中国科大发明新型多功能材料“纳米之星”

<正>近日,中国科学技术大学曾杰教授课题组发明了一种具有优良光学性质和催化性能的星型纳米材料,相关研究成果发表在7月7日出版的《自然·通讯》上。该"纳米之星"新材料是一种具有五重孪晶的高分枝五角星形金铜合金纳米晶体,该材料在近红外区有很强的光吸收和光热转化能力。研究人员在患有乳腺癌的小鼠体内注射此材料,并在肿瘤处用近红外激光进行照射,利用产生的局部高温杀死癌细胞。采用此种疗法,小鼠仅用四天的时间便成功实现肿瘤的痊愈。     

学科能力视域下的初中化学命题评价研究——以阶段性学业水平测试为例

化学学科能力是核心素养的重要组成部分,包括学习理解能力、应用实践能力和迁移创新能力.依据初中化学学科核心素养和关键能力的评价模型,对区域初中化学阶段性学业水平测试进行命题评价研究,分析统计了学科能力的占比、得分率以及与5大主题知识点的匹配情况,并从学科认识方式考查的角度对例题进行分析阐述.针对学生部分层级能力表现欠佳等...     

凝聚态硝基甲烷分解机理的密度泛函研究

用密度泛函理论在B3LYP/6-311++G(2d,2P)计算水平上对最低单态和最低三态的硝基甲烷分子进行了分子动力学计算分析,发现:基态硝基甲烷分子沿C-N键分解生成硝基和甲基反应通道上不存在过渡态,只能是在能量足够高的时候造成C-N键的断裂,键离解能为53.4kcal/mol;硝基甲烷分子在最低三态沿C-N键分解生成硝基和甲基的反应通道上,有一个活化能为87.8kcal/mol的能垒.计算得到硝基甲烷分子从基态到最低三态分解反应发生所需要的总能量为144.58kcal/mol.这个数值与硝基甲烷材料的电子碰撞实验在193nm处有强吸收峰的结论相符合.依据多声子迁移理论,结合硝基甲烷分子在最低三态动力学分解的可能性,可以认为在相同条件下,硝基甲烷材料在撞击条件下,分子沿CN键分裂生成硝基和甲基的反应在最低三态分子分解的可能性较大.文章用量化计算从分子构型、频率分析和势能面扫描方面对分析结论进行了加强和确定,并且,依据多声子迁移理论对硝基甲烷分子基态键离解过程、基态到三态激发过程和最低三态活化过程中的声子迁移进行了初步分析.     

二水合丙氨酸复合体内的质子迁移和氢键迁移

采用B3LYP/6-31++G**方法研究了二水合丙氨酸复合体的结构和性质.找到3个质子迁移反应,相应的反应物都比产物稳定.质子迁移方式有"直接式"和"水桥式"两种.由于"直接式"质子迁移的逆反应是无垒过程,所以产物不能稳定存在,即"直接式"质子迁移反应难以发生;"水桥式"质子迁移反应能够存在,正逆反应能垒分别为6.47和1.43kcal·mol-1.体系中存在着水链参与的氢键迁移,正逆反应能垒分别为2.60和1.63kcal·mol-1.     

面向专业能力培养的C语言层次化教学改革初探

现有的C语言教学虽注重了实际能力的培养,但未能注意到学科间的差异。结合电子信息类课程的特点,本文探索了面向专业能力培养的C语言层次化教学改革方向,提出了教学改革的四个重点：教学内容层次化,教学方法层次化,教学评价体系层次化和教学过程层次化,深化学生对C语言课程与专业能力培养之间的认识,提高C语言的教学质量。     

The collision efficiency of spherical dioctyl phthalate aerosol particles in the Brownian coagulation

The collision efficiency in the Brownian coagulation is investigated. A new mechanical model of collision between two identical spherical particles is proposed, and a set of corresponding collision equations is established. The equations are solved numerically, thereby obtaining the collision efficiency for the monodisperse dioctyl phthalate spherical aerosols with diameters ranging from 100 to 760 nm in the presence of van der Waals force and the elastic deformation force. The calculated collision efficiency, in agreement with the experimental data qualitatively, decreases with the increase of particle diameter except a small peak appearing in the particles with a diameter of 510 nm. The results show that the interparticle elastic deformation force cannot be neglected in the computation of particle Brownian coagulation. Finally, a set of new expressions relating collision efficiency to particle diameter is established.     

