两本书的创作过程及力学科普的差距

正我在本文中谈两个问题,一是向大家汇报两本书的创作过程,其中一本是2008年出的《诗情画意谈力学》,另一本是2016年出的《趣话流体力学》,两书共收40篇文章:《诗情画意谈力学》22篇,《趣话流体力学》18篇,都是1992年—2014年在《力学与实践》杂志上先发表,再结集而成的。其中力学诗话的文章21篇,力学趣谈的文章19篇。1992年,北京大学朱照宣教授担任《力学与实     

九十津城话湍流——————记周培源教授1991年在天津的学术活动

 记述了周培源先生在1991年10月到天津大学作 一生所作的最后一次学术报告的情况，讲述了周老自1938年以 来进行湍流研究的4个阶段, 还总结了他半个多世纪治学做人的4条经验, 以纪念周老逝世10周年.     

用子波变换研究壁湍流Lipschitz奇异性指数

本文用子波变换研究了描述壁湍流脉动速度局部奇异性行为的Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ奇异性指数，发现在湍流边界层中，猝发和扫掠发生时脉动速度信号的Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ局部奇异性指数为负值·     

“野渡无人身自横”的实验研究

对“野渡无人舟自横”进行了实验研究     

《诗情画意谈力学》序与目录

序 力学是研究物体机械运动和力的作用的科学.力学既是工程科学技术的基础,也是一门基础的自然科学.力学广泛存在于人的生活、自然现象和各种生产过程中,普及力学知识,是力学工作者的责任和义务. 科学普及是一切科学活动的目的和归宿.科学活动的成果,一方面是用物质形式上的普及,改善和丰富了人民的生活,让人民享受科学研究的成果.另一方面在精神上,要较充分地用科普形式,使因社会分工和知识背景的差异,不了解科学活动的人,也能学习科学知识,理解科学精神和科学方法,破除迷信,树立科学的世界观.     

一维Y2O3∶Eu3+纳米发光材料的制备与表征

One-dimensional Y₂O₃∶Eu³⁺ luminescence nanomaterials were prepared by hydrothermal method without template, and their properties were characterized. XRD patterns show that the precursors are hexagonal phase Y(OH)₃ crystals, and the samples are cubic Y₂O₃ after heat-treatment. SEM images indicate that the one-dimensional material with a diameter of 100 nm and length of micrometer scale can be obtained by this hydrothermal method. Photoluminescence properties show that the position and intensity of the precursors are different with that of the heat-treated samples resulted from the different hosts.     

漫话卡门涡街及其应用

根据冯·卡门的著作,阐述了卡门涡街研究的历史．讨论了卡门涡街的应用．     

扩展的距离矩阵指数W~*及其应用研究

重新定义了距离矩阵及距离矩阵拓扑指数W~*，该定义考虑分子中每一原子的 性质和成键情况以及分子中每一原子与所有其它原子的结合情况。拓扑指数W~*对 于饱和碳氢体系可还原为Wiener的距离矩阵指数W，同时，W~*还可一般地应用于含 多重键及杂质原子的有机体系和无机体系。本研究用W~*相关的卤代甲烷标准生成 焓、SiX_n（X = F，Cl，Br，I，n = 1～4）体系的标准生成焓，相关系数均在0. 99以上，置信度大于99.9%。并用W~*研究了含苯环的碳氢体系气相色谱保留指数， 含氧原子的醛酮体系的标准生成焓以及卤代苯体系的辛醇/水分配系数。对饱和碳 氢体，W为W~*的特殊形式。     

