Hunting potassium geoneutrinos with liquid scintillator Cherenkov neutrino detectors

The research on geoneutrinos is a new interdisciplinary subject involving particle experiments and geo-science.Potassium-40(40K)decays contribute roughly to 1/3 of the radiogenic heat of the Earth,which is not yet accounted for by experimental observation.Solar neutrino experiments with liquid scintillators have observed uranium and thorium geoneutrinos and are the most promising experiments with regard to low-background neutrino detection.In this study,we present the new concept of using liquid-scintillator Cherenkov detectors to detect the neutrino-electron elastic scattering process of 40K geoneutrinos.Liquid-scintillator Cherenkov detectors using a slow liquid scintillator achieve this goal with both energy and direction measurements for charged particles.Given the directionality,we can significantly suppress the dominant intrinsic background originating from solar neutrinos in conventional liquid-scintillator detectors.We simulated the solar-and geo-neutrino scatterings in the slow liquid scintillator detector,and implemented energy and directional reconstructions for the recoiling electrons.We found that 40K geoneutrinos can be detected with three-standard-deviation accuracy in a kiloton-scale detector.     

木脂素抗艾滋病病毒研究*

木脂素类化合物(lignans)具有抗癌、保肝、血小板活因子拮抗和抗氧化等重要生理活性.然而木脂素抗HIV的特性在90年代才被发现.作为一种源自于天然植物体内的艾滋病病毒抑制剂,它具有被开发成治疗艾滋病药物的可能性.本文综述了近年来关于木脂素类化合物抗艾滋病病毒的研究进展.     

热解析低温等离子体电离源用于糯高粱中农药残留的快速筛查

本研究设计并搭建了一套热解析低温等离子体电离源(TD-LTP),与质谱联用实现了糯高粱中农药残留的快速和高灵敏检测.TD-LTP由热解析装置和低温等离子体放电源两部分组成,农药残留样品首先在热解析进样器内汽化,再由载气载带进入等离子体区域被电离.热解析进样器使LTP产生的气相等离子体与样品之间的气-固或气-液相互作用转变为气-气相互作用,大大提高了难挥发样品(如农药)的电离效率;电离源与质谱进样口之间采用同轴连接,提高了离子的利用率和传输效率.与传统的LTP电离源相比,TD-LTP电离源的灵敏度提高了8倍以上,稳定性提高了4倍.本研究对热解析低温等离子体电离源的各参数进行了优化,并与自制的矩形离子阱质谱相结合,研究了12种农药在该电离源下的特征离子.最后,将此电离源与商品化的三重四极杆质谱仪联用,对糯高粱样品中的12种农药残留进行了快速筛查,结果表明,本方法灵敏度高,可以满足食品安全国家标准规定的谷物中农药残留最大限量检测要求.     

高速气流对C/SiC复合材料激光烧蚀行为影响的实验研究

为了明确高速气流对C/SiC复合材料激光烧蚀行为的影响机制,开展了不同环境下强激光对C/SiC复合材料的烧蚀对比实验研究。利用激光器与高速风洞联合实验平台,完成了静态以及Ma 1.8,Ma 3.0,Ma 6.0气流环境下2D与3DN C/SiC复合材料激光烧蚀实验。结果表明,与静态环境相比,高速气流对C/SiC复合材料的激光烧蚀行为产生了显著的影响,气流的冲刷使得烧蚀坑呈现出更宽、更深、更光滑的变化趋势。随着气流速度的增长,线烧蚀速率与质量烧蚀速率逐渐增大,主要原因为当地静压降低引起的升华速率增大,以及动压增大引起的剥蚀速率增大。此外,通过实验对比了不同构型对C/SiC激光烧蚀行为的影响。结果表明：2D C/SiC复合材料由于厚度方向更低的导热能力、更低的孔隙率等原因,其在不同环境条件下抗烧蚀能力均强于3DN C/SiC复合材料。     

含单层衍射元件的可见宽波段计算成像系统设计

为消除单层衍射元件在可见光宽波段中低的衍射效率对成像质量的影响,根据探测器的量子效率,提出了设计波长的选择方法,构建了可见光宽波段折衍混合系统受衍射效率影响的点扩散函数（PSF）模型。使用构建的PSF模型进行图像复原,提高了折衍射混合系统的图像质量。为了验证所提方法的有效性,将单层衍射光学元件引入目前已有的专利物镜系统中进行优化设计,优化后的系统中不仅光学元件的数量得到了减少,还将波段范围从486.1～656.3 nm扩展至400.0～800.0 nm。利用所提方法对波段范围扩展后的低衍射效率图像进行复原,复原后的图像质量不论在主观上还是客观上都有明显提升,这说明所提方法可用于含单层衍射元件的可见光宽波段系统设计。     

