温敏性SA/P(NIPAM-co-AM)水凝胶分子 运动的固体核磁共振研究

将不同比例的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酰胺(AM)引入到聚阴离子海藻酸钠(SA)网络中,采用原位自由基聚合法制备了具有温敏特性的互穿网络SA/P(NIPAM-co-AM)水凝胶。采用固体NMR研究了P(NIPAM-co-AM)分子链在不同温度,尤其是在临界温度附近不同基团的运动状态变化。结果表明:当温度低于低临界溶解温度(LCST)时,体系中分子链运动较快;当温度高于LCST时,由于疏水作用增强,水凝胶结构收缩,分子链运动减慢。实验还观察到,不同的基团在不同频段的运动对于温度的响应并不同步,而是有着一定的顺序。利用低场核磁共振(LF-NMR)原位研究了复合水凝胶的溶胀过程,结果表明水分子的扩散和大分子链段的松弛同步进行,符合non-Fickian模型的溶胀特征。     

通过宽线固体核磁共振氢谱研究半晶高分子的相结构

宽线固体核磁共振氢谱（¹H NMR）是一种研究半晶高分子相结构的经典方法.本文以半晶聚乙烯的宽线固体¹H NMR谱为例，探讨了通过Gaussian/Sinc、Gaussian和Lorentzian函数组合对宽线固体¹H NMR谱图进行拟合的方案，并根据半晶聚乙烯的相结构成分对拟合得到的各信号成分进行归属.并在此基础上探讨了各个相结构中分子链运动与信号线型的相关性，以及利用宽线固体¹H NMR谱测量半晶高分子结晶度存在的困难.     

原位核磁共振技术研究共催化剂类型以及光照波长对甲醇光催化重整产物的影响

本文采用原位核磁共振的方法研究了在真实固-液环境中共催化剂类型以及光照波长对甲醇光催化重整产物及光解水产氢产率的影响.结果发现,不同贵金属担载的锐钛矿型二氧化钛催化剂对甲醇光催化重整产物的产量和产率有着不同程度的影响,但是对其动力学特征影响不大.光照波长对甲醇光催化重整产物的产量也影响较大.通过对比甲醇氧化产率与产氢产率,发现共催化剂的种类对光催化反应速率及氧化还原能力起重要作用,且共催化剂的种类会影响体系氧化和还原能力之间的协同性.     

一种新的磁共振图像处理流水线的设计与实现

磁共振图像的重建、后处理及可视化是磁共振成像（MRI）系统的重要组成部分.本文开发了一个新的用于磁共振图像重建、后处理及可视化的开源框架YAP（Yet Another Pipeline）,利用此框架可以方便地构建图像处理流水线.与现有的一些其他开源框架相比,本文开发的框架具有如下特点：（1）采用基于接口的设计,可使用基于接口的插件对流水线的功能进行扩展;（2）允许用户使用编写脚本的方式构建图像处理流水线,编辑与修改流水线都很方便;（3）支持带有分支结构的流水线,便于流水线的构建与调试.目前,该框架已经在商用系统中获得了应用.     

Sr掺杂对La_(1-x)Sr_xMnO_3/LaAlO_3/SrTiO_3界面电子结构的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统地研究了La_(1-x)Sr_xMnO_3层中Sr的掺杂方式和掺杂量对4La_(1-x)Sr_xMnO_3/3LaAlO_3/4SrTiO_3(LSMO/LAO/STO)异质结构原子和电子结构的影响.结果表明:对于相同的Sr掺杂量,掺杂方式的差异对体系电子结构的影响微弱,不会导致体系发生金属-绝缘体转变;掺杂量的不同对体系电子结构有着显著的影响,当Sr的掺杂量较少时,LAO/STO界面处存在着准二维电子气,当Sr的掺杂量高于1/3时,LAO/STO界面处准二维电子气消失.我们相信,Sr的引入以及通过Sr掺杂量的改变可以对LSMO覆盖层极化进行调控,这也是导致体系LAO/STO界面处金属-绝缘体转变的可能原因,进一步为极化灾变机制导致的界面处电子重构提供了证据.     

