ε-CL-20/F_(2311) PBXs力学性能和结合能的分子动力学模拟

本文应用分子动力学(MD)模拟方法,研究高能量密度化合物六硝基六氮杂异伍兹烷(ε-CL-20)与常用高聚物粘结剂F2311所构成的CL-20/F2311高聚物粘结炸药(PBXs)的力学性能和结合能随温度和高聚物浓度而变化的规律.结果表明,添加高聚物于主体炸药中,使其弹性模量减小,表明刚性减小,弹性增大,机械力学性能大为改善;在一定范围内,随高聚物F2311在PBXs中浓度的增加,体系结合能从正值变为负值,而随温度升高,体系的结合能变化不是很明显.     

一种合成2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪(NNHT)的新方法

主要研究了合成2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5一三嗪(NNHT)的新方法.该方法以硝基胍、乌洛托品、浓盐酸为原料,第一步通过成环反应生成中间产物NIHT·HCI,第二步通过硝化中间产物生成目标产物NNHT;中间产物的收率可达到78.3%,目标产物的总收率可达到64.3%以上.同时对影响反应的各种因素进行了分析讨论,如反应温度、反应时间、硝化条件等.利用傅立叶变换红外光%(FT-IR),氢核磁(1H NMR)、碳核磁(13C NMR)、高效液相色谱(HPLC)、元素分析等方法对目标产物进行了表征,确定为目标产物.     

合成黑索今中副产物3, 5-二硝基-1-氧-3, 5-二氮杂环己烷的晶体结构及热分解动力学

直接法硝解乌洛托品制备黑索今的过程中合成了一种新型的环形副产物,采用硅胶柱层析法分离得到3, 5-二硝基-1-氧-3, 5-二氮杂环己烷,洗脱剂为:丙酮/二氯甲烷,梯度洗脱.以丙酮为溶剂培养得到了3, 5-二硝基-1-氧-3, 5-二氮杂环己烷单晶,用元素分析、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振氢谱(NMR)以及质谱(MS)对其结构进行了表征,用X射线单晶衍射仪测定了其晶体结构.结果表明,晶体C₃H₆N₄O₅分子量为178.12,属于单斜晶系,空间群P121/n1,晶胞参数: a = 0.58128(13) nm, b = 1.72389(14) nm, c = 0.71072(6) nm, β =112.056°, V = 0.66006(16) nm³, Z = 4, D_C= 1.792 g·cm^-3, μ = 0.17 mm^-1, F(000) = 368.0,最终偏差因子R =0.0397.用同步热分析仪技术研究了3, 5-二硝基-1-氧-3, 5-二氮杂环己烷的热行为, DSC曲线上在383.15和519.05 K分别有一个尖锐的熔化吸热峰和分解放热峰.另外,根据Kissinger方程及Flynn-Wall-Ozawa方程和不同升温速率下的TG曲线计算得到了该化合物的热分解动力学参数(活化能和指前因子),利用Coats-Redfern法研究了该物质的热分解机理.结果表明: 3, 5-二硝基-1-氧-3, 5-二氮杂环己烷是一种低熔点、热稳定性好的化合物. Kissinger方程计算其活化能为212.32 kJ·mol^-1,指前因子为6.20×10²⁰ s^-1, Flynn-Wall-Ozawa方程计算其活化能为210.39 kJ·mol^-1,该物质的热分解动力学方程为G(α) = (1-α)^-1-1,反应级数为2.     

利用动力学模型探讨底物浓度对生物产氢的影响

运用间歇实验方法,以葡萄糖为底物,在浓度为0-300g／L时,研究了底物浓度对混合细菌发酵产氢的影响．结果表明,在35℃和初始pH7．0时,当底物浓度为0～25g／L时,混合细菌发酵葡萄糖的最大累积产氢量和产氢速率都随着底物浓度的增加而增加．当底物浓度为25g／L时,最大累积产氢量和产氢速率都是最高的,分别为426．8mL和15．1mL／h．当底物浓度为2g／L时,比产氢率和底物降解率最大,分别为384．3mL／g葡萄糖和97．6％．修正的Logistic模型能很好地描述本研究中累积产氢量随时间的变化规律．Han-Levenspiel模型能很好地描述本研究中底物浓度对产氢速率的影响．     

天然沸石在水污染控制中的应用

本文综合评述了天然沸石在水污染控制中的应用，包括去除城市废水和工业废水中的氮和磷、放射性废水中的铯和锶以及工业废水中的重金属等。     

臭氧氧化水中4-氯酚的机理和反应途径

研究了臭氧氧化4-氯酚的去除效果, 探讨了臭氧氧化4-氯酚的反应机理和反应特性. 臭氧氧化涉及两种强氧化剂, 臭氧分子和羟基自由基. 实验结果表明, 当溶液中没有清除剂清除羟基自由基时, 臭氧氧化4-氯酚产生中间产物过氧化氢, pH中性条件下, 过氧化氢和臭氧分子联合作用生成较多的羟基自由基, 113 mg/L的臭氧投加量能完全去除浓度为20 mg/L的4-氯酚以及39%的TOC. 溶液中完全清除羟基自由基后, 臭氧分子也可以高效去除4-氯酚, 4-氯酚先被氧化成黄色的对苯醌, 进而转化成甲酸和乙二酸. 提出了臭氧分子以及O₃/OH&;#8226;联合氧化4-氯酚的两 种反应途径. 臭氧氧化是一种高效去除4-氯酚的方法, 具有良好的应用前景.     

