球面散布数据点插值的误差估计

讨论球面上散布数据点插值的误差估计问题．一方面用深刻的新概念——正规生成集对插值节点集的特性进行刻画,同时给出它与基本系统、网格范数间的关系;另一方面得到了插值误差及导数的点态估计．     

Cooperative Effects of Noise and Coupling on Stochastic Dynamics of a Membrane-Bulk Coupling Model

Based on a membrane-bulk coupling cell model proposed by Gomez-Marin et al. [ Phys. Rev. Lett. 98 （2007） 168303], the cooperative effects of noise and coupling on the stochastic dynamical behavior are investigated. For parameters in a certain region, the oscillation can be induced by the cooperative effect of noise and coupling. Whether considering the coupling or not, corresponding coherence resonance phenomena are observed. Furthermore, the effects of two coupling parameters, cell size L and coupling intensity k, on the noise-induced oscillation of membranes are studied. Contrary effects of noise are found in and out of the deterministic oscillatory regions.     

交联聚苯乙烯微球的表面化学改性及吡啶基卟啉的固载化

以无致癌毒性的1,4-二氯甲氧基丁烷为氯甲基化试剂,先将交联聚苯乙烯(CPS)微球氯甲基化,制得氯甲基化微球CMCPS。 然后使微球CMCPS与4-吡啶甲醛进行季铵化反应,将4-吡啶甲醛键合到CPS微球表面,制得键合吡啶甲醛(PyAL)的改性微球PyAL-CPS。 考察了主要反应条件对季铵化反应的影响,最终确定季铵化反应的优化条件:溶剂CCl4,反应温度60 ℃,最后使改性微球PyAL-CPS、4-吡啶甲醛及吡咯在固-液界面上进行Adler反应,形成固载吡啶基卟啉(PyP)的微球PyP-CPS。 用IR和UV-Vis以及Zn2+配合物生成法表征了微球PyP-CPS的形成及负载量。     

空心碳半球锂离子电池负极的高倍率性能研究

以聚苯乙烯球为模板,通过水热法包裹硬碳层,又用微波法迅速引发聚苯乙烯核裂解的两步反应,制备了高比表面的空心碳半球.采用扫描电镜和透射电镜观察材料形貌,并测试该负极的电化学性能.在高倍率充放电条件下,与石墨、中间相碳微球电极相比,空心碳半球显现出了更高的容量和优异的寿命.     

相关正态变量情况下基于自适应超球重要抽样的可靠性灵敏度分析的转换法

在将相关正态变量转换成独立正态变量的基础上,首先建立了基于Monte Carlo模拟的相关正态变量可靠性灵敏度分析的转换法,并对其可靠性灵敏度估计值作了方差分析.其次将Monte Carlo转换法与自适应超球重要抽样法相结合,建立了相关正态变量可靠性灵敏度分析的自适应超球重要抽样转换法.所建立方法利用抽样样本提供的信息,通过迭代逐步确定最优超球半径,极大地提高了算法的稳健性和效率.由于自适应超球重要抽样转换法融合了Monte Carlo法的普适稳健性和超球重要抽样的高效性,因此它对于高度非线性隐式极限状态方程、多个失效模式串、并及混联系统、多个最可能失效点问题均具有很强的适应性,算例结果充分证明了这些优点.     

Characterization of cuttlebone for a biomimetic design of cellular structures

Cuttlebone is a natural material possessing the multifunctional properties of high porosity, high flexural stiffness and compressive strength, making it a fine example of design optimization of cellular structures created by nature. Examination of cuttlebone using scanning electron micros- copy （SEM） reveals an approximately periodic microstruc- ture, appropriate for computational characterization using direct homogenization techniques. In this paper, volume fractions and stiffness tensors were determined based on two different unit cell models that were extracted from two different cuttlefish samples. These characterized results were then used as the target values in an inverse homogenization procedure aiming to re-generate microstructures with the same properties as cuttlebone. Unit cells with similar topologies to the original cuttlebone unit cells were achieved, attaining the same volume fraction （i.e. bulk density） and the same （or very close） stiffness tensor. In addition, a range of alternate unit cell topologies were achieved also attaining the target properties, revealing the non-unique nature of this inverse homogenization problem.     

