羧基改性聚丙烯腈纳米纤维的制备及其对Cd2+吸附性能的研究

通过自由基聚合结合静电纺丝技术制备了羧基化改性聚丙烯腈纳米纤维膜,并用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）对膜的结构进行了表征和分析,探索了PAN羧基化改性后对镉离子（Cd²⁺）的吸附性能。研究发现PAN-COOH-a（丙烯酸与丙烯腈2:8共聚）、PAN-COOH-b（丙烯酸与丙烯腈3:7共聚）吸附量比纯PAN分别增加了65%和95%。以PAN-COOH-b为研究对象,对其热力学、动力学吸附机理进行了研究,探索了金属离子浓度、pH值、温度、循环对Cd²⁺吸附性能的影响。热力学结果符合Langmuir模型,预测的理论最大吸附容量为204 mg∙g^-1。动力学研究表明该反应符合二级动力学模型,主要受化学吸附控制,并在5 h达到平衡。最佳吸附条件为pH = 6,T= 25℃,金属离子浓度为400 mg∙L^-1。循环实验表明,PAN-COOH-b纤维膜经4次循环后仍能保持初始吸附能力的93%,表现较好的循环效果。实验结果证明该材料对废水中Cd²⁺净化具有较大的潜力。     

求解分裂可行问题的次梯度投影松弛算法

在无限维Hilbert空间中,区别于现有许多算法中的正交投影,采用次梯度投影法,提出求解分裂可行问题的次梯度投影松弛算法,并利用次梯度算子的cutter性质以及分类讨论的思想,证明了次梯度投影松弛算法生成的序列弱收敛于分裂可行问题的解.     

应用激光二极管和全息元件的光学图象识别系统(英文)

在光学信息处理中,用匹配空间滤波器可以进行图象识别和定位的运算。全息光学元件(HOE)以及激光二极管的出现,使得研制结构紧凑而稳定的光学图象识别系统有了可能。这样的识别系统对航天和机载的应用有重要的意义。本文首次和比较全面地从理论和实验的角度论述了整个应用激光二极管和全息元件的图象识别系统。 该系统采用了无透镜匹配空间滤波器。这就是用全息透镜代替一般相关器中的第二傅里叶变换透镜,并且把它与匹配空间滤波器综合在一张全息干板上。结果,简化了系统的结构,提高了稳定性,避免了滤波器与第二傅里叶变换透镜相对位置的调整问题。 本文首先从理论的角度分析了这一系统的可行性,指出在输出平面可以获得相关结果,相关峰值位置对应于输入图象的相对位置(位移不变性),并且用实验证实了这一结果。由于参考光束有一定的倾斜角,综合在匹配滤波器上的实际是一个离轴全息透镜,轴外象差(特别是象散)应加以限制。本文列出了该系统三级象散的计算公式,用实例估算了象散的大小,说明只要合理选择系统参数,象差可控制在允许的范围内,保证输出相关亮点不致扩散。 目前的激光二极管发射的激光相干长度短,波长较长,功率不够大,所以只能用于相关识别,同时制作匹配滤波器还必须用常用的气体激光器。因而记录     

酮缺陷对中性和带电六卟啉芳香性影响的直接可视化研究

利用含时密度泛函理论研究了酮缺陷对中性和带电六卟啉芳香性的影响,并使用多维可视化技术给出了该体系基态电荷分布和电子跃迁的直观图像. 研究结果表明,芳香性是决定这类体系基态密立根电荷分布的主要因素;酮缺陷效应使得体系基态的密立根电荷分布更多地局域在六卟啉基团上,在这类体系的五氟苯基取代基上密立根电荷布居较少,同时使得体系的芳香性发生改变. 进一步,通过计算体系的跃迁密度和电荷差分密度,可视化了酮缺陷对中性和带电六卟啉芳香性的影响. 结果表明,酮缺陷加强了体系电荷转移的能力.     

