KSSOLV-GPU：一款利用GPU高效求解Kohn-Sham方程的平面波基组密度泛函理论MATLAB程序包

KSSOLV(Kohn-Sham Solver)是一款用于求解平面波基组下Kohn-Sham方程(KS-DFT)的MATLAB(Matrix Laboratory)工具箱. 在KS-DFT的基态计算中,通常自洽场迭代中Kohn-Sham哈密顿量的对角化是最昂贵的部分. 为了使得个人计算机也能够执行数百个原子的中等大小KS-DFT计算,本文提出了一种CPU-GPU的混合编程方案,通过调用MATLAB内置的并行计算工具箱来加速在KSSOLV中实现的迭代对角化算法. 比较了KSSOLV-GPU在RTX3090、V100、A100三种GPU上的性能;结果表明,对于包含128个原子的块状硅体系,与串行的CPU计算相比,混合CPU-GPU的编程可以实现约10倍的加速. 特别是其在最新的民用GPU显卡RTX3090上也具有优秀的表现,可以预想到在不远的将来,KSSOLV-GPU借助MATLAB强大的可视化能力与GPU的加速支持可以在一台配备了民用GPU显卡的个人电脑上实现常规的DFT计算分析与可视化,从而降低了材料模拟与计算领域的门槛.     

可储能原则在一类岩爆问题中的研究和应用

从能量的角度对一类岩爆问题--应变型岩爆进行一些探讨.对此类岩爆能量的来源、能量的去处及能量释放的原因和大小进行了完整的论述.提出了岩体的可储能原则--岩体可存储的能量并非定值,而是随应力状态的变化而改变,当应力发生突变,岩体内实际存储的能量大于可储能时,多余的能量必将以各种形式瞬间释放,其中包括动能.根据此准则对简化了的一维、三维模型进行了详细的分析和计算,并结合离散元软件3DEC再现了三维卸载岩爆的破坏过程.     

后向泵浦高功率掺镱光纤放大器的非弹性散射效应

 在考虑受激布里渊散射和受激喇曼散射效应的基础上,数值求解了双包层掺镱光纤放大器的速率-传输方程,分析了后向泵浦高功率掺镱光纤放大器在不同信号光线宽、光纤长度和纤芯直径下的输出特性,研究了受激布里渊散射和受激喇曼散射的抑制条件。计算结果表明:在后向泵浦方式下,若掺镱光纤长度小于0.68 m,纤芯直径大于26 μm,信号光线宽大于0.04 nm,则放大过程中的受激布里渊散射和受激喇曼散射能同时得到有效抑制。     

曙红Y分光光度法测定盐酸吡格列酮含量

盐酸吡格列酮(pioglitazone hydrochloride)是由日本武田公司研制开发的新型胰岛素增敏剂,于1999年7月获美国FDA批准用于治疗Ⅱ型糖尿病[1],化学名称:(±)5-[4-[2-(5-乙基-2-吡啶)乙氧基]苯甲基]-2,4-噻唑烷二酮盐酸盐,分子式:C19H20N2O3S·HCl,化学结构如下: 盐酸吡格列酮为噻唑烷二酮类胰岛素增敏剂,通过增强外周组织和肝脏对胰岛素的敏感性,改善胰岛素对葡萄糖和脂肪代谢的控制,减少肝糖的产生和输出,从而具有降低血糖和血脂的作用,有明确的改善胰岛素抵抗,降低空腹血糖和糖化血红蛋白的效果,同时还可调节脂质代谢,降低致动脉粥样硬化的危险因素,并减轻胰岛B细胞负担,对胰岛B细胞有良好的保护作用[2].是一种新型口服抗Ⅱ型糖尿病药.     

基于4,7-二噻吩苯并噻二唑和异靛单元的受体-受体共轭聚合物的合成与光伏性质

利用微波协助的Stille缩合聚合反应方法合成了基于双噻吩苯并噻二唑和异靛单元的受体-受体聚合物HFTBT-DA865,并对其热稳定性、光物理性能、电化学性质和本体异质结太阳能电池性能进行了研究.该聚合物易溶于邻二氯苯和邻二甲苯等溶剂,具有优异的溶液加工性能.5%热分解温度为389℃,玻璃化转变温度为168℃,说明其具有较好的热稳定性能.对旋涂速度和温度进行优化,所得太阳能电池器件的光电转换效率为2.28%,开路电压为0.83 V,短路电流为-5.70 mA/cm^2,填充因子为48.9%.电化学性能和密度泛函理论估算结果表明,聚合物与受体材料PC71BM相近的最低未占分子轨道(LUMO)值及其平面性可能是影响光伏性质的重要因素.通过调控共聚单体或优化受体材料,器件性能可进一步提高.对受体-受体(A-A)类聚合物材料太阳能电池性能的研究表明,此类材料是一类潜在的聚合物太阳能电池材料.     

