原位电子显微学探索固体中的离子迁移行为

离子在固体材料中的迁移是很多应用的基础,包括锂离子电池、存取器件及催化剂等。研究固体材料中的离子迁移行为是固态离子学的核心内容。微观上,固体中离子迁移的行为取决于材料微观结构所确定的局域势垒特征。因此,研究离子迁移行为与微观结构的关联至为重要。文章讲述了具有高空间分辨率的原位透射电子显微镜技术用于锂离子电池材料、阻变存储材料等体系中离子迁移行为的研究现状与发展趋势。     

电极电势:从电化学势说起*

对于原电池,电极电势的本质是化学体系对电极材料上电子势能的影响,其正负极电势差反映化学能向电能转化的趋势。电极界面上化学物质的氧化/还原反应是通过何种途径影响到电极上电子势能的,现有的教材和论著没有给出明确的解释。本文基于相间电化学势平衡原则阐明了固液界面上离子平衡与电极上电子电势的关系,并由此给出了标准电势的物理含义:它是构成电极体系一系列物性参数的组合,包括被测电极的电子、离子化学势,工作电极电解液的离子化学势,参比电极的电子、离子化学势和参比电极电解液的离子化学势等。     

Zn掺杂CuO修饰电极的制备及电化学催化检测H_2O_2

利用滴涂法将Zn掺杂CuO纳米颗粒修饰到玻碳电极表面,通过循环伏安法和计时电流法,研究了Zn掺杂CuO纳米颗粒对H_2O_2的电催化性质。结果表明,制备了粒径为80~100nm的纳米颗粒,且分散良好。Zn掺杂CuO纳米颗粒修饰电极对H_2O_2具有良好的电催化还原作用。在pH=7.0的磷酸盐缓冲液中,当扫描速度介于20~350mV/s时,其氧化峰和还原峰电流均与扫描速度呈线性关系,说明电化学过程受吸附控制。探讨了支持电解质及pH值的影响,当H_2O_2的浓度在1.0×10~(-6)~6.3×10~(-3) mol/L浓度范围内时,还原峰电流与浓度呈良好的线性关系,检出限为0.1μmol/L。该传感器具有选择性高、重现性和稳定性好等特点。     

Mechanism of defect evolution in H+ and He+ implanted InP

The defect evolution in InP with the 75 keV H⁺ and 115 keV He⁺ implantation at room temperature after subsequent annealing has been investigated in detail. With the same ion implantation fluence, the He⁺ implantation caused much broader damage distribution accompanied by much higher out-of-plane strain with respect to the H⁺ implanted InP. After annealing, the H⁺ implanted InP did not show any blistering or exfoliation on the surface even at the high fluence and the H₂ molecules were stored in the heterogeneously oriented platelet defects. However, the He molecules were stored into the large bubbles which relaxed toward the free surface, creating blisters at the high fluence.     

Merging and splitting dynamics between two bright solitons in dipolar Bose-Einstein condensates

We numerically study the interaction dynamics of two bright solitons with zero initial velocities in the one-dimensional dipolar Bose-Einstein condensates. Under different dipolar strengths, the two bright solitons can merge into a breathing wave, and then split or propagate constantly after several oscillating periods. We quantitatively study the breathing frequency of wave after merging and the asymmetry property of solitons after splitting, and analyze their formation mechanism by the system's energy evolution. Also, the change of initial phase difference brings distinct effects on the soliton interaction. Our results provide insight into the new dynamical phenomena in dipolar systems and enrich the understanding for interaction between dipolar solitons.     

不同应变率下冰破坏特性的试验研究

为研究寒区流冰对水工/船舶结构的影响,需要获得不同流速冰载荷的特征,准静态下不同应变率条件下冰材料变形至破坏的特征就成为一项重要的基础性问题。为此,开展了低温环境应变率10-2s-1至10-4s-1下淡水冰的单轴压缩试验。试验发现:随着应变率减小,极限应力由18.51MPa降低至8.44MPa,达到极限应力后,试件承载能力由瞬间消失变为逐渐降低至稳态,试件破坏形貌由劈裂转变为周向膨胀,即由脆性转变为韧性破坏,转变应变率约为10-3s-1;在双对数坐标系中,单轴压缩强度随应变率的增加近似呈线性增大。通过对应力-应变曲线进行积分,给出了不同破坏形式下冰变形至破坏的临界应变能密度,发现脆/韧转变状态下加载至破坏所需能量最大,该能量特征主要由冰中微裂纹的萌生、断面摩擦、再结晶引起。     

高速摄影激光照明技术取得新进展

采用衍射型光束匀化器件及多模光纤传光和透镜耦合扩束方法，有效抑制了激光散斑与干涉条纹，解决了大视场平行光束照明时拍摄物体在成像面上的渐晕问题，实现了?300 mm大口径视场下激光均匀照明和目标的清晰成像，并成功用于柱面内爆压缩、空间碎片等精密物理实验研究中。高速摄影技术与激光照明的成功结合，可有效抑制精密物理实验中强烈自发光导致过度曝光从而大大影响成像质量的问题，获得的物理过程边界形貌更加清晰，判读更精确。     

基于S1000D标准的动车组售后服务信息系统软件设计

本文针对标准动车组在售后服务过程中所存在的问题，提出了一种在信息化条件下，基于S1000D标准的动车组售后服务平台的设计思路与实现方法，本平台依靠可靠的无线网络环境、S1000D标准的数据规范和先进的信息化管理方式，解决了传统售后服务过程中存在的一些问题，使售后服务过程更加智能、简单，售后服务效率得到进一步提高。     

菠萝蛋白酶催化合成寡聚L-酪氨酸

以菠萝蛋白酶为催化剂从L-酪氨酸甲酯聚合得到寡聚L-酪氨酸(O-L-Try)。 以0.8 U/mL蛋白酶在体积分数为7.5%的二甲亚砜(DMSO)缓冲液(pH=7.5,0.2 mol/L)中催化0.23 g/mL L-酪氨酸甲酯在50 ℃下聚合反应5 h后,O-L-Try产率达到65%。 通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、氢核磁共振波谱仪(¹H NMR)、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等技术手段表征了O-L-Try结构和性能特征。 结果表明,MALDI-TOF-MS测定的O-L-Try的聚合度主要为10。 ¹H NMR谱图分析得到的O-L-Try的平均聚合度为8。 拉曼光谱显示,O-L-Try的肽键特征峰位于1623 cm^-1(酰胺Ⅰ带)、1447 cm^-1(酰胺Ⅱ带)、1270 cm^-1(酰胺Ⅲ带)和648 cm^-1(酰胺Ⅳ带)。     

SAPO系磷铝分子筛的晶化及其复合催化剂对CO加氢的影响

探索了机械搅拌、配料组成、晶化参数等因素对SAPO-34和SAPO-5磷铝分子筛水热合成的影响,考察了混粒（颗粒混合）工艺和研粉（粉体研磨）工艺对“磷铝分子筛/尖晶石”复合催化剂制备的影响。与SAPO-34分子筛相比,SAPO-5分子筛晶体对机械作用的耐受性较强。用XRD、N2物理吸附、FESEM、EDS研究了材料的结构和织构特征。对比了四种复合催化剂的CO催化加氢性能。能够使复合催化剂更能抑制C–C偶合、从而更富产低碳烃的物相次序为：SAPO-34 > SAPO-5 > “ZnAlCrO4”尖晶石相。能够使复合催化剂具有更高CO加氢活性（即CO转化率）的物相次序为：“ZnAlCrO4”尖晶石相 > SAPO-34 > SAPO-5。