微波瑞利散射法测定空气电火花激波等离子体射流的时变电子密度

大气压空气电火花激波等离子体射流的电子密度在亚微秒时间尺度上瞬变,其电子密度的测定很难.基于微波瑞利散射原理,本文测量了空气电火花冲击波流注放电等离子体射流的时变电子密度.实验结果表明:测量系统的标定参数A为1.04 × 105 V·Ω·m–2;空气流注放电等离子体射流的电子密度与等离子体射流的半径和长度有关,结合高速放电影像展示的等离子体射流的等效半径和等效长度,测定的电子密度在1020 m–3的量级,且随时间先快速增长至峰值再成指数衰减.此外,本文还探讨了等离子体射流的不同等效尺度对测定结果的影响;分析结果表明,采用时变等效半径和时变等效长度的计算结果最有效,且第1个快速波峰是由光电离的电离波导致的.     

气力提升系统气液两相流数值模拟分析

污水处理、油田采油、液态金属冷却反应堆和磁流体动力转换器等领域采用气力提升系统有其显著优势.由于不同液体介质与气体介质密度对气力提升系统性能影响较大,因此本文基于Fluent仿真软件,采用欧拉模型、k-ω剪切应力输运湍流模型数值模拟了氮气-水、氮气-煤油、氮气-水银及空气-水、氩气-水、氮气-水下气力提升系统内气液两相流动行为,分析了系统稳定时提升立管内气相体积分数、提升液体流量、提升效率、提升管出口处液体径向速度的变化规律.研究结果表明:1)氮气-水、氮气-煤油、氮气-水银系统中,提升管内液体介质密度越大,提升管内气相体积分数越小、提升液体流量越大、提升效率越高;2)空气-水、氩气-水、氮气-水系统中,提升管内气体介质密度越大,提升管内气相体积分数越小、提升液体流量越大、提升效率峰值越小;3)提升管出口处提升液体径向速度随气体充入量的不断增加而整体波动升高,最终管轴中心附近液体速度较大,管壁附近液体速度较小.本文研究成果为污水处理、气举采油、液态重金属冷却核反应堆和磁流体动力转换器等应用领域的气力提升技术的优化提供科学的理论基础.     

聚氯乙烯／线性低密度聚乙烯共混体系的相容性

用动态力学分析（ＤＭＡ）和傅利叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）研究了氢化聚丁二烯－ｂ－聚甲基丙烯酸甲酯（ＨＰＢＤ－ｂ－ＰＭＭＡ）共聚物增容剂对聚氯乙烯（ＰＶＣ）与线性低密度聚乙烯（ＬＬＤＰＥ）共混体系的增容作用．增容剂使共混物中两相的玻璃化温度发生变化，说明其相容性增加．ＦＴＩＲ的结果表明，增容剂中羰基与ＰＶＣ的α氢形成氢键，使ＣＯ，Ｈ─Ｃ及Ｃ─Ｃｌ的振动频率变化，峰形加宽．     

高密度聚乙烯与乙烯丙烯辛烯－1共聚物共混体系的相容性

用ＤＳＣ和ＷＡＸＤ方法研究了高密度聚乙烯／聚（乙烯丙烯辛烯－１）（ＨＤＰＥ／ＥＰＯ）共混体系的结晶性能。共混物的ＤＳＣ曲线皆呈单峰，表明共混体系形成了共晶。晶胞参数ａ及结晶度随共混物组成而变，进一步证明ＨＤＰＥ／ＥＰＯ共混体系的相容性．     

Particle number density and velocity distributions in laser plumes

A time-of-flight mass spectrometer with electron impact ionization facility was used in investigations of the laser plume structure. Densities and velocity distributions of positively charged and neutral species were measured 12 cm downstream of the target. Velocities of particles in a plume were measured by the retarding potential method. The combination of a skimmer and declining electric field was used to suppress the influence of charged particles during the measurement of the neutral component parameters. In the case of YBaCuO ceramic laser ablation, a strong variation of the laser-induced plume composition was observed from its head to its tail. It seems to be accounted for by the difference of the starting (phase transition) temperatures of various layers of a plume. Ions detected mainly in the head of a plume were followed by atoms, molecules and clusters in inverse succession to their appearance in the plume under the light intensity increase. The characteristic of the number density dependence upon the laser spot diameter make it clear that most of the molecules BaO and YO are the direct product of ablation. In contrast, the detected clusters with masses up to 2000 amu are the product of condensation in the expanding plume under the conditions of the experiments.     

