聚合物加工中微纳导电网络构筑及其传感器应用研究进展

设计和构筑有序微纳结构导电网络是聚合物基导电复合材料(CPC)加工中的关键问题,对于降低复合材料的逾渗阈值,提高其电导率和电阻响应灵敏性具有重要意义。本文综述了近年来CPC材料加工中利用双逾渗网络构筑法、隔离结构构筑法、气凝胶模板法、乳液模板法、3D打印法在聚合物基体中构建微纳导电网络及其在柔性传感器中的应用研究进展,并对未来CPC材料及其柔性传感器制备的加工新方法进行了展望。     

超高效液相色谱-串联质谱法同时测定食品中双酚A和双酚S

采用超高效液相色谱-串联质谱法同时测定食品中双酚A和双酚S的含量。食品样品经乙腈提取和石墨化炭黑吸附剂固相萃取柱净化。以Waters BEH C_(18)色谱柱为分离柱,以不同体积比的水和甲醇的混合液为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾负离子源和多反应监测模式检测。采用同位素内标法定量。双酚A和双酚S的线性范围依次为1.04~52.0,0.23~11.65μg·L~(-1),检出限(3S/N)依次为0.30,0.10μg·kg~(-1)。以空白样品为基体进行加标回收试验,所得回收率为94.6%~101%,测定值的相对标准偏差(n=6)为2.5%~6.6%。     

pH响应的介孔二氧化硅纳米颗粒的制备及可控释放

选择带负电荷且溶解度和分子结构对pH值非常敏感的聚丙烯酸作为封堵分子, 采用静电吸附的修饰方法, 制备了pH响应的MCM-41型介孔二氧化硅纳米颗粒. 利用高倍透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)及比表面积分析等手段表征了介孔二氧化硅纳米颗粒的物理化学性质. 以联钌吡啶染料分子作为模式客体分子, 研究了pH调控下的模式客体分子在介孔二氧化硅纳米颗粒中的包裹及释放行为. 结果表明, 该介孔二氧化硅纳米颗粒对pH具有很好的响应性; 在近中性条件下, 带正电的二氧化硅纳米颗粒通过静电吸附作用吸附带负电的聚丙烯酸, 导致介孔封堵, 使包载的染料分子几乎无释放; 客体分子的释放率随着pH值的降低而升高, 当pH≤5时, 染料分子显著释放, pH=1时客体分子的释放率高达98％, 可以实现对包载客体分子的控制释放. 该pH响应的介孔二氧化硅纳米颗粒载体具有制备简便、 价格低廉和包载量大等优点, 有望应用于药物的控制释放.     

基于石墨烯的太赫兹波散射可调谐超表面

设计了一个可调谐的太赫兹超表面,由在随机反射超表面基底中嵌入可偏置的双层石墨烯构成,可以实现对太赫兹波散射特性的动态调控.全波仿真试验结果证实了所预期的超表面散射可调性能.通过增大偏置电压提升石墨烯的费米能级,使得该超表面的太赫兹波散射样式从漫反射逐渐向镜面反射过渡,从而实现散射特性的连续调控,且该超表面具有对电磁波极化角度不敏感的特点.这些特性使得该超表面能很好地融合到变化的环境中,在太赫兹隐身方面具有潜在的应用价值.     

基于AFT-Delaunay的二维解耦并行网格生成算法

面向平面任意几何区域网格生成,提出了一种将波前法AFT(Advancing Front Technique)与Delaunay法相结合的解耦并行网格生成算法。算法主要思想是沿着求解几何区域惯性轴,采用扩展的AFT-Delaunay算法生成高质量三角形网格墙,递归地将几何区域动态划分成多个彼此解耦的子区域;采用OpenMP多线程并行技术,将子区域分配给多个CPU并行生成子区域网格;子区域内部的网格生成复用AFT-Delaunay算法,保证了生成网格的质量、效率和一致性要求。本算法优先生成几何边界与交界面网格,有利于提高有限元计算精度;各个子区域的网格生成彼此完全解耦,因此并行网格生成过程无需通信。该方法克服了并行交界面网格质量恶化难题,且具有良好的并行加速比,能够全自动、高效率地并行生成高质量的三角网格。     

