矿物基环境修复材料制备及应用的综合性实验设计

为促进“研学结合”,增强学生实际操作能力,依托于化学实验平台设计了“矿物基环境修复材料制备及应用”的化学综合实验。实验内容包括改性沸石材料的制备、表征和应用探索。实验由教师科研成果转化而成,已在本校环境化学综合实验课中进行教学实践,该实验可以使学生掌握文献调研、材料制备与表征、性能分析、数据处理等重要技能,锻炼学生综合实验设计和思维创新的能力,激发了学生探索环境修复材料前沿知识的兴趣。     

富含吡啶氮-钴活性位点的三维多级大/介孔石墨烯作为高效可逆氧电催化剂用于可充电锌-空气电池

随着能源危机的日益严峻,能源的储存和转换越来越受到人们的重视.目前人们加以开发和利用的清洁能源主要包括太阳能、风能、氢能、地热能以及电化学能等.其中,燃料电池和金属-空气电池等作为电化学器件为电化学能的开发及可持续利用提供了条件.特别是金属-空气电池以电极电位较负的金属如镁、铝、锌、铁等作负极,以空气中的氧或纯氧作正极,具有比能量高、性能稳定、价格便宜的特点.氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)是可再生电化学能量转换和储存过程中的两个关键电化学过程.贵金属(Pt/C,Ir/C,IrO₂等)虽然具有高催化活性,但价格昂贵、资源匮乏限制了其大规模的使用和发展.此外,它们的催化性能单一,难以同时实现多反应的高效催化.目前,大量研究工作集中在开发低成本、高效的ORR和OER催化剂,用来代替昂贵的铂类贵金属催化剂.在能源器件设计中,由于OER和ORR反应发生在同一个电极上,若能制备出具有ORR和OER双功能催化性能的电催化剂,将在很大程度上降低能源器件的设计难度.最近,我们的研究工作揭示了吡啶-氮-钴(pyri-N-Co)配位结构在协同作用中的重要性,协同作用大幅度提升了NiCo2O4/N掺杂石墨烯的本征催化活性.虽然金属粒子与掺氮石墨烯的结合有利于催化活性和稳定性的提高,但二维石墨烯片之间由于π-π键相互作用,容易聚集和堆叠.在实际应用中,石墨烯片之间的堆叠会导致可达表面的损失,从而使复合催化剂利用率降低,结构稳定性变差.因此,制备富含充分暴露且高效的ORR/OER活性中心的电催化剂仍然是一个巨大挑战.本文采用激光辐照法和水热法制备了具有层间大孔和片内介孔相互交联结构且负载铁酸钴纳米颗粒的三维多级孔石墨烯复合电催化剂(CoFe/3D-NLG),研究了其微观结构与ORR/OER电催化性能的关系.比表面积和X射线光电子能谱测试结果表明,CoFe/3D-NLG具有大的比表面积(322.6 m² g^-1)和孔体积(0.715 cm³ g^-1),并且富含吡啶氮-钴活性中心.电化学测试表明,对于OER电催化,CoFe/3D-NLG复合催化剂在10 mA cm_-2处的过电势为304 mV,优于商用RuO₂催化剂的322 mV;对于ORR电催化,CoFe/3D-NLG的半波电位达到872 mV,非常接近商用Pt/C催化剂(876 mV).此外,作为可充电锌空气电池的空气电极催化剂,CoFe/3D-NLG展现出了超高的开路电压(1.56 V)、高功率密度(213 mW cm_-2)以及超低充放电电压(0.63 V),并且具有良好的充放电循环稳定性.CoFe/3D-NLG优异的ORR/OER电催化性能主要归因于以下两点:1)大量的吡啶氮-钴活性位点极大地加快了缓慢的氧电催化动力学,提高了每个活性位点的ORR/OER本征催化活性;2)丰富的层间大孔和面内介孔多级孔结构促进了整个石墨烯结构中的高效传质,因而在电催化过程中吡啶氮-钴活性位点得以充分暴露于电解液中.     

MicroRNAs电化学生物传感器在乳腺癌检测中的研究进展

MicroRNAs是一类内源性非编码小RNA分子,可调控靶基因的表达。特异性microRNAs的失调在诸如癌症、心血管疾病、免疫疾病、神经退行性疾病和皮肤疾病等的发展过程中起着关键作用,常作为疾病早期诊断和预后的生物标志物。电化学生物传感器由于其灵敏、快速、成本低等优势,已经成为传统microRNAs检测方法的一种很有前途的替代方法。本文综述了基于microRNA电化学生物传感器检测乳腺癌的研究进展,并对其所构建的电化学生物传感器的检测方法进行了分析探讨。     

