阳极氧化TiO2纳米管阵列的制备与掺杂

近年来,TiO₂纳米管阵列的制备与应用得到了广泛的研究。阳极氧化法制备TiO₂纳米管阵列具有工艺简单、成本低廉、易于放大等优点,引起了极大关注。本文综述了阳极氧化法制备TiO₂纳米管阵列的研究现状,基于TiO₂纳米管阵列在阳极氧化过程中的生长机理,讨论了决定阳极氧化TiO₂纳米管阵列形成的主要因素。结合本组的研究工作,总结了如何通过改变电压、升压速率、电解液、温度和氧化时间,实现纳米管管径、管壁厚度、管长的有效控制,提高TiO₂纳米管阵列的表面形貌质量。最后介绍了TiO₂纳米管阵列掺杂改性方面的研究进展。     

不同结构破乳剂油水界面扩张粘弹性研究

研究了支链破乳剂AE121和直链破乳剂SP169在正癸烷-水界面上的扩张粘弹性质,阐述了两种破乳剂扩张模量随扩张频率和破乳剂浓度的变化规律,考察了两种破乳剂对原油活性组分界面扩张性质的影响,测定了两种破乳剂的水溶液与正癸烷的动态界面张力,并与界面扩张流变性质进行了关联.研究结果表明,两种破乳剂的加入均会大大降低原油活性组分界面膜的扩张模量.较低浓度下直链破乳剂SP169由于吸附能力稍强,降低扩张模量效果较好；而一定浓度以上支链破乳剂AE121由于顶替能力较强,具有一定优势.由于破乳剂本身具有一定的扩张模量,在降低界面扩张模量的效果上,破乳剂的用量并非越大越好.     

界面张力弛豫法研究不同结构破乳剂油水界面扩张粘弹性

采用界面张力弛豫法研究了支链破乳剂AE121和直链破乳剂SP169在正癸烷-水界面上的扩张粘弹性质，并与小幅周期振荡法获得的结果进行了比较.阐述了两种破乳剂的扩张模量随扩张频率和破乳剂浓度的变化规律.研究发现，在低频率处，两种破乳剂的扩张模量均接近于零；在中间频率范围内，扩张模量随扩张频率的增加而增大；在高频率处，扩张模量的幅度接近于极限扩张弹性.在中间频率范围内，扩张模量随破乳剂浓度增大，在接近临界胶束浓度处出现一个极大值；同时还发现，界面上和界面附近的微观弛豫过程的数目随破乳剂浓度增加而增大，其贡献也呈规律性变化.     

2种苯并咪唑衍生物在微波作用下的固相合成

2种苯并咪唑衍生物在微波作用下的固相合成;固相合成;微波辐射;苯并咪唑衍生物     

C60与铈卟啉相互作用的密度泛函理论研究

应用Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE)密度泛函理论对5种可能存在的富勒烯与铈卟啉复合物进行了几何结构优化, 通过分子间距离及结合能数值, 确认了C₆₀和铈卟啉可以通过非键相互作用形成超分子主-客体复合物, 且最有可能的作用位点为C₆₀的C5:6键(相邻五元环与六元环共用碳-碳键). 应用扩展过渡态方法对结合能进行分解, 分解结果显示, 静电能对总吸引能的贡献约为60%, 说明静电作用是复合物稳定存在的最主要因素. 最后对复合物中的电子流向进行了研究, 结果表明复合物中电子的转移与主-客体间相互作用有一定联系, 且电子是从主体铈卟啉流向客体C₆₀.     

多核Nd-Al双金属配合物对丁二烯的聚合——Ⅰ.聚合物的分子量与微观结构间的关系及其聚合机理的讨论

在从均相稀土催化剂中分离出有聚合活性的Nd-Al双金属配合物的基础上,利用该配合物可单独引发丁二烯聚合的特点,较详细地研究了活性体浓度,外加烷基铝浓度,单体浓度以及聚合温度等因素对聚合产物分子量及微观结构的影响,确认二者之间存在着一定的内在联系,即分子量越高,顺式含量也越高;反之,分子量越低,顺式含量也越低。对此,本文提出了增长链对聚合过程起反作用的观点,从聚合机理的角度给予了解释。     

