杂质浓度对Zr替位掺杂γ-TiAl合金的结构延性和电子性质的影响

以Zr替代Ti(或Al)掺杂γ-TiAl体系为研究对象, 掺杂浓度(摩尔比)分别为1/54, 1/36, 1/24和1/16. 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法, 计算研究了Zr掺杂γ-TiAl体系的晶体结构及其稳定性、延性和电子性质等. 结果显示, Zr替位掺杂, 可以改变γ-TiAl基合金的结构对称性. 计算的形成能表明, Zr替代Ti原子会使体系的形成能降低, 而Zr替代Al原子会使体系的形成能增加. 因而, 在掺入γ-TiAl时, Zr更倾向于替代Ti 原子, 但是Zr替代Al原子也具有一定的可能性, 从而会产生多样的掺杂体系, 对于改善合金的性质具有重要意义. 对各个体系轴比的计算与分析表明, 当掺杂浓度为1.85 at%–6.25 at% 时, Zr替代Al原子会使体系的轴比减小、接近于1, 从而改善合金的延性效果明显. 能带结构显示各个Zr掺杂γ-TiAl体系均具有金属导电性. 对电子态密度和布居数的分析表明, Zr替代Al原子后, Zr与其邻近Ti原子的共价键结合强度大为降低, 导致合金体系中的Ti-Al(Zr)键的平均强度明显减弱, 金属键增强, 这是改善γ-TiAl合金延性的重要因素.     

V掺杂ZnO透明导电薄膜研究

本文分别采用磁控溅射技术与基于密度泛函理论的平面波赝势方法两种方式, 对高价态差元素V掺杂ZnO薄膜进行研究. 实验研究结果表明: V的掺入并未改变ZnO的生长方式, 所制备的薄膜都呈(002)择优生长; 随着衬底温度增加, VZO薄膜的结晶质量逐步改善, 当衬底温度超过280 ℃时薄膜的结晶质量恶化; 在280 ℃时获得的VZO薄膜电阻率最低3.8×10^-3 Ω·m, 500-2000 nm平均透过率高于85%. 理论模拟结果表明: V以替位形式掺入ZnO六角纤锌矿晶格结构中, 费米能级进入导带, 材料表现出n 型半导体的特性, 导电电子主要由V 3d及O 2p电子轨道提供. 理论计算结果与实验结果的一致性, 表明VZO薄膜具有作为高效Si基薄膜太阳电池透明导电薄膜的应用潜力.     

紫外-可见光光束在TiO_2纳米颗粒胶体中的传输（英文）

紫外光诱导纳米颗粒胶体射流加工技术利用紫外光场对入射纳米颗粒的催化作用实现对工件表面材料的高效去除。为掌握紫外光诱导纳米颗粒胶体射流加工过程中紫外光束在纳米二氧化钛胶体中的传输特性,基于纳米二氧化钛胶体对紫外-可见光的吸收及散射理论,通过系列实验得到紫外-可见光束在不同浓度、吸收层厚度的二氧化钛纳米颗粒胶体中的传输特性及衰减关系。结果表明,为保证足够强度的紫外光能通过纳米二氧化钛胶体照射在工件表面,胶体浓度宜控制在500mol/m3以下,光-液耦合区胶体吸收层的厚度不宜超过20mm。     

有机氯农药与肿瘤相关基因DNA间的作用机制研究

利用紫外可见(UV-vis)吸收光谱、荧光(FL)光谱和圆二色谱(CD)研究了3种有机氯农药[DDT,DDE和DDD]与人类肿瘤相关基因(p53 DNA和C-myc DNA)的相互作用,阐明有机氯农药的基因毒性。UV-vis和FL光谱实验表明,有机氯农药主要通过嵌插方式与DNA碱基作用,形成非共价复合物。通过FL实验得到的农药分子与p53 DNA的结合能力顺序为:DDE>DDT>DDD,对C-myc DNA为:DDD>DDE>DDT;并通过计算结合过程的热力学常数证实以疏水作用为主要的作用力。CD实验表明,部分有机氯农药能够影响DNA的碱基对堆积和二级结构,很可能进一步造成DNA损伤,并最终导致基因突变。     

