石英晶体微天平生物传感体系构建及其分析应用研究进展

石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)技术是免标记和实时在线表征及研究分子间相互作用的重要工具。近年来在分子生物学、疾病诊断、药物分析、环境监测等研究领域引起广泛关注。本文评述了2011年以来QCM生物传感体系构建及其在分析应用中的研究进展,并对QCM技术在生物传感领域的未来研究动向进行了展望。     

铁系高温变换催化剂上水煤气变换反应本征动力学的研究

采用活塞流管式积分反应器,在1.0 MPa压力下,对环境友好铁系无铬NBC-1型高温变换催化剂上变换反应本征动力学数据进行了测试。根据测定得到的数据,对幂函数动力学模型进行了模型参数估计和模型检验,得到了高度显著的动力学回归方程。从动力学方程可以得出:该高温变换催化剂上变换反应活化能比较低,因此其低温活性较好；该催化剂上H2O组分对反应速率的影响比较大；CO2对变换反应速率的抑制作用很大,因此为提高变换反应速率,应当设法减小CO2的不利影响；H2组分对反应速率的影响很小,在实际应用过程中,可以忽略。     

LaMO3(M=Co,Mn)钙钛矿型催化剂上VOCs催化燃烧的研究

研究了LaMO3(M=Co,Mn)钙钛矿型催化剂对VOCs的催化燃烧性能,该类催化剂对单一VOC和混合VOCs均有很好的催化活性,而LaMnO3的催化活性要比LaCoO3的催化活性更好,氧化还原滴定实验表明,LaMnO3催化剂中锰以Mn4+(大约35%)和Mn3+价态存在,而在LaCoO3催化剂中发现钴均以Co3+价态存在;在混合VOCs催化燃烧的试验中,3种有机物的易氧化性依次为正丙醇＞甲苯＞环己烷,达到99%的转化率时,环己烷的反应温度则比甲苯的反应温度要约低40℃.     

Polarization de-multiplexing using a modified Kalman filter in CO-OFDM transmissions

We propose the modified Kalman filter(MKF) using the received signal for observation and constructing an inverse process of the conventional Kalman filter(CKF) for polarization de-multiplexing in coherent optical(CO) orthogonal frequency-division multiplexing(OFDM) transmissions. The MKF can avoid the convergence error problem in CKF without matrix inverse operation and has a faster converging speed and a much larger tolerance to the process and measurement noise covariance, about two orders of magnitude more than those of CKF. We experimentally demonstrate the 12 Gbaud OFDM signal transmission over 480 km standard singlemode fiber. The performance of MKF and CKF outperforms pilot-aided polarization de-multiplexing with better accuracy and nonlinearity tolerance.     

基于计算机视觉的排爆机器人设计

本设计基于单片机及计算机视觉技术,完成了一个新型排爆机器人的制作．单片机作为系统检测和控制的核心。负责控制机器人平台及摄像头云台．应用了最新的计算机视觉技术（OpenCV）,该技术可实现目标的识别,识别出爆炸物,从而控制摄像头云台实时跟踪,传回所需爆炸物的图像信息,达到使操作员简洁快速排爆的目的．     

系统动力学在战略风险评价及控制中的适用性

现有的战略风险评价方法有着不同程度的局限性.随着系统动力学(system dynamics,SD)在管理领域应用的逐步扩展,将其用于管理控制的研究也开始出现.通过研究系统动力学方法在战略风险评价和控制中的适用性,依据战略风险的特点建立系统基模,并进行系统仿真,以证明系统动力学方法在战略风险的评价与控制中的有效性及优势.     

基于不确定性和隔代遗传的矿用车平顺性优化

建立了八自由度的矿用自卸车整车数学模型,并基于动态仿真模型构建设计变量和不确定变量与目标函数之间的近似模型,采用双层嵌套的隔代遗传算法,内层在不确定域上求解目标函数区间,外层对设计变量寻优,对该模型进行平顺性优化.最后与确定优化的结果进行比较,得出了不确定性优化的优越性.     

热声驱动液态金属基摩擦纳米发电机研究

热声发电技术作为一种新型的热发电技术,具有可靠性高、效率高、环境友好等优点。2017年本课题组首次提出并验证了"热声驱动摩擦纳米发电机"这一热-声-电换能新流程,为探索新的具有高可靠性、低成本、结构简单且高效的声电转换方式提供了新思路.为进一步提高热声驱动摩擦纳米发电机的输出电压和功率,本文提出并研究了滑动式液态金属基摩擦纳米发电机与气-液谐振驻波热声发动机耦合新构型,并理论计算了气-液谐振驻波热声发动机的工作特性以及滑动式液态金属基摩擦纳米发电机的输出特性。计算结果显示,液态金属液柱的引入可以显著降低热声发动机的谐振频率并提高热声发动机的压力波动振幅,这有利于提高热声驱动摩擦纳米发电机的输出电压和功率。当使用GaIn24.5作为液态金属工质时,单个液态金属基摩擦纳米发电机的开路电压可达到237 V,峰值输出功率可达到23.7μW。     

氧氮氢气体分析项目NADCAP认证的技术要点

通过解析氧氮氢气体分析项目进行NADCAP认证所依据的相关标准及审核文件,并结合实验室实际认证工作经验,总结了该项目进行认证时在作业指导书、人员、设备、标准物质、能力矩阵及校准方式等几个方面的技术要点,并提出相应建议,为首次申请该试验项目NADCAP认证的实验室提供参考。     

气液两相射流破岩流场数值模拟

为解决传统水射流破岩资源消耗巨大的问题,急需研究出一种高效节能的射流破岩技术,以达到节能减排、绿色可持续发展的目的。本文基于计算流体力学方法,在水射流的基础上加入定量气相,形成气液两相射流,并对其进行数值仿真,研究了气液两相射流的速度场、压力场特性,分析了气相体积分数、入射压力和喷距对气液两相射流破岩性能参数的影响规律。研究结果显示：气相体积分数为30%的气液两相射流的最大轴向速度为288 m/s,相比纯水射流提升超过19%。当射流从喷嘴喷出,高压的气泡溃灭会形成高速溃灭微射流,提高射流速度和射流冲击力。随气相体积分数增加,射流最大轴向速度不断增加,而驻点压力略有下降。随入射压力增加时,射流最大轴向速度呈上升趋势,但增幅逐渐变缓。当喷距增加到35 mm时,射流中的大部分气泡在靶面附近发生溃灭,对靶面产生脉动冲击,使驻点压力回升到26 MPa,此时驻点压力高,射流扩散较小,射流破岩性能良好。