方镁石高压结构预测和高温结构稳定性研究

方镁石是镁方铁矿的终端组分,化学组成为氧化镁(MgO).理论预测的MgO熔化线和高压下实验测量结果之间存在巨大的分歧,为澄清歧见人们展开了对MgO高压结构的进一步研究,方镁石MgO高压结构预测及温度对结构稳定性的影响一直是高压凝聚态物理和地球物理领域的重要研究内容.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对MgO实验结构、各种可能存在的结构及基于粒子群优化算法预测的晶体结构进行了系统深入的研究,发现MgO在0—580 GPa的压力范围内一直以稳定岩盐结构存在,580—800 GPa压力范围内的稳定结构为氯化铯结构.尽管NiAs六角密堆结构和纤锌矿结构能合理解释冲击压缩实验中沿MgO的P-V雨贡纽线在(170±10) GPa存在体积不连续的原因(Zhang L, Fei Y W 2008 Geophys.Res.Lett. 35 L13302)和高压下理论计算的熔化线与实验结果相差很大的原因(Aguado A, Madden P A 2005Phys.Rev.Lett.94 068501),但这两种结构连同闪锌矿结构及基于粒子群优化算法预测的晶体结构B8_2和P3m1仅为其亚稳结构.在MgO高压结构稳定性预测的基础上,本文利用经典分子动力学方法,分别引入能很好描述离子极化特性的壳层模型和离子压缩效应的呼吸壳层模型,对MgO岩盐结构的高温稳定性进行了模拟研究,给出了压力达150 GPa的高压熔化相图.     

物理演示实验教学在高素质新型军事人才培养中的作用

培养高素质新型军事人才是国防科技大学的核心任务之一.物理演示实验以直观、形象地演示物理现象为课程特色,可有效提高学员对物理规律、物理本质的直观认识和深刻理解,并引起学员的深入思考,在教学实践中可促进学员科学素质、综合能力和创新能力的提高.     

浙江晶盛机电股份有限公司再创佳绩———首颗 700 kg 级超大尺寸蓝宝石晶体生长成功

2020年12月22日，由浙江晶盛机电股份有限公司(简称晶盛机电)研发中心晶体实验室和子公司内蒙古晶环电子材料有限公司(简称晶环电子)共同研发的首颗700 kg级蓝宝石晶体成功出炉。 这是晶盛机电继2017年国内首颗300 kg级蓝宝石晶体面世、2018年成功生长450 kg级蓝宝石晶体之后,实现长晶技术三级跳，成功研发出的又一重量级超大尺寸蓝宝石晶体。 标志着该公司在蓝宝石晶体生长技术领域达到世界领先水平,我国在蓝宝石材料相关产业的核心竞争力进一步提升。 蓝宝石是综合性能优良、结构功能一体化的晶体材料，主要应用于GaN 基LED衬底、激光基质晶体、光学窗口等光电子领域以及智能显示终端面板等消费电子领域,在现代光电信息技术产业中发挥着举足轻重的作用。 在良率相当的情况下,蓝宝石晶体尺寸越大，材料的利用率就越高，边角损失也越小,特别是在6英寸以上衬底、大尺寸面板的应用上，其优势更为明显。 据测算，700 kg级蓝宝石晶体可以提供 700 mm ×400 mm以上的超大尺寸面板,为我国特种领域应用提供了更为广泛的材料选择。     

离子型稀土矿浸出液除杂与沉淀过程固液强化分离研究

离子型稀土矿浸出液除杂和产品沉淀过程中,高效固液分离对全工艺连续化生产和产品质量提升具有重要作用,也是整个离子型稀土生产流程自动化、智能化的关键步骤。研究表明：在浸出液除杂、沉淀工序添加0.25 g·m^-3 JH2002絮凝剂,利用其电性中和作用和吸附架桥作用,可使Al(OH)₃胶体、碳酸稀土颗粒迅速团聚形成絮凝体,进而加速沉降过程;浸出液循环除杂过程的沉降速率为31.43 mm·min^-1,除杂上清液循环沉淀碳酸稀土产品过程的沉降速率为24.67 mm·min^-1。碳酸稀土产品经煅烧后,所得混合稀土氧化物产品的稀土总量为93.8%,主要杂质Al₂O₃,Fe₂O₃,SiO₂含量均很低,优于GB/T 20169-2015《离子型稀土矿混合稀土氧化物》标准值。此外,经过循环絮凝沉降的沉淀母液用于离子型稀土矿浸取,基本不会对浸出结果产生影响。     

