金属衬底在石墨烯化学气相沉积生长中的作用

以过渡金属为催化衬底的化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)已经可以制备与机械剥离样品相媲美的石墨烯，是实现石墨烯工业应用的关键技术之一。原子尺度理论研究能够帮助我们深刻理解石墨烯生长机理，为实验现象提供合理的解释，并有可能成为将来实验设计的理论指导。本文从理论计算的角度，总结了各种金属衬底在石墨烯CVD生长过程中的各种作用与相应的机理，包括在催化碳源裂解、降低石墨烯成核密度等，催化加快石墨烯快速生长，修复石墨烯生长过程中产生的缺陷，控制外延生长石墨烯的晶格取向，以及在降温过程中石墨烯褶皱与金属表面台阶束的形成过程等。在本文最后，我们对当前石墨烯生长领域中亟需解决的理论问题进行了深入探讨与展望。     

过氧化氢生产与利用的新进展

过氧化氢既可用作环境友好的绿色氧化剂,也可用作燃料电池中的太阳能燃料,因而受到越来越多的关注.本文综述了太阳能驱动分子氧氧化水制备过氧化氢及其作为绿色氧化剂和燃料的研究进展.利用太阳能将水的e^-和4e^-氧化与分子氧的e^-还原相结合,使光催化生产过氧化氢成为可能;本文讨论了与e^-和4e^-水氧化选择性及e^-和4e^-氧还原选择性相关的催化反应控制.由于光催化e^-氧化水和e^-还原分子氧的过程都产生过氧化氢,因此该组合的催化效率较高.太阳能光驱动水氧化及分子氧还原生产过氧化氢与过氧化氢催化氧化底物相结合,在该过程中分子氧用作最环保的氧化剂.     

石墨烯衍生物负载的纳米催化剂用于氧还原反应

综述了用于燃料电池中氧还原反应(ORR)的石墨烯衍生物负载的各种纳米催化剂的最新进展。介绍了用于表征石墨烯基电催化剂的常规电化学技术以及石墨烯基电催化剂最新的研究进展。负载于还原氧化石墨烯(RGO)上的Pt催化剂的电化学活性和稳定性均得到显著提高。其它贵金属催化剂,如Pd, Au和Ag也表现出较高的催化活性。当以RGO或少层石墨烯为载体时, Pd催化剂的稳定性提高。讨论了氧化石墨烯负载Au或Ag催化剂的合成方法。另外,以N4螯合络合物形式存在的非贵过渡金属可降低氧的电化学性能。 Fe和Co是可替代的廉价ORR催化剂。在大多数情况下,这些催化剂稳定性和耐受性的问题均可得到解决,但其整体性能还很难超越Pt/C催化剂。     

各向异性非线性强度条件下的边坡稳定性

解释了土体强度各向异性、非线性的物理本质,结合常规直剪试验、三轴试验结果,在前人工作基础上建立了边坡稳定性分析中强度各向异性、非线性的描述方法,其中特别提出了一个各向异性函数．基于Janbu普遍条分法(GPS),运用SPREADSHEET模板程序,提出了一个能将各向异性、非线性强度准则逐点等效到Mohr-Coulomb直线强度准则处理上的迭代方法,准确方便地获得了非线性强度下的边坡稳定性分析．最后的算例展示了方法的使用过程。     

采用金属有机骨架材料M(HBTC)(4,4'-bipy)·3DMF(M=Ni,Co,Zn)催化CO_2与环氧丙烷的环加成反应（英文）

采用溶剂热法合成了三种M(HBTC)(4,4’-bipy)·3DMF(M=Ni,Co,Zn,HBTC=1,3,5-均苯三甲酸,4,4’-bipy=4,4′-联吡啶)结构的支柱层金属有机骨架材料(MOFs).首次采用溶剂热和微波法合成了Zn(HBTC)(4,4’-bipy)·3DMF,并采用多种物理化学方法对其进行了表征.M(HBTC)(4,4’-bipy)·3DMF中包含有M2+离子的蜂窝网格层和BTC单元,BTC单元与4,4’-联吡啶柱进一步交联形成三维多孔骨架材料.在采用烷基铵卤化物作为助催化剂和无溶剂的条件下,所有MOFs材料均对催化固定CO_2与环氧化合物环加成制备环状碳酸酯反应表现出非常好的协同催化性能,其催化活性高低顺序为:ZnCoNi,这可通过酸-碱双功能特性进行解释.采用微波法合成的Zn(HBTC)(4,4’-bipy)·3DMF材料表现出与常规催化剂相似的物理化学性质和催化性能.考察了不同制备参数的影响和材料的重复使用性能,并提出了该反应的可能机理     