密度泛函理论下的分子总体电负性与调和平均电负性的关系

根据密度泛函理论定义的有效原子电负性，讨论了分子中总体电负性与调和平均电负性之间的关系，得到了调和平均电负性非常接近于总体电负性的结论，同时，说明了两者相似的原因，并对一系列分子给出了它们的数值比较．     

Quantum chemical study on the abstraction reaction of alkylidenegermylene with oxirane and thiirane

The mechanisms of theion reaction of alkylidenegermylene with oxirane and thiirane have been characterized detail in using density functional theory, as well as ab initio method, including geometry optimization and vibrational analysis for the involved stationary points on the potential energy surface. Energies were calculated by CCSD(T)/6-311G(d)//B3LYP/6-311G(d,p) method for the involved conformations. The results show that the reaction pathways for both reactions consist of two ways: (1) the reactants can yield bent products (P1; P4) by syn-isomers; (2) the reactants can also yield three-membered products (P2; P5) by anti-isomers, which then further react with oxirane and thiirane to form the ultimate products (P3-1, P3-2; P6). Furthermore, a comparison with alkylidenecarbene, oxirane, and thiirane was done.     

LiNi0.5Co0.5O2体系的结构稳定化作用和独立充放电机理

为了解释锂离子二次电池正极材料LiNi_0.5Co_0.5O₂具有的优良充放电循环性能和高比容量特征，采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法对LiNi_0.5Co_0.5O₂和LiNiO₂的相关特性进行了研究。结果表明LiNi_0.5Co_0.5O₂的结构稳定性优于LiNiO₂的原因在于充放电过程中体系中Ni、Co离子交替存在的价电子构型t_2g⁶e_g⁰。依据LiNi_0.5Co_0.5O₂体系中Ni离子和Co离子相互独立的电极反应提出了适用于LiNi_xCo_1-xO₂(0≤x≤1)体系的独立充放电机理(0.2C、3.0～4.2 V vs Li⁺/Li)，并得到实验的证实。     

苯乙烯基吡啶类化合物几何结构与光谱的理论研究

采用量子化学密度泛函理论(DFT)方法分别在B3LYP/6-31G*, 6-31G**, 6-31＋G*水平上对苯乙烯基吡啶类化合物进行计算研究. 通过在相同水平下的振动频率分析发现苯乙烯基吡啶类化合物具有C₁对称性, 酯基的碳氧原子与苯环形成不同的离域大π键, 空间位阻和共轭效应使得两苯环处于两个不同平面, 二面角在60°与62°之间. 使用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法计算第一激发态的电子垂直跃迁能, 得到最大吸收波长λ_max. 计算结果表明末端烷基链的长度对该类化合物的几何结构与振动光谱、电子光谱无影响.     

铝镁混合金属氢氧化物溶胶阴离子交换性能研究

本文研究了电解质对铝镁混合金属氢氧化物（Ａｌ－ＭｇＭＭＨ）溶胶粒子中Ｃｌ－和ＯＨ－的阴离子交换性能。在所研究的电解质ＮａＮＯ３，ＨＣＯＯＮａ，ＣＨ３ＣＯＯＮａ，Ｎａ２ＣＯ３，Ｎａ２ＳＯ４和Ｎａ３ＰＯ４中，发现高价阴离子的交换能力大于低价阴离子的交换能力，无机阴离子的交换能力大于有机阴离子的交换能力。所研究Ａｌ－ＭｇＭＭＨ溶胶粒子的阴离子交换容量为２．８２ｍｍｏｌ／ｇ，比粘土粒子的阳离子交换容量大得多。