二维材料实验力学综述

以石墨烯为代表的二维材料因其原子级厚度、独特物理性质,成为近年来物理、化学、材料交叉学科的研究热点,在合成制备、结构表征、应用开发等方面的研究工作表明其在微纳机电系统、光电器件与功能复合材料领域有广泛且重要的应用前景。然而,由于二维材料结构与尺度的独特性,在其基本物性的理解方面仍存在许多未解决的问题,尤其是力学性能的表征,面临着诸多挑战。本文综述了二维材料本征力学性质和界面力学行为的微纳测试与表征技术的最新进展,例如纳米压痕技术、微孔鼓泡法等,并详细探讨了影响二维材料力学性能及行为的主要因素,分析了其微观尺度下的作用机制,以期通过物理或化学手段实现力学性能的调控。     

载体乳化液膜法同步进行亚稳相PbCrO4纳米粒子的仿生合成与铅铬废水的处理

采用一种新型的纳米材料仿生合成方法——载体乳化液膜法,在煤油-Span-80-N7301乳化液膜体系中,以电镀废水中常见的Cr(Ⅵ)溶液为外相,蓄电池、油漆等行业废水常见的Pb(Ⅱ)溶液为内相,通过对生物体内囊泡结构的形态和离子传输功能模拟,室温下成功合成了能稳定存在的直径为5～15nm的正交亚稳相PbCrO4纳米粒子．使用XRD,TEM对产物结构和形貌进行了表征．首次通过FT-IR和UV-vis对所得产物和普通块体材料的光学性质做了比较．并对乳化液膜体系控制产物晶型和尺寸的机理进行了初步的探讨．此方法也有望用于对不同类型工业废水的耦合处理．     

水底管道抛石加固过程的DEM-SPH耦合分析

水底管道的抛石加固过程是典型的颗粒-流体耦合问题.采用DEM-SPH耦合方法模拟颗粒-流体系统,其中离散元方法(DEM)用于模拟落石,光滑粒子流体动力学方法(SPH)用于模拟流体.通过三维Voronoi切割算法生成不规则形状的多面体,并基于闵可夫斯基原理构造扩展多面体形态的落石单元.通过SPH的边界排斥力模型计算颗粒与...     

溶胶-凝胶软模板法合成锂钛离子筛

以乙酸锂和钛酸丁酯为锂源和钛源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为软模板,采用溶胶-凝胶法,通过焙烧得到添加CTAB的锂钛化合物(Li₄Ti₅O₁₂),经过盐酸酸洗,制备出锂钛离子筛(H₄Ti₅O₁₂, HTO)。经过热重分析(TG-DTG)、X射线(XRD)、扫描电镜(SEM)、接触角及性能测试,考察了锂钛离子筛的晶相、形貌及时间对吸附容量的影响。对比CTAB的加入量,0.1 g的CTAB的离子筛前驱体杂质更少,晶相比较纯。HTO准二级动力学相关系数R²(0.997 24)大于准一级动力学相关系数R²(0.984 35),该吸附过程符合化学吸附。HTO在Li⁺溶液中24 h的吸附容量达到24.44 mg/g,经过8次吸附脱附后,吸附容量仍保持在23.68 mg/g,仅降低3.1%。因此,HTO有良好的循环吸附性能和稳定性,具有很广阔的市场前景。     

柿子叶制备碳量子点的光谱性质及对Fe3+的荧光探针

碳量子点作为碳纳米材料中的新成员,具有较高的光学稳定性、低毒性、良好水溶性、原料来源广泛、制备方法多样等多种优点,在分析检测、生物标记、光催化降解以及环境监测等领域具有广泛的应用前景,对碳量子点的研究引起了国内外学者极大兴趣。水中Fe³⁺含量的超标会对生活饮用和工业生产造成一定的危害,所以准确快速地检测水中Fe³⁺的含量,对人体健康具有重要的意义。目前,对Fe³⁺进行检测的方法有伏安法、荧光光谱法、电化学法以及火焰原子吸收光谱法等,其中荧光光谱法具有快速响应和方法简便的特点,比其他方法更有优势。以柿子叶为碳源,采用水热法制备了发蓝绿色荧光的碳量子点,通过X射线衍射、高分辨透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见吸收光谱及荧光光谱等技术对碳量子点的结构、微观形态和光谱学性质进行了详细表征。柿子叶制备的碳量子点呈现为分散均匀的球形颗粒,颗粒平均直径大约5.9 nm,碳量子点颗粒表面具有丰富的含氧官能团,在277 nm有明显的紫外吸收,可归因于CO的n→π^*跃迁。碳量子点的发射波长和荧光强度具有明显...     

