有机化学知识在高分子材料合成创新实验中的运用——分享几个实例

针对目前教学中存在的理论课程之间、实验课程与理论课程之间关联不够紧密等问题,探索了通过"知识关联"将有机化学基本知识运用到高分子材料合成创新实验中的教学思路。以新试剂合成及应用、荧光聚酯合成、聚酰胺合成、聚酯水解等为例,介绍了如何将有机化学新理论、新方法、新试剂应用于本科高分子化学和高分子材料实验教学,以及如何将有机化学的理论知识和实验手段应用于高分子材料合成教学中。实践表明:通过"知识关联",将有机化学基础理论知识和实验技能应用于高分子合成实验中可以提高学生对所学知识的理解和运用能力,增强学生的实验探索兴趣,有效改进了高分子材料合成实验教学的课堂气氛。     

“高分子材料合成创新实验”线上教学探索与实践

依托"QQ分享屏幕+视频直播"平台,通过"在线讲授理论环节""开发居家替代实验""游戏式"实验操作和"虚拟仿真实验"相结合的形式,开展了融"理论+实践""虚拟+现实"为一体的高分子材料合成创新实验在线教学,同时也是一次很好的劳动教育。这些探索和实践有望为疫情期间化学类实验课程的在线教学提供一定的借鉴和参考。     

一种多孔配位聚合物的氢键协同客体响应

由硝酸锌、 吡唑-3,5-二羧酸（H₃pzdc）和2-氨基对苯二甲酸（H₂abdc）在溶剂热条件下反应得到一种多孔配位聚合物(Me₂NH₂)[Zn₂(pzdc)(abdc)]·H₂O·DMF(1·g), 其中Me₂NH₂⁺由溶剂N,N-二甲基甲酰胺（DMF）水解得到, 1可视为平行排列的平整带状{Zn₂(pzdc)}⁺链被abdc^2-柱子交错支撑而成的三维多孔框架. 通过脱附/吸附溶剂分子, 中心对称的配位聚合物1·g可以可逆转变成手性的(Me₂NH₂)[Zn₂(pzdc)(abdc)](1′). 单晶结构分析表明, 在客体响应过程中, 基于框架、 抗衡离子和客体分子之间的氢键协作与竞争, 抗衡离子发生了显著的移动 和转动, 导致{Zn₂(pzdc)}⁺链扭曲和转动, 伴随着超过10%的晶胞体积和孔洞率变化. 气体吸附测试表明, 化合物1'对N₂和CO₂存在不同的结构响应行为.     

等离激元共振光转热增强负载纳米金对丁二烯选择性加氢的催化性能

采用阳离子吸附法制备了氧化石墨烯负载纳米金(Au)催化剂(Au/GO), 通过调变Au的负载量(质量分数0.2%~2%), 实现了Au在10~21 nm粒径的可控制备. 室温下热红外测试显示0.2 W/cm²光照条件下, 随着金属负载量和粒径的增加, Au/GO光热温度可升高至110 ℃, 且光热转换效率高达88%. 研究发现, 以丁二烯的选择性催化加氢作为探针反应, 在0.2 W/cm²光照条件下, 丁二烯的转化率随Au负载量的增加先升高后降低, 丁烯选择性在90%以上; 当金负载量为0.5%(颗粒尺寸约15 nm), 光热转换温度为100 ℃时, 样品表现出较高的丁二烯转化率(99%)和丁烯选择性(90%), 且催化剂经过144 h稳定性测试无失活趋势. 与同等条件下的热催化反应相比, 光-热驱动的Au/GO的催化活性提高了5倍. 原位X射线光电子能谱测试分析表明, Au/GO催化性能的提升主要来源于等离子体光转热过程中激发纳米金表面产生了大量的Au ^δ+活性位点.     

应用于C-X-Ku波段的宽带功率放大器

采用0.25μm AlGaAs/InGaAs/GaAs PHEMT工艺技术,研制出了6～18GHz三级MMIC全匹配宽带功率放大器单片.在6～18GHz的工作频率下,放大器的平均功率增益为19dB,输出功率大于33.3dBm,在10GHz处有最大输出功率34.7dBm,输入回波损耗S11低于-10dB,输出回波损耗S22低于-6dB.与报道的C-X-Ku频段宽带功率放大器相比,有较好的功率平坦度.     

区块链赋能的6G零信任车联网可信接入方案

6G网络将带来全场景按需服务泛在智能新范式,其中可信可靠网络服务是泛在智能的关键技术指标。该文面向6G零信任网络的通信需求,以区块链为“信任桥梁”,研究6G车联网边缘计算中的可信可靠接入管理方法。首先,采用基于2次剩余的零知识身份验证算法,在不暴露车辆隐私的前提下完成基站和车辆之间的相互验证与授权。然后,为提高验证效率并节省基站能耗,建立了基于契约理论的路侧冗余算力激励模型,将基站的一部分验证任务分配给边缘服务器或停泊车辆,再给予相应的报酬。最后,建立了基于双层区块链的6G零信任车联网架构,利用基站群维护的主链与边缘算力维护的辅链记录车联网身份验证的重要参数,实现零信任网络环境的可信接入。通过与现有方法比较,该文所述方法在不泄露车辆隐私的前提下显著提升了车辆验证效率,降低了基站能耗,具有更高的安全性。     

注入幅度失配平均孤子自稳定传输

分析平均孤子传输系统中光源注入脉冲幅度失配对光脉冲传输稳定性产生的影响,提出利用工作在饱和区的光纤放器实现系统中脉冲自稳定传输的方案,并验证了这一措施的可行性。     

位相物体的快速检录技术

位相物体的快速检录技术基本原理是把全息信息存贮和全息干涉术中的两次曝光法、实时法结合起来,用准傅里叶变换光路,通过傅里叶变换全息照相,用两次曝光法把位相物体的两种状态先后快速记录在全息底片上的同一点,以提供观察分析、定量计算的依据。这种方法的最大优点是快速,从而可进行非接触式的低速动态测量,也可实现连续测量、现场测量。另     

更弱条件下随机微分方程解的存在性

（１）中的Ｌｉｐｓｃｈｚ条件下，证明了形如下列方程Ｘ＝Ф（Ｘ）＋Ｆ（Ｘ）．Ｍ的解的存在性和唯一性；（２）在局部Ｌｉｐｓｃｈｔｚ条件下，证明了上述方程解的存在性和唯一性；然而在实际应用中，有许多随机微分方程不满足Ｌｉｐｓｃｈｔｚ条件，但解存在却不唯一（见（５）中例子）本文利用非紧致度在更弱条件下证明（＊）至少存在一个解，从面推广了（１），（２），（３）中的存在性定理。     

变换限制脉冲的研究

对增益开关分布反馈半导体激光器（ＧＳ－ＤＦＢ－ＬＤ）加法布里－珀罗共振腔滤波方法产生变换限制脉冲源进行了理论分析，设计出将不同光源变为变换限制脉冲所需的滤波器带宽，并计算出相应的输出脉冲脉宽谱宽，从实验上获得了变换限制脉冲，本文还研究了测谱仪器分辨率对测量结果的影响，导出了一套测量修正理论。