Stabilities,Electronic Structures,and Bonding Properties of Iron Complexes (E1E2)Fe(CO)2(CNArTripp2)2 (E1E2=BF,CO, N2, CN−, or NO+)**

The coordination of 10-electron diatomic ligands (BF, CO N₂) to iron complexes Fe(CO)₂(CNAr^Tripp2)₂ [Ar^Tripp2=2,6-(2,4,6-(iso-propyl)₃C₆H₂)₂C₆H₃] have been realized in experiments very recently (Science, 2019 , 363, 1203–1205). Herein, the stability, electronic structures, and bonding properties of (E₁E₂)Fe-(CO)₂(CNAr^Tripp2)₂ (E₁E₂=BF, CO, N₂, CN⁻, NO⁺) were studied using density functional (DFT) calculations. The ground state of all those molecules is singlet and the calculated geometries are in excellent agreement with the experimental values. The natural bond orbital analysis revealed that Fe is negatively charged while E₁ possesses positive charges. By employing the energy decomposition analysis, the bonding nature of the E₂E₁–Fe(CO)₂(CNAr^Tripp2)₂ bond was disclosed to be the classic dative bond E₂E₁→Fe(CO)₂(CNAr^Tripp2)₂ rather than the electron-sharing double bond. More interestingly, the bonding strength between BF and Fe(CO)₂(CNAr^Tripp2)₂ is much stronger than that between CO (or N₂) and Fe(CO)₂(CNAr^Tripp2)₂, which is ascribed to the better σ-donation and π back-donations. However, the orbital interactions in CN⁻→Fe(CO)₂(CNAr^Tripp2)₂ and NO⁺→Fe(CO)₂(CNAr^Tripp2)₂ mainly come from σ-donation and π back-donation, respectively. The different contributions from σ donation and π donation for different ligands can be well explained by using the energy levels of E₁E₂ and Fe(CO)₂(CNAr^Tripp2)₂ fragments.     

Reaction of porous silicon with both end-functionalized organic compounds bearing alpha-bromo and omega-carboxy groups for immobilization of biomolecules

Both end-functionalized (alpha-bromo and omega-carboxy) compounds were first tested for the radical reaction on the silicon-hydride (Si-H) terminated porous silicon (PSi) with/without the presence of diacyl peroxide initiator under microwave irradiation. Then the carboxylic acid monolayers (CAMs) assembled on PSi through the robust Si-C bonds were converted to amino-reactive linker, N-hydroxysuccinimide (NHS)-ester, terminated monolayers. And finally two proteins of bovine serum albumin (BSA) and lysozyme (Lys) were immobilized through amide bonds. The optimum PSi membrane for protein immobilization without collapse, with parameters of porous radii 4-10 nm and depth 0.2-4.6 mum, was prepared from the (100)-oriented p-type silicon wafer. The chemically converted surface products were monitored with Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and field emission scanning electron microscopy (FESEM).     

电沉积Ni-W梯度镀层及耐磨性研究

通过电沉积技术并调节镀液中镍钨离子配比浓度在铝合金基体表面制备了Ni-W梯度镀层,研究了镀层中W质量分数的变化对梯度镀层性能的影响.结果表明:所制备梯度镀层表面均匀平整,与基体结合良好,沿镀层生长方向W质量分数逐层增加;相比于Ni-W均质合金,Ni-W梯度镀层具有较低的摩擦系数,磨损形貌较为平整,表面剥落少,表现出较好的耐摩擦磨损性能.     

间二甲苯的离解光电离的实验与理论研究

本文利用同步辐射真空紫外和超声分子束反射式飞行时间质谱系统研究间二甲苯的光电离和离解光电离. 通过测定母体离子C₈H₁₀⁺和主要碎片离子(C₈H₉⁺和C₇H₇⁺)的光电离效率谱,确定了母体分子的电离能和主要碎片离子(C₈H₉⁺和C₇H₇⁺)的出现势分别为8.60±0.03 eV、11.76±0.04 eV和11.85±0.05 eV. 在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上优化了两个主要解离通道的反应物、过渡态、中间体和产物的结构,并在G3水平上计算了它们的能量,以及两个主要的离解光电离通道产物C₇H₇⁺+CH₃和C₈H₉⁺+H的能量. 结合理论和实验结果,间二甲苯的离解光电离机理主要过程是C-H键或C-C键的离解和氢迁移.     

