单分散“核-卫星”金纳米结构的DNA控制组装：一种新型的纳米分级组装模块

报道了一种单分散“核-卫星”纳米金簇状结构的构造方法,不但可以有效调节卫星粒子的数目,还能实现核与卫星粒子间距离的准确控制. 利用DNA分子高度可控的程序化自组装性能,通过合理控制组装过程中核与卫星粒子表面的DNA修饰密度以及不同金纳米粒子的化学计量比,实现了单分散核-卫星结构的高产率组装,结合使用凝胶电泳这一高效的纳米分离技术实现了目标产物的分离. 该方法保证了卫星粒子表面极低的DNA覆盖率,使其与蛋白分子中的巯基基团具有较强的化学亲和作用,使得金纳米粒子在蛋白功能化石墨烯表面的二维层次化自组装得以实现.     

快速凝固Cu-Sn亚包晶合金的电阻率及力学性能

定量表征了快速凝固Cu-xwt%Sn(x=7, 13.5, 20)亚包晶合金的电阻率和力学性能，理论分析了冷却速率与合金性能之间的关系. 研究结果表明，在急冷快速凝固条件下，随着冷却速率的增大，合金组织显著细化、晶界增多，对自由电子的散射作用增强，Cu-Sn亚包晶合金的电阻率升高. 当晶界散射系数取r=0.992时，可用M-S模型分析其电阻率.同时，细晶强化作用增强，合金的显微硬度和抗拉强度呈线性增大，并且细晶区显微硬度略大于粗晶区显微硬度. 冷却速率的增大使合金的伸长率减小，其值在1.0%—4.6%范围.     

Compact FBG diaphragm accelerometer based on L-shaped rigid cantilever beam

A compact fiber Bragg grating(FBG) diaphragm accelerometer based on L-shaped rigid cantilever beam is proposed and experimentally demonstrated.The sensing system is based on the integration of a flat diaphragm and an L-shaped rigid cantilever beam.The FBG is pre-tensioned and the two side points are fixed,efficiently avoiding the unwanted chirp effect of grating.Dynamic vibration measurement shows that the proposed FBG diaphragm accelerometer provides a wide frequency response range(0-110 Hz) and an extremely high sensitivity(106.5 pm/g),indentifying it as a good candidate for embedding structural health monitoring and seismic wave measurement.     

具有可渗透阳极的自呼吸微流体燃料电池性能特性

微流体燃料电池去除了质子交换膜,避免了膜退化、水管理等问题,是微型燃料电池领域新的研究热点。本文构建了具有可渗透阳极和空气自呼吸阴极的微流体燃料电池,采用甲酸溶液作为燃料对其性能特性进行了实验研究。结果表明:具有可渗透阳极的自呼吸微流体燃料电池性能随燃料浓度或流量的增加先升高后下降,随电解液浓度的增加而升高;阳极侧反应产生的CO₂气泡对自呼吸微流体燃料电池的性能和燃料利用率的影响较大,适当提高燃料流量有利于气泡的排除。     

声表面波单向换能结构反射与激励相位耦合模参量的精确简易提取方法

耦合模模型中的反射相位与激励相位对于精确设计具有电极宽度调制、分布式声反射换能器或自然单向结构的声表面波器件是必不可少的关键参数。传统的相位参量提取需要单独演算声场驻波场,涉及复杂的体波贡献项的推导和计算。为此提出利用有限元软件COMSOL对周期栅格的单个胞元建模,采用谐响应求解器计算得到禁带边缘处的位移驻波场,通过确定驻波节点的位置实现相位精确提取。与已有的研究结果对比,在证实该方法的正确性与有效性的基础上,精确提取了面向耐高温应用的硅酸镓镧(0°,138.5°,26.6°)切型上重金属金电极结构的相位参数,有效的抑制自然单向性,优化设计了单端口声表面波异步谐振器,仿真与实验结果吻合。     

金属/分子/金属结的电子输运机理与表征

金属/分子/金属结是分子电子学中的基本单元.根据电子的相位是否发生改变,分子结中的电子输运可以分为相干输运和非相干输运两类.在实验上,分子结的表征方法可以分为电学性质表征和非电学性质表征两类.本文借助能级图,首先对分子结的电子输运机理作了简明解释.在此基础上,结合文献报道和本课题组此前的工作,对分子结的一些常用电学表征方法,包括电流-电压特性曲线、电流-时间曲线、电导统计柱状图、转变电压谱、散粒噪声测试、非弹性电子隧道谱和热电效应法进行了介绍.     