Electron beam irradiation on novel coronavirus(COVID-19):A Monte-Carlo simulation

The novel coronavirus pneumonia triggered by COVID-19 is now raging the whole world.As a rapid and reliable killing COVID-19 method in industry,electron beam irradiation can interact with virus molecules and destroy their activity.With the unexpected appearance and quickly spreading of the virus,it is urgently necessary to figure out the mechanism of electron beam irradiation on COVID-19.In this study,we establish a virus structure and molecule model based on the detected gene sequence of Wuhan patient,and calculate irradiated electron interaction with virus atoms via a Monte Carlo simulation that track each elastic and inelastic collision of all electrons.The characteristics of irradiation damage on COVID-19,atoms’ionizations and electron energy losses are calculated and analyzed with regions.We simulate the different situations of incident electron energy for evaluating the influence of incident energy on virus damage.It is found that under the major protecting of an envelope protein layer,the inner RNA suffers the minimal damage.The damage for a^100-nm-diameter virus molecule is not always enhanced by irradiation energy monotonicity,for COVID-19,the irradiation electron energy of the strongest energy loss damage is 2 keV.     

对高师化学课程结构的统计分析与思考

本文用因素分析和聚类分析的方法,借助SPSS（社会科学统计软件包）,对高师化学课程结构进行了定量分析,并对高师化学课程结构的调整提出了个人见解。     

智能一体化蒸馏仪蒸馏-全自动流动注射分析仪测定底泥中挥发酚

采用碱液浸提底泥中挥发酚后,由于溶液浑浊,且存在干扰,若直接采用流动注射分析仪进行测定,极易堵塞仪器的管路,进而影响后续测定,故将提取液在酸性条件下加入硫酸铜于全自动智能一体化蒸馏器蒸馏,消除硫化物等的干扰,用全自动流动注射分析仪测定底泥中挥发酚。实验对磷酸、硫酸铜加入量、震荡时间、蒸馏功率和蒸馏体积进行了优化,并确定磷酸过量5mL,加入5g硫酸铜,震荡10min,蒸馏功率为50W,蒸馏重量设置为225g。标准曲线的线性关系良好,相关系数为0.999 9以上,样品和空白加标回收率在89.3%～103%,检出限为0.03mg/kg。实验方法测定底泥中挥发酚样品与传统分光光度法结果一致,不仅实现自动化,而且对环境和人均友好。     

基于Voronoi切割算法的碎冰区构造及离散元分析

离散元方法广泛应用于海冰,特别是碎冰区的动力过程及其对海洋结构作用过程的数值模拟。为构造碎冰区中的冰块几何特性,基于二维Voronoi图方法对计算域进行随机切割以生成碎冰区中冰块的几何形态,并采用球体单元对每个碎冰块单元进行填充,从而确定碎冰区的初始分布场。在采用Voronoi图进行碎冰区构造时,可对冰块尺寸、几何形态和密集度等海冰参数进行设定。为确定冰块的不同几何规则度,综合采用排斥法和扰动法以定量地控制碎冰块几何形态从完全随机分布到规则分布的连续变换。为分析不同几何规则度下碎冰块的几何特性概率分布规律,对计算域内冰块的面积和边数等参数进行统计分析,从而可更合理地参数化控制初始冰场中碎冰块的几何特性。在此基础上,本文基于粘接-破碎的球体离散元方法对不同冰况下锥体结构的冰荷载进行了数值计算,讨论分析了碎冰区的海冰密集度、冰块面积和几何规则度对冰载荷的影响。