Highly sensitive and stable SERS probes of alternately deposited Ag and Au layers on 3D SiO_2 nanogrids for detection of trace mercury ions

The hazard of Hg ion pollution triggers the motivation to explore a fast, sensitive, and reliable detection method.Here, we design and fabricate novel 36-nm-thick Ag–Au composite layers alternately deposited on three-dimensional(3D)periodic SiO_2 nanogrids as surface-enhanced Raman scattering(SERS) probes. The SERS effects of the probes depend mainly on the positions and intensities of their localized surface plasmon resonance(LSPR) peaks, which is confirmed by the absorption spectra from finite-difference time-domain(FDTD) calculations. By optimizing the structure and material to maximize the intrinsic electric field enhancement based on the design method of 3D periodic SERS probes proposed,high performance of the Ag–Au/SiO_2 nanogrid probes is achieved with the stability further enhanced by annealing. The optimized probes show the outstanding stability with only 4.0% SERS intensity change during 10-day storage, the excellent detection uniformity of 5.78%(RSD), the detection limit of 5.0×10~(-12) M(1 ppt), and superior selectivity for Hg ions. The present study renders it possible to realize the rapid and reliable detection of trace heavy metal ions by developing highperformance 3D periodic structure SERS probes by designing novel 3D structure and optimizing plasmonic material.     

SPEEK/PES-C、SPEEK/SPES-C共混质子交换膜研究

通过在磺化聚醚醚酮(SPEEK,DS=61.68%)中分别混入酚酞型聚醚砜(PES-C)、磺化酚酞型聚醚砜(SPES-C,DS=53.7%)制备出SPEEK/PES-C、SPEEK/SPES-C共混质子交换膜.结果表明,共混的两种聚合物之间均具有较好的相容性.PES-C、SPES-C的混入能有效降低膜的溶胀及甲醇透过,且随着共混量的增加,这种作用越趋明显.纯SPEEK膜在75℃左右溶解,而SPEEK/PES-C(30 wt%)、SPEEK/SPES-C(30 wt%)共混膜在80℃时溶胀度仅为22.5%、26.32%.在室温至80℃范围内,纯SPEEK及共混膜的甲醇透过系数都在10-7 cm2·s-1数量级上,远小于Nation[R]115膜.在饱和湿度下,温度大于90℃时,SPEEK/PES-C(20 wt%)共混膜电导率超过Nation[R]115膜;温度大于110℃时,SPEEK/SPES-C(30 wt%)共混膜电导率与Nafion[R]115膜相当,达到0.11 S·cm-1.高电导率,低透醇系数以及明显提高了的可使用温度表明该类共混膜有望在DMFC中使用.     

SPEEK/PES-C、SPEEK/SPES-C共混质子交换膜研究

通过在磺化聚醚醚酮(SPEEK,DS=61.68%)中分别混入酚酞型聚醚砜(PES-C)、磺化酚酞型聚醚砜(SPES-C,DS=53.7%)制备出SPEEK/PES-C、SPEEK/SPES-C共混质子交换膜.结果表明,共混的两种聚合物之间均具有较好的相容性.PES-C、SPES-C的混入能有效降低膜的溶胀及甲醇透过,且随着共混量的增加,这种作用越趋明显.纯SPEEK膜在75℃左右溶解,而SPEEK/PES-C(30wt%)、SPEEK/SPES-C(30wt%)共混膜在80℃时溶胀度仅为22.5%、26.32%.在室温至80℃范围内,纯SPEEK及共混膜的甲醇透过系数都在10-7cm2.s-1数量级上,远小于Nafion115膜.在饱和湿度下,温度大于90℃时,SPEEK/PES-C(20wt%)共混膜电导率超过Nafion115膜;温度大于110℃时,SPEEK/SPES-C(30wt%)共混膜电导率与Nafion115膜相当,达到0.11S.cm-1.高电导率,低透醇系数以及明显提高了的可使用温度表明该类共混膜有望在DMFC中使用.     

外控弱周期电流约束下电极B-Z反应体系中的时间自组织

以经典BZ化学反应体系的三变量Oregonator模型及电极过程动力学为基础,提出了外控弱周期电极电流约束下电极BZ反应体系与体相BZ反应体系相互耦合的动力学模型.在体相处于稳定定态参数条件下,系统地研究了外控弱周期电流约束下电极BZ反应体系中的动力学行为,定量分析了电流慢变流型上的准定态稳定性及有利于出现极限环振荡区域.研究表明,与以前所报道的外控弱周期电位约束情况类似,在外控弱周期电流约束下电极BZ反应体系中的极限环振荡区域亦发生了蜕变,但体系对外控电流约束中的这种持续性之周期扰动的响应表现在两个方面:有利于出现极限环振荡区域的缩变及原非振荡区胁迫振荡的出现.     

R^m与I^n及S（m）与I^n之间的拓扑分划

1979年,P.Bankston和R.J.McGovern提出了拓扑分划(简称分划)的概念,他们系统地研究了分划问题,同时也提出了几个公开问题。其中“有理数直线Q能否分划每一个自密的可度量空间”这一基本问题已被王戍堂教授以肯定的形式解决;1984年,王戊堂     

原子钟时间尺度的稳定性分析

本文在分析原子钟噪声模型的基础上,提出了时间尺度的综合钟思想,并证明了有关命题,试图为时间尺度的算法分析提供一种新的理论框架.根据这一原理,对经典的加权平均方法做了分析,清晰地揭示了这一至今仍被广泛应用的方法本身的某些固有缺陷.同时,根据原子钟噪声的动态模型,提出了一种新的时间尺度算法,并在计算机上做了模拟验证.     

钛硅分子筛挤条成型催化剂热稳定性能的研究

采用在空气中程序升温焙烧的方式考察了钛硅分子筛挤条成型催化剂的热稳定性能．对不同温度焙烧得到的样品进行了XRD、IR、UV Raman和SEM表征．结果表明，在高温焙烧时，由于载体结构的改变引起载体与分子筛之问相互作用发生变化，导致成型催化剂中分子筛骨架破坏．随着焙烧温度的提高，IR谱图中960cm^-1处代表钛进入骨架的特征峰的强度迅速减弱，当焙烧温度达到1000℃时，960cm-1处的骨架钛特征峰移至948cm^-1．在紫外拉曼谱图中，骨架位钛物种的特征拉曼谱峰-1125cm^-1谱峰在加入SiO2载体后，高温下峰强度明显降低，这说明载体的加入降低了钛硅分子筛挤条成型催化剂的热稳定性能．     

季铵盐型表面活性剂的合成及物化性能测定

从脂肪酸和Ｎ－（２－羟乙基）乙二胺开始，经过咪唑啉中间体，合成了１２种未见文献报道的新化合物，其中３种为具有不同类型特性基团的新型两性表面活性剂、３种为新型阳离子表面活性剂，并测定了它们的物化性能。     

Fell拓扑,Choquet容量和遍历的 Choquet容量系统

本文描述了Fell 拓扑的结构与收敛条件,重新确立了关于随机集的Choquet 定理在概率论中的重要作用,并提出了不变Choquet 容量的概念。此外,利用环面上的双曲自同构和随机映射,具体构造了一个遍历的Choquet 容量系统,且进一步探讨了这种系统的动力性态。