煤层气治理与利用技术研究开发进展

煤层气作为一种非常规天然气,既是宝贵的清洁能源,其主要成分甲烷同时也是一种主要的温室气体;煤层气的直接排放不仅加剧了大气温室效应和环境污染,同时也是能源资源的极大浪费.近年来,煤层气的治理和利用受到了广泛关注,有关技术研究和开发取得了很大进展.本文对近年来煤层气的治理和利用技术研发进展进行了总结和评估,侧重于介绍煤层气分离系统中关键的中、高浓度煤层气催化燃烧脱氧技术以及乏风瓦斯逆向流催化燃烧减排及余热利用技术.最后对煤层气综合利用技术进行了展望.     

含苯乙腈母体的酰替芳胺类衍生物的合成

合成了１１种未见文献报道的含苯乙腈母体的新型酰替芳胺类化合物，其结构经ＩＲ、＾１ＨＭＲ、元素等证实，并进行了室内平板杀菌活性试验。     

NIRS快速测定管花肉苁蓉提取物中四种苯乙醇苷的含量

建立管花肉苁蓉提取物中四种苯乙醇苷(松果菊苷、管花苷A、毛蕊花糖苷、异毛蕊花糖苷)的近红外光谱定量分析模型,以快速评价管花肉苁蓉提取物的质量。以HPLC法测定管花肉苁蓉提取物中四种苯乙醇苷的含量作为参考值,采用近红外光谱法(NIRS)结合偏最小二乘法(PLS)建立管花肉苁蓉提取物中四种苯乙醇苷成分的定量分析模型,并对模型进行验证。结果表明：松果菊苷、管花苷A、毛蕊花糖苷、异毛蕊花糖苷定量分析模型的最佳光谱预处理方法分别为：SNV+SG+FD、MSC+FD、SNV+SD、MSC+SD,校正相关系数(R²c)分别为0.9937、0.9945、0.9954、0.9948;预测相关系数(R²p)分别为0.9094、0.9222、0.8812、0.8529;校正均方根偏差(RMSEC)分别为0.3681、0.0376、0.1944、0.0524;预测均方根偏差(RMSEP)分别为1.426、0.1448、1.002、0.2821。近红外模型预测值与真实值(HPLC测定)无显著性差异。该方法操作简便、准确、分析速度快、无污染,可用于管花肉苁蓉提取物中四种...     

酚红分光光度法测定替米沙坦的含量

在pH为7.9的B-R缓冲体系中,酚红与替米沙坦作用,形成离子缔合物,溶液颜色发生改变,其最大显色和褪色波长分别为558,426 nm,替米沙坦的浓度与溶液的增色或褪色呈线性关系,建立了分光光度法测定替米沙坦的含量。在最大显色和褪色波长处,替米沙坦的浓度分别在6.50×10~(-7)～1.35×10~(-5)mol·L~(-1)和7.50×10~(-7)～1.00×10~(-5)mol·L~(-1)范围内遵守比耳定律,摩尔吸光率分别为6.59×10~4,2.12×10~4L·mol~(-1)·cm~(-1),检出限(3δ)分别为1.72×10~(-7),8.53×10~(-7)mol·L~(-1)。用于血样、尿样和药品中替米沙坦的测定,相对标准偏差(n=11)在0.72%～2.56%之间。     

加强电位滴定法实验课程的探讨

介绍了电位滴定的原理、分类及其在药品食品等检验行业的应用情况,电位滴定法具有操作方便、分析高效、数据准确等特点,应用范围极其广泛。鉴于电位滴定法的重要作用及广泛应用,在我国化学教育机构中,应该普及电位滴定仪,增加电位滴定实验课程,使学生更好地了解电位滴定仪,掌握先进分析技术。