含噁唑烷酮基团丙烯酰单体在纤维素纤维表面的接枝反应

饮用水的水质状况与人体健康的关系十分密切,但是当前世界上的清洁水资源越来越紧缺．水的处理和净化成为人类健康的重要保障,研制一种经济、简便、实用的水处理的材料具有巨大社会效益和经济效益．     

粉尘-CO/H2杂混合物爆燃特性研究

实验研究了半开放环境下煤粉-CO/H₂杂混合物中粉尘种类、粒径、质量浓度对其爆燃特性的影响规律。结果表明:杂混合物中粉尘颗粒对爆燃特性的影响主要是挥发分析出吸热和挥发分参与反应两种作用相互竞争的结果。对于高挥发分煤粉,挥发分析出参与反应占主要地位,混合物的爆燃强度随着挥发分含量升高而逐渐升高;对于低挥发分煤粉,挥发分析出的吸热作用大于挥发分参与反应的作用,导致了爆燃强度的降低。对于银北煤等普通烟煤,随着粉尘质量浓度的增加,混合物的爆燃强度呈U型变化趋势;对于低挥发分的焦炭粉末,其爆燃强度随粉尘质量浓度的变化不明显。     

Synthesis and Enhanced Photocatalytic Activity of a Hierarchical Porous Flowerlike p–n Junction NiO/TiO2 Photocatalyst

Hierarchical flowerlike β‐Ni(OH)₂ superstructures composed of intermeshed nanoflakes are synthesized by hydrothermal treatment with a mixed solution of C₂H₄(NH₂)₂, NaOH, and Ni(NO₃)₂. The as‐prepared β‐Ni(OH)₂ superstructures could be easily changed into NiO superstructures without great morphology change by calcination at 400 °C for 5 h. Furthermore, the TiO₂ nanoparticles can be homogeneously deposited on the surface of NiO superstructures by dispersing β‐Ni(OH)₂ powders in Ti(OC₄H₉)₄–C₂H₅OH mixed solution and then vaporizing to remove the ethanol at 100 °C, and finally calcination at 400 °C for 5 h. The prepared NiO/TiO₂ p–n junction superstructures show much higher photocatalytic activity for photocatalytic degradation of p‐chlorophenol aqueous solution than conventional TiO₂ powders and NiO superstructures prepared under the same experimental conditions. An obvious enhancement in the photocatalytic activity can be related to several factors, including formation of hierarchical porous structures, dispersion of TiO₂ particles on the surface of NiO superstructures, and production of a p–n junction. Further results show that NiO/TiO₂ composite superstructures can be more readily separated from the slurry system by filtration or sedimentation after photocatalytic reaction and re‐used, compared with conventional powder photocatalysts. After many recycling experiments for the photodegradation of p‐chlorophenol, the NiO/TiO₂ composite sample does not exhibit any great activity loss, confirming that NiO/TiO₂ sample is stable and not photocorroded.     

一种非稳腔计算机辅助装调方法的数值模拟

谐振腔的自动准直技术是高功率激光器工程实践中的关键技术之一.针对这一问题,对非稳腔的计算机辅助装调方法进行了研究,并对该过程进行了数值模拟.在失调参量和像差系数小范围内线性近似的前提下,获取到一系列表征系统失调的像差值之后,通过求解线性方程组来计算系统的失调量.根据求解结果对失调系统进行修正.数值模拟结果表明单结构参量失调可以很快求出,多结构参量失调情况通过几次迭代求解后也能得到比较理想的结果.目前已经可以确定多个同时存在的失调量(包含倾斜和偏心).倾斜量的求解范围约为10～104 μrad,偏心量的求解范围约为10-2～1 mm.这种辅助装调方法能够有效地指导谐振腔的精装调过程,为今后实际的激光器谐振腔系统的自动调节提供了一种方法.     

Contrasting growth modes of Mn on Ge(100) and Ge(111) surfaces: subsurface segregation versus intermixing

Based on first-principles total energy calculations within density functional theory, we show that a low dose of Mn on Ge(100) initiates in a novel subsurface growth mode, characterized by easy access to, and strong preference for, interstitial sites located between the two topmost Ge layers. Strikingly, such a "subsurfactant action" is preserved even during epitaxial growth of additional Ge layers, analogous to the well-known phenomenon of surfactant action. In contrast, along the [111] orientation, Mn can easily diffuse into the bulk via interstitial sites. These results are discussed within the context of dopant control in dilute magnetic semiconductors.     

