改性凹凸棒的制备及对砷离子的吸附研究

针对日益严重的砷离子污染问题，本文采用灵敏简便的原子荧光分析法，探究了凹凸棒石粘土吸附剂对砷离子的吸附性能，测定了pH、吸附时间、砷离子的初始浓度等因素对凹凸棒石粘土负载铁氧化物对砷离子吸附能力的影响，并通过SEM、EDX、FTIR对所制得的吸附剂进行了表征研究，同时进行了吸附动力学和吸附等温模型的分析。研究结果表明，改性后的凹凸棒对砷离子的吸附性能有了显著提升，在较低浓度时吸附效率可达98%，该吸附符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程。     

利用Gupta势结合遗传算法研究ConCu55－n(n=0—55)混合团簇的结构演化及基态能量

采用半经验的Gupta多体势结合遗传算法对Co_nCu_55－n(n=0—55)混合团簇的基态结构和能量进行了研究,发现这些混合团簇的基态结构是在Co₅₅,Cu₅₅单质团簇(Mackay二十面体)的基础之上发生的畸变;从n=0(Cu₅₅)开始,Co原子从中心到表面,从棱到顶点依次、连续替换Cu原子;基态结构与键能较大键的数目及其平均键长有关;Co₁₃Cu₄₂具有最稳定的结构,13个Co原子全部位于团簇内部形成Mackay二十面体对整个团簇的稳定性有显著影响. 关键词： 团簇 结构和能量 Gupta势 遗传算法     

利用Gupta势研究ConCu13-n (n=1～12)混合团簇的基态结构和熔化行为

利用Gupta多体相互作用势结合遗传算法和分子动力学方法模拟研究了ConCu13-n (n=0～13)单质及混合团簇的基态结构和熔化行为,结果表明：ConCu13-n (n=1~12)混合团簇的基态结构均是在单质Co13、Cu13基态二十面体基础之上的畸变,Co原子先占据中心后占据表面,表面上的Co原子总连接在一起,抱团分布;分析二级差分能和混合能发现Co1Cu12、Co7Cu6具有相对高的稳定性,可视为幻数结构团簇;ConCu13-n (n=1~12)混合团簇的熔点均位于Co13、Cu13单质团簇的熔点之间,且随着Co原子数目的增多总体呈上升趋势,但在n=3时出现反常（熔点降低）,这可归因于Co3Cu10的基态与第一激发态之间的能量差远小于Co2Cu11的相应值。     

金属卤化物钙钛矿半导体中的自陷激子

在极性晶体中,由于强电子–声子耦合,激发的电子–空穴对可以被晶格畸变产生的形变势场所俘获,形成自陷激子。金属卤化物钙钛矿半导体作为一种离子晶体已经被证实具有高效的自陷激子发光,成为制备新一代高质量白光光源的理想候选材料。然而,对于金属卤化物钙钛矿中自陷激子发光机制的理解仍然较为匮乏,远远落后于器件方面的发展。为此,本文主要从自陷激子的基础物理角度出发,总结了近年来关于金属卤化物钙钛矿半导体中自陷激子的形成条件、形成机制以及相关激发态动力学的研究进展,并对未来基于该体系中自陷激子机理方面的研究做出展望,从而为该体系中自陷激子的研究提供更加清晰的物理图像。     

