超硬B-C-N材料的电子结构、硬度和光学性质的第一性原理计算

本文基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法计算了z-BC₂N和z-B₂CN的4种晶体结构的电子结构、硬度和光学性质。结果表明,z-BC₂N(2)为直接带隙半导体,其禁带宽度2.449 eV,z-BC₂N(1)为间接宽带隙半导体,其禁带宽度为3.381 eV,而z-B₂CN(1)和z-B₂CN(2)为导体;硬度结果显示z-BC₂N(1)、z-BC₂N(2)和z-B₂CN(1)为超硬材料。最后通过计算z-BC₂N基本光学函数与光子能量的关系表征了其光学性质。分析结果表明,z-BC₂N结构可以用作良好的耐磨材料和窗口耐热材料。     

液电脉冲激波特性分析

基于相应的数学模型来表征液电脉冲激波的产生和传播过程,搭建了液电式碎岩综合试验平台,分析了典型的激波特性的仿真和实测结果。给出了不同充电电压下液电脉冲激波特性的仿真结果,并分析了充电电压对激波特性的影响。结果表明:充电电压为11 kV时,激波的压力峰值为2.67 MPa,激波能量为27.30 J,波前时间为2.16μs,激波加载速率为1.24 MPa/μs,电能转化为激波能量的效率为13.35%;提高电容充电电压,激波压力峰值和激波能量增大,波前时间减少,激波加载速率增加,但电能转化为激波能量的效率降低。利用建模分析的方法,可以根据放电回路参数预测液电脉冲激波特性,从而为进一步研究激波破碎岩石的形态和效果提供理论依据。     

通过调变SAPO-11的孔道和酸性制备高选择性加氢裂化/异构化催化剂北大核心CSCD

为了制备一种高选择性生产生物航空煤油的加氢异构化/加氢裂化催化剂,分别研究了酸和碱改性对分子筛SAPO-11的结构性质和酸性质的影响.当采用适当的磷酸浓度(0.3 mol·L^(-1),样品X2)时,样品具有良好的结晶度(64%)、外比表面积(204 m^(2)·g^(-1))和介孔体积(0.412 cm^(3)·g^(-1)),且均远高于对比样品.而最佳氢氧化钠浓度(0.5 mol·L^(-1),样品Y4)也显示出样品良好的结晶度、外比表面积和介孔体积(分别为77%、169 m^(2)·g^(-1)、0.416 cm^(3)·g^(-1)).通过XRD、NH3-TPD、SEM和IR对催化剂进行了详细的表征.Py-IR分析结果表明,样品的Bro¨nsted酸位点经过磷酸修饰和碱修饰后转化为Lewis酸位点.采用正十六烷对催化剂的加氢裂化/异构化性能评价表明,磷酸改性和碱改性可以提高正十六烷的转化率和产物的异正比,原因是酸碱处理提供了优化的外比表面积、介孔度和酸性质.对于长链正构烷烃的催化反应而言,增加分子筛的介孔度,也就是增加了分子筛的外比表面积,这减少了传质阻力,有助于增加长链烷烃与活性催化位点接触的频率,从而显著提高了Pt/SAPO-11对正十六烷的加氢异构化/加氢裂化能力,提高了生物航空煤油组分的产率.     

咪唑配位的半三明治钌金属(Ⅱ)大环化合物的合成及抗癌活性

以半三明治钌(Ⅱ)(Ru1~Ru3)与1,3-双咪唑基苯配体(1~3)为前体, 合成了一系列钌(Ⅱ)矩形大环组装体 (4~12); 采用核磁共振波谱、 高分辨质谱、 元素分析和单晶X射线衍射表征了其组成和结构. 噻唑蓝(MTT)实验结果表明, 草酸型和苯醌型钌(Ⅱ)组装体4~9对测试的4种肿瘤细胞株均无毒性(IC₅₀>100 μmol/L), 而萘醌型组装体10~12表现出较好的抗癌活性(IC₅₀<2.22 μmol/L). 斑马鱼卵的急性毒性实验表明, 带有长烷氧基链的组装体12的毒性较低; 斑马鱼体内肿瘤实验表明, 组装体12在生物体内对A549(人肺癌细胞)有较好的抗癌作用. 研究表明, 组装体与DNA作用的主要方式是插入作用.     

氟离子重活化-气相色谱质谱法检测染毒人血清中的神经性毒剂沙林

采用了氟离子重活化-气相色谱质谱方法检测染毒人血清中的神经性毒剂沙林.优化了氟离子重活化体系并且考察了沙林的提取富集条件.根据丁酰胆碱酯酶活性恢复值得到其重活化效率可达到86%.在丁酰胆碱酯酶的活性抑制率6%～85%之间,此方法线性良好,检出限为4%的酶活性抑制率.该方法样品制备简单,血清样品干扰较小,是一种可用于确证沙林中毒的溯源性检测方法.     

