超分子组装在二维材料基室温甲醛传感材料中的应用

甲醛作为室内空气中的主要挥发性有机化合物之一,对人体的健康产生了极大的威胁,因此对甲醛进行检测具有重要意义.传统的电阻式气体传感器一般基于低成本和高灵敏的金属氧化物,但其较高的操作温度和较低的选择性限制了它们的实际应用.开发高性能室温甲醛传感器迫在眉睫,其核心则是寻找性能优异的室温甲醛传感材料.二维材料由于具有独特的物理化学性质和电学性能,成为高性能室温甲醛传感器的热门候选材料.另一方面,超分子组装作为一种温和的材料修饰改性策略,也为大幅提高二维材料的室温甲醛传感性能提供了可能.本文整理了近年来基于二维材料的室温甲醛传感相关工作,总结了甲醛气体分子的传感机制,梳理了二维材料的分类与特性,归纳了用于室温甲醛传感的基于二维材料“主体”的超分子组装策略,并着重介绍了二维材料基超分子组装材料在电阻式室温甲醛传感中的应用,并对二维材料基室温甲醛传感材料的未来发展进行了展望.     

聚芳醚非共轭性电致发光材料与器件

由单体Ma[2,5-二(2-乙基-己氧基)-1,4-双-{2,2-[5-(对-氟代苯基)]-1,3,4-噁二唑基}苯]分别与三组分单体(双酚A、砜代双酚A或混合的双酚A)在N,N-二甲基乙酰胺／甲苯／碳酸钾的催化下于165℃进行亲核取代聚合反应得到淡黄色的固体,进一步纯化后得到含噁二唑杂环的聚芳醚型非共轭的新型有机电致发光材料PE1、PE2、PE3。引入双侧链取代基增强了该类材料的溶解性能,通过控制反应条件及调节聚合温度获得了高收率的聚合产物。分别测得其化学物理性能,制备了聚合物PE1、PE2、PE3的简单结构器件(ITO／polymer／Ca／Ag),首次获得了该类材料单层器件的蓝色有机电致发光,且该类材料具有较优良的热稳定性。     

一道高中联赛加试题的别证

2003年全国高中数学联赛加试题第一题: 过圆外一点P作圆的两条切线和一条割线,切点为A、B,所作割线交圆于C、D,C在P、D之间,在弦CD上取一点Q,使∠DAQ=∠PBC.求证: ∠DBQ=     

基于VPM-THINC/QQ模型的波浪高保真模拟

为实现波浪传播的高保真数值模拟,采用包含单元均值和点值(volume-average/point-value method,VPM)的有限体积法求解纳维-斯托克斯方程和具有二次曲面性质和高斯积分的双曲正切函数(THINC method with quadratic surface representation and Gaussian quadrature,THINC/QQ)方法来重构自由面,建立以开源求解库OpenFOAM底层函数库为基础的VPM-THINC/QQ模型.在本模型中添加推板造波法实现波浪的产生功能,采用松弛法实现消波功能,构建高精度黏性流数值波浪水槽.分别采用VPM-THINC/QQ模型和InterFoam求解器(OpenFOAM软件包中广泛使用的多相流求解器)开展规则波的数值模拟,重点探究网格大小和时间步长等因素对波浪传播过程的影响,定量地分析波高衰减程度;为验证本模型的适应性,对长短波进行模拟.结果表明,在相同网格大小或时间步长条件下,VPM-THINC/QQ模型的预测结果与参考值吻合较好,波高衰减较少,且无相位差,在波浪传播过程的模拟中呈现出良好的保真性.本文工作为波浪传播的模拟研究提供了一种高精度的黏性数值波浪水槽模型.     

《高分子材料》研究式学习的实践与思考——学生视角的总结

传统高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂、高分子复合材料等,从体积上比已远远超过了金属材料的总和,是生产生活的必需品,极大地改善了人们的生活质量。高性能工程高分子材料在国防、航空航天、交通运输、船舶、采油和石化等行业发挥着不可替代的重要作用。因而《高分子材料》课程日益成为化学、材料类专业的必修或必选课。然而,高分子材料种类庞杂,知识点分散、描述性内容多而应用性无法通过讲授体现,因此课程讲授过程中显得枯燥乏味,学生的注意力不容易集中。本文从学生的视角,总结了研究式学习实践的过程、收获与不足。研究式学习将实践融入课堂教学,充分彰显了全局参与性、实践应用性和开放包容性。学生和教师在研究式学习环节双向互动、互相提高,教师学习改进指导方式,学生得以加深对高分子材料的认识与实践思考、提高实践能力和创新意识。未来的研究式学习可以在开展实验室合作、完善评价体系、提高学生参与度、完善教学策略等方向继续改进。     

