NO在氧预吸附Ir(100)表面吸附和解离的第一性原理研究

采用第一性原理密度泛函理论和周期性平板模型研究了NO在O预吸附Ir(100)表面的吸附和解离, 并考察了预吸附的O对可能产物N₂, N₂O和NO₂的选择性的影响. 优化得到反应过程中初态、 过渡态和末态的吸附构型, 并获得反应的势能面信息. 计算结果表明, NO在O预吸附表面最稳定的吸附位是桥位, 其次是顶位. 桥位和顶位的NO在表面存在两条解离通道, 即直接解离通道和由桥位和顶位扩散到平行空位, 继而发生N-O键断裂生成N原子和O原子的解离通道. 此分离机理与洁净表面上NO解离机理相同, 但后一种解离方式优于前一种, 是NO在表面上解离的主要通道. 预吸附的O原子在不同程度上抑制了NO的解离, 导致桥位和顶位NO解离互相竞争. 在O预吸附Ir(100)表面, N₂气是唯一的产物, 不会有副产物N₂O和NO₂的生成, 与实验结果一致. 预吸附的O在N/O低覆盖度下几乎不影响N₂气的生成, 但在较高覆盖度下则促进了N₂气的生成.     

Methane adsorption on graphite（0001） films： A first-principles study

Using first-principles methods, we have systematically investigated the electronic density of states, work function, and adsorption energy of the methane molecule adsorbed on graphite(0001) films. The surface energy and the interlayer relaxation of the clean graphite(0001) as a function of the thickness of the film were also studied. The results show that the interlayer relaxation is small due to the weak interaction between the neighboring layers. The one-fold top site is found most favourable on substrate for methane with the adsorption energy of 133 meV. For the adsorption with different adsorption heights above the graphite film with four layers, the methane is found to prefer to appear at about 3.21 A above the graphite. We also noted that the adsorption energy does not dependent much on the thickness of the graphite films. The work function is enhanced slightly by adsorption of methane due to the slight charge transfer from the graphite surface to the methane molecule.     

酸化沉淀蛋白-超快速液相色谱-串联质谱法测定肝损伤大鼠血浆中的头孢呋辛

为了研究二代头孢类新药头孢呋辛赖氨酸在肝损伤大鼠体内的药代动力学过程,建立了采用超快速液相色谱-串联质谱(UFLC-MS/MS)快速测定肝损伤模型大鼠血浆中头孢呋辛含量的方法。血浆样品在酸性条件下用乙腈沉淀蛋白,采用Shim-pack XR-ODS色谱柱(75 mm×3.0 mm, 2.2 μm)为分析柱、乙腈-0.1%甲酸水溶液(40:60, v/v)为流动相、流速为400 μL/min进行色谱分离,采用电喷雾负离子(ESI~)模式电离、多反应监测(MRM)模式进行质谱检测,用于定量分析的离子对分别为m/z 423.2→206.8 (头孢呋辛)和m/z 454.1→238.4 (内标头孢噻肟)。结果表明,大鼠血浆中头孢呋辛的质量浓度在0.01～1 mg/L和1～400 mg/L范围内线性关系良好(r＞0.99),定量限为0.01 mg/L,日内和日间精密度(以相对标准偏差(RSD)计)均小于11.5%,准确度(RE)为~7.1%～2.2%,平均萃取回收率大于83.5%,样品运行时间仅为3.0 min,能够满足生物样品的测定需求。该法简便、快速,已用于肝损伤大鼠静脉注射头孢呋辛赖氨酸的药代动力学预实验研究。     

两种异质结太阳能电池聚合物供体材料的设计与理论性质

模拟了以苯并噻吩作为富电子基团分别与1H-benzo[d][1,2,3]triazole和1H-benzo[d][1,2,3]triazole-6-carbonitrile作为缺电子基团构成的两种聚合物太阳能电池供体材料(PBnDT-HTAZ, PBnDT-6CNTAZ)及PC60BM为受体材料的理论性质. 利用DFT理论分析了两种聚合物的电子和光物理性质, 通过Marcus理论研究了供-受体化合物在供受体界面的电荷转移性质和供体聚合物的空穴迁移能力. 计算结果表明: 供体聚合物具有强而宽的吸收, 并且具有强的分子内电子转移和从电子供体到电子受体的分子间电子转移, 对应的复合物都具有较小的激子束缚能; 与PBnDT-HTAZ相比, 设计的供体PBnDT-6CNTAZ, 由于引入了强吸电性的氰基而具有更大的开路电压和更好的抗氧化能力, 另外, 在供受体界面具有更好的电荷转移特性, 并且在供体中具有相对大的空穴迁移速率. 因此, 可以推断得知引入氰基的PBnDT-6CNTAZ是一种潜在的更好的太阳能电池供体材料.     

