分子模拟实验课程建设的探索与实践

We put forward the idea of building a molecular simulation experiment course. After two-year teaching practice, we write the experiment textbook which not only covers the classic experimental projects, but also includes the frontier hot issues, and open exploration experiment. This article summarizes the teaching requirements, basic content, assessment methods, the initial achievements made so far and the prospects for the future.     

牙齿组织光热动态特性仿真与试验研究

调制激光作用牙齿组织发生散射形成光子密度波, 而由于光热效应产生热波, 基于一维介质辐射传输漫射近似方程与一维热传导方程建立了调制激光作用牙齿组织半透明混合介质的一维热波数学模型. 利用该模型仿真分析了牙齿龋损特性参数(牙釉质龋损层光吸收系数、散射系数、热扩散系数及龋损深度)对光热辐射动态响应特性的影响与规律. 利用红外探测器(HgCdTe, 2–12 μm)记录808 nm半导体激光激发牙齿组织产生的热波信号, 由锁相放大器计算热波信号的幅值与相位. 通过频率扫描试验获得了牙齿组织的光热动态响应, 利用多参数最佳统计拟合方法得到了牙齿组织特性参数. 结果表明光热辐射测量对牙齿组织不均匀性和龋损特性均具有较高敏感性与特异性.     

甘油酯化降酸反应过程研究

研究了酸化油甘油酯化反应降低酸值的反应过程,考察了温度、甘油与酸化油中游离脂肪酸物质的量比和单甘酯含量对反应的影响,发现甘油单甘酯能明显促进酯化反应的进行。对二元体系甘油三酯-甘油、油酸-甘油和单甘酯-甘油的液-液相平衡以及甘油-单甘酯-油酸三元体系液-液相平衡的分析结果表明,甘油单甘酯的存在能够显著提高甘油与脂肪酸的相互溶解。这较好地解释了甘油单甘酯在酸化油酯化反应中的促进作用。     

Ce-Pt-Pd/不锈钢丝网催化剂的制备与催化性能

采用阳极氧化技术在不锈钢丝网上自生长了一层结构致密的阳极氧化膜,并以此为载体,制备出一种高活性、高稳定性的负载型Ce-Pt-Pd催化剂.考察了该系列催化剂对甲苯、丙酮和乙酸乙酯的氧化活性,并用扫描电镜、X射线光电子能谱和程序升温氧化技术对催化剂进行了表征.结果表明,不锈钢丝网载体表面自生长的氧化物膜十分有利于活性组分的负载,制得的催化剂具有较高的催化燃烧有机化合物的活性和稳定性.     

N掺杂TiO_2纳米管阵列的制备与性质研究

本文采用阳极氧化法制备了孔径为60-80nm,孔壁厚约为20-30nm的高有序度TiO2纳米管。将制备的TiO2纳米管经表面酸化后在浓氨水中浸泡,并于氮气气氛中进行退火处理,以实现TiO2纳米管的N掺杂。利用SEM、XRD、Raman和XPS对样品的形貌与结构进行了研究。结果显示,掺N后不会破坏阳极氧化形成的高有序纳度米管阵列,而且N的引入促进了TiO2纳米管在低温下由锐钛矿相向金红石相的转变。N掺杂样品的XPS中出现了结合能位于399.7 eV的峰,该峰来源于TiO2的间隙氮杂质,显示此方法在TiO2纳米管中实现了有效的N的掺杂。     

柔性ITO衬底电化学沉积制备Cu/Cu2O薄膜

研究了使用电化学沉积法于碱性条件下在柔性ITO衬底上制备Cu/Cu₂O薄膜的方法。循环伏安曲线表明Cu₂O与Cu的阴极峰分别位于-500 mV(vs Ag/AgCl)和-800 mV(vs Ag/AgCl)附近。利用循环伏安法考察了生长温度和电解液pH值等对Cu₂O与Cu阴极峰电位的影响,阴极峰随生长温度的升高以及pH值的降低而略向阳极移动,沉积电流也随之相应增大。与弱酸性条件相比,上述两个阴极峰随pH值升高而移动的程度明显减小,这可能与碱性条件下C₃H₆O电离程度增大以及C₃H₆O根作为配体的过量程度有关。通过X射线衍射光谱和扫描电子显微镜的表征证实,在所研究的生长温度区间和pH值内可利用电化学沉积法在柔性ITO衬底上制备Cu/Cu₂O纳米混晶薄膜。在相同的生长温度和pH条件下,电化学沉积电位对样品表面形貌和晶体性质具有较大影响。     

恒波长同步荧光光谱法测定人体尿液中氯波必利的研究

研究发现甲醛溶液可使氯波必利的荧光强度显著增强.在pH为6.6的Britton-Robinson(B-R)缓冲介质中,以恒波长差Δλ=30 nm进行同步荧光扫描,可消除人体尿液中内源性荧光物质的背景干扰,其同步特征峰的强度与氯波必利的质量浓度呈线性关系,据此建立了直接测定尿样中氯波必利的恒波长同步荧光分析方法,并对测定...     

费米-费米散射长度对费米超流气体在幺正极限区域的隧穿现象影响

运用双势阱模型通过调节费米-费米散射长度研究了超流费米气体在幺正极限区域的隧穿现象. 研究发现费米-费米散射长度对量子隧穿效应有显著的影响. 在确定的区域, 可以得到在双势阱中完全的量子隧穿现象, 而在另一些区域, 这种隧穿就完全消失. 由于在实验室中超流费米气体的散射长度是可以调节的, 所以在实验上可以实现通过调节散射长度来控制超流费米气体的宏观隧穿现象.     

费米超流气体的非线性Rosen-Zener隧穿

以非线性Rosen-Zener隧穿理论为基础, 用平均场近似的方法, 通过考虑高阶非线性项的影响, 研究了非线性两能级系统中费米超流气体的Rosen-Zener隧穿现象. 研究发现粒子间的非线性相互作用能够显著地影响量子隧穿. 分别在快扫描极限和绝热极限的条件下, 解释了Rosen-Zener隧穿现象, 并给出了矩形振荡周期与非线性参数之间的依赖关系. 这为更深入认识费米气体的基本属性提供了理论基础.