以史为鉴——化学科普中的人文素养教育

中国古代历史中蕴含着丰富的化学史资源,对这些资源的挖掘、解读,形成化学科普题材,既是化学教育的需要,也是加强思想政治教育背景下课程思政的现实要求。以寒食散为例,探讨中国古代化学史资源所蕴含的人文素养教育价值,认为化学科普中汲取历史资源,不仅增加了科普的趣味性,有利于向公众普及化学知识,还有助于公众树立正确的世界观和价值观。     

多种纳米结构Fe掺杂TiO2光热耦合水分解制氢研究

氧空位是材料缺陷工程的重要组成. 基于光生氧空位的直接热利用, 实现纯水分解制氢的光热耦合实验, 被认为是太阳能综合利用的有效途径. 以多种制备方法合成的TiO₂纳米材料为基础, 研究了多种形貌纳米TiO₂及其Fe掺杂改性材料的光热耦合反应能力. 通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、 X射线衍射(XRD)和电子顺磁共振(EPR)对晶体特征进行表征, 利用漫反射光谱(DRS)、 光致发光(PL)和三电极测试法表征了材料的性能, 并结合密度泛函理论(DFT)计算了产氢反应路径. 研究结果表明, 溶胶-凝胶法制备的纳米颗粒相比水热法制备的纳米片及纳米线, 体相内缺陷较多, 载流子强度高, 光热耦合产氢效果较差. Fe掺杂改性扩展了光响应, 增强了载流子分离和寿命, 降低了电子传输阻抗, 利于光反应过程中光生氧空位的形成, 克服了制氢反应中的关键能垒. 同时, 纳米材料中的缺陷促进了Fe离子的有效掺杂, Fe掺杂TiO₂纳米颗粒的光热耦合平均产氢量为9.73 μmol/g, 性能提升达13倍.     

爆炸地震波的现场测量及其安全距离

对各种爆破作业中实测的爆炸地震波数据作了系统的分析,给出了经验公式及其应用途径,其计算结果与实测结果十分相符。     

微带阵列天线的时域散射特性

本文用时域有限差分方法(FDTD)研究了微带阵列天线的时域散射场,分析了入射脉冲极化方向不同以及入射方向不同时的散射场的分布情况;讨论了时域散射场的时域波形以及频谱与微带阵列天线结构的关系;用散射场分离算法讨论了地板对于微带贴片阵列散射场的影响.研究发现,有限大地板的微带阵列天线的散射场主要是由地板的边沿电流产生的,同时微带贴片阵列的谐振频率与入射脉冲的极化方向有关,因此不同的极化方向对应于不同的散射频谱. 关键词： 时域散射 微带天线 FDTD     

线形装药强爆炸地震反应谱与地震力计算

本文根据花岗岩、砾岩、黄土三种不同介质的近场爆炸地震加速度的实测资料和单层及多层建筑物的实测数据。计算出线形装药近区强爆炸地震加速度反应谱,并给出爆炸地震力的计算方法。     

城市隧道穿越复合地层的合理微差时间间隔

以莞惠城际项目的“上软下硬”复合地层条件为依托,结合现场测试数据,采用理论与数值分析相结合的手段,开展城市隧道穿越复合地层中合理微差时间间隔的研究。研究结果表明:复合地层中微差爆破效果较好,第1、2炮适宜的微差时间间隔为50~70 ms;围岩条件相同,振动波形和主震相的持续时间均随着爆心距的增加而变长;而围岩条件变差时,振动波形更易出现波形叠加现象;随着微差时间间隔增加,第1、2炮产生的主震相逐渐分离,在0~35ms间降震率波动明显且整体上小于稳定降震率;在复合地层中,两测点爆心距相同时,成洞区上方测点受空洞效应影响显著,振速明显偏大。     

步进电机驱动的直线变倍成像系统研究

为了满足无人机光电载荷的体积和重量要求,并有效解决传统凸轮机构加工精度要求高、系统易产生机械振荡等问题,提高系统的响应速度和变焦精度,对基于步进电机驱动实现连续变焦的直线变倍成像系统进行研究。采用二相混合式步进电机驱动实现机械补偿式变焦系统的变焦聚焦功能。首先,本文研究了基于步进电机的直线变倍成像系统的工作原理与构成,完成硬件平台的搭建,利用单片机控制实现步进电机的加减速过程。然后构造适合本系统的图像清晰度评价函数,并采用扫描反馈搜索算法完成对镜头焦距值的标定,将标定结果载入聚焦算法。最后,完成系统的性能测试。测试结果显示,采用速度控制模型后,步进电机的定位误差显著降低,范围在0.010 mm以下,整个系统的变焦精度远远小于1%,而且光学性能和外场拍摄性能较好。该基于步进电机的直线变倍成像系统满足无人机光电载荷的适用性要求。     

线型脲醛树脂的半结晶模板化作用

酸性条件下硅溶胶体系中尿素和甲醛聚合反应会产生脲醛树脂-氧化硅杂化沉淀. 沉淀的质量随有机组分比例的增加而增加, 当尿素和甲醛物质的量比≥1.0时生成沉淀的量为恒定最大值. 红外分析表明杂化材料在3348, 1635, 1572和784 cm^－1处产生了可被归结为线型结构(—[NHCONHCH₂]_n—)的特征吸收. XRD分析表明这种线型分子可形成氢键(C＝O…H—N)导向型的半结晶. 微分热重和XRD结果证明结晶物种在290 ℃完全分解. SEM表征显示半结晶杂化沉淀以三维网络结构为特征, 具有层状结晶的各向异性, 其初级粒子即使在室温下干燥也容易开裂. 随着反应时间的延长、酸性的增加或无机组分量的相对增加杂化粒子变得更加致密. 液氮吸附结果证明沉淀焙烧后所得氧化硅材料的结构具有层状孔结构性质, 其比表面积、孔尺寸和孔体积可以达到510 m²/g, 14.3 nm和1.68 cm³/g. 改变反应体系的酸性和反应组分配比等条件可以方便地控制杂化材料的结构.     

一类非线性复微分方程的超越亚纯解北大核心CSCD

本文主要研究非线性复微分方程f^(4)+a(z)ff^((k))=p_(1)(z)e^(α_(1)(z))+p_(2)(z)e^(α_(2)(z))的超越亚纯解,其中a,p_(1),p_(2)是非零的有理函数,α_(1),α_(2)是非常数的多项式.进一步地,考虑当亚纯解存在时,α_(1),α_(2),p_(1)和p_(2)所满足的条件.另外,还讨论了非线性复微分方程f^(3)+a(z)f’=p_(1)(z)e^(ν(z))+p_(2)(z)e^(-ν(z))的亚纯解的存在性,其中a,p_(1),p_(2)是非零的有理函数,ν是非常数的多项式.所得的结果直接推广了一些已知的结果.     

高速光脉冲的测量方法

 综述了目前国际上公认的测量高速光脉冲的几种方法，主要包括电光条纹相机（SC）、快速脉冲取样、二次谐波产生（SHG）、频率分辨光学门（FROG）以及光谱相位干涉直接电场重建（SPIDER）等。详细地阐述和分析了这些方法的原理、特点、适用范围以及它们的研究现状。