La、Ce、Yb掺杂对LiNi0.5Mn1.5O4高电压正极材料性能的影响

采用低温燃烧法制备出不同稀土元素掺杂的高电压镍锰酸锂(LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4)正极材料,探究了不同掺杂比例(物质的量分数0.5%、1%、2%)和不同掺杂稀土元素(La、Ce、Yb)对样品性能的影响,并通过X射线衍射、拉曼光谱、电子顺磁共振和恒电流间歇滴定等技术探究了其影响机理。从X射线衍射图可以看出,稀土掺杂可以抑制Li_xNi_(1-x)O杂质相的产生;电感耦合等离子谱结果表明,掺杂进入的稀土元素与设计比例基本相符;从拉曼光谱图可以看出,稀土元素可以使样品的有序相增多,其中Ce掺杂样品的有序相最多;结合电子顺磁共振波谱氧空位测试,发现Ce掺杂诱导了样品中有序相比例增加,从而使样品的稳定性提高;经恒电流间歇滴定技术测试发现,Ce掺杂镍锰酸锂样品的扩散系数比未掺杂样品高了约15倍;在不同掺杂比例上,1%掺杂量时样品性能最佳。在3种最佳掺杂量的稀土元素样品中,Ce掺杂的样品性能最优,首次放电比容量可以达到133.3mAh·g~(-1),比未掺杂样品放电比容量高且首次效率提高了 18%,在1C下循环200次后,容量保持率为102%,比未掺杂样品提高了 8%。     

基于Zr-MOFs光电化学传感用于同型半胱氨酸的检测

以4-羧基苯基卟啉（TCPP）作为配体,金属锆（Zr）作为配位金属,通过水热法合成Zr-MOFs。以Zr-MOFs材料作为光电活性材料构建了阴极光电化学传感器用于检测同型半胱氨酸（Hcy）。当λ > 420 nm的氙灯光源照射Zr-MOFs时,处于价带（VB）上的电子（e^-）跃迁至导带（CB）,并在价带上产生空穴（h⁺）,从而产生光电流。同型半胱氨酸的加入会阻碍电子的传递,从而造成阴极光电流降低。当目标物浓度为10 ~ 100 nmol·L^-1和100 ~ 1000 nmol·L^-1时,光电流信号变化值与目标物浓度呈线性关系,且检出限为2.17 nmol·L^-1,制备的传感器具有良好的稳定性和选择性。     

Practical 2.45-GHz microwave-driven Cs-free Hˉ ion source developed at Peking University

A practical 2.45-GHz microwave-driven Cs-free Hˉ source was improved based on the experimental Hˉ source at Peking University(PKU). Several structural improvements were implemented to meet the practical requirements of Xi'an Proton Application Facility(XiPaf). Firstly, the plasma chamber size was optimized to enhance the plasma intensity and stability. Secondly, the filter magnetic field and electron deflecting magnetic field were enhanced to reduce co-extracted electrons. Thirdly, a new two-electrode extraction system with farther electrode gap and enhanced water cooling ability to diminish spark and sputter during beam extraction was applied. At last, the direct Hˉ current measuring method was adopted by the arrangement of a new pair of bending magnets before Faraday cup(FC) to remove residual electrons. With these improvements, electron cyclotron resonance(ECR) magnetic field optimization experiments and operation parameter variation experiments were carried out on the Hˉ ion source and a maximum 8.5-mA pure Hˉ beam was extracted at 50 kV with the time structure of 100 Hz/0.3 ms. The root-mean-square(RMS) emittance of the beam is 0.25 Π·mm·mrad. This improved Hˉ source and extraction system were maintenance-free for more than 200 hours in operation.     

A miniaturized 2.45 GHz ECR ion source at Peking University

A miniaturized 2.45 GHz permanent magnet electron cyclotron resonance(PMECR) ion source, which has the ability of producing a tens-m A H+beam, has been built and tested at Peking University(PKU). Its plasma chamber dimension is Φ30 mm×40 mm and the whole size of the ion source is Φ180 mm×130 mm. This source has a unique structure with the whole source body embedded into the extraction system. It can be operated in both continuous wave(CW) mode and pulse mode. In the CW mode, more than 20 m A hydrogen ion beam at 40 k V can be obtained with the microwave power of 180 W and about 1 m A hydrogen ion beam is produced with a microwave power of 10 W. In the pulse mode, more than50 m A hydrogen ion beam with a duty factor of 10% can be extracted when the peak microwave power is 1800 W.     

