轻质能量吸收器

研究了泡沫铝及其合金用作航天、航空轻质能量吸收器所关注的如下问题: 能量吸收性能(E)、紧实应变(ε_d)、孔隙率(P)及其精确控制P±1%, 以及应变速率对能量吸收的影响. 结果表明, 一致性控制孔隙率泡沫铝及铝合金, 在不同应变速率条件下都适合作为轻质能量吸收器.     

新型球形孔低孔隙率高强度泡沫铝合金

采用位移传感计算机技术, 实时测量液态泡沫铝合金孔隙率随时间变化P_l-t曲线. 研究了铝合金熔体泡沫化过程中熔体泡沫的孔隙率与泡沫孔形状从球形、类球形到多边形的变化规 律, 以及气泡孔径及壁厚变化规律. 由此获得了新型球形孔低孔隙率泡沫铝合金的控制方法. 研究了其压缩应力-应变曲线及吸能性能, 并与多边形孔高孔隙率泡沫铝合金的性能相比较.     

亚稳态SO(c1Σ－,v’=0)的猝灭动力学

在流动余辉装置上, 研究了SO(c¹Σ^－)的猝灭动力学过程. 获得了SO₂, O₂, CO₂, N₂, He, CS₂, CH₃OH, C₂H₅OH, C₃H₇OH, C₄H₉OH, CH₃COCH₃, C₆H₆, CH₂Cl₂, CH₂Br₂, CHCl₃, CCl₄等16种分子与SO(c¹Σ^－)发生猝灭反应的速率常数. 初步分析表明: 醇类分子C_nH_2n+1OH(n=1, 2, 3, 4)中的C—H键的数目与其对SO(c¹Σ^－)的猝灭速率成正比; CO₂, N₂等非极性无机小分子对SO(c¹Σ^－)的猝灭作用不明显, 强极性分子SO₂对SO(c¹Σ^－)的猝灭作用较强. 卤代烷烃中的卤素原子的大小对SO(c¹Σ^－)的猝灭过程发挥着较重要的作用; 而氯代烷烃中氯原子的个数与猝灭速率之间的关系不明显.     

以Dawson结构聚金属氧酸盐为构筑块的有机-无机聚合物[{Pr(DMF)6}{Pr(DMF)7}-(P2W18O62)]n的合成、表征及晶体结构

在5︰2的乙腈和水混合溶剂中合成了有机-无机配位聚合物[{Pr(DMF)₆}{Pr(DMF)₇}(P₂W₁₈O₆₂)]_n. X射线单晶衍射结果表明, 晶体属单斜晶系, P2₁/C空间群, 晶胞参数: a = 1.8574(4), b = 2.3907(5), c = 2.4222(5) nm, β = 99.48(3)°, Z = 4, V = 10.609(4) nm³, D_c = 3.501 mg/m³, F(000) = 9972, R₁ = 0.0654, wR₁ = 0.1098. 结构测定结果表明, 聚合物中Pr³⁺(1)配离子以八配位的双加冠三棱柱结构通过端氧与杂多阴离子相连, 而Pr³⁺(2)配离子以八配位的四方反棱柱结构通过端氧与杂多阴离子相连. 聚合物中毗邻的结构单元[{Pr(DMF)₆}{Pr(DMF)₇}(P₂W₁₈O₆₂)]_n通过W-O-Pr(1)-O-W桥键形成新奇的一维锯齿形无限链状结构. 热性质研究表明, 标题化合物阴离子骨架分解温度为613.8℃.     

