物理综合性问题的一种教学策略:搭建物理概念脚手架

通过两个具体的实例说明物理综合性问题教学中搭建物理概念脚手架的两种方法:递进式和平行式.搭建有效的概念“脚手架”能增进学生对物理知识和方法理解,帮助学生提高分析解决物理综合性问题的能力.     

基于车内噪声水平的路面预养护指标阈值确定方法研究

为了消除车内噪声对人心理和生理的危害,提出了一种基于车内噪声水平的沥青路面预防性养护指标阈值的确定方法。通过多层前向反馈神经网络构建了车内噪声和国际平整度指数的关系模型;依据噪声分级和危害标准,确定了国际平整度指数指标预防性养护的噪声阈值标准;对比分析了国际平整度指数指标预防性养护的规范阈值标准和噪声阈值标准的养护需求。结果表明,前向反馈神经网络能够较好地根据车内噪声水平预测沥青路面国际平整度指数。噪声阈值标准相对于规范阈值标准,对沥青路面国际平整度指数提出了更高的要求。     

AZ91镁合金及其Al2O3纤维-石墨颗粒混杂增强复合材料的滑动摩擦磨损性能研究

利用挤压铸造法制备了单-A12O3短纤维增强及A12O3短纤维一石墨(Gr)颗粒混杂增强AZ91镁合金复合材料，考察了镁合金及其复合材料的滑动摩擦磨损性能．结果表明，复合材料的耐磨性能优于基体合金，其中单一A12O3短纤维增强复合材料的耐磨性能更优，而混杂Gr颗粒的复合材料在磨损表面不能形成自润滑薄膜，故不能改善镁基复合材料在滑动干摩擦条件下的摩擦磨损性能．基体合金和单一A12O3短纤维增强复合材料的主要磨损机制为犁削磨损，而A12O3-Gr颗粒混杂增强复合材料的主要磨损机制为犁削和剥层破坏．     

不同小鼠肝炎病毒对ELISA方法检测其血清抗体的影响

目的 建立小鼠肝炎病毒（Mouse Hepatitis Virus,MHV）血清抗体ELISA检测方法,用于本地区MHV的日常监测,以便对SPF小鼠感染状况及时作出判断。方法 选取3种MHV毒株MHV1、MHV-JHM和MHV-A59,通过L929细胞扩增培养获得纯化浓缩抗原并筛选适合包被抗原类型;免疫BALB/C小鼠,获得高效价免疫阳性血清;优化ELISA反应体系建立规范化的ELISA试剂盒并用于临床小鼠血清样品的检测。结果 筛选出适合本地区的MHV包被抗原类型为MHV1,建立了病毒扩增及浓缩纯化方法,制备的MHV抗血清达到同批次大量高滴度的水平,可作为标准化质控血清。包被抗原、待检血清和酶结合物最佳工作浓度分别为4. 0μg/m L (10 -7. 73 /0. 1 m L TCID50)、1∶40和1∶4 000稀释;批次内和批次间平均变异系数分别为5. 13%和5. 57%;检测灵敏度为1∶4 000稀释;与小鼠仙台病毒（SV）、小鼠肺炎病毒（PVM）、呼肠孤病毒III型（Reo3）、小鼠细小病毒（MVM）和鼠痘病毒（Ect）阳性血清均无交叉反应。稳定性试验相对偏差小于10%。对165份血清样品进行检测,阳性血清相符率97. 37%（37/38）,阴性血清相符率92. 19%（118/127）。结论 本研究建立的ELISA方法检测小鼠血清MHV抗体具有较高的特异性、敏感性和结果可重复性,可以用于本地区MHV日常病原学监测,以便对小鼠感染状况作出准确判断。     

沥青路面施工质量的均匀性评价方法研究

沥青路面施工离析导致路面的非均匀性是早期病害的主要根源。为了有效地评价路面施工质量的均匀性,通过采用新一代无核密度仪(PQI 380),获取新建沥青路面大样本密度检测数据,并分别利用比对试验一致性分析、空隙率区间统计、空隙率二维以及三维灰度图的方法评价路面施工质量。综合对比结果表明：上述方法建立均匀性评价指标,能定量评价沥青路面横向、纵向和整体施工均匀性质量,以及确定路面离析区域位置、大小和成因。     

导电聚合物电极的电沉积及其对甲基橙的降解性能

采用单极脉冲法制备聚3,4 乙烯二氧噻吩/碳纸（PEDOT/CP）和聚苯胺/碳纸（PANI/CP）电极,其结构和表面形貌经傅里叶红外光谱仪（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）表征。以甲基橙（MO）溶液模拟有机废水,利用紫外可见光谱研究了聚合物对MO的降解。结果表明：PEDOT/CP均匀包覆在碳纤维表面,表面呈现梭型纳米颗粒,而PANI呈纳米团簇状分布在碳纤维多孔结构内;PEDOT/CP的结构利于电子传输,对MO的催化活性较高,降解电位为1.5 V时,MO初始浓度为3 mg·L^-1, KCl浓度为0.1 mol·L^-1,降解30 min,降解效果最优。     