ROTATIONAL RESISTANCE AND SHEAR-INDUCED ANISOTROPY IN GRANULAR MEDIA

This paper presents a micromechanical study on the behavior of granular materials under confined shear using a three-dimensional Discrete Element Method （DEM）. We consider rotational resistance among spherical particles in the DEM code as an approximate way to account for the effect of particle shape. Under undrained shear, it is found rotational resistance may help to increase the shear strength of a granular system and to enhance its resistance to liquefaction. The evolution of internal structure and anisotropy in granular systems with different initial conditions depict a clear bimodal character which distinguishes two contact subnetworks. In the presence of rotational resistance, a good correlation is found between an analytical stress-force-fabric relation and the DEM results, in which the normal force anisotropy plays a dominant role. The unique properties of critical state and liquefaction state in relation to granular anisotropy are also explored and discussed.     

Adsorption and photo-catalytic properties of layered lepidocrocite-like quasi-amorphous compounds based on modified potassium polytitanates

TiO2 compounds possess relatively high adsorption abilities and exhibit high photocatalytic activities that exhibit potential for the destruction of organic pollutants in natural and waste waters.Nanostructured potassium polytitanates modified using transition metals and their oxides/hydroxides generate new nanomaterials that operate in the visible spectral range.This study presents the synthesis and investigation of the structure,composition and photocatalytic activity of powdered nanoscale quasi-amorphous potassium polytitanates particles modified with iron,zinc,copper,cobalt and nickel sulfate in aqueous solutions.All of the powders investigated in this work exhibit a high adsorption capacity for methylene blue dye（15-20mg/g） related to the welldeveloped surface of the layered potassium polytitanate particles.Introducing transition metals and their oxides/hydroxides influences the electronic structure of the obtained systems.A high photocatalytic activity was observed for systems containing iron,zinc,nickel and their oxides/hydroxides in the ultraviolet and visible ranges.     

新形势下大学生物理学术竞赛教学培训模式的探究

大学生物理学术竞赛是一项面对高校理工类大学生,以全面考查和培养学生的创新能力、自主学习能力、团队协助能力和交流表达能力等综合能力的全国性重要赛事.该赛事尽管已经成为国家教育中长期发展规划纲要与国家创新驱动发展战略纲要中大学生创新创业竞赛活动之一.然而,部分高校推行该项竞赛仍然面临着不少的问题,尤其是竞赛教学培训模式.文章将从高校理工科学生的学习认知、自主学习能力、学习兴趣3个方面进行初步分析,探索在新形势下的中国大学生物理学术竞赛教学培训模式并提出了具体的建设性意见.     

基于高光谱图像技术与迁移学习的水晶梨早期损伤检测

梨在储藏、包装和运输等过程中均可能发生不同程度的机械损伤,若不及时剔除损伤梨,损伤可能会逐渐严重而演变成腐烂,造成严重的经济损失。为建立一种梨早期损伤检测及损伤时间评估的快速、无损检测方法,采用高光谱图像结合迁移学习模型对损伤早期水晶梨进行识别。以无损伤、挤压损伤24 h和挤压损伤48 h的水晶梨为研究对象,应用高光谱成像系统采集样品的高光谱图像,共获取无损伤、挤压损伤24 h和挤压损伤48 h的水晶梨高光谱图像各80帧。对高光谱图像进行主成分分析,选择主成分图像4,5,6（PC4,PC5,PC6）作为检测水晶梨损伤的特征图像,将3个主成分图像拼接后进行数据扩充共得到无损伤、挤压损伤24 h和挤压损伤48 h的特征图像各160帧。按照9∶1比例划分样本训练集和测试集后,分别建立了支持向量机（SVM）、k-近邻（k-NN）和基于ResNet50网络的迁移学习损伤识别模型。SVM、k-NN和基于ResNet50网络的迁移学习模型对测试集样本总体识别准确率分别为83.33%,85.42%和93.75%,基于ResNet50网络的迁移学习模型识别效果最佳,其对测试集中无损伤、挤压损伤24 h和挤压损伤48 h的样本正确识别率分别达到100%,83%和95%。该研究结果表明,高光谱图像技术结合基于ResNet50网络的迁移学习模型可实现水晶梨早期损伤检测,并对损伤时间有较好的预测效果,且损伤时间越长,识别准确率越高。