拉曼光谱法研究纳米结构多孔ZnO微球的合成机理

利用拉曼光谱方法,对柠檬酸钠辅助水热合成纳米结构多孔ZnO微球的机理进行了研究。样品的拉曼光谱特征显示,多孔ZnO微球中存在Zn-柠檬酸配合物;分析表明反应溶液中柠檬酸钠水解产生的柠檬酸根与Zn2+结合形成Zn-柠檬酸配合物,该配合物化学吸附在Zn(OH)₂晶核的(204)和(503)晶面,使Zn(OH)₂晶核择优生长形成纳米薄片状结构;水热过程中Zn(OH)₂微晶团聚形成纳米片状结构多孔Zn(OH)₂微球并以沉淀析出。研究发现吸附在薄片表面的Zn-柠檬酸配合物提高了Zn(OH)₂微晶的热稳定性,使得Zn(OH)₂的分解温度高于200 ℃,加热到300 ℃后Zn(OH)₂完全分解获得纳米结构多孔ZnO微球。     

N掺杂空心TiO2微球的合成与表征

采用无皂乳液聚合合成的聚苯乙烯(PS)微球为模板、氨水/三乙醇胺为催化体系, 通过溶胶-凝胶方法合成了PS/TiO₂(核/壳)复合微球, 然后通过煅烧制备了N掺杂、锐钛型空心TiO₂微球. 在反应体系中三乙醇胺扮演双重角色, 既是TiO₂生成及包覆过程的抑制剂又是空心TiO₂微球的N掺杂剂. 改变氨水、三乙醇胺和钛酸正丁酯用量可控制TiO₂壳的形态和尺寸. 氨水用量增加, PS/TiO₂复合微球的壳表面变得粗糙|三乙醇胺用量增加, 壳表面变得光滑|钛酸正丁酯用量提高导致壳层变厚. 改变三乙醇胺用量可调节空心TiO₂微球中的N掺杂量|N掺杂空心TiO₂微球具有可见光响应和光催化作用.     

双光子荧光有机纳米粒子的细胞染色

本文采用具有较大双光子吸收截面的有机分子2,5,2′,5′-(4′-N,N-二苯胺苯乙烯基)联苯(DPA-TSB)(双光子吸收截面δ: 3288 GM, 1 GM=1×10^-50 cm⁴·s·photon^-1·molecule^-1), 通过再沉淀法制备水相分散的纳米粒子. 研究表明, 这种有机双光子纳米粒子可以有效地富集在细胞质中, 对细胞染色显示出良好的荧光成像能力.     

微流控芯片中细胞动态胞吞二氧化硅纳米颗粒的研究

研究了用微流控芯片在体外模拟人体血液流动状态下细胞胞吞二氧化硅纳米粒子的方法和特性. 通过调节储液池的液面差, 使细胞从微通道入口流入并在通道内沉积贴壁生长. 将含有贴壁细胞的微流控芯片放入37 ℃/体积分数5%CO₂的培养箱中, 使细胞培养液连续流过贴壁细胞. 培养24 h后, 在流动的培养液中加入作为荧光标记物的500 nm 粒径的掺杂有异硫氰酸荧光素(FITC)的二氧化硅微球(MSN), 继续培养6 h后, 用荧光显微镜测定细胞胞吞二氧化硅纳米粒子后的荧光强度, 考察了不同流速下细胞对二氧化硅微球摄入量的影响. 结果表明, 在动态条件下, 细胞对二氧化硅微球的吞噬量明显下降, 当流速从0.022 mm/s 增加至0.74 mm/s时, 吞噬量从静态测得值的74.7%下降至7.1%.