气等化工生产过程中伴生COS气体,不仅会腐蚀管道和毒害催化剂,还会严重污染环境并危害人类健康。COS催化水解反应可在温和条件下高效的将COS脱除,是最具应用前景的COS脱除技术之一。碱金属元素因其具有独特的电子供体性质、表面碱性和静电吸附等特性,常被用作助催化剂以提高Al₂O₃的COS催化水解性能。近年来,以钾为助剂改性的Al₂O₃催化剂(K₂CO₃/Al₂O₃)在COS催化水解反应中得到广泛的应用,但由于负载在Al₂O₃上的K物种的组成复杂,目前研究者对K₂CO₃/Al₂O₃催化剂上COS水解机理的理解仍存在一定的困惑和争议。本论文通过湿法浸渍法合成出一系列钾盐和钠盐改性的Al₂O₃催化剂,并利用各类先进的表征技术对这些催化剂进行分析。活性测试表明,以K₂CO₃、K₂C₂O₄、NaHCO₃、Na₂CO₃和NaC₂O₄改性Al₂O₃催化剂均有助于COS的水解。其中K₂CO₃/Al₂O₃拥有最佳的COS水解性能,连续运行20 h后其COS转化率仍高于~93%,远远优于未改性的Al₂O₃ (~58%)。我们利用原位红外光谱和X射线光电子能谱探明了反应过程中催化剂的化学结构特征,阐明了H₂O分子在K₂CO₃/Al₂O₃上的水解作用机制。原位红外表明COS在K₂CO₃/Al₂O₃上的水解过程中形成了硫代碳酸氢盐中间产物。X射线光电子能谱表征证明催化剂的失活主要是因为催化剂表面积累了硫酸盐和单质硫。此外,我们还研究了水蒸气含量对COS水解性能的影响,研究发现,由于H₂O和COS分子在催化剂表面存在竞争吸附,过量的H₂O会引起催化活性的下降。上述研究表明,K₂CO₃/Al₂O₃催化剂上COS水解性能的提高主要是形成了HO-Al-O-K界面活性位。更为重要的是,所制备的催化剂都是在模拟工业工况条件下进行的,这为后续的工业应用提供了宝贵理论指导。本工作为理解助剂钾在Al₂O₃催化剂上COS水解活性的增强提供了新的见解,这为未来设计稳定高效的COS水解催化剂打开了新的发展方向。     

加拿大高中化学教材中单元引导语的编写特点研究*——以Nelson(尼尔森)出版社Chemistry 11为例

正中学化学教材中的"引导语"指的是每个单元的开篇之作、点睛之笔,它既是教材必不可少的组成部分,又是统领各个单元的纲领性文字。引导语的存在既能为学生的学习提供基本的框架和思路,又能对教师教学起到引导作用。其功能包括:引导学生明确学习方向的导向功能,激发学生学习兴趣的激励功能,作为先行组织者去检验学生学习情况的检测功能。教材中的引导语非常重要,但我国对于此方面的研究甚少。因此,     

具有高稳定性以及光催化产氢活性的奇数环状异金属钛氧纳米团簇

利用太阳能是解决当前能源危机和环境问题的有效途径.二氧化钛是一种稳定性高、环境友好的新型光催化剂.近年来,具有精确结构信息的晶态钛氧团簇(PTCs)作为TiO₂的分子结构模型受到广泛关注.目前大多数PTCs含有烷氧基,在空气中易发生水解.这在很大程度上限制了对其光催化性能的研究.在无机钛氧簇的外围修饰大量的共轭有机配体是一种有效提升PTCs稳定性的方法.此外,异金属的嵌入有助于修饰微观电子结构,从而也将影响光催化性能.铝是地球上最丰富的金属元素,其水解产物也大量存在于地壳表面.因此,Ti和Al的水解和光催化研究引起了我们的兴趣.目前,只有少数几例低核的Al掺杂PTCs晶态材料被报道,且其制备过程都需要多步反应.因此,合成高核的包含Al的PTCs材料是一项有趣且充满挑战的工作.本文利用有机配体的保护和异金属离子的掺杂成功地提高了PTCs晶体材料的稳定性.通过研究Ti和Al离子的水解,制备了一例核-壳型的纳米轮簇[Al₇Ti₁₄(μ2-O)₇(μ3-O)₁₄(L)₃₅]·2CH₃CN(1;L=苯甲酸).该轮簇中包含罕见的奇数环状结构,是目前核数最高的包含Al的PTC.借助单晶X射线衍射可以清晰观察到无机{Al₇Ti₁₄}核与有机保护配体之间的配位模式.此外,利用红外光谱、热重和漫反射光谱对该化合物进行了进一步表征.有机配体层和Al³⁺占据了T_i⁴⁺周围的烷氧基位点,使得该化合物呈现较高的空气、热以及酸碱稳定性.在已报道的PTCs晶态材料中,该化合物也展现出较高的光催化产氢速率(402.88μmol g^-1h^-1).借助催化过程中的光致变色现象、电子顺磁共振谱、荧光光谱以及光电流响应,我们推测了该化合物催化水分解产氢机理.该项工作不仅为制备稳定的PTCs材料提供了基础,也为新型光催化剂的设计提供了新的思路.     