(Ce-Zr-Pr)O2在三效催化剂中的应用

采用共沉淀方法制备了(Ce-Zr-Pr)O2样品,利用XRD,BET对样品进行了表征,并将样品用于三效催化剂的制备,利用实验室配气装置模拟尾气条件,对催化剂性能进行了评价.结果表明,(Ce-Zr-Pr)O2具有立方萤石结构,耐热稳定性较好,所制备的催化剂具有更好的氧化还原活性,表现为起燃温度较低,NOx的净化效率较高.     

掺杂Ce的TiO_2纳米粒子的光致光及其光催化活性

采用sol-gel法制备了纯的和掺杂不同量Ce的TiO_2纳米粒子，并利用XRD， TEM，BET，XPS和PL光谱对样品进行表征，主要考察焙烧温度和含量对掺杂Ce的 TiO_2纳米粒子性质以及光催化降解苯酚活性的影响，并探讨了Ce的掺杂对TiO_2相 变的作用机制以及PL光谱与光催化活性的关系，结果表明，掺杂的Ce~(4+)没有进 入到TiO_2晶格中，而是以小团簇的CeO_2化学态均匀地弥散在TiO_2纳米粒子中， 这可能导致了Ce的掺杂对TiO_2的相变有很大的抑制作用；Ce的掺杂没有引起新的 光致发光现象，而适量Ce的掺杂能够降低TiO_2纳米粒子PL光谱的强度，这是因为 掺杂的Ce~(4+)易于捕获光生电子而生成Ce~(3+);600℃处理的掺杂Ce的TiO_2纳米 粒子表现出较高的光催化活性，这说明600℃是比较合适的焙烧温度，而掺杂不同 量的Ce的TiO_2样品的光催化活性顺序是：3 mol%＞4 mol%＞2 mol%＞5 mol%＞1 mol%＞0 mol%，这与它们的PL光谱强度的顺序是相反的，即PL光谱强度越低，其 光催化活性越高，这说明PL光谱与其光催化活性间有着必然的联系，这是因为掺杂 剂Ce~(4+)能够捕获光生电子，在光致发光过程中使PL光谱强度下降，而在光催化 反应过程中使有机污染物加快氧化。     

Mg0.9Ti0.1Ni1－xCox (x＝0.05, 0.1, 0.15, 0.2)合金的合成及电化学性能研究

采用机械合金化法合成了Mg_0.9Ti_0.1Ni_1－xCo_x (x＝0.05, 0.1, 0.15, 0.2)系列四元合金, 并对该系列合金的结构和电化学性能等方面进行了研究. 球磨100 h的该系列合金, XRD结果表明, X射线衍射峰均呈现宽化趋势, 基本呈非晶态. 充放电结果表明, 该系列合金具有较好的活化性能, 它们的循环稳定性明显好于MgNi合金, 其中Mg_0.9Ti_0.1Ni_0.8Co_0.2最大放电容量最高, 为427.5 mAh•g^－1. 在充放电循环过程中, Mg在合金表面形成了Mg(OH)₂是合金电极衰减的主要原因. 腐蚀曲线的测试结果表明, Co的添加可以提高合金电极在碱液中的抗腐蚀能力, 从而提高了电极的循环稳定性.     

温度与碱浓度对FeO4^2-/FeO2^-体系电化学行为的影响

研究了影响Fe（OH）3进行酸式电离反应的因素，在多种浓度和温度条件下的NaOH浓溶液中采用SnO2-Sb2O3／Ti电极，研究FeO4^2-/FeO2^-体系的电化学氧化还原反应参数及其变化趋势，结果证实该体系发生电化学氧化还原反应的最佳碱溶液浓度范围为12—14mol／L，最佳温度范围为295～315K．阐明了在实验条件下FeO4^2-/FeO2^-氧化还原体系中存在由FeO4^2-/FeO2^-构成的氧化还原电对，而FeO2不直接与FeO2构成氧化还原电对；并给出了FeO4^2-/FeO2^-氧化还原体系的Latimer图．     

Structure Tuning of Line-Defect Waveguides Based on Silicon-on-Insulator Photonic Crystal Slabs

We present fabrication and experimental measurement of a series of photonic crystal waveguides. The complete devices consist of an injector taper down from 3 μm into a triangular-lattice air-hole single-line-defect waveguide with lattice constant from 410nm to 470nm and normalized radius 0.31. We fabricate these devices on a silicon- on-insulator substrate and characterize them using a t unable laser source over a wavelength range from 1510 nm to 1640nm. A sharp attenuation at photonic crystal waveguide mode edge is observed for most structures. The edge of guided band is shifted about 30nm with the 10nm increase of the lattice constant, We obtain high-efficiency light propagation and broad flat spectrum response of the photonic crystal waveguides.