化学功能化增强贵金属纳米晶电催化性能（英文）

基于电催化过程的可再生和清洁能源的生产、转换和储存技术(如水电解和燃料电池)是缓解全球能源短缺和环境污染问题的有效手段.目前,水电解和燃料电池技术的实际应用缺乏高效、稳定的电催化剂来驱动动力学迟缓的阴极和阳极反应.贵金属纳米晶由于其独特的电子结构和高化学惰性而具有高电催化活性和稳定性.为了提升贵金属纳米晶的本征电催化性能,大量研究聚焦在利用面积效应、晶面效应和不同组分之间的协同效应来调控贵金属的粒径、形貌和化学成分.事实上,贵金属纳米晶的电催化性能也与其表/界面性质密切相关.电催化剂表面的化学功能化可以改变电极/电解质界面结构,从而提高电催化活性和选择性,这对开发新型高效的电催化剂具有重要的理论意义.本文系统介绍了本课题组开发的聚胺(PAM)功能化贵金属纳米电催化剂的合成方法及其在燃料电池和电解池等能源转换装置中的应用,具体包括:通过引入PAM控制反应动力学来调控纳米晶体的结构和形态,构建界面功能化贵金属纳米电催化剂;利用金属表面修饰的PAM分子改变表面催化位点的电子结构、配位环境等物理化学性质来控制反应物和中间体等的吸附行为,从而达到调节催化活性的目的;采用PAM分子来隔离特定活性位...     

功能化碳纳米管表面高分散的钯纳米粒子在碱性溶液中的甲醇氧化行为

本工作中在水溶液体系中以芳烃重氮盐修饰的多壁碳纳米管(MWNT)为载体构筑了钯(Pd)纳米粒子碳纳米管复合结构。以MWNT的侧壁上C-C共价键接的氨基苯甲酸为沉积活化中心,制备了高分散高催化活性的钯(Pd)纳米粒子。结构成分和形貌分别用XRD和TEM表征。循环伏安(CV) 和交流阻抗的研究表明上述复合结构在碱性溶液中对甲醇的电催化氧化有很高的活性及稳定性。芳烃重氮盐修饰的MWNT是一种非常好的催化剂载体,而Pd-MWNT复合材料在燃料电池有着广泛的应用前景。     

断续流动氢化物发生原子荧光法测定富硒食品中的微量硒

建立了断贯流动氢化物发生原子荧光法测定富硒食品中微量硒的方法。样品用硝酸高氯酸混酸消化，在优化的实验条件下，标准曲线的线性范围为0-100μg/L，相关系数为0.9999。检测限0.06545μg/L。应用于测定鸡蛋，富硒米和富硒盐中微量硒的测定。回收率分别为90.6%,98.5%和104.3%。     

奇异值分解用于可调谐二极管激光吸收光谱技术去除系统噪声

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术用于气体浓度检测时,会受到谐波检测中基线漂移及噪声的影响,因此如何去除系统噪声一直是研究的热点。分析了连续截断信号和构造hankel矩阵两种不同方法下,奇异值分解(SVD)对TDLAS系统检测的理论意义。将二次谐波信号分别用该方法进行矩阵化排列和奇异值分解,选取适当阈值将部分奇异值置零并重构矩阵,得到了这两种方法对基线纠漂和去噪的不同效果。实验证明,奇异值分解方法不需加入额外系统部件、不需通零气扣除背景,就能够快速有效地去除TDLAS系统噪声,而构造hankel矩阵的方法适用于去除高频噪声,连续截断信号的方法适用于进行基线纠漂。将该方法应用于实际TDLAS系统氨气检测时的二次谐波,系统噪声去除率达80%。     

天然丰度的N-磷酰化氨基酸的15N NMR 研究

采用¹⁵N-¹H的2D HSQC、HMBC实验方法,测定了天然丰度的N-磷酰化氨基酸样品在溶液中的¹⁵N化学位移δ_N及偶合常数J_N-P,J_N-H. 实验表明：对于¹⁵N天然丰度样品,这是一种快速有效的实验方法. 研究发现：N-酰化后的氨基酸,其δ_N以及与氮原子直接相连的质子¹H的化学位移均发生十分明显的高场位移,而偶合常数¹J_N-P,¹J_N-H的变化与化合物构型相关联 .