正畸弓丝与托槽间摩擦力建模及试验研究

正畸矫治过程中,正畸弓丝与托槽间的相对滑动趋势将产生摩擦力,进而降低有效矫治力,影响矫治的性能和效率. 针对目前正畸摩擦力预测方法量化预测精度低的问题,依据正畸弓丝与托槽间的几何关系、力学关系及物理参数,提出一种基于分力叠加原理的计及接触角度的正畸摩擦力预测模型建立方法. 探究影响正畸摩擦力的主要因素以及变化规律,提出采用有限滑动法测量正畸摩擦力,搭建了基于六维力传感器的正畸摩擦力测量系统,进行了不同弓丝-托槽组合和不同接触角度的摩擦力测量,试验数据与预测模型的理论数据间误差率处于0.55%~9.65%之间,证明该预测模型可为医师明确正畸矫治器参数-摩擦力-矫治力的关系提供理论依据,为实现数字化正畸提供理论支撑,保证个性化正畸方案的高效、高可靠性和高舒适度,最终达到轻力矫治的效果.      

中国碳排放与经济发展存在倒U型关系吗?——考虑时间相关效应和异质性的研究

随着我国经济进入高质量发展阶段,经济发展与碳排放之间的关系日益受到关注。本文基于1997~2016年省级面板数据,运用非参数广义加性混合模型研究了中国碳排放与经济发展的关系。文中,不可观测的时间相关效应和残差自相关结构被作为独立变量加入模型,收入效应和时间相关效应对碳排放的影响可能存在异质性也予以考虑。实证结果显示,东部和中部地区的最适模型中收入效应具有异质性,西部地区的最适模型中包含异质性时间相关效应;中国碳排放与经济发展之间不存在倒U型关系;在未来的节能减排工作中,应充分考虑中国经济发展阶段性、区域差异性及碳排放驱动因素的异质性。     

曲边区域上的多边形网格间断有限元离散及其多重网格算法

本文利用多边形网格上的间断有限元方法离散二阶椭圆方程,在曲边区域上,采用多条直短边逼近曲边的以直代曲的策略,实现了高阶元在能量范数下的最优收敛.本文还将这一方法用于带曲边界面问题的求解,同样得到高阶元的最优收敛.此外我们还设计并分析了这一方法的\linebreakW-cycle和Variable V-cycle多重网格预条件方法,证明当光滑次数足够多时,多重网格预条件算法一致收敛.最后给出了数值算例,证实该算法的可行性并验证了理论分析的结果.     

二氧化钛薄膜表面甲醇吸附的和频振动光谱

自行搭建了用于研究表面光催化的宽带红外和频振动光谱并可以原位紫外光激发的装置. 利用自制的结构紧凑小巧的高真空样品池,可以在10 kPa氧气氛围下经原位紫外光照除掉 射频磁控溅射制备的二氧化钛薄膜表面的有机污染物. 通过在室温下改变甲醇气压和指认吸附在薄膜表面的甲醇的和频振动光谱,发现薄膜表面有两种吸附的甲醇,分子形式吸附的甲醇(CH₃OH)和解离吸附的甲醇(CH₃O). 当甲醇的覆盖度由低变高时,分子形式吸附的甲醇的CH₃的对称伸缩振动和费米共振峰红移了6～8 cm^-1. 真空下,薄膜表面的甲氧基和表面的氢原子可以重新结合并以甲醇分子的形式脱附. 研究表明二氧化钛薄膜体系存在两个平衡：气相甲醇和表面吸附的甲醇分子之间,以及表面吸附的甲醇分子和甲氧基之间.     

入射和反射激波诱导重气泡变形和失稳的三维数值研究

 采用大涡模拟方法,对入射激波及其反射激波诱导球形重气泡的变形失稳过程进行了三维数值模拟,利用已有实验验证了计算模型的可靠性,重点考察了反射激波与已经失稳的气泡界面的再次作用,讨论了涡环的形成及其三维失稳的过程。研究结果显示：入射和反射激波与球形重气泡作用产生斜压效应,会在流场中产生旋转方向截然相反的多个涡环;反射激波诱导的涡环具有较小的强度,故更加容易失稳,甚至能完全形成具有流向涡量的复杂小尺度涡结构。     

CdX(X=Se,Te,Te/ZnS)量子点脂质体的制备及毒性比较

在水相中以巯基乙酸(mercaptoacetic acid, MA)为稳定剂合成了CdSe、CdTe、CdTe/ZnS量子点及谷胱甘肽(glutathione, GSH)为稳定剂合成了CdTe量子点,然后通过卵磷脂和胆固醇修饰制得相应的量子点脂质体。溶血实验证实GSH修饰量子点的溶血率低于MA修饰的量子点45%;脂质体修饰后,量子点的溶血率＜5%,达到生物医用材料要求。不同表面修饰的量子点对小鼠毒性存在明显差异,荧光显微镜观察组织切片证实量子点在小鼠体内主要分布在肺、肾、胸腺等组织中,而脂质体量子点在脑组     

