草酸二丁酯的制备——酯化反应的改进

酯的制备在教材中多采用羧酸和醇在浓硫酸催化下脱水的方法,本实验创新性地利用草酸的自催化而不需外加浓硫酸即实现酯化,且反应条件温和、反应时间短、后处理简单、实验重现性好。相比教材中采用浓硫酸作催化剂,本改进方案更为绿色、安全、经济,有助于培养学生的绿色化学理念、安全环保意识和社会责任感。     

基于被动敲击扫描式检测方法的工程桥梁损伤检测

损伤检测技术对于桥梁健康评估和管理至关重要。近年来,基于移动车辆的桥梁损伤检测方法因其简单易行的优点已引起广泛关注。其中,敲击扫描式检测方法通过在敏感频率上施加激励,可以大大提高车辆加速度对桥梁局部刚度变化的灵敏度,而且由于敏感频率远离环境噪声频段,可以保证足够高的信噪比。如果采用车轮激励这种被动方式来产生敲击力,还可以进一步简化检测车的硬件系统,便于现场实施。本文报导了采用被动式敲击扫描检测车对两座在役桥梁的现场试验结果。实测数据表明,该方法不但可以定量地给出桥梁主梁刚度变化率的定量评估指标,还可以发现支座脱空类损伤。这些发现验证了被动敲击扫描式检测方法的实用性,展示了它在桥梁快速损伤检测方面的工程应用价值。     

基于氧化石墨烯及染料标记的核酸三色荧光探针检测汞离子

利用氧化石墨烯(GO)、两种荧光染料标记的单链DNA及核酸染料SYBR GreenⅠ(SG-Ⅰ),构建了能特异性识别Hg²⁺的三色荧光探针,建立了一种快速、高效、高灵敏定量检测水体中汞离子(Hg²⁺)的新方法。在这种探针中,两种染料Tetramethyl-6-carboxyrhodamine (TAMRA)和Cyanine-5 (Cy-5)分别标记在两条单链DNA的5’端,这两条单链DNA中有一部分碱基互补配对,未互补的碱基均为胸腺嘧啶(T碱基)。在没有Hg²⁺存在时,两种荧光染料标记的单链DNA被吸附在GO的表面,TAMRA和Cy-5与GO靠近,荧光被GO猝灭,它们的荧光信号都很弱;此时,SG-Ⅰ被吸附在GO的表面或游离在溶液中,荧光信号也很弱。在有Hg²⁺存在时,两种荧光染料标记的单链DNA通过T-Hg²⁺-T结构特异性结合形成双链DNA,从而脱离GO的表面,TAMRA和Cy-5远离GO,荧光信号恢复;与此同时,SG-Ⅰ与双链DNA结合,荧光强度显著增强。根据TAMRA、C...     

新型导电陶瓷Sm0.9Sr0.1Al0.5Mn0.5O3-δ的制备及其电性能研究

采用有机凝胶法结合固相烧结技术制备了Sm0.9Sr0.1Al0.5Mn0.5O3－δ (SSAM9155)新型导电陶瓷. 通过TG/DTA, FTIR, XRD, SEM和直流四引线法系统研究了凝胶前驱体的热分解及其相转化过程和烧结体的结构、相稳定性、微观形貌、电导率以及电输运机制. 结果表明, 凝胶前驱体在900 ℃焙烧5 h可以形成完全晶化的四方钙钛矿相纳米粉体; 高温烧结制得的SSAM9155陶瓷的电导率取决于p型电导, 电导率随温度的升高而增大, 导电行为符合p型小极化子跳跃机制; 随烧结温度的升高或保温时间的延长, SSAM9155陶瓷的电导率和相对密度都先增大后减小, 1600 ℃烧结10 h制得的SSAM9155陶瓷具有最高的电导率和相对密度(98%), 该样品在空气和氢气气氛中850 ℃时的电导率分别为8.21和1.26 S•cm－1, 表观活化能分别为0.265和0.465 eV. 具有较高电导率的Sr, Mn掺杂的SmAlO3导电陶瓷有望成为一种新型的固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极材料.     

中红外激光晶体Er∶YSGG的生长及LD泵浦的激光性能

采用提拉法成功生长出了Er∶ YSGG晶体.吸收光谱分析表明Er∶ YSGG晶体在967.5nm有较强的吸收峰和较宽的吸收谱带.采用966nm半导体激光器泵浦YSGG/Er∶YSGG复合激光晶体元件,实现了2.796 μm的连续激光输出,最大输出功率439 mW,相应的斜率效率为12.5;,光光转换效率为10.6;.     

