新型稀磁半导体Fe掺杂LiZnP的光电性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算法研究了新型稀磁半导体Li_(1±)_y(Zn_(1-)_xFe_x)P (x=0, 0.0625;y=0, 0.0625)的电子结构、磁性及光学性质.结果表明,Fe的掺入使体系产生自旋极化杂质带,Fe的3d态与Li2s态,Zn4s态以及P3p态的态密度峰在费米能级处出现重叠,产生sp-d轨道杂化,此时体系净磁矩最大,材料表现出金属性,导电性增强.当Li空位时,导电性减弱,但杂质带宽度最大,居里温度最高.而Li填隙时,体系形成能最低,材料变为半金属性,表现为100%自旋注入,表明掺杂体系的磁性和电性可以分别通过Fe的掺入和Li的含量进行调控.对比光学性质发现,Li空位时,在介电函数虚部和复折射率函数的低能区出现新峰,扩大了对低频电磁波的吸收范围.能量损失函数表明掺杂体系具有明显的蓝移效应,且Li填隙时有更强的等离子共振频率.     

基于认识模型建构与应用的化学教学设计*——“水溶液中的离子反应与离子平衡”一轮复习课

分析了“水溶液中的离子反应与离子平衡”主题内容,通过学生前测发现学生对这一部分内容的认识存在着认识水平较低、认识不够深入等问题。针对这一问题,在实际教学中通过构建水溶液中的离子反应与离子平衡认识模型的方式,创设真实的问题情境,引导学生明确任务类型、丰富认识角度、形成认识思路,从而使学生对主题内容的认识走向深入和系统。通过后测,分析了教学效果,进行了教学反思,为在教学实践中开展认识模型建构教学提供参考。     

在无机化学教学中渗透科学精神的探讨与实践

无机化学是大一新生学习高等化学知识的重要课程,在教学中渗透科学精神对学生科学素养的培养具有重要的意义。在对实验班的教学中进行了渗透科学精神的实践,以电池材料化学史为脉络,采用案例教学法,引导学生思考并推进学习进程,在这个过程中渗透科学精神中的开拓进取的探索精神。这一渗透科学精神的教学实践对学生的科学思维和科学行为产生了正面影响,激发了学生探索求实、积极进取的学习热情。     

SPA-PLS的高含水原油近红外光谱含水率分析

准确及时的检测原油含水率对注水策略调整、原油开采能力评估、油井开发寿命预测等均具有重要意义。然而，当前我国大多数油田均已进入高含水的开发中晚期，含水率测量难度大且准确率不高。在此背景下，开展了高含水情况下利用近红外光谱进行原油含水率测量的研究。 首先介绍了目前原油含水率检测的常用方法，分析了它们的优劣。理论上，由于水的近红外光吸收带与原油中C-H键的吸收带有明显区别，根据Lambert-Beer吸收定律和吸光度线性叠加定律可知，不同含水率高含水原油近红外光谱会存在较强响应差异。为此，对高含水原油进行近红外光谱检测，建立原油含水率与近红外光谱响应间的非线性映射模型，可实现高含水原油含水率的精确测量。为了验证该方法的有效性，搭建了近红外光谱数据采集实验装置：采用白炽灯作为光源，经过光路调节成平行光后垂直射入样品池，用近红外光谱仪（海洋光学NIR512）采集光谱用于分析。其中，接收光谱仪带宽为900～1 700 nm，平均分成512个波段。光谱数据利用光谱仪配套软件储存在电脑中。样本采用相同厚度不同比例的油水混合物，样本含水率范围为70%～99%，共采集数据60组，每组重复3次取平均值。得到原始数据后，先进行原始数据预处理，以减少数据采集时来自高频随机噪音及温度不稳定、样本不均匀、基线漂移、光散射等不利因素的影响。分别选用了S-G滤波、一阶导数和S-G滤波+一阶导数作为数据预处理的方法，利用连续投影算法(SPA)对光谱数据进行降维，并利用偏最小二乘法（PLS）和多元线性回归（MLR）进行建模，模型精度通过计算均方根误差值（RMSE）和相关系数（r）来验证。对比发现，使用S-G滤波+一阶导数建立的模型RMSE值最小（RMSE=0.007 0，r=0.998 3）。使用SPA降维后的模型要优于全波段PLS模型（RMSE=0.083 3，r=0.920 6）与MLR模型（RMSE=0.099 9，r=0.967 1）。利用SPA提取出的31个特征波长建立的模型仅占全波段的6.05%，并获得了较好的精度。证明了利用光谱检测高含水原油含水率可行性，并且得到了满意的精度，为高含水原油的含水率检测提供了新的方法, 为进一步利用近红外光进行高含水原油的快速检测与在线监测提供参考。     