9-蒽醛衍生化-高效液相色谱法拆分α-氨基酸甲酯和几种脂肪胺对映体

采用高效液相色谱法,以9-蒽醛为衍生试剂,在5种多糖衍生物的手性固定相(CSPs)上对几种α-氨基酸甲酯对映体进行了手性分离。色谱条件如下: 流动相为含3%～10%(v/v)异丙醇的正己烷溶液,流速为1.0 mL/min,检测波长为254 nm。结果表明,α-氨基酸甲酯-9-蒽醛亚胺衍生物在Chiralcel OD柱或Chiralcel OD-H柱上的手性分离结果优于其他CSPs,而且在Chiralcel OD柱或Chiralcel OD-H柱上全部得到了基线拆分(α=1.24～5.47, Rs=2.56～13.90), L-对映体在这两种色谱柱上的保留强于D-对映体。同时还考察了几种脂肪胺在5种多糖衍生物手性固定相上的对映体拆分效果,结果表明脂肪胺的9-蒽醛亚胺衍生物在Chiralcel OD柱或Chiralcel OD-H柱上的分离效果良好。该法可用于其他α-氨基酸酯和胺类化合物对映体的分析。     

一类传染病模型

利用稳定性理论和齐次向量场的性质对一类传染病模型的一般情形进行研究,通过对R2中相应系统的平衡点的存在性和稳定性的分析,得出该类传染病持续生存和最终消亡的阈值,而且它与治愈者的死亡率以及治愈者向易感者的转化率无关.     

非甾体抗炎药对映体在冠醚手性固定相上的拆分

利用高效液相色谱法,采用从(18-冠-6)-2,3,11,12-四羧((18-crown-6)-2,3,11,12-tetracarboxylic acid,18-C-6-TA)衍生的冠醚类型手性固定相(CSPs),对非甾体抗炎药酰肼衍生物进行手性分离研究.为了手性酸类非甾体抗炎药在冠醚手性固定相上进行手性拆分,采用与肼合成方法导入氨基基团,合成了其酰肼衍生物.色谱条件为:流动相:80%甲醇/水(V/V)含10 mmol/L H2SO4;流速:1.0 mL/min;紫外检测波长:210 nm.结果表明,除酮洛芬之外,其它非甾体抗炎药的酰肼衍生物拆分效果较好(α=1.14～1.26,Rs=0.88～1.43).而且非甾体抗炎药酰肼衍生物在(+)18-C-6-TA衍生的CSP 1和(-)18-C-6-TA衍生的CSP 2上的洗脱顺序得到了相反结果.     

尺寸效应对Al纳米线凝固行为的影响

结合EAM镶嵌原子作用势, 通过经典的分子动力学模拟研究了不同截面尺寸Al纳米线在两种冷却速率下的凝固行为, 并采用键对分析技术探讨了相变过程中原子团簇的演化情况. 结果表明:Al纳米线的最终结构不仅与冷却速率有关, 还呈现出明显的尺寸效应. 在较快的冷却速率下, 五种截面尺寸的Al纳米线均得到了多壳螺旋结构; 而当冷却速率降低以后, 除了N₃纳米线发生了断裂以外, 其余纳米线的结构随着截面尺寸的增加, 逐渐从多壳螺旋结构经由类-六边形多壳结构最终过渡到稳定的晶态结构.     

消磁场对纳米铁磁线磁畴壁动力学行为的影响

为了实现基于磁畴壁运动的自旋电子学装置, 掌握磁畴壁动力学行为是重要争论之一.研究了在外磁场驱动下L-型纳米铁磁线磁畴壁的动力学行为. 通过微磁学模拟,在各种外磁场的驱动下考察了纳米铁磁线磁畴壁的动力学特性; 在较强外磁场的驱动下, 在不同厚度纳米线上考察了纳米线表面消磁场对磁畴壁动力学行为的影响. 为了进一步证实消磁场对磁畴壁动力学的影响, 在垂直于纳米线表面的外磁场辅助下分析了磁畴壁的动力学行为变化. 结果表明, 随着纳米线厚度和外驱动磁场强度的增加, 增强了纳米线表面的消磁场的形成, 使得磁畴壁内部自旋结构发生周期性变化, 导致磁畴壁在纳米线上传播时出现Walker崩溃现象. 在垂直于纳米线表面的外磁场辅助下, 发现辅助磁场可以调节消磁场的强度和方向. 这意味着利用辅助磁场可以有效地控制纳米铁磁线磁畴壁的动力学行为.