高分子表面动态行为与接触角时间依赖性

利用躺滴法(sessile drop)动态连续跟踪测量模式研究聚合物水的接触角随时间变化. 结果表明各种聚合物的接触角都随时间迅速降低, 最后达到一恒定值即平衡接触角. 各聚合物都具有其特有的起始接触角和平衡接触角. 同时利用Wilhelmy片技术对相应聚合物的动态接触角进行研究. 并通过研究经表面氧化处理含聚丁二烯嵌段共聚物的起始接触角、平衡接触角、前进接触角与后退接触角的变化, 探索躺滴法测定接触角过程中时间依赖性的成因及起始接触角和平衡接触角的意义. 结果发现聚合物样品的前进接触角(θ_a)与起始接触角(θ_s), 后退接触角(θ_r)与平衡接触角(θ_e), Wilhelmy片法测得的接触角滞后值(θ_a-θ_r)与起始接触角和平衡接触角的差值 (θ_s-θ_e)之间都有较好的线性关系. 由此表明, 接触角的时间依赖性主要是由于水滴与聚合物接触后其表面发生重构引起. 起始接触角(θ_s)与平衡接触角(θ_e)则分别与聚合物表面疏水性组分和亲水性组分相关. 这一结果不仅证实了这二种接触角测定方法之间的相关性, 为接触角时间依赖性问题的理论解释提供实验证据, 而且也为高分子表面动态行为研究提供新的实验手段.     

顺十八碳四烯酸荧光探针法研究PPARg与配体的结合亲和性

蛋白质与小分子结合的研究中, 处理单位点结合模型的经典方法在计算解离平衡常数(K_d, K_i)时有缺点; 文中推导的两个公式拟解决这个问题. 公式直接使用受体总浓度([R]_t)、配体总浓度([L]_t)和探针分子总浓度([P]_t), 其适用性不受受体浓度、受体被探针饱和的程度, 以及配体活性高低等因素的影响. 基于这两个公式使用非线性拟合方法, 可以从结合实验求得探针分子的Kd, 从竞争实验求得配体的Ki. 以CPA为荧光探针, 运用推导的公式, 则测定了PPARg和一些配体结合的K_i, 并首次报道了PPARg-LY171883的K_i.     

氢键连接的一维镍和镍铜异金属配合物的合成与性质

合成了1,2-二硫代草酸根(以下简记为Dto)桥联的4个一维镍和镍铜异金属配合物: (Me₆[14]二烯N₄)Ni₂(Dto)₂ (1), (Me₆[14]二烯N₄)CuNi(Dto)₂ (2), (Me₆[14]烷N4)Ni₂(Dto)₂ (3)和(Me₆[14]烷N₄)CuNi(Dto)₂ (4), 进行了元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱和电子顺磁共振谱的表征. 得到了配合物3的晶体结构, 晶体属单斜晶系, C2/c空间群; 晶胞参数: a = 2.2425(4) , b = 1.0088(2), c = 1.4665(3) nm, b = 125.32(3)°; Z = 4; 最终偏离因子R = 0.076, R_w = 0.079. 配合物中Ni(1)与2个Dto配位, 具有平面四方型配位环境, Ni(2)处于大环配体的中心; Dto的2个硫原子与Ni(1)配位, O(1)与Ni(2)形成弱的配位键, O(2)与大环配体上的N(2)形成氢键, 这是一种未见文献报道的新的Dto配位形式.     

CO2+ 乙醇二元体系超临界密度与临界性质的关系

在5~10 MPa的压力范围内, 利用恒容静态平衡法详细测定了不同乙醇含量下不同密度的超临界CO₂+乙醇二元体系的温度和压力的变化关系, 并测定了该二元体系的临界温度和临界压力. 其中乙醇摩尔分数的范围为0~2%. 描述了不同乙醇含量的该二元体系的PTρ图, 发现超临界CO₂+乙醇二元体系的压力随着温度的增加线性增加, 并且在确定乙醇浓度时P-T线具有一定的“收敛性”, 收敛点随着乙醇含量的增加向高温高压方向移动. 同时讨论了CO₂+乙醇二元体系的临界点与密度以及乙醇浓度之间的变化规律, 发现确定密度下二元体系的临界点随着乙醇摩尔分数的增加线性增加, 密度不同, 则相应的临界点不同. 计算了超临界CO₂ + 乙醇二元体系的临界压缩因子Z_c, 描述了不同乙醇含量的Z_c-ρ图, 结果发现超临界CO₂一元及二元体系的临界压缩因子随着体系密度的增加线性降低, 并且可以通过Z_c-ρ图预测超临界体系的临界点P_c和T_c.     

