冲击速度和轴向静载对红砂岩破碎及能耗的影响

地下岩体工程爆破开挖中，距爆源不同距离处岩体承受的地应力和动载荷大小不同，从动载荷的角度表征岩石动态破坏结果与工程实际更吻合。为研究动载荷和地应力大小对岩体破碎和能量耗散特性的影响，利用动静组合加载试验装置，分别设置7个冲击速度和轴向静应力等级，对红砂岩试件进行冲击试验。根据试件的破碎状况，分析不同静应力工况下冲击速度对岩石破坏模式和机理的影响。计算不同工况下的应力波能量值，研究冲击速度和轴向静应力对岩石能耗特性的影响。对破坏试件进行筛分试验，研究岩石破碎分形维数随冲击速度和轴向静应力的变化关系。结果表明，随着冲击速度的增大，试件的破坏程度逐渐加大。无轴压时岩石试件破坏后整体仍是一个圆柱体，属于张拉破坏；有轴压时岩石试件宏观破坏后呈沙漏状，属于拉剪破坏。岩石耗散能随冲击速度的升高呈二次函数关系递增；轴向静应力越高，递增幅度越小。随着冲击速度的升高，岩石分形维数由零逐渐增加；随着轴向静应力的升高，分形维数由零转为大于零的临界冲击速度先升高后降低。     

不同退火方式对Ni/SiC接触界面性质的影响

采用快速热退火(rapid thermal annealing, RTA)法和脉冲激光辐照退火(laser spark annealing, LSA)法, 在n型4H-SiC的Si面制备出Ni电极欧姆接触. 经传输线法测得RTA样品与LSA样品的比接触电阻分别为5.2×10^-4 Ω·cm², 1.8× 10^-4 Ω·cm². 使用扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱等表征手段, 比较了两种退火方式对电极表面形貌、电极/衬底截面形貌和元素成分分布、SiC衬底近表层碳团簇微结构的影响. 结果表明, 相比于RTA, LSA法制备出的欧姆接触在电极表面形貌、界面形貌、电极层组分均匀性等方面都具有明显优势, 有望使LSA成为一种非常有潜力的制备欧姆接触的退火处理方法.     

新奇粒子和奇特物质的实验探索

根据理论预言及实验兴趣,我们设计了一系列实验,对轴子、重中微子、磁单极子、小电荷粒子和超重核块进行寻找。本文系统地报告这一系列实验工作,并且给出这些新奇粒子和奇特物质的限。     

用卢瑟福背散射方法研究陨石中的超重核块

用卢瑟福背散射方法研究了不同陨石中的超重核块.实验结果表明,在这些陨石中,具有Z≈100,A≈1000的超重核块的相对浓度上限为2ppm.     

光电化学反应的催化 Ⅰ.大颗粒金岛对n-TiO_2电极上光电化学过程的催化作用

用溅射、光还原及电沉积法在n-TiO_2单晶电极表面上形成了大颗粒金岛.测量了这些电极和纯金电极在H_2SO_4溶液以及含有Fe~(3+)/Fe~(2+)的酸溶液中的光电化学极化行为.通过分析和比较这些曲线,确定了大颗粒金岛与n-TiO_2单晶的接触具有欧姆结性质.并借助于可换盘旋转环盘电极,在含Ce~(3+)的酸溶液中测量了裸TiO_2电极及载金的TiO_2电极上Ce~(3+)的竞争光电化学氧化.证实了以大岛形式在TiO_2电极表面上分布的催化剂只能催化暗反应,而不能催化光电化学反应.     

光电化学反应的催化 Ⅱ.表面覆盖针状铱层对n-TiO_2电极上光电化学过程的催化作用

借助于可换盘旋转环盘电极在含Ce~(3+)酸性溶液中比较了n-TiO_2电极上载多孔铱层前后的竞争光氧化过程.观察到当铱以高度分散的针状多孔透光层在TiO_2电极表面分布时能够催化Ce~(3+)的光电化学氧化,并据此讨论了催化光电化学反应的基本前题.     

