电化学石英晶体微天平研究界面电场对DNA杂交的影响

采用电化学石英晶体微天平, 现场监测不同界面电场下完全匹配的靶标DNA和不完全匹配的靶标DNA分别与寡聚核苷酸探针分子杂交的过程. 结果表明, 电极表面荷正电时DNA表观杂交效率比电极表面荷负电时高, 但假阳性比较显著; 而电极表面荷负电时能有效地抑制错配杂交. 探讨了引入界面电场后探针分子取向和微观作用力对DNA杂交的影响.     

应用扫描电化学显微镜研究电子在室温离子液体与1,2-二氯乙烷混合溶液/水相界面上的转移反应

应用扫描电化学显微镜研究了室温离子液体(Omim·Tf2N)与1,2-二氯乙烷(DCE)混合溶液/水界面上的电子转移反应. 在保持共同离子(Tf2N-)的浓度比恒定及异相电子转移反应由界面电势差所决定的条件下, 研究了离子液体和DCE混合溶液中二茂铁(Fc)与水相中亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]之间异相电子转移反应. 探讨了混合溶液中离子液体的体积分数(xRTIL)的变化对混合溶液/水界面上电子转移反应的影响. 结果表明, 随着xRTIL的减小(从1减小到0.1), Fc在混合溶液中的扩散系数单调递增(从2.730×10-7 cm2·s-1增加到9.131×10-6 cm2·s-1); 而异相电子转移反应速率常数(k)则先逐渐减小(从8.0 mol-1·cm·s-1减小到0.32 mol-1·cm·s-1), 之后又略有增大(从0.32 mol-1·cm·s-1增大到0.48 mol-1·cm·s-1). 对这种现象可能的原因进行了较详细探讨.     

偶氮苯自组装单分子膜中长程电子转移机理

利用自组装技术在金电极表面构造了具有不同前端健长度偶氮苯功能化的单分子膜体系：Au／S（CH2）nNHCO-N＝N-OCH2CH3（n＝2，3，4，6）．研究结果表明，仍氮苯到金电极的表现电子转移速率随它们之间的距离长度的增加而呈指数性的下降趋势．基于Marcus电子隧穿理论，得到了此自组装膜体系的长程电子隧穿系数ρ＝（1．35±0．2）／CH2在和可逆电活性分子自组装膜体系及理论计算相比较的基础上，从偶氮苯分子自组装膜结构与电子转移过程的关系角度对这一结果进行了分析和说明．     

SiO2/α-FeOOH和SiO2/γ-Fe2O3微粒的界面研究

α－FeOOH微粒由于其表面高活性，在转变成γ－Fe2O3的热处理过程中容易烧结，一旦这种烧结现象发生，得到的γ－Fe2O3磁粉磁性能大大下降[1]．为了克服这一困难，目前采用在α-FeOOH微粒表面包敷有机物[2]和无机物[3]来隔离颗粒，阻止其聚集．其中SiO2表面包敷处理是最令人感兴趣的研究课题之一[4，5]．SiO2是一种难烙性的非磁性材料，它包敷在α-FeOOH微粒表面外，不仅可提高α－FeOOH转变成γ－Fe2O3的热处理温度，有利于得到外形完好、晶格完整的γ－Fe2O3磁粉，而且由包效层与内核之间的界面相互作用引起的表面各向异性常…     

静止化学反应界面：理论和验证

在静止中和反应界面的基础上，提出了静止化学反应界面的概念，导出了一些静止化学反应界面方程。这些方程显示：为了建立稳定的静止化学反应界面，正、负反应离子（比如氢离子和氢氧根离子）的迁移数必须相等。分析表明，方程的理论预测与下列事实定量吻合：（１）已建立的静止中和反应界面的实验，（２）基于Ｋｏｈｌｒａｕｓｃｈ′ｓ调整函数的计算机模拟。     

