水滴在超疏水植物叶片上的沉积方法和机理研究进展

自然界中有很多超疏水植物叶片, 水滴撞击在这些表面时极易产生溅射和反弹, 造成农用化学品喷雾施药时药物的大量损失, 利用率低下, 从而重复喷洒施药. 农用化学品过度使用将造成食品安全、 农药残留、 水资源浪费及环境生态污染等问题. 因此, 增加水滴在超疏水植物叶片表面的沉积效率对提高农药利用率尤为重要. 本文从分析水滴在超疏水表面的撞击动力学特征开始, 结合添加助剂后液滴的物理化学性质, 系统阐述了水滴在超疏水植物叶片上的沉积方法和机理, 并提出筛选助剂和研究机理不仅要考虑助剂性质还要结合基底结构、 撞击动力学特征等因素, 而且还要考虑单水滴尺寸大小、 基底运动和弹性及环境因素等对沉积的影响. 本文对农药喷洒及生物医学、 机械工程、 涂料喷涂和油墨打印等领域均有指导意义和应用价值.     

2-硝基-1H-咪唑甲酸乙酯衍生物的合成

2-硝基咪唑是一种重要的医药中间体,可用于合成多种抗癌药物,通过对其结构进行修饰,有望开发新型活性药物分子。以2-氨基嘧啶和3-溴丙酮酸乙酯为起始原料,经过缩合环化、肼解、氧化和取代合成了一系列1-烷基-2-硝基-1H-咪唑-5-甲酸乙酯(7a～7d)及其同分异构体1-烷基-2-硝基-1H-咪唑-4-甲酸乙酯(8a～8d),该方法克服了传统合成路线中氮原子上取代基仅为甲基的局限性。研究不同取代基对2种异构体比例的影响,结果表明：随着取代基团的给电子能力增强,更加有利于化合物7的生成。所有合成化合物的结构都经过¹H NMR,¹³C NMR和MS(ESI)确证或表征。     

激光诱导击穿光谱烟叶Cu谱线等离子体参数及定量分析

农业领域中对植株元素的快速检测和实时监控十分重要。采用Nd∶YAG激光器和中阶梯ICCD光栅光谱仪获取金属元素Cu等离子体谱线。为研究激光诱导击穿光谱(laser induced break-down spectroscopy,LIBS)金属元素Cu定量分析的标定曲线和等离子体参数,制备Cu含量范围为8.59～156.35 μg·g-1烟叶样品进行实验。实验结果表明烟叶中金属元素Cu特征谱线324.75 nm处干扰小、谱线明显。烟叶样品受激发产生等离子体温度为39 458.94 K,Cu等离子体电子密度为0.74×1016,谱线强度和样品浓度建立的标定曲线相关系数r为0.98,平均相对标准偏差RSD(relative standard deviation)为2.59%,Cu含量理论最低检测限为7.72 μg·g-1,谱线信噪比(SNR)为7.86。激光诱导击穿光谱方法可以应用于卷烟生产线在线检测金属元素Cu含量和监测烟叶中金属元素Cu对烟草生长的影响。     

多通道局域表面等离子体共振分析装置构建及实验研究

构建了一套由宽带光源、多通道精确定位机构及光纤光谱仪等组成的光学局域表面等离子体共振(LSPR)分析装置。采用Savitzky-Golay平滑算法对原始光谱数据进行预处理并建立拟合曲线,研究了粒径为5.0,13.5,25.5,41.0 nm的球形金纳米粒子(AuNPs)LSPR波长在不同折射率介质环境下的响应。结果表明:在相同的介质环境下,LSPR波长与粒径具有较好的正相关性,且共振波长与环境介质的折射率密切相关;对于粒径为25.5 nm和41.0 nm的AuNPs,得到的折射率灵敏度分别为59.46 nm/RIU和70.38 nm/RIU。该装置将多通道定位机构与光纤光谱仪相结合,光谱信号的获取无需进行冗长的波长扫描过程,为开展LSPR研究提供了一种低成本、快速的光学检测系统。     

讲座法和PBL法相结合在研究生课程“表面化学研究进展”中的教学实践

针对研究生教学教材内容跟不上科研进展、教材内容被最新研究成果挑战等问题,详细介绍了讲座法和problem-based learning (PBL)法相结合在研究生课程“表面化学研究进展”中的教学实践和探索。通过讲授与PBL教学过程相结合,提出了导师队伍参与课堂活动、邀请专家讲座、充分利用网络资源、丰富考核评价机制和教学调研等措施,并重视学生课堂中及时提问和反馈,充分实践了以问题为导向、以学生为主体的教学模式,向学生示范了科学研究从发现问题、分析问题到解决问题的科研过程,以及独立思考和批判性思维的重要性。为培养了解科研前沿发展,又具有独立思考、批判性思维和自主创新能力的研究生这一育人目标做出了探索性的教学实践改革和创新。     

基于SPR技术研究壳聚糖对Pb2+的吸附动力学

采用自主构建的表面等离子共振(SPR)生物传感系统研究了壳聚糖对Pb2+的吸附动力学。通过双官能团偶联剂将壳聚糖固定在传感器芯片表面,利用壳聚糖分子中含有的大量活性基团与Pb2+配位形成金属螯合物,研究了壳聚糖对不同浓度Pb2+的吸附过程,并进行动力学分析。结果表明,壳聚糖对铅离子的吸附符合Langmuir单分子吸附理论所提出的动力学方程,为壳聚糖在处理含铅环境污染物方面提供了一种理论依据。     

新型铁基超导体材料的研究进展

文章主要介绍了碱金属插层法合成新型铁基超导体的研究进展.通过采用碱金属K对FeSe层状材料插层的方法,得到了一种新型的铁基超导体K0.8Fe1.7Se2,并对该材料的晶体结构与物性进行了研究.结果表明,该化合物的超导转变温度达到30K,这是FeSe体系在常压下的最高超导转变温度.同时,观察到该体系中存在转变温度为43K的超导相,但未得到纯相.通过磁性元素Co的掺杂研究,进一步加深了对K0.8Fe1.7Se2体系超导演化规律的认识.该超导体的发现对深入认识铁基超导体的超导机理,探索具有更高超导转变温度的铁基超导体具有重要意义.     

Solving the time-dependent Schrödinger equation by combining smooth exterior complex scaling and Arnoldi propagator

Abstract We develop a highly efficient scheme for numerically solving the three-dimensional time-dependent Schr?dinger equation of the single-active-electron atom in the field of laser pulses by combining smooth exterior complex scaling(SECS)absorbing method and Arnoldi propagation method.Such combination has not been reported in the literature.The proposed scheme is particularly useful in the applications involving long-time wave propagation.The SECS is a wonderful absorber,but its application results in a non-Hermitian Hamiltonian,invalidating propagators utilizing the Hermitian symmetry of the Hamiltonian.We demonstrate that the routine Arnoldi propagator can be modified to treat the non-Hermitian Hamiltonian.The efficiency of the proposed scheme is checked by tracking the time-dependent electron wave packet in the case of both weak extreme ultraviolet(XUV)and strong infrared(IR)laser pulses.Both perfect absorption and stable propagation are observed.