水溶液交换法制备的(Li,Na)-LSX沸石骨架中Li~+分布

采用水溶液交换法对Na-LSX沸石进行Li+交换,通过改变交换次数制备出不同交换度的低硅铝比X型[(Li,Na)-LSX]沸石分子筛,并对其进行XRD、FT-IR、TG-DSC、SEM和NMR等表征和分析,重点考察了Na-LSX分子筛在Li+交换前后的结构变化情况,以及不同交换度的(Li,Na)-LSX沸石分子筛骨架中Li+的分布。结果表明随着Li+交换度的增加,LSX分子筛的晶胞常数减小,热稳定性有所下降,Li+进入骨架中的顺序依次为S2>S3>S5。     

基于MAX-DOAS测定大气紫外波段水汽的吸收及其对DOAS反演影响的评估

大气水汽的吸收强度从微波区域到可见蓝光区域逐渐降低,然而在紫外波段的吸收却经常被人忽略。多轴差分吸收光谱（MAX-DOAS）技术是一种被动光学遥感技术,可以同时反演气溶胶、多种痕量气体（如NO₂,SO₂,HCHO,HONO等）以及水汽,常用于区域大气立体分布及输送监测,具有成本低、时间分辨率高、稳定、可实时监测等特点。水汽是一种重要的温室气体,在紫外波段反演一些痕量气体时水汽的吸收经常不被考虑,可能对紫外波段痕量气体的反演造成影响,从而产生系统误差。介绍了基于MAX-DOAS对紫外波段大气水汽的反演,于2020年6月1日—9月24日在西安乾县进行观测,通过选取最优反演波段,并将反演结果与可见蓝光波段的水汽进行对比,证实了紫外波段存在水汽吸收,评估了紫外水汽的吸收对同波段痕量气体反演的影响。首先,根据不同拟合波段反演的水汽均方根误差（RMS）以及水汽和O₄的吸收截面情况,选取紫外和可见蓝光波段水汽的最优反演波段分别为351～370和434～455 nm。其次,通过DOAS拟合得到紫外和可见蓝光波段O₄和H₂O的对流层差分斜柱浓度（DSCD）, 分别将紫外和可见波段的O₄ DSCD和H₂O DSCD做相关性分析,两个波段O₄ DSCD的相关系数r=0.85,H₂O DSCD的相关系数r=0.80。为消除不同波段的辐射传输差异,将同波段的H₂O DSCD和O₄DSCD作比值,两个波段H₂O DSCD/O₄DSCD的相关系数r=0.89。紫外和可见蓝光波段H₂O DSCD/O₄DSCD的高相关系数表明,即使在相对沿海城市水汽浓度较低的西安市,在363 nm附近的紫外波段同样存在水汽吸收,这将会对采用DOAS技术在紫外波段反演其他痕量气体造成影响。最后,分别对可能受紫外波段水汽吸收影响的气体（O₄,HONO和HCHO）进行DOAS反演误差评估,紫外波段水汽的吸收将使O₄ DSCD,HONO DSCD以及HCHO DSCD在DOAS拟合过程中增加,分别对应于+1.16％,+8.55％和+9.04％的变化。     

A Super mKdV Equation: Bosonization,Painlevé Property and Exact Solutions

The symmetry of the fermionic field is obtained by means of the Lax pair of the mKdV equation. A new super mKdV equation is constructed by virtue of the symmetry of the fermionic form. The super mKdV system is changed to a system of coupled bosonic equations with the bosonization approach. The bosonized SmKdV(BSmKdV)equation admits Painlevé property by the standard singularity analysis. The traveling wave solutions of the BSmKdV system are presented by the mapping and deformation method. We also provide other ideas to construct new super integrable systems.     

First principles study of stability,mechanical, and electronic properties of chromium silicides

Through the first principles calculations, the chemical stability, mechanical, and electronic properties of chromium silicides are predicted. Estimating enthalpies and binding energies, density state density and electron density distribution are combined to analyse the thermodynamic stability and physical properties of chrome-silicon binary compounds. The chromium silicide includes Cr_3 Si, Cr_5 Si_3, CrSi, and CrSi_2. The chemical stability and the information about electronic structure, mechanical properties, Debye temperature, and anisotropy properties are obtained by density functional theory and Debye quasi-harmonic approximation. Meanwhile, the calculation of elastic modulus shows that Cr_3 Si has the highest body modulus value(251 GPa) and CrSi_2 possesses the highest shear modulus(169.5 GPa) and Young's modulus(394.9 GPa). In addition, the Debye temperature and the speed of sound of these Cr–Si compounds are also calculated.Since the calculated bulk modulus is different from Young's modulus anisotropy index, and also different from Young's modulus of a three-dimensional surface shape, the different mechanical anisotropies of all the compounds are obtained.     