重量法测定土壤水溶性盐总量的优化

土壤水溶性盐是表征土壤盐碱化程度的重要指标,也是评价耕地地力的重要参数,被纳入第三次全国土壤普查（“三普”）监测指标体系中。重量法是测定土壤水溶性盐总量的最常用方法,其测定过程易受多种因素影响,导致其测定结果不准。鉴于此,本文设计试验分别验证了水溶性盐浸提和浸提液固液分离这两个过程对测定结果的影响,结果表明浸提液固液分离是影响土壤水溶性盐总量测定准确度和精密度的主要因素。基于此进一步探究4种不同固液分离方式（布氏漏斗过滤、滤膜真空抽滤、离心、滤纸组合过滤）对测定结果的影响,结果表明相较于其它方式,滤纸组合过滤测定结果准确度高,适用于土壤水溶性盐总量的测定。对改进后的重量法测定土壤水溶性盐总量进行方法学确认,结果表明其检出限为0.01 g/kg,测定下限为0.04 g/kg;方法的准确度和精密度、适用范围等均符合相关要求。本文推荐的土壤水溶性盐总量测定方法为：土壤样品采用1:5土水比浸提,180 r/min振荡3 min,浸提液采用滤纸组合自然过滤;其测定结果的准确度和精密度符合相关要求。本文旨在为“三普”内业检测提供参考和借鉴,为全面摸清不同区域土壤水溶性盐含量水平及土壤盐渍化程度提供技术支撑。     

低温富集液液萃取-气相色谱-串联质谱法测定水样中15种农药残留

利用低温冷冻条件下农药在水相和有机相之间达到新的传质平衡,建立了低温富集液液萃取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法同时测定水样中15种有机磷、有机氯及菊酯类农药的方法。通过对样品前处理中的溶剂选择、冷冻温度及冷冻时间的优化,最终确定的样品前处理条件为:萃取溶剂为甲苯2.0 mL;冷冻温度-40℃;冷冻时间1h。15种农药的检出限(3S/N)在0.005~0.02μg·L-1范围,测定下限(10S/N)为0.02~0.07μg·L-1。方法用于水样中农药的分析,加标回收率在78.8%~124%之间,测定值的相对标准偏差(n=5)在0.9%~9.1%之间。     

实时在线化学发光监测水体亚硝酸盐

构建了一个实时在线监测水体样品中低含量亚硝酸盐的化学发光分析系统。采用连续采样方式,在线将NO-2转换为HOONO并立即与Luminol反应,实现了对亚硝酸盐的全自动连续检测。方法的线性范围为1.0×10-8~1.0×10-5 mol/L,线性相关系数R2=0.9989,检出限为5.0×10-9 mol/L。与国家标准方法对比验证了新方法的可靠性。考察了自来水煮沸、持续煮沸、持续亚沸及多次煮沸等处理方式对亚硝酸盐含量的影响。实验表明,该分析系统可用于水加热处理过程和地表水中亚硝酸盐含量的监测。为健康饮水提供了参考依据。     

超分子组装体激发态手性的响应性

圆偏振发光主要是指手性发光体系激发态的性质。由于其在信息加密、高分辨3D显示和智能传感器等领域的潜在应用而备受关注。圆偏振光除了可以通过物理方法获得,即使用线偏振片和四分之一波片的组合,还可以直接从具有光致发光或电致发光性质的手性材料中获得。目前研究者们已经开发了多种圆偏振发光材料,主要包括手性有机分子、手性金属配合物等小分子发光体系以及手性超分子组装体等复合体系。通过将手性组分与响应性功能基团结合而构筑的响应性自组装发光体系对实现智能圆偏振发光材料的发展起着重要作用。在这篇文章里,我们对手性超分子自组装发光体系对各种外界刺激的响应性能进行了总结和归纳,如光照、pH值、溶剂、温度、金属离子等。本综述通过对各种外部刺激对手性组装体激发态性能影响的总结和讨论,旨在进一步推动智能圆偏振发光材料在多学科领域的应用。     

液相色谱-串联质谱法快速测定蔬菜中19种农药残留

建立了蔬菜中19种农药残留的快速测定方法。蔬菜样品用乙腈-甲酸均质提取,经三氯甲烷液-液萃取,溶剂转换后加入甲苯作为保护剂;经N-丙基乙二胺(PSA)、石墨化碳黑(GCB)净化,液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)正离子源(ESI+)、多反应监测模式(MRM)测定,基质匹配标准工作曲线定量。蔬菜样品基质在50~1 000ng/mL浓度范围内线性关系良好(r20.99)。在0.01、0.02、0.04mg/kg添加浓度水平下,各农药回收率在65.4%~120.0%之间,相对标准偏差(RSD)在3.35%~17.46%之间。实验发现QuEChERS各吸附剂对极性和化学结构不同农药的吸附作用有所不同,进一步通过正交试验设计的优化,得到了一组极性有差异和化学结构不同的农药净化用吸附剂和保护剂的组合方式。