胶束电动毛细管色谱法测定血中的硫喷妥钠

建立了一种测定血中硫喷妥钠含量的胶束电动毛细管色谱法。在优化的分析条件下,硫喷妥钠的线性范围为1.0~80 μg/mL,最低检出质量浓度为1.0 μg/mL,方法的回收率为98.7%,日间相对标准偏差为4.6%。实验结果表明,胶束电动毛细管色谱为临床监测血中巴比妥类药物的浓度提供了一种高效、快速的测定新手段。     

基于VPM-THINC/QQ模型的波浪高保真模拟

为实现波浪传播的高保真数值模拟,采用包含单元均值和点值(volume-average/point-value method,VPM)的有限体积法求解纳维-斯托克斯方程和具有二次曲面性质和高斯积分的双曲正切函数(THINC method with quadratic surface representation and Gaussian quadrature,THINC/QQ)方法来重构自由面,建立以开源求解库OpenFOAM底层函数库为基础的VPM-THINC/QQ模型. 在本模型中添加推板造波法实现波浪的产生功能,采用松弛法实现消波功能,构建高精度黏性流数值波浪水槽. 分别采用VPM-THINC/QQ模型和InterFoam求解器(OpenFOAM软件包中广泛使用的多相流求解器)开展规则波的数值模拟,重点探究网格大小和时间步长等因素对波浪传播过程的影响,定量地分析波高衰减程度;为验证本模型的适应性,对长短波进行模拟. 结果表明,在相同网格大小或时间步长条件下,VPM-THINC/QQ模型的预测结果与参考值吻合较好,波高衰减较少,且无相位差,在波浪传播过程的模拟中呈现出良好的保真性. 本文工作 为波浪传播的模拟研究提供了一种高精度的黏性数值波浪水槽模型.      

基于禁忌搜索的车联网蒙特卡洛定位算法

在蒙特卡洛定位算法中引入禁忌搜索算法以提高车联网中快速定位的性能。自组织车联网高速移动的车辆和快速变化的网络拓扑结构,使用传统的蒙特卡洛定位算法,不能迅速的收敛位置信息。在滤波阶段引入禁忌搜索算法对传统蒙特卡洛定位算法进行改进, 优化滤波排除可能性较小的位置点,获得近似最优估计位置采样集。仿真结果表明,改进后的算法在样本采集数、计算时间、定位精度等方面有了显著提升,改进后的算法能更好地解决车联网的定位问题。     

多溴代二苯胺热力学性质的密度泛函理论研究

在B3LYP/6-31G*水平上对209个多溴代二苯胺(PBDPA)系列化合物进行了全优化和振动分析计算, 得到各分子在298.15 K, 101.3 kPa标准状态下的热力学参数. 设计等键反应, 计算了PBDPA系列化合物的标准生成热(ΔfHÖ)和标准生成自由能(ΔfGÖ). 研究了热力学参数SÖ与溴原子的取代位置及取代数目(NPBS)之间的关系, 结果表明: PBDPA系列化合物的SÖ, ΔfHÖ和ΔfGÖ与NPBS之间有很强的相关性(R2≥0.984). 根据异构体标准生成自由能的相对大小, 从理论上求得异构体的相对稳定性. 以Gaussian 03程序的输出文件为基础, 采用统计热力学程序计算了PBDPA化合物在200 K至1000 K的摩尔恒压热容(Cp,m), 并用最小二乘法求得Cp,m与温度之间的相关方程, 发现Cp,m与T, T－1和T－2之间有着很好的相关性(R2＝1.000).     

2D SnP3: 具有高载流子迁移率和光吸收率的范德瓦尔斯晶体

本文基于第一性原理计算,预测了二维SnP₃层作为新型半导体材料,具有0.71 eV(单层)和1.03 eV(双层)的间接带隙,这与体结构的金属特性不同. 值得注意的是,2D SnP₃具有9.171×10⁴ cm²?V^-1?s^-1的高空穴迁移率和对于整个可见光谱的高光吸收(∽10⁶ cm^-1),这预示2D SnP₃层有望成为纳米电子学和光电子学的候选材料. 有趣的是,本文发现2D SnP₃双层具有与硅类似的电子和光学特性. 考虑到硅基微电子和光伏技术的巨大成功,本文的研究结果将有助于纳米领域的相关研究.