“薄膜即是界面，界面即是薄膜”：二维有机半导体晶体的研究进展

自首次于聚乙炔发现导电现象以来,具有共轭结构的有机半导体材料赖其种类丰富多样、制备工艺简捷低耗、以及优异的机械柔性等特点,在“后硅时代”中有望以先进光电子设备展现其广阔前景,因而多年来备受学界和产业界的瞩目。如何进一步阐明有机半导体中结构和性能之间的关系,探索电荷载流子微观动力学行为,构筑高性能、新功能的有机光电子器件,是当下有机电子学领域的前沿核心问题,也是保证其持续发展的基石。近年来,二维有机半导体晶体材料在秉持高度有序的分子排列与极低的杂质缺陷浓度等优点的同时,更是以“薄膜即是界面、界面即是薄膜”为一帜,克服传统体材料在研究与应用中的瓶颈,为揭示材料构性关系及其中基本物理过程提供了良好的平台,也是实现多样化的新型有机光电子器件的理想材料,有望为微纳电子领域带来新一轮变革。本文从二维有机半导体晶体的制备工艺、电荷载流子微观动力学行为,再到新型器件的光电功能应用等方面,综述了最新研究进展,做出总结和展望,并提出目前面临的挑战及未来研究方向,旨在为进一步深入理论研究,结合有机材料与先进技术,推动有机电子学的发展提供有益帮助。     

混凝土界面过渡区对裂纹扩展过程的影响

混凝土是由水泥砂浆、粗骨料和界面过渡区（interfacial transition zone, ITZ）组成的非均质复合材料。ITZ作为混凝土内部的最薄弱相,对混凝土的宏观断裂有重要影响。基于PFC 2D的FISH语言,建立了能反映混凝土骨料、水泥砂浆和ITZ等复杂细观结构的离散元模型,并探讨了在单轴压缩载荷下ITZ强度分布和强度值对混凝土裂纹扩展过程的影响。数值模拟结果表明：混凝土裂纹遵循从中心向加载端扩展的趋势,超过80%的裂纹出现在峰值应力后的软化阶段;ITZ强度分布对混凝土裂纹扩展过程影响较弱,当ITZ强度呈现U形分布时,混凝土中裂纹数量较多;ITZ强度值对混凝土断裂程度及最终断裂形式影响显著,当ITZ的最小黏结强度与砂浆黏结强度比p<0.5时,混凝土强度显著降低,且裂纹围绕混凝土模型中心分散扩展形成网状宏观裂纹,导致试件发生散碎破坏,当p>0.6时,裂纹从混凝土试样中心向加载端集中扩展形成宏观贯通裂纹,导致试件发生块状破坏。     

基于随机森林分类的快速标签检测

主要解决了传统的人工标签检测中存在的成本高、速度慢以及检测率低的问题。与传统算法相比,提出了一种基于随机森林分类的快速标签检测算法。文章首先设计了自适应特征选择方法,能够在大规模的特征中自动选择鉴别力最高的特征,较好地区分前景和背景。在此引入了基于金字塔随机撒块的随机森林分类器,能够快速有效地完成多种标签的检测。实验结果验证了本算法的高速、高精度特性,适用于高速自动化生产线上的标签检测。
     

异构环境下的P2P流媒体节点选择算法

针对异构环境的复杂性和不稳定性,提出一种异构环境下的点对点(P2P)流媒体节点选择算法。利用模糊认知图理论研究异构环境下影响节点性能的多方面因素之间的关系,计算节点的综合服务能力,并选择服务能力强的节点作为邻居节点;为保证邻居节点具有较强的实时服务能力,利用马尔科夫蒙特卡洛方法进行随机行走,周期性地更新邻居节点列表,采用Metropolis-Hastings算法计算转移矩阵以满足随机行走的期望静止概率分布。研究结果表明：该算法能在选择优质邻居节点,提高视频服务质量的同时,保证节点的负载均衡,降低系统消耗,显著提高了系统性能。