NTO镉(Ⅱ)配合物的合成、结构及量子化学研究

通过3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)与碳酸镉反应, 合成了标题配合物[Cd(NTO)₄Cd(H₂O)6]·4H₂O. 其结构用单晶分析法测定. 所得晶体学参数为a = 2.1229(3), b = 0.6261(8), c = 2.1165(3) nm, β = 90.602(3)°, V = 2.977(6) nm³, Z = 4, D_c = 2.055 g·cm^-3, μ = 15.45 cm^-1, F(000) = 1824; 晶体属单斜晶系, 空间群为C2/c, 由2523个F₀ > 4σ(F₀)的可观察衍射点用于结构解析和修正, 数据经吸收修正, 并经Lp因子校正. 最终偏离因子R = 0.0282, wR = 0.0792. 晶体测定结果表明, 在一个晶胞中存在两种类型的配位金属镉原子, 它们分别与4个NTO负离子和6个水分子配位, 形成以Cd原子为中心的四面体和四方双锥结构的双核配合物. 根据实验构型运用SCF-PM3-MO方法计算了3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)的镉配合物的电子结构, 计算结果表明, 当[Cd(NTO)₄Cd(H₂O)₆]·4H₂O加热至分解时, 最先失去吸附水, 其次是配位水, 当加热至NTO^-分解时, 硝基首先失去. 从定域分子轨道能级和组成可知, 2个Cd²⁺都主要以5S AO轨道进行配位成键.     

低固相含量SiO2分散体系流变性研究

以甘油(GL)和聚乙二醇(PEG)为分散介质, 研究了低体积分数(Φ＜8%)的SiO₂分散体系的稳态和动态的流变性能, 发现体系都具有可逆的剪切变稀和剪切增稠现象. 在剪切速率大于临界剪切速率(γ^_.＞γ_^.c)时, 体系具有明显的剪切增稠现象, 而当γ^_.＜γ_^.c, GL体系只有轻微的剪切变稀现象, PEG体系剪切变稀现象却很明显. 在动态试验中考察了模量以及损耗角正切tg δ随剪切应力(σ)的变化. 在所研究的应力范围内, 体系中耗能模量G"都大于储能模量G', tg δ大于1, 体系主要表现为粘性. 用“粒子簇”生成机理能较好地解释这种剪切变稀和剪切增稠现象, 即剪切变稀是由于连续的空间网络结构被破坏, PEG体系剪切变稀现象较GL体系明显应该与PEG高分子链的松弛以及体系中较少的氢键有关; 剪切增稠是由于粒子簇的生成引起的.     

MONTE CARLO STUDY ON THE CRITICAL ADSORPTION POINT OF BOND-FLUCTUATED POLYMER CHAINS TETHERED ON ADSORBING SURFACES

 The behavior of three-dimensional bond fluctuation model chains tethered on an adsorbing flat surface was simulated by the Monte Carlo method. The dependence of the number of surface contacts M on the interaction strength e and the chain length N was investigated by a finite-size scaling law M = N[a₀ + a₁N^1/v_k + O((N ^1/v_k)²)] for e near the critical adsorption point e_c, i.e., k ≡(e-e_c)/e_c closes to 0. The critical adsorption point was estimated to be e_c = 0.93, and the exponents  = 0.49 and 1/v= 0.57.     

FTIR-ATR原位观测Mg(NO3)2气溶胶

利用FTIR-ATR(傅里叶变换红外-衰减全反射)原位光谱技术在分子水平上研究了ZnSe基底上Mg(NO₃)₂气溶胶颗粒的潮解和风化过程. 根据FTIR-ATR光谱的演变可知, Mg(NO₃)₂气溶胶在潮解过程中经历了复杂的相变: 相对湿度(relative humidity, RH)接近3%时, Mg(NO₃)₂气溶胶颗粒为无定型水合物; 稍微升高相对湿度, 无定型颗粒转化为Mg(NO₃)₂·nH₂O(n≤5)晶体, 并且在其表面逐渐形成热力学稳定的Mg(NO₃)₂·6H₂O晶体; 相对湿度达到Mg(NO₃)₂·6H₂O的饱和点(53% RH)时, Mg(NO₃)₂·6H₂O开始溶解, 同时, 内核Mg(NO₃)₂·nH₂O(n≤5)晶体在其表面持续转化为Mg(NO₃)₂·6H₂O晶体, 导致固态气溶胶颗粒全部潮解时的相对湿度延迟到76%. 风化过程中, Mg(NO₃)₂液滴随相对湿度的降低逐渐失水进入过饱和区域; 相对湿度降至5%以下时, 形成无定形颗粒. 在过饱和Mg(NO₃)₂液滴的FTIR-ATR光谱中, NO₃^-对称伸缩振动(v₁- NO₃^-)的吸收强度明显增加, 是溶剂共享离子对, 甚至接触离子对持续形成的结果.     

