超短激光脉冲烧蚀铜材料的数值模拟

使用约化后的双温方程（DTE）对超短激光脉冲烧蚀铜薄层的过程进行了数值模拟；基于超短激光脉冲烧蚀过程中电子与晶格的温度不平衡性，分别模拟了这两个系统的温升过程，并由此得到了单脉冲烧蚀深度；通过变化激光能流，研究了脉冲能量对烧蚀深度的影响。模拟结果表明，随着激光能流的增加，相变爆炸引起的喷射出现得越深，同时材料烧蚀深度越大；理论计算与实验结果相吻合。     

微量热法研究头孢菌素对大肠杆菌微生物活性的影响

用微量热法测定了两种头孢菌素头孢哌酮钠(CFZ)和头孢哌酮钠舒巴坦钠(CFZ-SBT)在37 ℃时对大肠杆菌DH5α代谢作用的影响. 根据产热曲线分别获得了大肠杆菌DH5α在不同浓度的头孢哌酮钠和头孢哌酮钠舒巴坦钠作用下的生长速率常数(k)、抑制率(I)、最大产热功率(Pm)以及最大产热功率所对应的时间tm等热动力学参数. 研究结果表明, 头孢哌酮钠和头孢哌酮钠舒巴坦钠对大肠杆菌的致死量分别为0.1和0.25 μg/mL. 通过研究k, I, Pm, tm和浓度(c)间的关系发现, 舒巴坦钠的加入没有增加头孢哌酮钠对大肠杆菌DH5α的抑制作用.     

鱼明胶/BTO柔性复合薄膜的压电纳米发电机

基于压电陶瓷和压电聚合物组装的柔性压电纳米发电机(PNG),由于其较差的生物相容性和生物降解性,限制了其在可穿戴设备和植入设备等领域的应用。通过水基分散法制备了鱼明胶/钛酸钡(BTO)柔性复合薄膜PNG,其兼具良好的生物相容性和高压电输出特性。研究结果表明,当BTO掺杂质量分数为50%时,鱼明胶/BTO柔性复合薄膜PNG的输出性能最优,输出开路电压可达约7.2 V,短路电流约为275 nA,比纯鱼明胶柔性薄膜PNG分别约提高了3.8倍和3.4倍,输出功率可达2.2μW,并且鱼明胶/BTO柔性复合薄膜PNG经过2 000次循环敲击测试后,输出开路电压没有明显下降,柔性复合薄膜PNG的输出性能稳定。同时,将鱼明胶/BTO柔性复合薄膜PNG贴合到手指关节处,可以对不同手指弯曲进行实时监测,表明该鱼明胶/BTO柔性复合薄膜PNG具有良好的柔性和生物相容性,有望在可植入和可穿戴电子设备中得到广泛应用。     

硫氰基/有机铜锂体系引发MMA阴离子聚合研究

采用有机锂为引发剂,以甲基丙烯酸酯（MMA）类为单体进行阴离子聚合,其副反应较严重,因为在此类单体分子中存在卢碳和羰基碳两个亲核点,引发剂进攻羰基碳则会使链终止,在聚合过程中发生各种副反应,以碱金属（Li,Na,K）为反离子的有机碳负离子化合物,其亲核性较强,倾向于进攻羰基碳,因此甲基丙烯酸酯类单体的阴离子聚合除了采用较大立体阻碍引发剂外。     

咖啡因、茶碱和氨茶碱的低温热容和热分析

咖啡因、茶碱和氨茶碱是临床应用中广泛使用的三种重要的甲基化的黄嘌呤.采用绝热量热、热重分析(TG)和差示扫描量热法(DSC)研究了这三种药物的热力学性质.采用绝热量热法测定了β型-咖啡因、茶碱和氨茶碱在80-370K温度范围内的摩尔热容值,结果显示氨茶碱的摩尔热容值最大,茶碱的摩尔热容值最小.采用最小二乘法对这三种药物热容的测量值和温度进行了拟合,得到了热容与折合温度的多项式,计算了咖啡因、茶碱和氨茶碱在298.15K时的热容分别为226.49、218.13和554.78J·K-1·mol-1;并计算了它们相对于298.15K时的焓和熵.采用热综合分析仪对这三种药物的热稳定性进行了评价,结果表明它们的热稳定顺序为氨茶碱咖啡因茶碱.通过DSC分析,得到了咖啡因和茶碱的相转变温度、相转变焓和熵.基于密度泛函理论的第一性原理,计算了咖啡因和茶碱分子的结构稳定性,结果显示咖啡因分子的稳定性低于茶碱,与实验结果吻合.     

基于三维匀质化的砌体墙板平面外性能研究

基于三维匀质化理论,建立了两种砌体的三维匀质化基本单元;将匀质化单元中的砂浆简化为零厚度的界面单元,推导出了三维匀质化砌体单元的平面外等效抗弯刚度的计算公式,并讨论了砂浆的弹性模量、泊松比、水平灰缝厚度与块体高度比值、竖向灰缝厚度与块体长度比值等参数对砌体平面外抗弯刚度的影响。结果表明:随着砂浆弹性模量的增大其对应的砌体匀质化单元的平面外抗弯刚度也增大;砂浆泊松比对砌体匀质化单元的平面外抗弯刚度的影响不大;水平灰缝厚度与块体高度的比值对平面外抗弯刚度的竖向分量影响较大,竖向灰缝厚度与块体长度比值对平面外抗弯刚度的水平向分量影响较大。同时,首次将匀质化后的砌体墙看成板来进行理论分析,借助弹性力学中板的经典理论来求解匀质化后的砌体墙的平面外力学性能,通过和试验数据比较可知理论分析结果与试验数据吻合较好。由于获得了综合考虑块体和砂浆性能的等效体的各种信息,基于三维匀质化理论的方法在考虑整体结构时不必再降低到组成相的层面进行研究。这为分析大型结构提供了方便,具有一定的实用价值,完善了砌体分析理论。     

飞秒脉冲参量影响金属表面热特性的研究

采用有限差分法对约化后的双温方程进行数值模拟.研究了飞秒激光与金属铜相互作用时,脉冲形状对烧蚀结果的影响.结果表明：脉冲能量确定时,脉冲形状对烧蚀结果影响不大;多脉冲作用时,脉冲重复频率只有在一定范围内（随材料属性改变）,脉冲间的热累积效应才存在;对传导性好的金属材料,热累积效应不明显.并实验证实了上述结果.     

毛刷状ZnO@PVDF复合纳米纤维柔性压电纳米发电机

采用静电纺丝技术并通过两步低温水热法制备了“毛刷”状的氧化锌(ZnO)@聚偏二氟乙烯(PVDF)复合纳米纤维膜。结果表明，氧化锌纳米棒(ZnO NRs)均匀地径向生长在PVDF纳米纤维的表面，FTIR分析发现ZnO@PVDF复合纳米纤维膜β相含量相比PVDF纳米纤维膜从72.3%提升到85.6%,增加了18.4%。ZnO@PVDF复合压电纳米发电机(PENG)输出电压可达4.9 V,短路电流为293 nA。在外部负载电阻达到13 MΩ时，ZnO@PVDF复合PENG达到最大输出功率0.93μW。ZnO@PVDF复合PENG可以为电容器充电，电容放电时成功点亮LED小灯泡。此外，在5000次的循环敲击测试中，ZnO@PVDF复合PENG具有稳定的输出电压，有望作为无源设备的自供电电源得到广泛应用。