石墨烯/钴镍双氢氧化物复合材料的制备及其超电容特性

采用氧化石墨(GO)还原法制备石墨烯(GNS),以氨水为沉淀剂,在石墨烯存在的情况下,通过Co²⁺和Ni²⁺化学共沉积的方法合成了石墨烯/钴镍双氢氧化物复合电极材料,采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、比表面积测试(BET)等技术手段表征了产物的组成、结构和形貌,用循环伏安、恒电流充放电等测试方法对复合材料的电化学性能进行了研究。 研究发现,石墨烯纳米片均匀分散在钴镍双氢氧化物中,改善了钴镍双氢氧化物的传导性和结构稳定性。 电化学测试表明,在1 A/g的电流密度下,复合材料比电容高达2770 F/g,且循环500次后,比电容仍能保持93.4%,呈示该复合材料具有优异的电化学性能。     

非对称加权惩罚最小二乘算法校正X射线荧光法定量精铜痕量银元素模型

针对精铜中痕量银元素定量时特征X射线存在背景干扰的问题,采用非对称加权惩罚最小二乘算法(arPLS)对X射线荧光光谱进行基线校正,建立精铜中痕量银元素定量检测模型。通过改变算法平滑参数(λ)和收敛条件(ratio),研究痕量元素X射线光谱基线随参数变化规律,对60组光谱数据采用调整参数并图像监控的方式估计基线。所建立的定量模型不确定度系数R²=0.9862,均方根误差(RMSE)为0.0040 wt%。与不经背景校正算法相比,定量模型R²提高了0.0211,RMSE降低了0.0023 wt%,预测值和参考值平均相对误差缩减了2倍,预测不确定度由0.0028 wt%降低为0.0025 wt%。所建立的定量模型可应用于冶金在线检测、金属回收、合金强化等领域。     

基于气温指数的我国天气衍生品定价研究

本文以时间序列分析中的ARMA模型和均值回复模型为基础,依据不同的纬度自北向南依次选取了北京、南京、杭州和广州作为合约城市,基于四城市1951-2011年的历史气温数据对各模型参数进行估计,并运用蒙特卡洛模拟定量检验各模型对我国天气衍生品定价的适应性。研究表明:基于日波动率的均值回复模型在预测准确性以及对不同基线温度的适应性方面要优于基于月波动率的均值回复模型和ARMA模型,更适合我国天气衍生品的定价;不同的基线温度对于各模型的预测准确率有较大的影响,因此我国在推出天气衍生品时如果考虑冬夏季月份设置不同的基线温度,那么冬季基线温度不宜过低,夏季基线温度不宜过高。     

基于贝叶斯网络的新冠肺炎区域风险等级划分准确性评估

新冠肺炎在我国爆发后,分区分级管控措施已经取得了良好的效果,但研判的准确度有待商榷。提出基于不精确概率的贝叶斯网络决策模型,评估疫情区域风险等级划分的准确度。采用贝叶斯网络结构表征风险等级划分过程,并进行了数学描述。通过分析疫情防控中收集的证据,提炼出网络节点状态的不精确概率数值,并将其转化成真、假、不确定三个状态的基本概率分配函数;运用扩展的证据合成技术传递节点的不确定性,评估风险等级划分的准确性。结果表明：区域风险等级划分为中风险的判断准确性较高,而低、高风险的判断准确性较低;疫情防控进入常态化后,精准防控还应结合风险等级的准确度重点考虑低、高风险区域经济社会的秩序安排,以适应应急管理科学化、专业化、智能化、精细化的需要。     

黏度法测定部分水解聚丙烯酰胺相对分子质量教学实验的改进

黏度法是测定部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）相对分子质量的最常用方法。针对当前实验教学中没有考虑HPAM水解度的差异所带来的相对分子质量测定偏差,建议通过酸碱滴定的方法测定试样的水解度,并以水解度作为选择相对分子质量计算参数的依据,从而得到正确的HPAM相对分子质量。