高精度无损质子交换膜燃料电池膜电极Pt载量与分布测试方法

随着质子交换膜燃料电池商业化的推进,为提高膜电极制造的可重现性,保障膜电极制造工艺的产品控制,需要Pt载量和分布无损高精度在线检测提供技术支撑。根据欧姆定律与焦耳定律,利用质子交换膜燃料电池膜电极在直流激励电压下产生的电流密度和热分布信号可以对膜电极电阻进行分析,通过膜电极Pt载量与其电阻的关系就可以实现膜电极Pt载量和空间分布分析。通过不同直流激励电压下电流测试,证明了膜电极电阻与Pt载量反相关,Pt载量定量表征精度为0.0008～0.0025 mg/cm²;利用红外热成像法对直流激励电压下膜电极热分布信息的采集成功实现了Pt载量分布的定性分析;最后,通过直流激励前后膜电极性能的对比证明了该方法对膜电极性能是无损的。高精度无损的直流激励测试方法可以实现膜电极Pt载量的高效在线测试,提高膜电极质量和制造效率,降低膜电极制造成本,对于质子交换膜燃料电池大规模商用具有重要意义。     

国外仪器分析课程内容与教学方法的研究

针对国内仪器分析教学中存在的教材相对陈旧、课程内容未能体现学科的最新发展、缺乏有效的考核评价方式和标准等问题,本文收集了国外部分代表性高校化学专业与仪器分析教学相关的现使用教材和课程体系,通过梳理和比较分析,归纳出其特点,希望能对今后仪器分析课程建设、教学内容完善以及考核评价标准的改革提供有益的借鉴。     

原子层沉积构筑Pd/TiO2限域催化剂及其在1,4-丁炔二醇加氢的应用

利用ALD制备了TiO₂限域的Pd催化剂, 研究了限域空间内Pd纳米颗粒与TiO₂的界面作用对1,4-丁炔二醇(BYD)加氢性能的影响. 相比于管外负载型催化剂, 限域催化剂在催化1,4-丁炔二醇选择性加氢反应中体现出非常高的催化活性和1,4-丁烯二醇的选择性. HR-TEM、 EDX-Mapping、 XRD、 XPS和H₂-TPR表征说明, 限域体系中Pd-TiO₂的界面相互作用强于传统TiO₂表面负载型Pd催化剂, 这种强界面作用不仅能够提高BYD的加氢活性, 也可抑制半加氢产物1,4-丁烯二醇的异构化和深度加氢, 提高1,4-丁烯二醇的选择性, 而且限域结构也可阻止管内壁Pd纳米颗粒的脱落, 提高催化剂的稳定性.     

基于动态全息的面内微振动测量系统

为了实时测量高频、微小面内振动,利用硅酸铋（BSO）晶体的光折变特性搭建了基于动态全息的面内微振动测量系统。通过粗糙表面的散射信号光携带面内振动信息,与参考光在晶体内干涉形成动态全息并实时衍射,参考光的衍射光和信号光的透射光之间形成新的干涉,通过光电探测器对干涉信号进行解时域或频域的探测,即可得到振动信息。以剪切式压电陶瓷驱动的散射片为被测物,实验测量了0.5～240 kHz的亚微米量级的面内振动。     