氢氧化物盐插层材料的制备和表征

以层状氢氧化锌硝酸盐(Zn-LHS)和氢氧化镍锌硝酸盐(NiZn-LHS)为主体,采用共沉淀和离子交换法制备十二烷基苯磺酸根离子(DBS)和磺丁基醚-β-环糊精(SBE-β-CD)插层氢氧化物盐(Zn-LHS-DBS和NiZn-LHS-SBE-β-CD),系统考察客体阴离子浓度和pH值等因素对插层材料超分子结构的影响,并用XRD、FT-IR、TG-DTA和SEM对其结构、热稳定性和形貌等进行表征。结果表明,采用共沉淀法在DBS浓度为0.19~0.38 mol·L-1,pH=6.0~7.0,水热温度60~100℃条件下合成晶型单一且结构完整ZnLHS-DBS;采用离子交换法可合成结构完整NiZn-LHS-SBE-β-CD;无论离子交换还是共沉淀法都不能合成单一晶型Zn-LHSSBE-β-CD,这可能与SBE-β-CD分子结构以及Zn-LHS水热稳定性差有关。此外,由于氢氧化物盐层板和客体间存在超分子作用而导致DBS和SBE-β-CD在层间具有较高热稳定性。     

新型析氢析氧电化学催化剂在固体聚合物水电解体系的应用

固体聚合物水电解制氢技术在可再生能源利用和氢能经济发展中占有极其重要的地位,催化剂是实现高效能源转化的关键。由于聚合物水电解体系的强酸腐蚀性和高氧化电位,其实际应用的催化剂仍以Pt和Ir基催化剂为主。贵金属材料储量有限,价格昂贵,电催化剂成本很高,极大限制了聚合物水电解技术的发展。聚合物水电解催化剂的研究主要集中在降低贵金属用量、提高贵金属利用率和延长催化剂使用寿命等方面。此外,寻找廉价的替代材料,开发非贵金属析氢、析氧电催化剂也是研究的重要内容和发展方向。通过深入认识催化作用机理,结合快速发展的模拟、计算技术,设计制备新型高性能析氢、析氧电催化剂具有重要应用价值。本文总结了当前聚合物水电解体系析氢、析氧催化原理的发展,介绍了新型析氢、析氧催化剂的制备技术和性能研究及双效催化剂的发展,并对提高催化性能的措施做了简单总结和建议,希望对聚合物水电解体系催化剂的进一步研究和发展有积极意义。     

冷原子重力仪单激光器系统倍频方法

针对原子干涉重力仪野外测量需求,提出一种基于单激光器系统倍频方法的高稳定、小型化激光系统方案。首先,分析了冷原子重力仪激光倍频原理;然后,以单台1560.4 nm光纤外腔激光器作为光源,基于激光倍频技术,设计了用于87Rb原子干涉重力仪的高稳定、小型化激光系统方案;最后,测试了用于重力测量的两路激光输出光束的功率稳定性。实验结果表明当780.2 nm激光输出功率为1.1 W和1.9 W时,对应功率均方根起伏分别为0.13%@4 h和0.15%@4 h,两路均可输出功率稳定、模式优良的780.2 nm激光,该系统可实现T=70 ms干涉测量,对应噪声灵敏度为610μGal/Hz。使用倍频方法的单激光器系统,实现了传统双激光器系统功能,具有高稳定、小型化特点,为原子干涉重力仪野外测量提供了技术基础。     

不同类型探针对免疫层析方法的分析灵敏度影响研究

为研究不同类型探针对免疫层析方法的分析灵敏度影响,该研究以17β-雌二醇(17β-E2)为检测对象,采用磁性纳米材料标记7μg/mL的17β-E2单克隆抗体(检测抗体)制备了传统探针,采用磁性纳米材料分别标记5μg/mL的17β-E2单克隆抗体和5μg/mL的羊抗鼠IgG多克隆抗体(第二抗体)制备了配对探针,采用磁性纳米材料标记14μg/mL的羊抗鼠IgG多克隆抗体制备了间接探针。然后,基于这3种不同类型的探针,分别建立了17β-E2的免疫层析快速检测方法,并对3种17β-E2免疫层析方法的检测灵敏度进行比较。结果显示,基于传统、配对和间接探针的免疫层析方法对17β-E2的检出限分别为1、0.5、0.2 ng/mL,其中基于间接探针的免疫层析方法灵敏度最高,与基于传统探针和配对探针的免疫层析方法相比,检出限分别降低了5倍和2.5倍。该研究刷新了传统免疫层析方法中探针必须是信号材料标记检测抗体的认知,可为其他食品安全危害因子的免疫层析快速检测研究提供有价值的参考。