季戊四醇双缩醛水解反应过程的1H NMR在线研究

提出了一种采用1H NMR跟踪研究季戊四醇双缩醛水解的新方法,研究了季戊四醇双缩醛水解反应历程以及不同反应条件和不同基团对其水解速率的影响。以季戊四醇双缩醛为原料,在酸性条件下对其进行水解。水解反应在核磁管内进行,采用1H NMR技术对反应进行在线跟踪,并对其进行了定量和定性分析。研究结果表明:季戊四醇双缩醛的水解速率随温度的升高、酸性的增强而加快。苯环上不同取代基影响其水解速率,推电子基有利于水解,吸电子基不利于水解。苯环上的取代基位置影响水解速率,推电子基水解速率由快到慢依次为对位>邻位>间位;吸电子基水解速率由快到慢依次为间位>对位>邻位。此方法速度快、重复性好,实验研究结果为此类季戊四醇双缩醛的水解提供了理论参考依据。     

稀土离子对0.6Ca0.6La0.267TiO3-0.4Ca(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷微观组织结构及微波介电性能的影响

采用固相合成方法制备钙钛矿结构的0.6Ca06La0.267TiO3-0.4Ca(Mg1/3Nb2/3)O3微波介质陶瓷,研究了La3+、Nd3+、Sm3+、Ce4+掺杂对0.6CLT-0.4CMN体系微观组织结构和介电性能的影响.研究结果表明:稀土离子的掺杂,在0.6CLT-0.4CMN体系优良介电性能基础上有积极的改善效果,不同程度稀土离子掺杂对该体系的晶粒尺寸、气孔率等微观组织结构也有不同的影响.La3+、Nd3+、Sm3+、Ce4+6掺杂完全固溶到0.6CLT-0.4CMN陶瓷相中,并没有改变陶瓷主晶相,但会在一定程度上发生晶面衍射峰偏移.适量掺杂Ln3可以有效促进0.6CLT-0.4CMN陶瓷的致密化,提高0.6CLT-0.4CMN体系陶瓷的微波介电性能.La3+、Nd3+、Sm3+、Ce4+掺杂可以有效提高Q ×f值,并在一定程度上降低谐振频率温度系数.其中,掺杂0.75mol; Nd3+的0.6CLT-0.4CMN体系微波介电性能最佳(εr=66.7,Q×f=13037 GHz,rf=22.59 ppm/℃)     

锰离子对Fenton反应的影响

Fenton反应是生物体内产生羟基自由基(.OH)的主要反应.Mn2+在体外可以参与类似反应生成.OH.在此基础上,本文利用自旋捕捉-ESR技术比较了Mn2+参与类Fenton反应(Fenton-like reaction)与Fe2+参与Fenton反应的能力,利用芳环羟基化(aromatic hydroxylation)反应-高效液相色谱法检测了Mn2+对Fe2+参与的Fenton反应的影响.利用电泳技术检测了上述反应产生的.OH对质粒DNA的损伤情况.结果显示,在实验条件下,Mn2+与过氧化氢(H2O2)反应产生.OH的能力仅为相同条件下Fe2+的5%左右.但Mn2+可以在Fenton反应中明显促进.OH的产生.     

甲烷直接氧化制甲醇研究进展概述

目前,天然气转化为高附加值化工产品的应用越来越受到人们关注.甲烷作为天然气的主要成分,其转化和应用是天然气化工领域的重要研究方向.而甲烷直接氧化制甲醇长久以来一直是研究重点.甲烷直接氧化制甲醇与传统的甲烷二步法间接转化相比,有节能和工艺简化的突出特点.然而,甲醇直接氧化制甲醇过程所面临的主要问题有：(1)甲烷分子的活化能很高,需要苛刻的操作条件才能活化参与反应;(2)反应进行的程度难以控制,生成的甲醇会进一步被氧化生成较多副产物,大大降低甲醇收率.因此,高效活化甲烷分子和抑制甲醇深度氧化是促进该过程工业化的重要研究内容.本文主要论述了非均相、气相均相和液相体系中甲烷直接氧化制甲醇的研究进展.在甲烷非均相氧化过程中,采用过渡金属氧化物作为催化剂在高温条件下催化甲烷部分氧化反应,其中,钼系和铁系催化剂的研究最为广泛.研究表明, MoO3可作为催化剂的主要活性组分,尤以 MoO3/Ga2O3催化剂性能最好,得到甲醇收率最高.在铁系催化剂中, Fe-ZSM-5 催化反应的甲醇选择性和收率都相对较高;但是每次反应后催化剂都需要重新活化,这种间歇性操作会增加成本,不利于工业化应用.总之,甲烷的非均相氧化过程存在易形成金属聚集体、催化剂选择性低以及甲醇收率低(5%)等问题,需要深入系统地研究解决.然而,与非均相氧化过程相比,操作较为简单的甲烷气相均相氧化作为目前最有工业前景的过程受到越来越多关注.在此过程中,影响反应的主要因素有反应器、反应条件(反应压力、反应温度和反应时间等)以及添加的介质等.反应器的特殊设计需要考虑的方面有反应产物的分离与转移、反应热的移除以有效提高甲烷的转化率,比如膜反应器对物质的分离作用.反应压力对反应过程的影响较为复杂.基于动力学因素,提高反应压力可以较大幅度地增加甲醇收率,同时最佳反应温度降低,但是,当压力高于8.0 MPa时,设备成本消耗大幅增加.另外,研究表明,进料中加入 NOx作为添加介质可以提高甲烷转化率和甲醇选择性,同时降低初始反应温度.与前两个氧化体系相比,液相均匀氧化过程能够获得较高的甲烷转化率与甲醇选择性.但是液相体系中强腐蚀性介质的使用增加了设备成本,阻碍了该过程工业化的应用进程.因此,促进液相体系工业化的关键就是开发绿色高效的催化剂.