功能梯度双材料弱/微间断界面的冲击断裂分析

提出强间断、弱间断、微间断和全连续界面的概念与分类,建立功能梯度弹性双材料弱间断 界面冲击断裂问题的力学模型,采用积分变换法推导问题的Cauchy奇异积分方程,并用配 点法求得数值解. 分析表明,弱/微间断性对于FGMs界面裂纹应力强度因子有着重要影响, 而且微间断性是优于弱间断性的一种界面力学性能连接关系. 以FGMs界面某一侧 的力学性能函数在界面处的Taylor展开式的低阶项作为界面另一侧的力学性能函数,便可 以使FGMs界面成为``微间断'界面. 界面的一阶微间断对应力强度因子的减小作用较为明 显,而高阶(二阶及以上)微间断对应力强度因子的影响较小. 减小界面的弱间断程度或使 FGMs界面具备``微间断性',都将利于提高功能梯度双材料界面抗冲击断裂能力,在一定 程度上达到界面增韧的目的.     

一种考虑拉伸保持效应的多轴疲劳寿命模型

通过定义考虑拉伸保载效应的CFI因子(creep-fatigue interaction factor),将拉伸蠕变损伤和疲劳损伤进行非线性耦合. 根据断裂实验的观察,针对拉伸主 导的裂纹萌生、扩展及破坏的多轴疲劳问题,给出了一个基于临界面方法的能量型高温多轴 疲劳寿命预测模型. 所给出的模型可对不同温度、不同载荷特点、不同保载时间的多轴疲劳 寿命进行预测,模型的材料参数不依赖于温度和载荷. 并且此方法可以很方便地推广到其它 因素主导破坏的高温多轴疲劳寿命预测. 通过拟合高温合金Udimet720Li单轴带保持时间的 低循环疲劳(low cycle fatigue, LCF)寿命试验数据,得到了材料常数. 结合黏 塑性有限元分析方法,对高温双轴带保载循环载荷下Cruciform试件的寿命进行了 预测,预测结果基本落在2倍分散带内,达到工程的要求,证明了该模型的有效性.     

锂二次电池中的原位聚合电解质

聚合物电解质主要分为凝胶聚合物电解质和固态聚合物电解质两种类型,均能够提升锂二次电池的性能.其中,凝胶聚合物电解质是利用增塑剂实现聚合物基质的凝胶化,将有机液态电解液固定在三维网络结构中,因此同时具备液态的离子扩散速率和固态材料的机械性能;而固态聚合物电解质是一种完全没有液态电解质的体系,利用聚合物基体的极性实现锂盐的...     

覆盖面、水和缺陷对邻苯二酚/二氧化钛界面性质的影响（英文）

邻苯二酚/二氧化钛界面是一种研究染料敏化太阳能电池相关性能的简单模型,然而,水和缺陷的存在对邻苯二酚/二氧化钛界面电子能级和激子性质的影响却很少被探究.本文通过第一性的多体格林函数理论研究四种邻苯二酚/二氧化钛界面,确定覆盖面、水和缺陷对电子能级和激子性质的影响.邻苯二酚在金红石(110)表面的吸附使二氧化钛的最高价带和最低导带的能量增加了约0.7 eV,覆盖面的增加和水的存在降低了强度最大的电荷转移态激子的光学吸收.当吸附基底为还原的羟基化二氧化钛时,最低导带大大降低,导致亚带隙变为2.51 eV.四种界面结构的激子分布离域至几个原胞,特别是吸附基底为羟基化二氧化钛的界面结构.采用羟基化的二氧化钛基底时虽然会降低开路电压,但同时也增加了光生电子与空穴的分离,因此可通过控制缺陷浓度来提高光伏效率.     

基于LevelSet方法捕捉界面间断的Ghost技术

应用Ghost技术的LevelSet方法捕捉运动界面,采用五阶精度的WENO格式,时间离散采用TVD Runge-Kutta格式,完成了水池中油滴的上升与合并算例及火焰面燃烧算例的数值模拟,并与商用软件Fluent的计算结果进行了比较,肯定了采用Ghost技术的LevelSet方法捕捉产生间断的运动界面的合理性.同时,本文程序的编制过程体现了LevelSet方法无需进行复杂的界面重构,易于编程的优越性.