离子液体催化甘油和尿素合成甘油碳酸酯

将一系列酸性、碱性和中性的功能化离子液体用于催化甘油和尿素合成甘油碳酸酯。结果表明,中性离子液体表现出更高的催化活性。离子液体阳离子和阴离子的协同效应促进了反应的进行,离子液体阳离子的正电性活化尿素,阴离子的负电性活化甘油,并且催化剂酸碱位点的平衡对催化反应过程也有一定的影响。此外,离子液体可以实现回收利用至少五次,且催化活性基本不变。采用功能化离子液体替代传统金属催化剂,减少了不可再生资源的利用,且所用原料为廉价易得的生物基原料,过程中也不使用有机溶剂,环境友好。     

三值移位寄存器与三值环形计数器

本文利用三值D型触发器和三值置态型触发器,提出了对三值移位寄存器和三值环形计数器的电路设计.讨论表明所设计的电路在结构和功能上与二值电路均有很好的对应关系,同时还揭示了三值环形计数器的各种结构与三值变量的极性变换有关.     

高分子中水的特异性的理论研究

高分子中水的特异性日益引起人们的高度重视。本文较系统地综述了凝胶中结合水的预测、凝胶体积相转变水的化学势描述、水的反常性用以及分子动力学模拟凝胶中水－高分子相互作用的最新理论研究进展。     

二维共价有机框架材料中引入含氮配体用于络合金属催化

共价有机骨架材料(COF)也被称为“有机分子筛”,具有孔道结构开放有序、易于进行化学修饰改性、化学/热稳定性好等优点,是一种新型的有机聚合物多孔材料.近年来,以COF材料为催化剂载体负载金属化合物用于制备多相反应催化剂已经成为材料领域研究的热点,表现出高活性和高选择性.但是到目前为止,仍未找到简单有效地控制骨架中金属负载量和分散性的方法,这已成为该领域一个具有挑战性的课题.
　　本文以2,2’-联吡啶-5,5’-二甲醛作为其中一个结构基元,成功把联吡啶配体引入到二维材料中.除此之外,由于COF是以亚胺键联接构筑形成的,因此框架中同时存在联吡啶和亚胺键两种含氮配体.我们通过红外光谱、结构模拟、元素分析、热失重分析、透射电镜(TEM)、X-射线光电子能谱、电感耦合等离子体色谱等手段详细表征了所制备的二维共价有机框架材料对醋酸钯(Pd(OAc)2)分子的络合负载行为.
　　研究发现,联吡啶和亚胺键均可参与配位Pd(OAc)2,与亚胺键配位的Pd(OAc)2分布于框架的层与层之间,而与联吡啶配位的则部分占据了框架的孔道,导致孔径减小.另外,由于框架中的联吡啶配体含量可通过加入2,2’-联吡啶-5,5’-二甲醛含量的变化实现线性调控,因此也可调节与其配位的Pd(OAc)2含量,其负载量可控制在14.3–18.7 wt%,是目前已报道的二维COF中的最高值;另外, COF材料中调控金属负载量尚未见报道. TEM结果显示,负载在框架中的催化剂分子没有发生团聚,框架的孔道仍处于开放状态,因而反应底物可以自由地出入一维孔道并与络合的催化剂充分接触.另外,由于催化剂在框架内部可以达到分子级别的分散,而且其负载量和负载位置都易于控制,因而对有机反应表现出了优异的催化性能.
　　我们尝试了以不同Pd负载量的COF为多相催化剂催化Heck反应.结果发现, Pd(II)@75%BPy COF(Pd负载量为最高值18.7 wt%)的催化活性最高,对不同底物均表现出优异的催化性能,产率达73–96%,反应速率遵循一级动力学曲线.且催化剂经多次循环利用仍能保持高活性,框架的有序结构也未被破坏,因此该材料有望用于各种类型优异的多相反应催化剂.