无处不在的化学——化学动力学

Starting from an example of how to extinguish a fire, this article illustrates how chemical dynamics plays a role in our life. It also introduces what is chemical dynamics and the contribution of Dutch chemist Jacobus H. van't Hoff to chemical dynamics. The horse racing analogy is used to illustrate how the amount of reactants, energy, catalysts and other factors affect the chemical reaction rate.     

高分散在氮掺杂碳纳米管表面铂纳米粒子的高效甲醇电氧化性能

以氮掺杂碳纳米管（NCNT）为载体,利用掺杂氮原子的锚定作用,通过微波辅助乙二醇还原法方便地将Pt纳米粒子高分散地固载于NCNT表面,制得了Pt/NCNT系列催化剂,对催化剂制备规律、电催化甲醇氧化反应（MOR）性能及构效关系开展了系统深入的研究。结果表明,随Pt负载量在18.2%~58.7%（w/w,下同）范围增加,Pt纳米粒子的粒径在2.2~3.7 nm范围相应地逐渐增大。单位质量催化剂的MOR催化活性先增加后急剧减小,在负载量为47.8%时达到最大。Pt的质量比活性在中等负载量（27.6%~47.8%）区间出现高值平台。该变化规律源于Pt纳米粒子的MOR催化活性在3 nm前后的明显差异,即<3 nm时活性差,>3 nm时活性优异。高负载量（58.7%）时活性的急剧下降源于Pt纳米粒子因团聚引起的Pt利用率的降低。     

两水平无重复因析试验散度效应的估计

本文对两水平无重复因析试验给出了散度效应的一种新的估计,称为AMH估计,改进了文献中散度效应的较好的MH估计的一个缺陷,给出并证明了AMH估计的无偏条件,证明了AMH估计比MH估计有更小的方差下界.最后通过模拟试验比较了AMH和MH估计的偏度,方差和均方误差.     

基于二维材料MXene的仿神经突触忆阻器的制备和长/短时程突触可塑性的实现

兼具长时程可塑性与短时程可塑性的电子突触被认为是类脑计算系统的重要基础.将一种新型二维材料MXene应用到忆阻器中,制备了基于Cu/MXene/SiO_2/W的仿神经突触忆阻器.结果表明, Cu/MXene/SiO_2/W忆阻器成功实现了稳定的双极性模拟阻态切换,同时成功模拟了生物突触短时程可塑性的双脉冲易化功能和长时程可塑性的长期增强/抑制行为,其中双脉冲易化的易化指数与脉冲间隔时间相关. Cu/MXene/SiO_2/W忆阻器的突触仿生特性,归功于MXene辅助的Cu离子电导丝形成与破灭的类突触响应机理.由于Cu/MXene/SiO_2/W忆阻器兼具长时程可塑性与短时程可塑性,其在突触仿生电子学和类脑智能领域将会具有巨大的应用前景.     

无处不在的化学——探究生命的时钟

This paper mainly introduces the role of isotopes in exploring the origin of life and related principles. In addition, by reviewing the discovery history of isotopes and summarizing the contributions of major scientists, we hope to show the general process of science developments to the public.     

Sphere-cone-polynomial special window with good aberration characteristic

Optical windows with external surfaces shaped to satisfy operational environment needs are known as special windows. A novel special window, a sphere-cone-polynomial (SCP) window, is proposed. The formulas of this window shape are given. An SCP MgF2 window with a fineness ratio of 1.33 is designed as an example. The field-of-regard (FOR) angle is ±75°. From the window system simulation results obtained with the calculated fluid dynamics (CFD) and optical design software, we find that compared to the conventional window forms, the SCP shape can not only introduce relatively less drag in the airflow, but also have the minimal effect on imaging. So the SCP window optical system can achieve a high image quality across a super wide FOR without adding extra aberration correctors. The tolerance analysis results show that the optical performance can be maintained with a reasonable fabricating tolerance to manufacturing errors.     

无重复因析试验中散度效应的ML估计

在无重复因析试验中,若因子A,B的散度效应显著,则不论其交互效应AB的散度效应是否显著,其散度效应的现有估计常常是有偏的,从而导致其被错误地识别为显著效应.提出了散度效应的一种新的估计方法(称为ML估计),并给出了ML估计的方差的精确表达形式,证明了在一类模型中,交互效应AB的散度效应的ML估计是无偏的.最后,将ML估计与现有的常用估计进行了比较.     

近红外光谱法直接检测甜叶菊叶片甜菊糖苷模型建立

使用近红外光谱技术直接扫描甜叶菊干叶片,建立了甜菊苷(stevioside,ST)和莱鲍迪苷A(rebaudioside A,RA)的检测模型。对甜菊苷含量在0.27%~1.40%,莱鲍迪苷A含量在0.61%~3.98%范围内的不同品种的甜叶菊干叶片进行了近红外光谱扫描,共扫描了105份。采用偏最小二乘法建立甜菊糖苷的检测模型,比较了减去一条直线、多元散射校正、一阶导数和二阶导数等不同的光谱预处理方法对模型的影响。结果显示减去一条直线的数据预处理方法为ST的最优建模方法。ST校正集相关系数为0.986,校正均方根误差为0.341,预测均方根误差为1.00,相对分析误差为2.8;RA采用无光谱预处理建模,RA的建模结果相关系数为0.967,校正均方根误差为1.50,预测均方根误差为1.98,相对分析误差为4.17。说明近红外光谱技术检测甜叶菊干叶片中ST和RA的含量具有一定的可行性。同时与甜叶菊粉末ST模型结果相关系数为0.986,校正均方根误差为0.32,预测均方根误差为0.601,相对分析误差为2.86和RA模型结果相关系数为0.968,校正均方根误差为1.50,预测均方根误差为1.48,相对分析误差为4.2相比差异不明显。但减少了叶片粉末检测过程中的烘干、研磨的步骤,节省了时间,降低了工作量。     

用于增强结肠癌化疗的肠道菌群葡萄糖醛酸酶响应甘草酸胶束

肿瘤细胞表面过表达P-糖蛋白(P-gp)是导致肿瘤化疗耐药的重要原因.抑制P-gp表达能有效增强化疗效果.为克服结肠癌化疗耐药,本研究设计、制备了一种肠道菌群葡萄糖醛酸酶响应的甘草酸胶束用于递送化疗药物和原位产生P-gp抑制剂.通过自组装,甘草酸(glycyrrhizin, GL)形成胶束,包载疏水性药物阿霉素(doxorubicin, DOX);在GL胶束表面静电交联正电性壳聚糖(chitosan, CS),构建DOX@GLCS胶束.在原位结肠癌小鼠模型中,口服DOX@GLCS胶束后,其在胃和小肠中保持稳定,在富含细菌的结肠和肿瘤区域被特异性降解,释放化疗药物阿霉素.同时,细菌分泌的葡萄糖醛酸酶可以转化GL生成P-gp抑制剂甘草次酸(glycyrrhetinic acid, GA),抑制肿瘤细胞P-gp表达,增加药物的细胞内浓度.经DOX@GLCS治疗后,小鼠肿瘤负荷明显降低,受损肠道黏膜得到修复.该肠道菌群响应释药策略为克服结肠癌化疗耐药提供了一种新思路.