导电共聚物衍化新策略制备硫、氮共掺杂碳纳米管及其对改善PtCu纳米晶分散性与甲醇电催化氧化的促进作用

有效调控碳纳米材料的几何和电子结构的协同效应和缺陷是获得优良电化学性能的关键.然而,如何设计一种具有优势结构的杂化材料及对其电催化机理的认识尚不清楚.本文提出了一种聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚苯胺导电共聚物热解策略来制备S和N共掺杂多壁碳纳米管(MWCNTs),发现改变前驱体溶液中两种单体的比例可以调控掺杂MWCNTs中S和N原子的含量与表面活性位结构.S和N的共掺杂明显增大了碳纳米管表面的缺陷程度并暴露出更丰富的活性位点,从而有利于超细Pt和PtCu纳米颗粒的均匀分布和沉积.透射电镜和扫描透射电镜结果表明,所制备S和N共掺杂MWCNTs(SN-MWCNTs)负载的催化剂中Pt和PtCu纳米颗粒以及掺杂的S和N原子都均匀地分布在MWCNTs上,且沉积的Pt和PtCu纳米颗粒的平均尺寸仅分别为2.30和2.87 nm.X射线光电子能谱结果表明,S和N共掺杂MWCNTs与负载的Pt基纳米颗粒之间存在强烈的电荷转移相互作用,明显改变了贵金属Pt的表面电子结构.电化学测试结果表明,与Pt/SN-MWCNTs,Pt/N-MWCNTs,Pt/S-MWCNTs和商业Pt/C催化剂相比,Pt₁Cu₂/SN-MWCNTs表现出更大的电化学活性表面积(148.85 m² g^?1),更高的甲醇氧化质量活性(1589.9 mA mg_Pt^?1)、电化学稳定性和抗CO毒化能力.密度泛函理论研究表明,S和N共掺杂导致碳纳米管极大地变形,同时极化和激活了相邻的C原子.因此,增强了Pt₁Cu₂纳米颗粒在SN-MWCNTs上的吸附以及随后甲醇分子的吸附.此外,Pt₁Cu₂/SN-MWCNTs对甲醇氧化的电催化活性均在热力学和动力学上优于相应的CNTs和N-CNTs基材料.本文提供了一种新颖的在碳基材料上构建高度分散且稳定的Pt基纳米颗粒高性能燃料电池电催化剂的方法.     

快速诊断疟疾的免疫层析试条的研制

开发成功了一种能快速、灵敏、高特异性检测疟疾的免疫层析试条。选自恶性疟原虫富组蛋白Ⅱ－一级结构中的九肽（ＡＨＨＡＨＨＡＡＤ），经人工合成后作为免疫原，生产了一些单表位单抗；完成了一些单抗的纯化与鉴定；制取了金标单抗并对其吸收光谱进行了分析；选取了包被单抗和金标单抗间的配对；比较了影响检测的各种因子。当用此试条检测６２名已用常规血间检法确证患有疟疾个体的全血，准确率达９３．５４％。     

基于胶束插层方法制备高热稳定性和大层间距有机化蒙脱土

采用不同方法制备了多种有机化蒙脱土,并分别采用X射线衍射仪、红外光谱分析仪、热重分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、元素分析仪、扫描电子显微镜对产物进行了表征,并提出了有机物插层新方式——胶束插层.结果表明:适量钠基蒙脱土(Na-MMT)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和磷酸三苯酯(TPP)在丙酮/水的混合溶剂中进行溶液插层,得到的有机化蒙脱土具有更大的层间距,比单纯采用CTAB的插层效果显著.产物中含有约21.54%的CTAB和17.47±1.05%的TPP,插层机理为CTAB-TPP胶束插层.该有机化蒙脱土的初始热降解温度比单纯CTAB插层蒙脱土最多提高了17.4℃.采用该方法制备的改性蒙脱土既可以进一步提高蒙脱土的层间距,又可以封闭TPP于MMT的片层间,阻止TPP挥发;同时克服季铵盐改性蒙脱土的热稳定性低的问题,得到了层间距大、热稳定性高的有机化蒙脱土,为有机化蒙脱土在高熔点聚合物改性方面提供了条件.     