弛豫铁电单晶的生长、性能及应用研究

弛豫铁电单晶因其具有优异的压电和热释电性能而成为下一代高性能压电换能器和红外热释电探测器用的多功能材料。利用坩埚下降法生长出了大尺寸、高质量的弛豫铁电单晶PMNT(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3),以及高居里点PIMNT(xPb(In1/2Nb1/2)O3-yPb(Mg1/3Nb2/3)O3-zPbTiO3)单晶。系统研究了其组分诱导相变、电场诱导相变规律,以及相结构、畴结构对晶体高压电性能的影响。系统表征了PMNT单晶的力学、电学、压电、和热释电性能。系统研究了PMNT单晶及掺杂改性的PMNT单晶的结构和性能。利用弛豫铁电单晶PMNT及其复合材料制作了医用超声换能器,其性能相比于PZT陶瓷制作的换能器有大幅度提高;利用PMNT制作了压电能量收集器,实现了高能量密度的机械振动能量收集;利用Mn掺杂的PMNT单晶制作了热释电红外探测器,其电压响应率Rv(500 K,12.5 Hz,25℃)达到14540 V/W,比探测率D*(500 K,12.5 Hz,25℃)达到1.07×109 cmHz1/2W-1;利用PMNT单晶制作了低噪声、高灵敏度的交变弱磁传感器,探测性能达到1 pT.Hz-1/2。     

正压大气环流中的曲面周期波和孤波

大尺度正压大气环流的波动特征对理解气候变化具有重要的意义,而非线性浅水波方程组是描述大尺度正压大气环流的原始控制方程.本文对线性方程的复变函数解,通过二次适当的移植,求得浅水波方程组的发展方程的扰动位势的实变函数解,该实变函数解析解由基流项和波动项两部分组成.其中基流由波数、波速、β效应、变形半径和时间的任意函数共同决定;波动项与β效应有关.分析表明,在大尺度正压大气环流中扰动位势存在曲面的周期波和孤波的现象,周期波与孤波相互调制而呈现不稳定性;当多个周期孤波同时出现时,则彼此独立传播;扰动位势波动项中的时间任意函数对曲面周期孤波的波幅有调制作用,可控制波的产生、发展和消失.所得结果对研究大气波动现象和气候变化具有一定的理论参考价值.     

Consistent Riccati expansion solvability,symmetries, and analytic solutions of a forced variable-coefficient extended Korteveg-de Vries equation in fluid dynamics of internal solitary waves

We study a forced variable-coefficient extended Korteweg-de Vries (KdV) equation in fluid dynamics with respect to internal solitary wave. Bäcklund transformations of the forced variable-coefficient extended KdV equation are demonstrated with the help of truncated Painlevé expansion. When the variable coefficients are time-periodic, the wave function evolves periodically over time. Symmetry calculation shows that the forced variable-coefficient extended KdV equation is invariant under the Galilean transformations and the scaling transformations. One-parameter group transformations and one-parameter subgroup invariant solutions are presented. Cnoidal wave solutions and solitary wave solutions of the forced variable-coefficient extended KdV equation are obtained by means of function expansion method. The consistent Riccati expansion (CRE) solvability of the forced variable-coefficient extended KdV equation is proved by means of CRE. Interaction phenomenon between cnoidal waves and solitary waves can be observed. Besides, the interaction waveform changes with the parameters. When the variable parameters are functions of time, the interaction waveform will be not regular and smooth.     

3D打印激光制备多孔镍合金组织和力学性能研究

采用3D打印激光熔化技术制备了多孔镍基合金,并对其显微组织构成和压缩力学性能进行了分析。研究结果表明,采用3D打印激光熔化技术制备的多孔镍合金,孔隙率为14.68%~18.97%、抗压强度为461~535 MPa,其微观组织主要呈现γ-Ni枝晶,压缩断口为撕裂式枝晶断裂。     

基于车载差分吸收光谱技术的唐山SO2和NOx污染分布及排放研究

二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x)作为大气中重要的一次排放物,人为活动造成SO₂, NO_x的过度排放会对生态环境和人体健康产生巨大危害,2018年环境保护部就规定了“2+26”城市需要执行大气污染物的特别排放限值,如：燃煤锅炉排放限值规定的二氧化硫、氮氧化物均为200μg·m^-3,因此了解这些城市中SO₂和NO_x的分布与排放对大气污染防控管制具有重要意义。唐山市作为“2+26”城市中大气污染最为严重的重工业城市之一,近年来实施了多项大气污染防治措施,但空气质量问题仍然严峻。2021年2月26至3月1日,使用基于车载差分吸收光谱技术的移动污染气体监测系统对于唐山市区开展了走航观测实验,获取了走航路径上NO_x和SO₂的空间立体分布以及走航区域的排放通量。实验结果表明唐山市一环存在多处NO₂高值区域,均位于车辆较为集中的立交和路口处。工业园的走航中部分企业存在高NO     

新型氢表雄酮C3酯类衍生物的合成及体外抗肿瘤活性评价

以去氢表雄酮(DHEA)为原料和不同的肉桂酸酯化得到11个新的去氢表雄酮C3酯类衍生物2a～2k,产率为50%～90%;DHEA与相应的苯甲醛通过羟醛缩合反应,再与不同的肉桂酸酯化得到11个新的含有(E)-16-(2-氯亚苄基)的去氢表雄酮的酯类衍生物4a～4k,产率为50%～80%。其结构经¹H NMR和ESI-MS结构表征;采用SRB法评价了在50 μM浓度下对人乳腺癌细胞（MCF-7）、人肝癌细胞（Huh-7）的体外增殖抑制活性。结果表明DHEA对两种细胞没有明显抑制作用,但是2和4系列均显示有一定的抑制活性。