纳米金/石墨烯复合膜修饰电极检测异烟肼

先采用滴涂法制备了石墨烯修饰电极(GR/GCE),然后采用电化学方法将纳米金沉积于石墨烯表面制备了纳米金/石墨烯复合材料修饰电极(Au NPs/GR/GCE)。研究了异烟肼(isoniazid,INZ)在该Au NPs/GR/GCE上的电化学行为。结果表明,异烟肼在该修饰电极上有良好的电化学响应。在优化条件下,线性扫描伏安法测定异烟肼的线性范围为1.0×10-7~1.0×10-4mol/L,检出限为5.0×10-8mol/L(S/N=3)。用该法测定了异烟肼注射液中异烟肼的含量,结果令人满意。     

Au促进Pt/WO3催化甘油氢解制1,3-丙二醇

近年来, 以生物质为基础的生物柴油得到了迅速发展, 导致了粗甘油过剩. 通过甘油选择性氢解制1,3-丙二醇, 进而被用于合成高价值的聚对苯二甲酸丙二醇酯被认为是最具工业应用潜力的反应之一, 对于提高生物柴油的利用效率有着极其重要的意义. 但由于反应空间位阻和热力学上的限制给甘油氢解制1,3-丙二醇带来了很大的挑战, 因此需要设计高活性的金属-酸双功能催化剂以降低甘油第二个C-O键断裂的活化能和减少其他副反应的发生. 目前Pt-W和Ir-Re双功能催化剂可高选择性制得1,3-丙二醇, 但仍需较严苛的反应条件实现对氢气的活化和解离. 本课题组曾将准单原子/单原子Pt高度分散于具有大量氧空位和酸位点的WOx载体上, 十分有利于甘油选择性氢解制1,3-丙二醇反应; 在Au-Pt/WOx催化剂中添加Au可促进B酸产生, 进而提高了甘油转化率和1,3-丙二醇的选择性.为了进一步研究Au对Pt/WOx催化剂结构和催化性能的影响, 本文利用CTAB辅助吸附法制备了Au/WO3, 再浸渍Pt制得Pt/Au/WO3双金属催化剂. 在甘油选择性氢解制1,3-丙二醇反应中, 所制催化剂表现出比Au-Pt/WOx更好的催化活性, 1,3-丙二醇时空收率为0.078 g1,3-PDO/(gcat·h), 是后者的1.95倍. 值得一提的是, Au-Pt/WOx催化剂在低压时活性较高, 而Pt/Au/WO3催化剂活性则在压力的升高而提高; 另外反应温度的升高导致副产物正丙醇的选择性上升, 1,3-丙二醇的选择性降低. 因此, 适宜的反应条件为155℃和5 MPa. 与Pt/WO3和Pt/WOx相比, Pt/Au/WO3表现出了更优异的催化性能, 其1,3-丙二醇的时空收率是Pt/WO3的2.36倍和Pt/WOx的4倍.为了探究Au的掺入对Pt/WOx催化剂性能的影响, 通过XRD, TEM, H2-TPR和XPS等技术对催化剂进行了深入表征. 结果表明, 与Pt/WO3相比, Pt/Au/WO3-600催化剂的XRD衍射峰向小角度偏移, 其原因是Au3+离子半径(0.85 ?)比W6+的(0.60 ?)大, Au3+以取代晶格W6+形式进入WO3晶格中; 对H2-TPR前300 ℃耗氢量的计算可知:Pt/WO3可被还原至Pt/WO2.96, 而Pt/Au/WO3可被还原至Pt/Au/WO2.91. 因此与Pt/WO3相比, Pt/Au/WO3表面氧空位更加丰富. TEM和XPS表征可知, 添加0.1 wt%Au后, 促进了更低价态的Pt均匀分散在WO3载体上, 其平均粒径为2.36 nm.综上所述, Au的掺杂改变了Pt/Au/WO3双金属催化剂的结构, 不仅降低了Pt和W的还原温度, 削弱了Pt和W之间的相互作用, 也促进了更低价态的Pt均匀分散于WO3载体上, 使得Pt/Au/WO3双金属催化剂在甘油氢解制1,3-丙二醇反应中具有更为优异的活性和产物选择性. 该催化剂有望被广泛运用于其他生物质平台化合物加氢脱氧的反应中.     

Mg助剂对Co/Mg/HZSM-5催化剂结构及其催化甲烷部分氧化制合成气性能的影响

采用XRD、TEM、H2-TPR、Raman、XPS和活性评价等方法, 研究了Mg助剂对Co/Mg/HZSM-5催化剂物理化学性质和甲烷部分氧化(POM)制合成气反应性能的影响. 研究发现, 在Co/HZSM-5催化剂中添加Mg助剂, 可有效地提高催化剂的催化活性和稳定性. 在750 ℃和空速1.0×10⁵ mL·h^-1·g^-1反应条件下, Co/Mg/HZSM-5在连续反应30 h的实验时间内催化活性稳定不变, 而Co/HZSM-5因其活性中心Co0转化生成CoAl2O4非活性相, 反应10 h后即迅速失活. 催化剂表征结果表明, 在Co/Mg/HZSM-5催化剂中钴物种除以Co3O4存在外, 一部分钴物种还与Mg助剂发生强相互作用生成较难还原的MgCo2O4, 由此导致还原后钴金属的分散度较高. 关联催化剂表征和活性评价结果, 讨论了催化剂结构与性能之间的关系.