磁性荧光双功能纳米材料的合成及其用于葡萄糖的分离检测

在水相中,分别合成了巯基乙酸为稳定剂的CdTe量子点和超顺磁性纳米Fe3O4,然后将其加入到一定比例的环己烷、Triton-X-100和正硅酸乙酯(TEOS)形成的反相微乳液体系,在恒温30℃时搅拌反应48h后,合成了粒径分布在15～20nm,同时具有荧光和磁性的双功能亲水性复合纳米材料(MQDs).用5%的戊二醛为交联剂,振荡交联1h后,在MQDs表面固定了葡萄糖氧化酶(GOx).固定化GOx的最适pH为5.5,最适温度为21℃,和游离酶不同.基于GOx催化葡萄糖产生H2O2能够引起量子点荧光的淬灭,利用MQDs的磁性及荧光,实现了对样品中葡萄糖的同时分离和可视化荧光检测.     

CO2消除镓氢物种提升Ga2O3/SiO2丙烷脱氢反应性能

丙烯是一种基础石油化工原料,在全球石油化工生产中占有重要地位.以丙烯为原料可生产许多石油化学品,如丙烯腈、环氧丙烷和聚丙烯等.经济快速发展带动了丙烯下游衍生物产业的发展,进而增加了对丙烯的需求量,因此尽管近年来丙烯产能逐年上升,丙烯产量与需求量之间仍存在较大缺口.传统的丙烯生产路径主要是石脑油蒸汽裂解和重质油催化裂化.然而,随着石油资源的短缺和页岩气的发展,丙烷脱氢作为一种直接生产丙烯的技术,成为丙烯生产领域的研究热点.近年来,镓基催化剂由于其较少的积碳和较高的催化活性受到了越来越多的关注.镓基催化剂在丙烷脱氢反应中的活性位点也得到了更多研究.在镓基催化剂中,镓氧化物具有丙烷脱氢活性,而丙烷脱氢反应过程中产生的镓氢(Gaδ+-Hx)物种不稳定,且会造成丙烯选择性降低,导致丙烯产率降低.因此,反应过程中原位消除镓氢物种对于提高丙烷脱氢反应性能具有非常重要的意义.本文将CO2作为温和氧化剂引入Ga2O3/SiO2催化的丙烷脱氢反应中,促进不利的中间产物Gaδ+-Hx的转化,再生丙烷脱氢的活性位点Ga3+-O,从而提高催化性能.原位红外光谱实验结果表明,CO2可有效消除Gaδ+-Hx.在不同反应温度下,引入CO2可显著提高Ga2O3/SiO2催化丙烷脱氢的转化率,特别是选择性.反应4.5 h时,3Ga2O3/SiO2催化丙烷脱氢的选择性从93％降低到89％;引入CO2后,丙烯选择性可提高到并维持在93％.Ga2O3负载量由3 wt％提高到10 wt％时,引入CO2仍可促进反应性能.当CO2:C3H8由0.5增加到3时,引入CO2带来的反应性能提升基本相同.同时,引入CO2大大减少反应过程中产生的积碳.本文对镓基催化剂丙烷脱氢活性中心的认识和提高丙烷脱氢反应性能提供了新方向.     

入射和反射激波诱导轻气泡变形和失稳的计算

采用NS方程对激波诱导球形轻气泡的变形失稳过程进行三维数值模拟,验证本文模型的可靠性,讨论气泡变形、涡环形成及其三维失稳过程.结果发现:球形轻气泡在入射和反射激波先后作用下,可以变形并沿流向形成多个旋转方向不同的涡环,而斜压效应是产生这些涡环的主要原因,涡环不仅在自诱导效应和流场作用下运动,而且自身会受到扰动而发生方位角不稳定.当涡环形成以小尺度流向涡为主的复杂结构时,即有可能诱发流场湍流化.     

柱上衍生-气相色谱-质谱法测定纺织织物中的痕量全氟辛基磺酸

建立了柱上衍生-气相色谱-质谱法测定憎水憎油纺织织物中痕量全氟辛基磺酸(PFOS)的检测方法,运用超声-微波协同提取技术,使用四丁基氢氧化铵(TBAH)为衍生化试剂,与PFOS形成铵盐,并在柱上进行原位裂解烷基化反应,所得PFOS丁酯利用气相色谱-质谱法进行分离和分析,采用选择离子(SIM)模式检测,特征离子分别为m/z 57,69,131,169和449。本方法的加标回收率为83.6%～91.7%,相对标准偏差(RSD)小于7.34%,检出限为59 mg/L。运用本法对憎水憎油纺织织物样品进行检测,PFOS含量在0.063～13.9 mg/kg之间。