绿色表面活性剂烷基聚葡糖苷的中相微乳液

研究了烷基聚葡糖苷(APG)/正丁醇/环己烷/H₂O四组分微乳液体系的相行为, 得到中相微乳液的“鱼状”相图. 恒定γ值增大δ时, 体系从下相微乳液(WinsorⅠ型)和剩余油相的两相平衡, 经中相微乳液(WinsorⅢ型)、剩余油相和水相的三相平衡, 转变为上相微乳液(WinsorⅡ型)和剩余水相的两相平衡. 从“鱼状”相图的位置和形状, 计算得到了中相微乳液达亲水-亲油平衡时, 体系的一些重要参数, 如O点(中相消失, 水油两相平衡)和E点(三相消失, 单相形成)的组成( γ_o, δ_o)和((γ_e, δ_e) , 界面膜中APG和正丁醇的质量分数 , S^δ₁,S^δ₂ APG单体分子和正丁醇在环己烷中的溶解度S₁ , S₂, 平衡界面膜中APG和正丁醇在总组分中所占的质量分数C₁和C₂等. 考察了不同醇类、不同水相和油相对相图、平衡界面膜组成及APG形成单相微乳液效能等的影响. 发现使用长碳链的醇、小体积的油分子或加入无机盐, 均有利于单相及中相微乳液的形成, 并对此进行了解释.     

Cu2+与氨基酸、羧酸形成的某些三元配合物平衡体系的研究

本文应用pH-电位法在T=25.0±0.1℃,I=0.5mol·l^-1KNO₃下测定了Cu²⁺与甘氨酸(glyH₂),β-丙氨酸(β-alaH₂),丙二酸(prodH₂)和丁二酸(butadH₂)等配体形成的配合稳定常数。简要分析了△logK值偏正的原因可能是分子内配体基团之间的相互作用。     

N-(3-甲吡啶-2)-亚胺甲基-1-(3-甲吡啶-2)腙的Ce(NO3)3配合物的合成与晶体结构

3,6-二(3-甲吡啶-2)-s-四嗪(DMPTZ,Ⅱ)和Ce(NO₃)_3.6H₂O反应生成了一个新的配体L: N-(3-甲吡啶-2)-亚胺甲基-1-(3-甲吡啶-2)腙和一个新的单核配合物[Ce(L)(NO₃)₂(H₂O)₃].NO₃ (Ⅲ). 用IR和X单晶衍射对化合物Ⅲ的单晶进行了分析. 该晶体属三斜晶系, 空间群为P-1, a = 7.133(4), b = 11.139(2), c = 14.572(3)Å, α= 102.13(2), β=99.81(3), γ=91.10(3), Z = 2, V = 1113.6(7) nm³, μ=2.123 mm^-1, F(000)=630. 结果表明, 中心原子Ce³⁺具有十配位, 其中配体L是三齿配, 提供了三个配位N原子, 且Ce与三个配位N原子在同一平面; 在平面骨架的上方有三分子的H₂O参与配位, 提供了三个配位O原子; 在下方有两个NO₃^-参与配位, NO₃^-是双齿配位, 提供了四个配位O原子, 且这四个O原子不在同一个平面上. 对DMPTZ在Ce(Ⅲ)的条件下的分解机理进行了简要的讨论.     