胆碱和*BEA分子筛在硅锗铝IWR分子筛制备中的协同导向效应

分子筛的制备过程一般需要结构导向剂的参与.结构导向剂主要包括碱(土)金属离子、有机胺或季铵盐为代表的有机模板剂和固体晶种等三类.研究合成凝胶中不同结构导向剂之间的作用对于理解分子筛晶化机理意义重大.以往的研究大都集中在模板剂-模板剂、模板剂-碱(土)金属离子和模板剂-同晶之间的相互作用,迄今尚未有模板剂-异晶之间相互作用研究的报道.我们研究组首次发现模板剂和异晶在分子筛制备中存在协同导向效应.在硅锗铝IWR分子筛的合成中,我们考察了不同的季铵碱模板剂和铝源,发现只有使用胆碱作模板剂、*BEA分子筛作铝源才可以成功制得目标分子筛,相同条件下不加入*BEA分子筛或换用MOR、ZSM-5、MCM-22、USY分子筛及异丙醇铝等铝源都无法合成得到IWR分子筛.这说明*BEA分子筛在IWR分子筛的制备中起到了其他铝源所不具备的结构导向作用,因此我们称之为合成IWR分子筛的异晶.为了研究胆碱和*BEA分子筛之间的相互作用,进而揭示模板剂-异晶协同导向制备分子筛的一般规律与反应机理,我们制备了不同晶化时间的IWR分子筛样品,使用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-拉曼光谱(UV-Raman)、固体核磁共振(MAS NMR)和N2物理吸附等手段对这些样品进行了表征.结果显示,加热过程中*BEA分子筛首先发生溶解解离, 72 h后该分子筛相完全消失;12 h开始出现CDO分子筛相,随着晶化时间延长, CDO分子筛先增多后减少,在24 h时达到最大值, 120 h时消失,说明该分子筛是晶化过程的一个中间相;IWR分子筛在12 h开始出现,此后结晶度不断升高,至168 h晶化完全.在上述表征的基础上,我们提出了模板剂-异晶协同导向制备IWR分子筛的晶化机理.IWR分子筛的晶化分为以下5个步骤:(1)*BEA分子筛溶解解离得到硅铝4元环、5元环和6元环等结构单元;(2)胆碱诱导形成硅锗5元环结构单元;(3)硅锗5元环组装生成CDO分子筛;(4)CDO分子筛溶解解离形成硅锗5元环;(5)*BEA分子筛导向的结构单元与胆碱导向的结构单元重组生成IWR分子筛.其中,步骤3和4是一对可逆反应,且可与步骤5同时进行;随着反应物原料的不断消耗,步骤5占据主导,从而导致CDO分子筛完全消失和IWR分子筛的结晶完成.由于胆碱只导向生成5元环结构单元,而构成IWR分子筛骨架结构的4元环和6元环只能由*BEA分子筛提供,因而模板剂和异晶在反应中都不可或缺,二者起到协同导向的作用.分析发现,*BEA分子筛与IWR分子筛具有共同的结构单元(4、5、6元环)和一定的结构相似性是其可以成为异晶、发挥协同导向作用的关键.上述协同导向法的关键在于模板剂和异晶分别导向生成部分结构单元,再经重组得到目标分子筛.这种方法有望用于合成通过传统水热法难以得到的分子筛,并且为新结构分子筛的开发提供新思路.使用协同导向法制备更多种类分子筛的研究正在进行中.     

Er~(3+):YAlO_3/凹凸棒石复合材料的制备及光催化脱硫性能

以凹凸棒石(ATP)为基体, Y(NO_3)_3, Er(NO_3)_3, Al(NO_3)_3为主要原料,采用静电引力沉积法制备Er~(3+):YAlO_3/ATP复合材料。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、 X射线电子能谱分析(XPS)和光致发光光谱(PL)对所制备的复合材料的形貌结构、上转换发光性质等进行表征,通过在可见光照射下催化降解模拟汽油中的二苯并噻吩(DBT),对制备的Er~(3+):YAlO_3/ATP复合材料的光催化脱硫性能进行评价,探讨Er的掺杂量对DBT去除率的影响。结果表明:ATP因其独特多孔道形貌以及较大的比表面积,使其可以增强对有机硫的吸附,同时由于其自身含Fe的特性,表现出一定的紫外响应性质, Er~(3+):YAlO_3吸收可见光上转换发射紫外光激发凹凸棒石,考察了Er的掺杂量x对脱硫性能的影响,发现当x为0.02时,可见光照射3 h后,所制备的Er~(3+):YAlO_3/ATP复合材料的光催化活性最高,对DBT的降解率达到90%。