小球垂直速度对测量透明液体黏度影响的研究

在匀速落球法测液体黏度的实验中,研究小球以较大的垂直速度进入待测液体时对测定透明液体的黏滞系数的影响。     

氮含量对大型储罐BOG产生量的影响

为探究氮含量对大型LNG储罐内蒸发气体(BOG)产生量的影响,以某大型单容LNG储罐为例,建立BOG量计算模型,基于Aspen Plus软件,分析储罐内LNG饱和温度、密度、气化潜热随氮含量的变化规律,并与理论计算值进行对比,得出氮含量对蒸发率影响。结果表明:当压力为1.01325×10~5Pa时,随着LNG中氮含量的增加,饱和温度和汽化潜热减小,密度增大,且LNG汽化潜热和密度理论计算与软件模拟结果较为吻合,最大误差分别为7.24%和9.75%。LNG蒸发率随氮含量的增加而提高,氮含量在0~30%之间时,LNG蒸发率理论计算与软件模拟结果仅分别增加0.0018%/d、0.0003%/d。储罐BOG产生量随着氮含量的增加而增加,且理论计算与软件模拟结果较为吻合,误差不超过3.11%。     

多孔材料传热特性的试验研究

对多孔材料在低温下的传热特性进行了试验研究,试验结果表明在填充多孔材料以后夹板表面低温维持时间明显增加,主要原因是由于多孔材料的参与改变了传热特性,且材料的密度与其传热特性有着密切的关系。在一定范围内,随着多孔材料密度的增大,其传热特性不断增强。     

孔隙度对PBX炸药冲击起爆影响的实验研究

为了研究孔隙度(装药密度)对PBX炸药冲击起爆爆轰成长的影响,采用炸药冲击起爆锰铜压阻一维拉格朗日实验测试系统,测量了不同孔隙度的PBXC03炸药(HMX的质量分数为87%,TATB的质量分数为7%,黏结剂的质量分数为6%)冲击起爆过程不同拉格朗日位置的压力-时间历史。结果显示:在本文装药范围和加载条件下,孔隙度对PBX炸药冲击起爆爆轰过程的影响不单调,中等密度的炸药冲击起爆和爆轰成长最快,这是热点点火过程与燃烧反应过程共同作用的结果。     

寡聚芴纳米粒子的制备、表征与细胞成像应用

利用Suzuki偶联反应合成了疏水性寡聚芴分子OF, 并对其在氯仿溶液中的紫外吸收和荧光光谱进行了表征, 表明其具有较大的摩尔吸光系数(1.08×10⁵ mol^-1·L·cm^-1)和高荧光量子产率(96%). OF分子分散到水中可形成纳米粒子, 动态光散射实验表明其粒径大小约为230 nm. 该纳米粒子在水相中仍保持了较大的摩尔吸光系数以及高的荧光量子产率. 我们利用MTT的方法对OF纳米粒子对人肺癌A549细胞的毒性进行了测试, 结果表明其具有低的细胞毒性, 因此可以用于细胞成像. 共聚焦激光扫描显微镜成像结果显示OF纳米粒子主要分布在细胞质中, 特别是在近核区域周围. 与溶酶体染料Lyso Tracker Red共定位结果表明OF纳米粒子主要存在于溶酶体中, 因此可以用于对溶酶体的特异性荧光成像.     

有机官能团的太赫兹光谱特征研究

采用傅里叶远红外光谱仪(FTIR),在室温条件下测量了多种饱和直链有机小分子的太赫兹光谱。测试结果显示,有机官能团的差异导致有机物的太赫兹光谱特征显著不同。其中,有机物的晶格振动吸收峰和分子间氢键的振动吸收峰分别位于太赫兹高频和低频波段。而且,饱和直链一元醇的—OH官能团产生的分子间氢键的特征峰位于57 cm-1,而三十烷酸的—COOH官能团产生的分子间氢键的特征峰则位于74 cm-1。分子间氢键使三十烷醇和三十烷酸对太赫兹辐射的吸收能力明显地强于三十烷烃。相比于三十烷醇,三十烷酸的太赫兹特征峰还发生有规律的红移和蓝移现象。此外,还采用密度泛函理论B3LYP/6-311G(d, p)基组对饱和直链烷烃、烷醇和烷酸的太赫兹光谱进行了仿真计算,发现分子间氢键作用越强的有机物的单体分子的仿真结果与实测光谱的吻合程度越低。二聚体结构的仿真结果与实测光谱的吻合程度明显地高于单分子结构。研究结果对利用FTIR研究其他有机官能团的太赫兹光谱特征、探索有机分子内部的振动模式、探究有机物太赫兹响应的物理原理及器件应用等具有重要意义。