一种测定高浓度臭氧的新方法

测定空气中臭氧浓度的方法很多,常用的有直接紫外分光光度法[1]、间接紫外分光光度法[2]、碘量法[3]、电化学法[4]以及可见光度法等[5].但是上述方法大多仅适用于低浓度臭氧(<10 mg·m-3)的测定,可用于高浓度臭氧(>1 000 mg·m-3)测定的仅有直接紫外分光光度法和碘量法,但经比较发现两种方法的测定结果存在一定差异.     

共聚焦显微拉曼光谱在木质纤维细胞壁预处理中的应用进展

在能源紧缺和环境恶化的双重压力下,利用农林生物质替代化石资源生产生物燃料、生物基化学品和材料逐步发展成为世界范围内的研究热点,而细胞壁中纤维素、半纤维素、木质素以及其他少量组分的空间分布不均一性和化学结构复杂性构成了天然抗降解屏障,严重阻碍生物质的转化效率,因此需要对木质纤维原料进行预处理,以期破坏细胞壁的宏观壁垒,实现生物质的低成本高效转化。在此过程中,全面了解木质纤维细胞壁的化学组成、结构特性及其在生物质转化过程中的解构机理是高效利用农林生物质的重要前提。由于拉曼光谱具有样品制备要求低、灵敏度高、且能在原位状态下对样品进行定性、定量分析等特点,使得拉曼光谱成为研究木质细胞壁结构的有力工具。尤其与显微技术相结合时,可以同时获得木质纤维细胞壁主要组分的微区分布与超分子结构信息,实现生物质转化过程中化学组分动态变化的可视化研究。首先介绍了拉曼光谱成像的工作原理,并对纤维素、半纤维素和木质素的拉曼特征信号进行了归属。其次,总结了近几年拉曼光谱在生物质转化领域内的应用与研究进展,综述了拉曼光谱在未处理状态下以及稀酸、水热、稀碱等不同预处理过程中的分析方法,对细胞壁主要组分的分布进行表征,以揭示预处理过程中各组分的溶出过程及迁移规律,为在细胞及亚细胞水平探究预处理诱导细胞壁主要组分动态溶解机制提供了有效路径。此外,针对检测中收集的光谱数量过多、分析难等问题,文章重点介绍了主成分聚类分析法和顶点成分分析法两种拉曼数据分析方法,用于提取特征信息并对光谱进行分类研究,以深入探究特定组分的空间分布和分子结构。最后,根据上述分析展望了拉曼光谱在生物质转化领域的研究趋势,为相关研究提供技术参考。     

温和条件下分子氧的活化和转移——Ⅰ.在三苯基膦和1-辛烯氧化中过氧酞菁钛的氧转移性能的研究

本文研究了过氧酞菁钛(PcTi0_2)在三苯基膦(Ph_3P)以及1-辛烯氧化反应中氧原子转移性能.在温和条件下,PcTiO_2可化学计量地转移一个氧原子至Ph_3P形成Ph_3O.然而,在1-辛烯的氧化反应中,只有在共催化剂,(PhCN)_2PdCl_2存在下,PcTiO_2才能将氧原子转移至被Pd化合物活化的烯烃上形成辛酮.实验结果表明,PcTiO_2在上述两个氧化反应中,只能起转移一个氧原子的作用,不可能形成以分子氧为氧化剂的催化氧化体系.     

含酞菁铁(Ⅱ)的细胞色素P—450模拟体系对苯胺的羟化

在细胞色素P—450单加氧酶的模拟体系中,改变第五配体能极大地改变模拟体系的催化性能。张岱山、吴越发现以磺化酞菁铁(FeTSPc)为催化剂羟化苯时有FeTSPc—AsH_2—O_2三元络合物生成。抗坏血酸不仅是一个电子供体,而且还起到第五配体的作用。H.Sakurai等人提出了由氯化血红素—半胱氨酸组成的模拟体系,并认为在生物化学上具有重大意义的含硫氨基酸—半胱氨酸既是电子供体又是很好的第五配体。我们以半胱氨酸为第五配体,研究了含FePc的模拟体系对苯胺的羟化反应,并提出了相应的反应机理。