紫外分光光谱法快速测定原料油中芳香烃的含量

应用紫外分光光谱技术建立了快速测定原料油中芳香烃含量的方法。分别以色谱分离法提纯的蜡油、柴油芳香烃组分为标准物,绘制标准曲线。实验表明蜡油和柴油中芳香烃的含量与吸光度具有良好的线性关系(相关系数r2分别为0.999 73,0.999 44),蜡油和柴油中芳烃的加标回收率分别为96.83%,98.97%。蜡油和柴油中芳烃测定结果的相对标准偏差分别为0.32%～0.98%,0.89%～1.52%(n=6)。该方法进行原料油可磺化有效组分的检测快速可靠,能更好地应用于实际生产。     

CuS/Ag2S纳米复合物的制备及类过氧化物酶性质

采用水热法合成了一种微球状的CuS/Ag₂S纳米复合物. 通过透射电子显微镜、 紫外-可见吸收光谱和拉曼光谱等对其形貌及光学性质进行了表征; 考察了其类过氧化物酶性质, 并通过表面增强拉曼散射原位监测了类过氧化物酶催化反应. 以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)为底物进行显色反应, 结果表明, 在H₂O₂存在下CuS/Ag₂S 纳米复合物具有类过氧化物酶的性质, 可以将无色的TMB氧化成蓝色的oxTMB. 基于此实现了对微量H₂O₂的检测.     

自然环境条件下轮轨接触黏着特性研究进展

轮轨黏着是铁路运输中的关键基础性科学问题之一,而轮轨接触界面良好的黏着状态是列车安全和高品质运行的根本保障. 轮轨系统作为1个开放的系统,受到各种自然环境因素的影响,如湿度、温度、水、风沙甚至铁氧化物,而所有的这些环境因素都会影响轮轨接触界面的黏着状态和损伤行为. 本文中综述了水、湿度、温度和风沙等自然环境因素对轮轨黏着特性影响规律的研究进展,分析了自然环境因素下轮轨界面铁氧化物特征,重点探讨了自然环境因素对铁氧化物形成的影响及其对轮轨接触黏着特性的影响规律和作用机理,并提出了轮轨黏着的未来研究方向.      

利用光杠杆法测量金属丝的弹性滞后环

利用大学物理实验中的光杠杆法测定金属丝弹性模量的原理和设备,对具有超弹性的NiTi丝的弹性滞后环进行了测定结果表明,此种方法可以很好地测定NiTi丝的弹性滞后环,而且操作简单使用方便,是一种非常有效的测定金属细丝弹性滞后环的方法.     

非法冰毒晶体中有机杂质的气相色谱-质谱分析

建立了一种适用于分析冰毒杂质的方法,并分析其形成原因。将冰毒样品溶于1 mL 0.1 mol/L pH7.0的磷酸盐缓冲液(4份缓冲液1份10%Na2CO3),杂质用0.5 mL乙酸乙酯萃取。结果共有8种物质被检出。N-甲酰甲基安非他明、N-乙酰甲基安非他明在样品中出现,说明此批冰毒由苯丙酮(phenyl-2-propanone,P-2-P)经Leuckart法合成。N-乙基甲基安非他明的检出,则说明用于合成此批冰毒的P-2-P由苯甲醛和硝基乙烷合成。从实验结果看,该法可以满足冰毒杂质分析的需要,为分析冰毒杂质成分的成因、判断冰毒样品的合成路径提供重要信息。     

5种生物胺的毛细管胶束电动色谱分离

在胶束电动色谱模式下考察了影响生物胺分离的几个因素(如缓冲溶液及SDS浓度、pH、表面活性剂、分离温度及外加电压等)并优化了分离条件,建立了一种简单快速的利用毛细管胶束电动色谱DAD检测器分离分析生物胺的新方法。当缓冲溶液为40mmol/L硼酸缓冲液(pH8.5)、68mmol/LSDS,分离电压为25kV、分离温度为25℃时,5种生物胺在7min内实现了令人满意的基线分离。在优化的条件下,对其线性范围、检出限和重现性进行了测定。结果表明,生物胺的迁移时间的重现性<0.8%,面积的重现性<4%。