甲醇、乙醇富燃层流预混火焰的模拟及试验研究

为了对两个流行的反应动力学机理和一个本组前期发展的修订机理进行全面比较,采用同步辐射真空紫外光电离质谱技术,对甲醇和乙醇富燃((?)=1.4)低压层流预混火焰进行了试验研究。同时采用这三个机理分别对火焰进行了模拟。结果表明,与前两个机理相比,修订机理的预测精度更高,模拟和试验结果为发展甲醇和乙醇的高温氧化模型提供了参考。     

深度神经网络和高光谱显微图像的二维材料纳米片识别

近年来,二维材料由于其独特的性质而受到了广泛关注。在制备二维层状晶体的各种方法中,机械剥离法获得的薄层二维材料晶体质量高,适用于基础研究及性能演示。然而用机械剥离法从衬底上获得的材料具有一定的随机性,可能包含了少许相对较厚的部分。实现对这些二维薄层材料有效、快速且智能化的表征有利于促进二维材料性能的进一步研究。提出了一种基于深度学习的表征方法,通过搭建的编解码结构的卷积神经网络语义分割算法,可以根据光学显微镜图像进行分割和快速识别二维材料纳米片。卷积神经网络作为深度学习在图像处理领域中的典型算法,能够对光学显微镜图像中的复杂信息进行特征提取。首先采用机械剥离制备MoS₂纳米片样本,通过光学显微镜采集高光谱图像并对样本进行标记,根据样本的厚度范围标记出不同的区域,对标记后的图像进一步处理,包括图像的颜色校准和剪切操作,得到用于网络训练和测试的数据集。针对光学图像中二维纳米薄片存在的低对比度、碎裂等特点,编码时加入残差结构和金字塔池化模型,有助于特征信息的提取;解码时融合编码路径中提取的浅层特征信息,以提高网络分割精度。实验中采用带权重的交叉熵损失函数解决类别数量不平衡问题和采用数据增强扩大数据集。对训练后的网络测试结果表明,模型像素精度为97.38%,平均像素精度为90.38%,均交并比为75.86%。之后通过迁移学习成功地对剥离的单层和双层石墨烯纳米片样本进行了识别,均交并比达到了81.63%,表明该方法具有普适性。通过MoS₂和石墨烯纳米片的识别演示,实现了深度学习在二维材料的光学显微镜图像中的成功应用。该方法有望在更多的二维材料上得到扩展并突破自动动态处理光学显微镜图像的问题,同时为其他纳米材料的高光谱图像处理提供参考。     

密立根油滴实验数据的统计处理

密立根油滴实验的数据处理多采用密立根提出的求各油滴电荷值Ｑ的最大公约数的方法．众所周知，最大公约数适用于整数，而Ｑ值常非整数，且有随机误差．要确定基本电荷值ｅ（Ｑ的最小值），必须有大量Ｑ值，同时要区分随机误差和确有的小电荷值就得参考ｅ的已知值或约值．另外，有时测得油滴电荷值Ｑ约为０．５ｅ、１．５ｅ、２．５ｅ、……．面对这些根本性的困难，我们提出用统计直方图的新方法来处理数据，从而合理地确定基本电荷值．     

金刚石表面金属化技术

一、问题的提出 金刚右依靠其无以伦比的高硬度以及优良的机械 性能,使得金刚石工具成为加工各种硬质材料所不可 缺少的工具.目前,我国金刚石工具制造业已迅速形成年耗数千万克拉金刚石、种类齐全的新型工业部门. 由于金刚石与一般金属合金之间的界面能很高, 金刚石颗粒不能为一般低熔点会金浸润,可焊性极差. 统观我国制造的各种金属基体的金刚石工具(如钻头、 锯片启轮、砂轮修正工具等),金刚石颗垃仅仅被机械 地镶嵌在金属基体之中,在使用时,金刚石极易脱落. 笔者从大量的实践中估测孕镶式金刚石工具中金刚石 利用率仅为 60%左右,这意味着…