三元可燃混合气体爆炸极限实验及预测方法

为了控制并预防原油的储存及输运过程中挥发气体造成的安全风险,在20 L球形爆炸容器内开展了由原油中挥发轻烃CH₄、C₃H₈和C₂H₄构成的三元可燃混合气体的爆炸极限实验,提出并验证了基于Le Chatelier定律及Chemkin模拟的一维层流预混火焰模型预测三元可燃混合气体爆炸极限的方法。结果表明,三元可燃混合气体爆炸极限始终位于3种纯组分的爆炸极限内,随着某一纯组分增加呈现出接近其爆炸极限的趋势。3种纯组分对爆炸上限的影响要强于对爆炸下限的影响,其中C₂H₄对三元可燃混合气体爆炸上限影响尤为显著。两种预测方法的预测结果均与实验规律性一致。Le Chatelier定律预测混合气体爆炸下限较准确,但对爆炸上限的预测随着C₂H₄的增加偏差增大,修正后偏差明显减小;Chemkin预测爆炸下限虽存在一定偏差,但在实验偏差的允许范围内,可作为一种预测三元可燃混合气体爆炸下限的新方法。     

鱼雷垂直入水瞬间结构响应的数值模拟

垂直入水的鱼雷在短时间内弹道稳定,基于此,针对跨介质鱼雷撞水冲击造成的结构问题展开研究,探究了各舱段壳体和连接部位的轴向运动规律及受力特性,利用任意拉格朗日-欧拉算法及罚函数法建立了流固耦合数值模型,并对其合理性和网格无关性进行了验证。对采用不同连接方式的4种头型鱼雷分别模拟,并与整体式鱼雷进行了对比。结果表明：鱼雷撞水后加速度瞬间升高,头型越尖,所受的冲击越小;由于应力以波的形式向后传递,因此各舱段会依照距离头部的远近依次响应,且强度逐渐减弱;相邻壳体的相对静止状态被打破,运动过程中会不断拉压连接件,使之形状和位置都发生较大变化;壳体相互远离时,雷体外缘产生缝隙,此时连接件应力也达到最大,对连接的稳固性不利。因此,建议工程中增加密封圈或其他固定装置等,以加强对连接部位的保护。     

金属催化剂光热催化CO2还原的研究进展

CO2的过量排放导致温室效应对环境的影响越来越严重,通过电催化、光催化、热催化、光热催化或光电催化将CO2还原成高附加值的化学品是解决CO2排放的有效途径.其中, CO2的光热催化转化是当前的主要研究领域之一.我们对光热催化进行了总结分类:热助光、光助热、光驱热和光热协同催化,并详细介绍相应的催化机理,总结了金属催化剂用于光热催化CO2还原的最新研究进展,最后提出了光热催化面临的挑战与展望.     

蒽醌基金属-有机笼光氧化性能

将光活性蒽醌配体L¹和L²（L¹=N²,N⁷-双（（2,2''-联吡啶）-5-基）-9,10-蒽醌-2,7-双酰胺,L²=N²,N⁷-双（4-（（2,2''-联吡啶）-5-基）苯基）-9,10-蒽醌-2,7-双酰胺）与锌离子和亚铁离子通过配位自组装构筑得到一系列配合物1-Zn、2-Zn和2-Fe,单晶X射线衍射和电喷雾质谱等表征表明这一系列配合物为“2+3”的M₂L₃型金属-有机超分子结构。将蒽醌基金属-有机笼1-Zn与2-Zn应用于甲苯光催化氧化反应中,结果表明笼状催化剂和底物分子间形成超分子主客体化合物是其能有效氧化甲苯的关键。通过对芳香醇的光氧化反应进一步探究1-Zn与2-Zn的光氧化性能,实验结果表明催化产率受到取代基的电子效应和底物分子的尺寸的影响。     