纳米阵列中气体驱替液体的流动特征

纳米尺度下气体驱动液体流动特征在纳流控芯片及页岩气开发中具有广泛的应用前景. 利用管径规格为292.8 nm,206.2 nm,89.2 nm,67.0 nm,26.1 nm的氧化铝膜为纳米阵列,进行气驱水实验和单相气体流动实验,分析纳米尺度下气驱水流动特征. 实验表明,纳米阵列中气驱水时气体流量随驱动压力变化经历三个阶段:第一阶段流量缓慢增大,且比单相气体流量降低约一个数量级;第二阶段纳米阵列中的水被大量驱替出,流量迅速增大;第三阶段纳米阵列中的水全部被驱替出,流动特征与单相气体流动保持一致. 分析表明,气驱水第一阶段存在气液界面毛细管力的“钉扎”作用及固液界面相互作用力的影响,是产生非线性流动的主要原因;而一旦“钉扎”作用破坏,气体进入管道推动界面运动,气柱与液柱之间的毛细曲面曲率变化,毛细管力减小,气体流量急剧增大,其中毛细管力随驱替压力增大急剧变化,是造成第二阶段气体流量突变的主要原因.      

基于遗传算法的片上网络低功耗映射

随着片上网络(Network-on-Chip)集成度的提高,功耗逐渐成为设计的焦点.本文提出了一种在延时约束条件下,基于遗传算法的片上网络通信链路的低功耗映射算法.该算法使用数组方式编码染色体,并采用非常规码的交叉和变异运算因子.它充分利用遗传算法的群体优势,能快速有效地对通信功耗作优化.实验表明,该算法能平均减少50%左右的通信功耗.     

荧光水凝胶对汞离子的富集检测研究

汞离子在微生物的作用下可转化为易在生物体内积累的甲基汞,最终对人体造成损伤.因此,开发对废水中汞离子富集检测的异相传感器是监测控制水中重金属汞污染的关键.本文通过将水热反应合成的氮硫-碳点与水凝胶自组装制备了一种集富集检测一体化的荧光水凝胶.通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)等手段对AAH进行表征,结合静态吸附法研究了不同pH、温度、时间以及多种重金属离子共存等实验条件下AAH对Hg²⁺的富集能力,并且通过荧光分析法研究了AAH对Hg²⁺的检测能力.实验结果表明, AAH的多孔结构和丰富的化学基团对Hg²⁺显示出良好的富集能力,最大吸附容量为606.06 mg/g.此外,通过荧光分析法研究了AAH对Hg²⁺的检测能力,分析结果表明AAH中的氮硫-碳点对Hg²⁺表现出了灵敏的荧光响应能力和高选择性.综上所述, AAH将在汞离子的富集监测等环境领域具有潜在的应用前景.     

装备产业演化的时空分异测度研究

利用信息熵对我国装备产业1987-2004年的时空分异状况进行了测度。计算结果表明,我国装备产业在不同地区、不同行业的演化速度和发展规模不尽相同,呈现出显著的时空分异特征。在时间序列上我国装备产业演化可以分为三个阶段,演化特征呈现"均衡→非均衡→均衡"格局。在空间布局上我国装备产业呈现较强的地理集中现象,且装备产业地理集中存在地方性行业垄断特征,不同行业集中趋势不同。研究认为:对于装备产业发展均衡性地区,宜形成独具特色的装备行业分工;对于目前装备产业产值份额较低的省市,由于外部环境、地理区位等因素制约,装备产业发展不具有总体竞争优势,应特别重视主导装备产业的培育。装备产业分工的地方化特征是导致装备产业布局与空间距离具有弱相关性的直接原因。装备产业在空间布局上应加强增长极的培育和发展,通过专业化分工,优化资源组合,从整体上提升我国装备产业的发展水平。     

生物医用高分子材料细胞膜表面功能化的策略与应用

细胞膜是细胞的外层包裹结构,保护细胞内部免受外界干扰.通过对细胞膜进行修饰,引入特定的分子或结构,可以实现对细胞命运和功能的调控,从而赋予细胞特殊的功能.近年来,利用高分子材料在细胞膜上发生自组装的策略用于功能化修饰细胞膜表面已被广泛研究.本文综述了利用高分子、多肽及DNA纳米材料对细胞膜进行修饰的策略,总结了其带来的包括受体寡聚化、细胞膜通透性改变以及调节细胞间通讯的生物效应以及细胞膜表面功能化的生物应用.