17世纪比利时著名的化学家——范·海尔蒙特

范·海尔蒙特是比利时化学家,因"柳树实验"闻名于世,创建了定量分析的化学研究方法,发现二氧化碳并提出化学术语"气体",是气体化学研究的奠基人。通过回顾海尔蒙特的研究生涯,感受他淡泊名利、坚持不懈、默默无闻的研究精神和品质。     

硫杂杯芳烃冠醚的合成及其与氨基酸配合性能的研究

在普通杯芳烃骨架中引入硫原子可以改善普通杯芳烃的配合性能。文中首先合成了硫杂杯[4]芳烃四酰肼衍生物3,在弱酸的催化下继续与化合物4反应,高产率地合成了同时含酰胺和席夫碱单元的硫杂杯[4]芳烃冠醚衍生物5,新化合物的结构经1H NMR、元素分析、ESI-MS等表征证实。同时探讨了新型硫杂杯[4]芳烃衍生物5与系列-α氨基酸的配合性能。     

如何使化学教研更有效——评《有效教研——化学人本智慧教育探索》

针对中学化学教师教育研究的有效性欠佳,教师教研能力提升的需求与有关培训和评价之间互相隔离、缺少联系、整体性考虑不足等问题,《有效教研——化学人本智慧教育探索》(王晓聪著,厦门大学出版社,2020年6月版)一书力求回答如何解决这些问题.这部专著的创新性体现在思辨、实证与行动3种典型的教育研究范式上. 1 思辨研究特色 专著实现了教育研究的理论创新.把专著命名为《有效教研——化学人本智慧教育探索》,提出了"人本智慧教育论"的核心理念与教育主张,并以我国的经典智慧——王阳明的"阳明心学"和季苹教授阐述的"教学知识论"作为理论基础,体现了本土特色.     

美国NGSS科学与工程实践构架与化学教学案例——影响化学反应速率的因素

美国《新一代科学标准》（NGSS）强调科学实践的重要性并提出科学与工程实践的关键要素，不仅为科学实践的具体实施提供了方向而且使科学实践的评价标准更加明确。在介绍NGSS科学与工程实践的构架基础上，以“影响化学反应速率的因素”为例分析了科学与工程实践的关键要素在教学中的反映及实施特点，并基于案例分析提出对我国中学化学教学过程设计的借鉴与启示。     

茂铁基二氢吡唑类衍生物的液相色谱分离研究

本文利用梯度洗脱进行溶剂强度的优化,确定分离一组化合物的最佳二元流动相体系,即甲醇-水、四氢呋喃-水和乙腈-水,将这三种二元流动相的最佳组成作为溶剂选择性三角形的三个顶点,利用ORM法对流动相进行优化选择,得到流动相的最佳组成和配比为V乙腈:V四氢呋喃:V水=33.75:33:33.25,有效地分离了六种二茂铁取代二氢...     

光声成像技术的最新进展

光声成像技术是生物医学领域中新兴的无损检测技术,具有对比度高、分辨率好、穿透能力强等优点.本文介绍了光声成像技术近年来的进展状况,主要涉及成像探测方式的改进、成像速度的加快、成像分辨率的提高以及图像重构算法的发展等.以该项技术在现代临床诊断中的应用为例,描述了其在生物医学领域中应用范围的拓宽.最后,总结了该项技术现存的...