Ejection dynamics of semiflexible polymers out of a nanochannel

Using theoretical analysis and three-dimensional Langevin dynamics simulations, we investigate the influence of chain rigidity on the ejection dynamics of polymers from a nanochannel. We find that there exist two distinct dynamical regimes divided by a critical chain length for both flexible and semiflexible chains. At the short chain regime, semiflexible chains eject faster than flexible chains of the same chain length due to the longer occupying length. In contrast, at the long chain regime, semiflexible chains eject slower than flexible ones as the effective entropic driving force decreases. Based on these results, we propose that the nanochannels could be used to separate flexible and semiflexible chains effectively.     

基于图嵌入法的时序网络链路预测研究

时序网络因为其复杂的动态结构和非线性拓扑特征,一直都是复杂网络和链路预测研究的重点.因为网络结构会动态变化从而导致常用的基于静态网络的方法不再高效适用.本文基于图嵌入方法,提出了一种适用于时序网络的链路预测算法,其核心是改进链路预测中粒子的随机游走过程,使其基于网络结构特征进行有偏向转移.其次,考虑到时序网络中历史信息...     

完全暴露的碳基电极边缘-平面位点用于高效水氧化

开发经济高效的析氧反应电催化剂对于推进可充电金属-空气电池和电解水技术的发展至关重要.一般来说,具有完整蜂窝结构的石墨碳基面是电化学惰性的,需要依赖缺陷或者掺杂结构诱导的电荷极化效应来提升催化活性.相比于基面,边缘位点具有特殊的局域电子态,为提升石墨碳电极的本征催化活性开辟了新的思路,然而其结构精准构筑目前仍面临极大挑战.本文以\"人字形\"多壁碳纳米管(H-MWCNTs)作为研究切入点,利用高温熔盐介质主导的插层剥离和截断效应,实现\"边缘-平面位点\"结构可控构筑,为实现高效电解水析氧反应(OER)提供了重要的结构基础.通过熔盐辅助热解方法可控制备了具有完全暴露的内外边缘平面的目标催化剂H-MWCNTs-MS,并研究其OER催化性能.在碱性介质中10 mA cm 2电流密度所需过电位仅为236 mV,是目前报道的较好的非金属电催化剂.同时,H-MWCNTs-MS在10,50和100 mA cm 2电流密度下均表现出较好的电化学稳定性.利用原位衰减全反射-表面增强红外吸收光谱(ATR-SEIRAS)技术研究了\"边缘-平面位点\"在OER过程中的结构重构过程,与理论计算分析的高能\"边缘态\"结果一致,并确定酮氧官能化位点为真实催化活性中心.理论计算结果表明,氧官能团修饰结构能够显著促进电荷的再分配,增强层间耦合作用,降低关键含氧中间体*OOH的形成能垒,加速OER反应动力学.此外,H-MWCNTs-MS的开放式结构极大程度提高了\"边缘-平面位点\"的利用率,减小的纳米管壁厚促进了层间电荷迁移,也是增强OER活性的关键要素.综上,精准构筑\"边缘-平面位点\"为开发高效石墨碳电极开辟了新的思路,通过原位谱学技术揭示边缘位点催化结构重构,能够进一步丰富研究者对于电催化协同效应的科学认识.     

920 nm光抽运垂直外腔面发射半导体激光器结构设计

设计并优化了一种用808nm的大功率激光二极管为抽运光源,In_0.09Ga_0.91As量子阱结构为增益介质的920nm光抽运半导体垂直外腔面发射激光器。运用有限元方法,对激光器的电特性方程和光特性方程求自洽解,计算了器件各种特性参量。分析了单个周期内不同阱的个数(1,2和3)、不同阱深、不同垒宽、不同非吸收层组分、不同非吸收层尺寸条件下,器件性能的改变,特别是模式、阈值和光-光转换效率的改变,从而选择一个最佳的结构。     

新型手性胺膦-铱体系催化芳香酮的不对称转移氢化

合成了含-CH_3取代基的PNNP型手性双胺双膦配体, 并采用核磁共振、质谱、红外光谱及圆二色光谱等方法对其进行了表征. 在异丙醇溶液中, 考察了该配体与[IrHCI_2(COD)]_2组成的手性胺膦-铱体系对多种芳香酮的不对称转移氢化性能. 结果表明, 该手性胺膦-铱体系是催化多种芳香酮不对称氢转移氢化的优秀催化剂. 在室温下, 用该体系催化1,1-二苯基丙酮时, 可得到99%的转化率和99% ee的对映选择性.     

物理学与生命科学的相互影响和促进

众所周知,自从达尔文（C．Darwin）于1859年发表了被他本人戏称为“魔鬼的圣经”——《物种的起源》一书后,“生物学从此站起来了!”（列宁语）。随后由于包括化学、计算机科学等的影响,尤其是“20世纪物理学的新思路、新理论、新技术和新方法对生物学的广泛渗入,使生物学发生了‘革命’,导致对生命现象的研究深入到了分子水平上,甚至向量子水平延伸,从而更加深了人们对生命物质基础的认识。”20世纪末,国际学术界就普遍认为,如果说20世纪的主导学科是物理学的话,那么21世纪的主导学科将是生命科学。这种主导学科的世纪交错,更充分地说明了物理学与生命科学的历史渊源和它们在整个自然科学中的地位与作用,以及两者之间水乳交融、互相驱动的内在联系。     

Dy对Pt－Dy／Al_2O_3催化剂表面吸附中心性质及其催化性能的影响

通过脉冲微型反应催化色谱装置,考察了正己烷在Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３和Ｐｔ－Ｄｙ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上的转化反应;用ＴＰＤ、ＴＰＲ和ＨＯＴ技术研究了Ｐｔ－Ｄｙ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的表面性质．结果表明,Ｄｙ和Ｐｔ之间存在相互作用,并发生电子效应和几何效应,但Ｄｙ的掺入未改变Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３催化剂表面固有的吸附中心性质     

Dy对Pt—Dy／Al2O3催化剂表面吸附中心性质及其催化性能的影响

通过脉冲微型反应催化色谱装置,考察了正己烷在Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３和Ｐｔ－Ｄｙ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上的转化反应：用ＴＰＤ、ＴＰＲ和ＨＯＴ技术研究了Ｐｔ－Ｄｙ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的表面性质。     

细胞工厂光学显微成像与图像处理技术

针对细胞工厂监控系统长工作距和大倾斜角的观测需求,设计了一种结构简单、成像清晰的光学显微成像系统.由于获得的细胞图像光照和色彩不均、样本浑浊、细胞重叠、边界粘连较多、细胞间距不明显,采用单尺度Retinex算法进行图像预处理,并结合Otsu阈值分割法与     

不同材料界面上受τ_0t~n型载荷作用的扩展裂纹问题

变量t的任意连续函数在任意闭域中都可以用多项式a_nt~m来一致的逼近,进而t的任意函数都可以表示为函数t_ot~n的线性叠加,利用复变函数理论,我们将在不同材料界面上受t_ot~n型载荷作用的扩展裂纹问题化为解析函数理论中的Keldysh-sedov混合问题,本文给出了这一问题的闭合解,并且这一解可以作为Green函数使用。