对日光灯管的电路模型的定性分析

对日光灯管的电路模型的探讨是教学中很好的拓展课题,然而多篇文献给出了不同的结果,为此,本文依据常规课堂实验数据,通过对电感线圈镇流器型日光灯电路的分析,探讨了日光灯管的电路模型的构建,结果表明正常工作状态的灯管的负载属性应该为电感性,可以近似认为纯电阻性。同时,依据经典电磁学理论对灯管的工作机理进行了定性分析,所得结果与实验描述一致,并对其他文献中误判为电容性的原因给出了解释。     

限域单分子层冰-水两相平衡体系的分子动力学模拟

限域水因有极其丰富的结构物相变化而成为近年来水科学研究的一个热点.然而,不同相限域水之间的相平衡结构与性质却鲜有报道.论文提出一套分子动力学模拟技术,可实现纳米尺度限域条件下冰和水的不同结构相间形成的低维固-液界面（线）的平衡态模拟.应用此模拟技术,我们探索了0.65 nm限域尺寸、5000 bar限域压强条件下,单分子层厚度的冰-水（固-液）两相平衡,计算了该平衡体系一系列热力学量在界线附近的分布.平衡态的分子模拟结果直观地展示了粗糙型固-液界线的热毛细涨落、界线固-液结构转变的微观机制、以及缺陷在固-液相变区附近的形成与输运.各种热力学量分布函数呈现了二维限域冰-水共存界面（线）的特殊性质,如：相平衡区域的尺寸异于块体材料固-液界面,固-液界线处于切向压缩状态等.     

原位核磁共振技术研究光催化甲醇重整过程中甲醇与水的相互作用

本文利用原位液体核磁共振技术对真实固液体系光催化甲醇重整过程中水与甲醇之间的相互作用进行了系统性研究,证实了甲醇+水体系中氢键及质子交换相互作用的存在,并且发现催化剂的种类（包括不同晶型,以及同一晶型、不同形貌的TiO₂）、体系温度、光照反应条件都会影响甲醇与水之间的相互作用,进而影响到甲醇重整的效率．这表明催化剂及温度的合适选择对于提升甲醇重整效率起到非常重要的作用．     

利用相位步进脉冲消除探头13C NMR背景信号

由静态探头线圈外有机材料产生的¹³C NMR背景信号强度大,化学位移范围广（δ_C 20~250）,此背景信号在交叉极化实验中还可被增强,并随着样品信号的累积而累积,严重影响谱图分析.将相位步进脉冲引入交叉极化实验（称为PIPCP）中可以有效去除经交叉极化增强的¹³C NMR背景信号,但样品信号不受影响.这是由于经过相位步进脉冲后,线圈外相位严重畸变,而且线圈外锁定场强度急剧降低,来自探头材料的¹³C NMR背景信号无法有效地进行交叉极化.而对于被测样品甘氨酸来说,由于I核和S核之间强烈的偶极耦合作用,所加相位步进脉冲对锁定场强度的影响只有1.4%.     

NaCl单晶非切割面晶面的X射线衍射

现有的德国莱宝X射线实验仪用默认的COUPLED模式仅能观察到NaCl单晶的(100)面衍射.同时按下TARGET,COUPLED和β-LIMIT键,可重新设置TARGET与SENSOR的测角零点,使用COUPLED模式扫描,可以观察到其他晶面的X射线衍射峰.实验观测到单晶中非切割面晶面的X射线的布拉格衍射现象,且通过增大Δt,能较显著地提高衍射谱线的分辨率,但在一定的Δt仅能观察到某些晶面的1级衍射,这表明在一定的晶面序数下高的衍射级数对衍射光强的削弱作用很强.