铁质破片的高光谱图像识别研究

高光谱成像凭借高的光谱分辨率、图谱合一、波段多的特点,能够为待分类目标提供多维的参考信息,从而提高分类精度。爆炸破片的识别回收能够为爆炸威力的评估和防爆措施的设计提供参考。针对当前破片检测中多采用可见光波段或红外波段等单个波段进行检测,忽略了破片目标与背景对不同波长的光有着不同的吸收程度,没有将多波段破片特征充分利用,为此结合高光谱检测手段,提出了一种空间分割结合光谱信息的爆炸破片识别方法。在实验室环境下,首先采集铁质破片、石头、树叶的高光谱图像,对采集的样本图像数据做预处理,包括去噪声以及黑白校正反演反射率信息等,感兴趣区域随机提取三类样本像素点共750个,随机选取600个点作为训练集其余作为测试集,通过训练后得到预测准确度分别为88%、 88%、 94%的决策树模型。其次模拟了铁质破片散落在含有石头树叶的沙土中的场景并采集其高光谱数据,通过前后级联的空谱融合方法,在空域经过图像增强和去噪等预处理之后,采用边缘检测结合区域生长以及形态学处理的方法对空间图像进行分割,得到沙土上有形态的目标,空间分割的交并比(IOU)达到93.5%,真阳率(TPR)达到97.4%;然后结合光谱域训练得到...     

Lagrangian analysis of the formation and mass transport of compressible vortex rings generated by a shock tube

In order to understand the mass transport and the dynamic genesis associated with a compressible vortex formation,a dynamic analysis of compressible vortex rings (CVRs) generated by shock tubes by using the framework of Lagrangiancoherent structures (LCSs) and finite-time Lyapunov exponents field (FTLE) is performed. Numerical calculation is performed to simulate the evolution of CVRs generated by shock tubes with 70 mm, 100 mm, and 165 mm of the driver sectionat the circumstances of pressure ratio = 3. The formation of CVRs is studied according to FTLE fields. The mass transportduring the formation is obviously seen by the material manifold reveled by FTLE fields. A non-universal formation numberfor the three CVRs is obtained. Then the elliptic LCSs is implemented on three CVRs. Fluid particles separated by ellipticLCSs and ridges of FTLE are traced back to t = 0 to identify the fluid that eventually forms the CVRs. The elliptic LCSsencompass around 60% fluid material of the advected bulk but contain the majority of the circulation of the ring. The otherparts of the ring carrying almost zero circulation advect along with the ring. Combining the ridges of FTLE and the ellipticLCS, the whole CVR can be divided into three distinct dynamic parts: vortex part, entrainment part, and advected part. Inaddition, a criterion based on the vortex part formation is suggested to identify the formation number of CVRs.     

Application of the first collision source method to CSNS target station shielding calculation

Ray effects are an inherent problem of the discrete ordinates method. RAY3 D, a functional module of ARES, which is a discrete ordinates code system, employs a semi-analytic first collision source method to mitigate ray effects. This method decomposes the flux into uncollided and collided components, and then calculates them with an analytical method and discrete ordinates method respectively. In this article, RAY3 D is validated by the Kobayashi benchmarks and applied to the neutron beamline shielding problem of China Spallation Neutron Source(CSNS)target station. The numerical results of the Kobayashi benchmarks indicate that the solutions of DONTRAN3 D with RAY3 D agree well with the Monte Carlo solutions. The dose rate at the end of the neutron beamline is less than10.83 μSv/h in the CSNS target station neutron beamline shutter model. RAY3 D can effectively mitigate the ray effects and obtain relatively reasonable results.     

羧基化聚苯乙烯微球的制备及其在干片扩散中的应用

为提高干片检测的效率与准确性,利用自制的羧基化聚苯乙烯微球制成CRP干片,探究了堆积方式和粒径对扩散的影响.最终确定了最密堆积的排列方式、总结拟合出了粒径与扩散时间之间的经验回归方程,并筛选出适合应用于干片扩散的微球粒径最小为4.0μm.通过改变溶剂、引发剂浓度、分散剂浓度调控聚苯乙烯微球粒径并探究其原因.     

湍流信号分析中小波基的对比和选取

采用小波分析处理湍流脉动信号时,不同的小波基往往会带来不同的分析结果.为了尽可能准确地提取湍流流动的多尺度特征,研究并建立湍流信号处理中适宜小波基选取的合理方法是十分必要的.基于湍流时频特性,结合信息熵理论,建立了以品质因数和特征谱熵值为评价指标的小波基选取方法.以计算分析三组不同湍流信号的小波基为例,结果进一步验证了...