Zn(Ⅱ)金属有机骨架作为基质金属蛋白酶模拟物催化水解微囊藻毒素-LR

以3-氨基-1,2,4-三氮唑-5-羧酸（Hatz）和1,3,5-苯三甲酸（H₃btc）为配体,制备了模拟基质金属蛋白酶（MMPs）结构的纳米片状Zn（Ⅱ）金属有机骨架Zn-MOF-1-NS。Zn-MOF-1-NS能成功实现对微囊藻毒素（MC-LR）肽键的水解。在常温条件下,7.5 h内Zn-MOF-1-NS催化水解了82.6%的MC-LR（k=0.23 h^-1）,远高于目前报道的具有最高水解效率的菱铁矿（k=0.04 h^-1）。研究发现,在该体系中即使添加10倍剂量的腐殖酸,也不会显著阻碍MC-LR的水解,证明Zn-MOF-1-NS对MC-LR的水解具有显著的选择性。通过原位衰减全反射傅里叶变换红外光谱（in-situ ATR-FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）分析、理论计算以及与非羧基对应物的比较,发现Zn-MOF-1-NS表面Zn（Ⅱ）位点和羧基共同参与了MC-LR肽键的水解。     

用于高性能超级电容器的金属有机骨架衍生Co(OH)2/C-N@GP纳米复合材料

本文报道一种制备β-Co（OH）₂/氮掺杂碳石墨烯纳米复合材料（Co（OH）₂/C-N@GP）的方法。首先,我们通过在含羧基的聚苯乙烯（PS）乙醇分散体中使Co（NO₃）₂·6H₂O与2-甲基咪唑反应,合成了ZIF-67/聚苯乙烯的复合材料。然后将ZIF-67/聚苯乙烯复合材料高温碳化,同时与硫代乙酰胺和石墨烯反应生成Co（SO₄）₂/C-N@GP。最后,Co（SO₄）₂/C-N@GP在KOH水溶液中浸泡以获得Co（OH）₂/C-N@GP纳米复合材料。所制备的Co（OH）₂/C-N@GP的扫描电镜图显示尺寸为10~20 nm的Co（OH）₂很好地分散在石墨烯上。电化学分析表明Co（OH）₂/C-N作为超级电容器的电极材料表现出典型的法拉第电荷转移行为,并且当石墨烯存在时,其比电容可显著增强。在2 mol·L^-1 KOH中,Co（OH）₂/C-N@GP在2 A·g^-1下表现出985.4 F·g^-1的高比电容,1 000次循环后的比电容保持率为76.6%。     

以研促教：新型荧光探针检测铜离子的研究应用于分析化学拓展实验教学中

将新型荧光探针用于铜离子分析的科研成果转化为本科分析化学拓展实验教学,涵盖了结构分析、定性分析、定量分析等教学内容。通过荧光的“开-关-开”实验让学生直观地理解荧光探针与铜离子之间的配位反应,提升学生的研究兴趣;引导学生以研究者的角色设计和执行新的分析方法的建立程序并将建立的方法应用于实际样品分析中;探究荧光探针与铜离子的络合比;最后将荧光探针技术应用到快速分析领域中,鼓励学生活学活用。     

磁共振弥散加权成像联合配对盒基因5诊断乳腺病变的研究

本文考察了磁共振弥散加权成像（DWI）联合配对盒基因5（PAX5）对乳腺病变的诊断价值。共纳入行DWI检查的107例乳腺病变患者（126个病灶）,包括良性病变患者（54例,69个病灶）和恶性病变患者（53例,57个病灶）,获得患者的表观扩散系数（ADC）、慢速表观扩散系数（ADC-slow）、扩散异质性指数（α）和扩散分布指数（DDC）。通过ELISA法检测良性病变患者和恶性病变患者血清PAX5水平。结果显示,恶性组的ADC、ADC-slow、α和DDC均显著低于良性组（P<0.001）。恶性组的血清PAX5水平显著低于良性组。血清PAX5与ADC、ADC-slow和DDC显著正相关（P<0.05）。ADC、ADC-slow、α和DDC诊断恶性病变的AUC依次为0.737、0.757、0.689和0.837,血清PAX5诊断恶性病变的AUC为0.853。DWI参数联合血清PAX5诊断恶性病变的AUC （0.973）、敏感性（100.00%）和特异性（88.41%）均高于单独诊断。DWI参数（ADC、ADC-slow、α和DDC）联合血清PAX5诊断恶性病变的价值均高于单独诊断,具有较高的临床推广价值。