(NH4)2(15-crown-5)3[Cu(mnt)2]及(NH4)2(benze-15-crown-5)4[Cu(mnt)2] ∙0.5H2O配合物单晶的结构和电子顺磁共振

用X射线衍射法测定了配合物(NH₄)₂(15-crown-5)₃[Cu(mnt)₂](1)及(NH₄)₂(benze-15-crown-5)₄[Cu(mnt)₂] ∙0.5H₂O(2)的晶体结构, 两种配合物单晶分别由不同结构的冠醚超分子阳离子与[Cu(mnt)₂]^2-阴离子组成, 配合物1呈三层夹心(triple-decker)双阳离子结构, 配合物2的阳离子为三明治二聚物结构. 两种配合物在X波段、室温下作了单晶电子顺磁共振(EPR)研究, 配合物1没有检测到超精细结构, 配合物2的EPR谱显示出Cu磁性核引起的超精细结构. 用适于求非同轴的g和A张量的最小二乘法拟合技术严格计算了g张量和A张量的主值及其主轴的方向余弦, 并计算了配合物2的Cu(Ⅱ)上的电子自旋密度分布, 结果与用密度泛函理论(DFT)计算的值吻合.     

含有识别基团的两亲性给-受体型分子的聚集行为

利用紫外-可见光谱、表面光电压谱及荧光发射谱对两种以具有识别功能的巴比妥酸基团作为受体的两亲性给-受体型分子,5-(-4-十二烷氧基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮(PB₁₂)和5-(-4-N,N-二-十二胺基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮(AB₁₂) 的聚集行为进行了研究.结果表明,在分子间氢键、π-π及van der Waals等弱相互作用的协同调控下,随着浓度的增加,PB₁₂形成J-聚集体,而AB₁₂形成柱状囊泡形H-聚集体.当溶液浓度大于10^-4 mol/L时,PB₁₂在峰值波长500 nm附近出现来源于J-聚集体的扭曲分子内电荷转移带(TICT) 的发射,AB₁₂在峰值波长600 nm附近出现来源于H-聚集体的激基缔合物的荧光.     

[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的电化学合成及表征

研究了[AlO₄Al₁₂(OH)₂₄(H₂O)₁₂]⁷⁺ (Al₁₃)的电化学合成方法, 并采用²⁷Al NMR法和激光光散射等方法对其形态进行表征. ²⁷Al NMR法证明在电解制备的总铝浓度(Al_T)为2.0mol/L, 碱化度(B )为2.0的部分水解铝溶液中, Al₁₃占总铝量的60%以上. 激光光散射实验结果表明, 电解法制备的Al_T=2.0 mol/L, B=2.0的部分水解铝溶液存在三种粒径分布, Al₁₃以单体和多聚体的形式存在. 在B为2.5时颗粒粒径变大, 存在两种粒径分布, 并且大部分Al₁₃以多个Al₁₃聚集的形态存在.     

星状六(苯甲酸)的合成、晶体结构及其铽配合物的发光性能

通过简单的一步缩合反应合成了新型主体分子——星状六苯甲酸(1H₆), 测定了其DMSO加合物1H₆·6DMSO (2)的晶体结构. 晶体属三方晶系, 空间群为 R-3, 晶胞参数 a=b=2.4129(2), c=1.1576(3) nm, α=β= 90°, γ= 120°, V=5.837(2) nm³, Z=3. 六个DMSO和氢键键接的端基苯甲酸交替排列在中心苯环的上下方, 形成“1, 3, 5-位基团向上; 2, 4, 6-位基团向下”的双三棱柱结构. 在吡啶中制备了1的铽配合物 (Tb₂1)₂Py·9H₂O(3), 该配合物发射明亮的铽离子特征荧光. 与相应苯甲酸铽的固体粉末的荧光光谱相比, 化合物3有更高的发光强度和较长的激发态寿命. 说明1能很好地包络中心铽离子, 是好的天线结构配体.     

W/O型微乳液中水的状态和微乳液结构参数的求算

用Fourier变换红外光谱技术, 对AOT/异辛烷/水形成的油包水(W/O)型微乳液中水分子的O­—H伸缩振动峰进行曲线分峰拟合, 确定了W/O微乳液中的水存在4种不同的状态, 即：处于微乳液滴水池内的磺酸基结合水 (bound water)、钠离子结合水(bound water)、自由水(free water)和处于微乳液栅栏层——表面活性剂疏水链间的少量捕获水 (trapped、water); 同时求算了AOT/异辛烷/水W/O微乳液在不同含水量时的聚集数(n)、水池半径 (r_w)、磺酸基的结合水层厚度(d₁)、钠离子的结合水层厚度(d₂)、结合水层厚度(d)和AOT分子的有效极性头面积(A_AOT).