反应气体驱动二级轻气炮发射特性实验及数值计算北大核心CSCD

通过实验确定了20/57mm构型反应气体驱动二级轻气炮的气体装填参数与弹丸动能的关系。实验结果表明,反应气体驱动二级轻气炮的弹丸动能与气体反应化学能之间基本满足二次函数关系,系统发射稳定性满足加载实验要求。发展了基于气体爆轰模型的计算方法,通过数值计算获得了反应气体驱动二级轻气炮的发射特性,弹丸速度的计算结果与实测结果吻合较好。     

多重网络增强的层状光子晶体水凝胶及应力变色响应

基于PDGI/PAAm (PDGI/SN)层状光子晶体水凝胶,制备了多重网络PDGI/PAAm-PAMPS-PAAm(PDGI/TN)水凝胶,将水凝胶浸入6 : 4(V/V)乙醇水溶液中去溶胀,记为凝胶PDGI/TN-0.6。结果表明,引入多重网络之后,PDGI/TN凝胶的溶胀率从PDGI/SN的850% ± 45%提高到1070% ± 50%,颜色从蓝色(λ_max=450 nm)变为透明,去溶胀后Bragg衍射峰为670 nm,实现凝胶的Bragg衍射峰在450－670 nm间调控。拉伸和压缩实验说明,PDGI/TN-0.6力学性能优异,拉伸强度和压缩强度分别达到0.99和37.0 MPa。同时,PDGI/TN-0.6具有优异应力变色响应性,压缩应变(ε_c)从0增加到0.5,Bragg衍射峰发生蓝移,响应范围覆盖可见光;当撤去应力后,立即恢复初始状态,可重复多次。利用扫描电镜(SEM)进一步研究了层状光子晶体水凝胶层微观结构。     

Groove-type channel enhancement-mode Al GaN/GaN MIS HEMT with combined polar and nonpolar AlGaN/GaN heterostructures

A novel groove-type channel enhancement-mode AlGaN/GaN MIS high electron mobility transistor(GTCE-HEMT)with a combined polar and nonpolar AlGaN/GaN heterostucture is presented. The device simulation shows a threshold voltage of 1.24 V, peak transconductance of 182 m S/mm, and subthreshold slope of 85 m V/dec, which are obtained by adjusting the device parameters. Interestingly, it is possible to control the threshold voltage accurately without precisely controlling the etching depth in fabrication by adopting this structure. Besides, the breakdown voltage(VB) is significantly increased by 78% in comparison with the value of the conventional MIS-HEMT. Moreover, the fabrication process of the novel device is entirely compatible with that of the conventional depletion-mode(D-mode) polar AlGaN/GaN HEMT. It presents a promising way to realize the switch application and the E/D-mode logic circuits.     

非微扰QCD真空中夸克真空凝聚的结构(英文)

基于Dyson-Schwinger方程(DSEs)所确定的夸克传播子和算符成积展开(OPE),在彩虹近似下,预言了QCD真空中非定域夸克真空凝聚的结构。这种结构由夸克自能函数Af和Bf决定,通过数值求解DSEs就可以得到这些自能函数。但是,直接数值求解DSEs方程非常复杂,这里采用Roberts和Williams提出的参数化方法,用参数化的夸克传播函数σf v(p2)和σf s(p2)计算夸克自能函数。同时,也计算了定域的夸克真空凝聚值,夸克胶子混合的真空凝聚值,以及夸克的虚度。理论预言和计算结果均与标准QCD求和定则、格点QCD和瞬子模型的理论结果大致相符。和这些模型的结果相比,参数化方法得到的轻夸克(u,d,s)的定域真空凝聚偏大,这主要是由于模型依赖导致的。与u,d夸克相比,s夸克的真空凝聚比较大,这是因为s夸克自身质量较大的缘故。当然,Roberts-Williams参数化的夸克传播子只是一个经验公式,只能近似描述夸克的传播。     

高速串口的软件设计模式研究

高速串口具有较大数据吞吐量,在耗时可观的任务环境中,极易产生因读取串口缓存不及时而导致数据丢失的现象;针对该缺陷,提出了一种适用于高速串口的上位机软件设计模式,采用Windows API和重叠I/O方法搭建串口数据的读写操作;该模式运用多线程技术,对其数据一致性问题进行了论证;对于使用串口传输JEPG图像压缩码流的特殊应用场合,进行了优化设计;对使用波特率为2.5M的高速串口传输尺寸为640*480、帧频为12Hz、压缩比为12.5的图像测试表明,提出的设计模式满足工程应用需求。