分子环境科学与亚稳平衡吸附理论研究进展

环境界而是环境科学的重要研究内容,许多物质在环境中的分布、迁移、转化、及毒性都受到微界面的控制.污染物在多介质、多界而上的分子结构卣接影响着他们的宏观物理、化学、牛物学行为,因此分子环境科学将是未来环境科学研究中重要的发展方向之一.开展分子环境科学研究,首先需要发展可以直接用于环境样品(常有含水、生命、多组分、低浓度等特性)的分子结构测定手段和理论计算方法.同步辐射是当前分子环境科学最基本和最重要的研究手段之一.文章基于作者的课题组的研究工作进展,概括介绍了X射线精细结构(XAFS)技术及量子化学计算在分子环境科学中的一些应用及展望.同时,简要介绍了界面科学中亚稳平衡吸附理论(MEA理论)的基本原理、研究进展及其在解决若干传统吸附理论解释不了的热力学和环境问题中的应用.     

基于改进的非下采样Contourlet变换的超分辨率复原算法

Contourlet变换应用于图像复原时容易引人伪吉布斯现象.非下采样Contourlet变换(NSCT)具有平移不变性,能够克服伪古布斯现象,但足由于基于学习的超分辨率复原需要建立不同分辨率的关系,而NSCT变换的结果是每一层图像大小都一样,不能像拉普拉斯金字塔那样建立高低分辨率图像的对应关系及运算量较大.针对这些问题,提出了基于改进的非下采样Contourlet变换(INSCT)的超分辨率复原算法.为了表示人脸特征,算法首先建立了INSCT金字塔.然后针对人脸的特殊性,在匹配过程中,采用对应点进行匹配的方法.实验表明该算法具有较好的性能,复原出的超分辨率人脸图像无论在主观视觉效果上还是在客观评价指标上都取得较好的结果,复原的图像具有更好的视觉效果,更逼真,更接近于原始高分辨率图像.     

采用氧合血红蛋白吸收带的漫反射光谱比率R540/R575检测人胃癌

采用氧合血红蛋白吸收带的平均漫反射光谱比率(R540/R575)对离体的人正常胃、未分化胃腺癌、胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌的上皮粘膜组织进行鉴别诊断.实验采用带积分球附件的分光光度计测量组织样品在400 nm～600 nm的漫反射光谱.实验结果表明,在相同的波长范围内,人的未分化胃腺癌、胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌的上皮粘膜组织的漫反射光的强度较人正常胃的上皮粘膜组织的漫反射光强度要显著地低的,尤其是在氧合血红蛋白的吸收带540 nm和575 nm波长处,人正常胃、未分化胃腺癌、胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌的上皮粘膜组织的平均漫反射光谱比率分别是(94.25±2.4)%,(109±3.0)%,(1032±2.8)%和(98.6±2.6)%.     

太阳能热声发动机的设计与性能仿真

太阳能聚焦集热器与热声发动机的结合能够成为一种新型的具有广阔应用前景的动力系统,本文建设完成了太阳能驱动热声发动机并对热声发动机性能进行了仿真研究.基于Simulink开发了双轴自动跟踪太阳能集热器的性能仿真程序,并基于自行测量的太阳辐射数据对聚焦式太阳能集热器的热力性能进行了仿真计算.利用太阳能集热器仿真程序的计算结果与热声仿真程序Deltae进行耦合计算,对已经建设完成的太阳能热声发动机的热力性能进行了仿真模拟.仿真结果对于后续实验工作提供了参考依据.     

求解流动与传热问题的一种高效稳定的分离式算法-IDEAL

本文提出了一种求解流动与传热问题的高效稳定的分离式算法-IDEAL(Inner Doubly-iterative EfficientAlgorithm for Linked-equations).在IDEAL算法中每个迭代层次上对压力方程进行两次内迭代计算,第一次内迭代过程用于克服SIMPLE算法的第一个假设,第二次内迭代过程用于克服SIMPLE算法的第二个假设.这样在每个迭代层次上充分满足了速度和压力之间的耦合,从而大大提高了计算的收敛速度和计算过程的稳定性.本文通过2个三维不可压缩流动和传热的算例对IDEAL算法与其它三个被广泛使用的算法(SIMPLER、SIMPLEC和PISO)进行了比较.通过分析比较得出IDEAL算法在收敛性和健壮性上均优于SIMPLER、SIMPLEC和PISO算法.在这2个算例中IDEAL算法几乎可以在任意的松弛因子下获得收敛的解,并且IDEAL算法所需最短计算时间较SIMPLER算法减少12.9%～52.6%;较SIMPLEC算法减少48.3%～79.1%;较PISO算法减少10.7%～46.5%.     

高效低阻强化换热技术的三场协同性探讨

在流场和温度场协同的基础上,分析了流场和压力场的协同配合关系.分析表明:在换热强化基本相同的情况下,增大速度和压力梯度间的夹角,可以改善速度场和压力场的协同性,从而减小压降的增大,实现较小压降下获得较高的换热性能.说明了高效低阻强化换热的技术在于温度场、速度场和压力场的较好协同.