应用于生物医疗领域的碳纳米点及其复合物

碳纳米点作为新兴的碳纳米材料,具备制备成本低、尺寸小、低毒、生物相容性高、水溶性好、易修饰、光物理性质独特等诸多优点,在生物医疗领域展现了独有的优势和应用前景。由于具有丰富的表面官能团,碳纳米点可以与靶向配体、医学影像造影剂、核酸、化学药物、光敏剂、光热转换试剂等功能性诊断治疗试剂相互作用形成复合物。目前,碳纳米点及其复合物在医学影像、基因治疗、化学药物治疗、光热、光动力治疗等生物医学诊断治疗领域的应用正在被广泛的开发和报道。这些工作对开发基于碳纳米点的医学诊断治疗试剂及其临床推进具有重要意义,为推进人类重大疾病的个体化、可视化、非入侵式、小损伤的诊断治疗提供一种新的药物体系。本文将关注应用于诊断治疗领域的碳纳米点及其复合物的设计、构建及性能研究,对已报道的基于碳纳米点的诊断治疗试剂在生物医疗领域的研究进展进行总结和讨论。     

聚多巴胺包覆的金纳米棒用于大鼠下颌下腺造影成像

用生物相容性好且毒性低的聚多巴胺对金纳米棒进行表面包覆, 利用其造影增强的功能, 将聚多巴胺包覆的金纳米棒应用于大鼠下颌下腺导管, 实现了下颌下腺造影成像.     

新型稀磁半导体Mn掺LiCaP的磁电性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,对纯LiCaP、Mn掺杂LiCaP、Li过量和不足时Mn掺杂LiCaP体系进行几何结构优化,计算并分析了体系的电子结构、能带结构、态密度等.结果表明:Li1±y(Ca1-xMnx) P(x=0. 125,y=0. 125)体系均表现为100%自旋注入,材料均具有半金属亚铁磁性,半金属性稳定,磁矩较大且主要来源于Mn掺入形成的深能级杂质带. Li过量时材料的导电性得到改善,Li不足时体系的居里温度(Tc)提高,说明LiCaP半导体的磁性和电性可以分别通过Mn的掺入和Li的含量进行调控.     

TDLAS测量CO2的温度影响修正方法研究

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术测量CO₂浓度时，由于测量氛围温度变化的影响引起气体吸收谱线的线强和线型发生变化，最终导致浓度测量存在较大误差。为了克服温度变化对浓度测量的影响，选用中心波长在1 580 nm的DFB激光器，基于直接吸收法，模拟电厂尾部烟道内的高浓度二氧化碳气体环境，研究了在常温(298 K)和变温(298~338 K、间隔10 K)不同温度工况下CO₂浓度的测量。结果显示，常温浓度测量的最大相对误差为-5.26%，最小相对误差为1.25%，相对误差均方值为3.39%，验证了TDLAS测量系统在常温下有着良好的测量精度和稳定性，但其在变温测量时浓度测量结果误差较大，其最大相对误差已经超过25%。为了修正温度变化对浓度测量结果的影响，适应工业测量的需要，在变温测量基础上利用最小二乘法拟合出测量系统在不同温度下的浓度与气体吸收的修正关系式。经过修正后，CO₂浓度测量的相对误差降到5%以下，相对误差均方值降到3.5%以下。修正结果表明，所提出的修正方法可以有效抑制温度变化对浓度测量结果的影响，显著提高了测量系统在变温环境下的测量精度和稳定性，为TDLAS系统测量CO₂浓度的现场应用提供了理论支持和技术保障。     

典型全氟有机酸类化合物的样品前处理与分析方法研究进展

全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛烷羧酸（PFOA）是两种典型的全氟有机酸类化合物,也是全氟化合物（PFCs）前体物的最终降解产物,具有肝毒性、胚胎毒性、生殖毒性、神经毒性,检出率最高。在各种被污染的介质中,PFOS和PFOA含量往往很低,基体复杂多样,快速高效的样品前处理技术成为测定的关键环节。目前,国际上对PFOS和PFOA的测定无统一标准,而我国关于PFCs的分析研究落后于国际发展水平。该文介绍了PFOS和PFOA的特性,系统总结和评述了前处理技术（液液萃取、固相萃取、固相微萃取、超声萃取和QuEChERS法）及分析方法（色谱-质谱方法、光谱法、酶联免疫法和电化学法）,以期为PFOS和PFOA的分析监测及标准制定提供参考。     

活塞激光热负荷应力场数值模拟

活塞激光热负荷就是通过光学转光片改变激光在空间的能量分配比例.结合活塞激光热负荷试验工况,建立了活塞激光热负荷应力场模拟数学物理模型,模型中考虑了材料的热物性参数随温度的变化.结果表明:由于活塞顶凹坑位置靠近通油孔,导致其应力波动幅值比激光辐照区域大;活塞凹坑、通油孔和靠近活塞顶面的活塞内腔由于和冷却介质直接接触,是活...