蓝色有机电致发光材料及器件的研究进展

有机电致发光器件因在全彩平板显示和固态照明领域中具有广阔的应用前景, 而受到人们的广泛关注。 时至今日, 与现有的红色和绿色有机电致发光材料和器件相比, 具有优越综合性能的蓝色有机电致发光材料和器件却始终匮乏。 相对而言, 蓝光材料具有较宽的能隙, 因而很难获得低电压、高效率和良好稳定性的深蓝光器件。 通常, 白色有机电致发光器件可以通过混合三基色或者两种颜色的方法获得。 但是无论哪种方法, 蓝光材料均是必不可少的。 另外, 还可以通过能量传递将蓝光转化为红光和绿光。 因此, 研发出具有优越综合性能的蓝光材料对有机电致发光器件的推广及应用十分关键。 本文综述了近年来蓝色荧光材料、蓝色磷光材料的研究进展以及蓝光材料在蓝色和白色有机电致发光器件中的应用, 并结合现有工作, 对蓝色有机电致发光材料的研究和应用前景进行展望。     

飞秒激光冲击AZ31B镁合金过程的数值模拟

采用有限元分析法对飞秒激光冲击AZ31B镁合金进行数值模拟,研究了激光冲击处理对镁合金变形过程的影响,分析了单脉冲激光冲击下材料内部的位移、动能、应力和应变的分布情况,得到了材料的瞬态速度和应变率变化过程.仿真结果表明,单脉冲飞秒激光冲击镁合金产生的塑性变形,可在材料表面形成微米级凹坑,中心点处最大位移为34μm,最大变形速度390m/s;在冲击初期,材料表面的应力和应变主要分布在冲击区域中心节点和边缘附近,并且得到镁合金的最大应力和最大应变率分别为955 MPa和1.8×106 s-1.研究结果能够为深入分析飞秒激光与镁合金作用时材料变形参量的变化规律提供数值理论依据.     

A FURTHER STUDY OF THE THEORY OF ELASTIC CIRCULAR PLATES WITH NON－KIRCHHOFF－LOVE ASSUMPTIONS

ＡＦＵＲＴＨＥＲＳＴＵＤＹＯＦＴＨＥＴＨＥＯＲＹＯＦＥＬＡＳＴＩＣＣＩＲＣＵＬＡＲＰＬＡＴＥＳＷＩＴＨＮＯＮ－ＫＩＲＣＨＨＯＦＦ－ＬＯＶＥＡＳＳＵＭＰＴＩＯＮＳＣｈｉｅｎＷｅｉ－ｚａｎｇ（钱伟长）ＲｕＸｕｅ－ｐｉｎｇ（茹学萍）（ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉ...     

基于Adaboost-SVR模型的我国碳排放强度分析与预测

首先对我国1960-2017年的碳排放趋势分5个阶段分析，发现虽然在不同时期存在波动，但长期来看，我国碳排放强度呈逐步下降趋势.然后对差分平稳后的序列数据建立Adaboost-SVR预测模型，采用RMSE、MAPE、MAE、MSE四个评价指标比较Adaboost-SVR模型与Adaboost-DT、SVR、BP神经网络对碳排放强度的预测精度.结果表明，组合模型明显优于其他3种模型，对于碳排放强度预测具有很高的可靠性.另外，通过使用Adaboost-SVR模型进行后续年份预测，发现我国未来碳排放强度总体将继续缓慢下降.最后，基于二氧化碳排放量的LMID分解结果，提出调整能源产业结构, 促进可再生能源利用等节能减排建议.     

NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶基于尺寸和激发功率的上转换荧光性能研究

采用热分解法制备出纯β相的NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)稀土上转换纳米晶,通过改变表面配体的种类和用量,合成出了两种不同尺寸和形貌的纳米颗粒。使用较少表面配体所合成的纳米颗粒具有更大的尺寸和更规则的形貌。比较了两种纳米颗粒的荧光性能,在980 nm激发光照射下,随着激发光功率的增加,纳米颗粒的荧光强度也逐渐增强,尺寸较大的纳米颗粒的荧光强度比尺寸较小的高了1个数量级。绿光与红光的比例也与纳米颗粒的尺寸和激发光功率密度相关,荧光性能较弱的小尺寸颗粒的绿光比例随激发光功率密度的增加而增大;荧光性能较好的大尺寸颗粒的绿光比例则在增大到一定程度后逐渐减小。此项工作可能在生物体荧光成像、荧光标记、光动力治疗以及生物传感等方面提供指导。     

定积分在杆秤刻度制定中的应用

文中利用杠杆原理,结合定积分的知识,给出了杆秤的秤杆线密度不均匀而称量刻度却均匀的理论依据,并由此指出计量工程师利用最大称量来检验秤砣是否损坏的原因.     

原油中微量金属元素的测定及聚类分析

采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定了国内外18种原油样品中V、Ni、Cu等13种微量金属元素的含量.结果显示,方法的线性关系良好,相关系数r≥0.9995,相对标准偏差(RSD)＜5.0%,方法加标回收率为95.2%～116.2%.不同原油样品以Ni/V数值为聚类变量进行聚类分析,结果发现,国外与国内以及国...