新型萘并氧杂并喹啉酮和萘并吖啶二酮的合成及其荧光性质的研究

以2-溴甲基-3-喹啉甲酸乙酯(1)为底物, 分别与α-萘酚和β-萘酚“一锅法”高产率合成了2-(α-萘氧甲基)-3-喹啉甲酸(2a)和2-(β-萘氧甲基)-3-喹啉甲酸(2b). 化合物2a, 2b用Eaton试剂(五氧化二磷-甲基磺酸)作为环化试剂, 发生分子内Friedel-Crafts酰基化反应得到两种新型闭环产物: 萘并[2’,1’,6,7]氧杂并[3,4-b]喹啉-7(14H)-酮(3a)和萘并[1’,2’,6,7]氧杂并[3,4-b]喹啉-15(8H)-酮(3b). 化合物3a, 3b在氢氧化钾的乙醇-水溶液中经1,2-Wittig重排和空气氧化生成萘并[2,1-b]吖啶-7,14-二酮(4a)和萘并[1,2-b]吖啶-7,14-二酮(4b). 所合成新化合物2a～4a, 2b～4b的结构通过 IR, UV, 1H NMR, MS和元素分析进行了确认. 测定了化合物2a～4a, 2b～4b在三氯甲烷中的紫外光谱和化合物3a, 4a和3b, 4b的固体荧光光谱, 2a～4a, 2b～4b在三氯甲烷中的最大吸收峰分别位于280, 261, 312, 273, 256和313 nm; 3a, 4a和3b, 4b在固态状态下的最大发射波长分别为350, 300, 274和330 nm.     

磁驱动平面准等熵加载装置、实验技术及应用研究新进展

利用脉冲大电流装置产生随时间变化平滑上升的磁压力,实现对平面、柱面等不同结构样品的磁驱动准等熵（斜波）压缩,为极端条件下材料动力学研究提供了一种偏离Hugoniot状态热力学路径的加载手段。本文从磁驱动准等熵加载装置、实验技术、数据处理方法等方面综述了磁驱动准等熵加载技术研究近十年的新进展,评述了利用磁驱动准等熵加载技术和方法开展极端条件下材料高压状态方程、高压强度与本构关系、相变与相变动力学等方面研究的进展情况,展望了磁驱动准等熵加载技术发展及其在材料动力学、武器物理和高能量密度物理等方面的应用前景。     

氯化钠-十六烷基三甲基溴化铵体系分离富集-原子吸收光谱法测定湖泊沉积物中的镉

建立了碘化钾存在下氯化钠-十六烷基三甲基溴化铵体系分离富集-原子吸收光谱法测定湖泊沉积物中镉的新方法,最佳浮选分离条件为0.1mol.L-1HNO3、0.05mol.L-1KI、5.0×10-3mol.L-1CTMAC,NaCl用量为1.0%(W/V)。在最佳浮选分离条件下,镉的浮选率在94.1%—99.2%之间。合成样分离试验表明,体系能定量分离镉,而大量基体元素不被浮选。富集试验结果显示本法具有较好的富集效果,可明显提高测定的灵敏度。应用本法对湖泊沉积进行分离测定,结果满意。     

方波射频电压幅值对微型高场非对称波形离子迁移谱传感器芯片性能的影响

基于微机电系统技术(Micro electro mechanical system,MEMS),研制了微型高场非对称波形离子迁移谱(High-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry,FAIMS)传感器芯片。芯片采用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀和两次硅-玻璃键合工艺加工,尺寸为18.8mm×12.4mm×1.2mm,其中迁移区尺寸为10mm×5mm×0.2mm。设计了高场非对称方波电源,可输出最大频率2MHz,电压峰-峰值1000V,占空比20%～50%连续可调的方波射频电压。以乙醇为实验样品,分析了方波射频电压幅值对FAIMS传感器芯片性能的影响。实验表明,随着电压幅值的增加,FAIMS分辨率提高,灵敏度下降,补偿电压绝对值增大,且芯片对乙醇的检出限可达8.9mg/m3。     

管内电缆导体应变对稳定性影响模拟研究

提出了应变对CICC导体稳定性作用的仿真设计思想,研究了应变对临界电流密度的影响,量化了应变作用,推导了导体设计的数学公式,建立了数值仿真设计模型,并进行了导体结构的模拟设计。将数值仿真设计与工程设计进行了比较,结果显示,采用数值仿真设计模型能有效减轻工程设计工作量,缩短设计周期。     

Orlicz-Sobolev空间的弱局部一致凸性

本文研究了Orlicz-Sobolev空间的弱局部一致凸性.通过运用Orlicz空间和Sobolev空间的技巧,得到了赋Luxemburg范数的Orlicz-Sobolev空间具有弱局部一致凸性的充要条件和赋Orlicz范数的Orlicz-Sobolev空间具有弱局部一致凸性的充分条件.     

车载GPS导航系统航位推算的实现

针对车载ＧＰＳ导航系统中固有的“丢星现象”，本文提出了采用ＧＰＳ／ＧＹＲＯ／ＯＤＯ组合导航系统进行航位推算，在确定具体的传感器的基础上，给出组合导航系统的硬件设计、卡尔曼波器设计臁其预报残差自动校正准则。