基于长期定位监测的稻田土壤理化变化和镉污染风险评价

土壤镉(Cd)污染及由此造成的水稻籽粒Cd超标是近年来我国农业环境和农产品安全领域面临的一项重要问题,对人体健康造成严重威胁。为明确Cd在稻田土壤理化变化和镉污染风险评价及相互关系,通过51个定位监测点连续5年对水稻籽粒和其对应的根系土壤进行协同监测。结果表明,监测区域内土壤酸化比较严重,土壤养分含量较高,年度之间差异不明显。土壤总Cd变化范围为0.067~1.260 mg·kg-1;土壤有效Cd含量变化范围为0.018~0.992 mg·kg-1;水稻籽粒Cd含量变化范围为0.003~1.170 mg·kg-1,籽粒Cd富集系数变化范围为0.013~2.396。5年内总体上土壤Cd与水稻籽粒Cd污染、潜在生态风险指数(Ei)及健康风险评价(HQ)较低并呈下降趋势,但土壤Cd生物活性较高。随机森林模型(Random forest mode)分析显示土壤性质显著影响土壤总Cd和有效态Cd,土壤交换能力是影响水稻籽粒对Cd吸收的主要因子。当pH≤6.5时,随着土壤pH值升高,土壤总Cd含量、土壤有效Cd含量及水稻籽粒Cd含量均升高,但当pH值≥6.5时,随着土壤pH值升高,土壤总Cd含量、土壤有效Cd含量及水稻籽粒Cd含量却均下降。研究结果可为受污染耕地分类管控和水稻安全生产提供科学依据。     

幂律流体圆柱绕流的格子波尔兹曼模拟

基于插值补充格子波尔兹曼方法和幂律流体的本构方程,建立了贴体坐标系下适用于幂律流体的格子波尔兹曼模型,模拟了幂律流体的圆柱绕流问题,采用非平衡外推格式处理圆柱表面的速度无滑移边界,利用应力积分法确定曳力系数和升力系数,并与基于标准的格子波尔兹曼方法和有限容积法获得的数值数据进行对比,吻合良好. 进行了网格无关性验证之后,分析了稳态流动时,不同雷诺数下幂律指数对于尾迹长度、分离角、圆柱表面黏度分布、表面压力系数及曳力系数的影响,以及非定常流动中,幂律指数对于流场、曳力系数、升力系数和斯特劳哈尔数的影响. 获得的变化规律与基于其他数值模拟方法得到的结果相一致,充分验证了模型的有效性和正确性. 结果表明:插值补充格子波尔兹曼方法可以用来模拟幂律流体在具有复杂边界流场内的流动问题,通过引入不同的非牛顿流体本构方程,该方法还可以进一步应用于其他类型的非牛顿流体研究中.      

含共晶界面陶瓷复合材料的损伤应变场分析

研究了含共晶界面陶瓷复合材料的损伤应变场及其尺度效应。根据含共晶界面复合陶瓷的细观结构特性,利用含共晶界面陶瓷复合材料中三相胞元内的应力场分布规律,得出棒状共晶体内的无损应变场分布规律。针对棒状共晶体内存在损伤的现象,通过引入损伤变量,利用三相模型法得到了棒状共晶体内存在损伤时的应变场分布规律;根据应变和纤维状夹杂直径之间的关系,分析了棒状共晶体内的损伤应变场及其尺度效应。结果表明,含共晶界面陶瓷复合材料内三相胞元中基体、界面相和纤维夹杂内的损伤应变场对纤维夹杂直径具有明显的尺度效应。     

氦气－空气混合环境中微型螺旋槽止推气浮轴承的承载特性分析

针对氦气-空气混合气体环境,分析了不同氦气体积含量下混合气体的黏度和分子平均自由程,利用有限单元法求解雷诺方程二阶滑移修正模型,计算了微型螺旋槽气浮轴承的气压和气膜厚度,研究了氦气体积含量、螺旋槽深度和转速对气浮轴承承载能力的影响.分析结果表明:当螺旋槽深度由1μm增至10μm时,气浮轴承的气膜厚度先增加后减小,槽深为5μm时,气膜厚度最大,气浮轴承的承载能力最佳.此外,当槽深小于5μm时,混合气体的分子平均自由程对气膜厚度的影响较大;当槽深大于5μm时,混合气体黏度的影响起主导作用.