三硝基苯-对位取代苯酚负离子荷移复合物从头算研究

运用G94W量子化学程序,在HF/3-21G基组水平上对三硝基苯-对位取代苯酚(取代基:CH~3O-,CH~3-,Cl-)负离子的电荷转移复合物进行从头计算。把电荷转移复合物看成一个超分子,研究该系列复合物的稳定性、电荷转移及几何构型等规律。计算结果表明,苯酚负离子供电中心O沿一倾角指向三硝基苯中的任意相邻两个硝基之间的C位置上,复合物的稳定性按对位取代苯酚取代基CH~3O-,CH~3-,Cl-的次序减小,与实验规律相一致。计算结果还表明,形成该系列复合物具有明显的电荷转移,其稳定性与电荷转移量有关等。     

Basics of optical force

Light possesses momentum, and hence, force is exerted on materials if they absorb and/or scatter light. Laser techniques that use optical forces are currently attracting considerable attention. Optical manipulation for trapping, transporting small particles, and measuring the interparticle force is a representative technique. In addition, photoinduced force microscopy is a promising scanning type of microscopy using optical force. Optical force techniques have recently been used in various fields of research, such as molecular bioscience, organic photochemistry, materials engineering, and molecular fluid dynamics. In these techniques, several types of optical forces such as scattering, absorption, and gradient forces play their respective roles. In this article, we summarize the basics of optical forces and present their elementary expressions for using simplified models of light and matter systems. This will help the readers of this Special Issue to understand how different types of forces are distinguished in the basic expressions used for analyzing the optical force phenomena that appear depending on the light geometry and matter systems. After observing simplified cases of scattering and absorption forces, we introduce general formulae for the optical force and then discuss how different components appear in particular cases of laser geometry and materials.     

可见光辐射下富勒烯[60]–氧化铁复合催化剂的制备及光芬顿法降解有机污染物研究（英文）

采用简单的可升级的化学浸渍法,将Fe_2O_3掺杂到富勒烯[60](C_(60))上,制得C_(60)-Fe_2O_3纳米复合材料.采用了粉末X射线衍射、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜、高分辨透射电镜、紫外-可见吸收光谱、拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱,对其进行了表征.结果发现,XPS数据中,Fe2p_(3/2)和Fe2p_(1/2)的XPS特征峰分别位于结合能710.9和724.1 eV处,对应Fe_2O_3的Fe~(3+).富勒烯颗粒均匀分散在Fe_2O_3纳米颗粒表面,Fe_2O_3纳米颗粒的平均尺寸大约为20–30 nm;Fe_2O_3对于可见光只有微弱的吸收,而制备出的C_(60)-Fe_2O_3纳米复合材料对于可见光有较强的吸收响应.本文将C_(60)-Fe_2O_3纳米复合光催化材料用于光催化降解50 mL,20mg/l MB和50 mL,10 mg/L苯酚实验.结果发现,在双氧水存在下和可见光(420 nm)辐射条件下,C_(60)-Fe_2O_3对上述有机污染物均有较好的降解效果.通过测定上述有机物的削减程度,评估了C_(60)-Fe_2O_3催化剂的光催化活性,通过改变实验条件,得到可见光/C_(60)-Fe_2O_3/双氧水体系的最佳光催化降解条件:在pH值为3.06~10.34的范围内,投加0.02 g催化剂,5 mol/L双氧水.结果表明,在最佳条件下,亚甲基蓝在80min内脱色率能达到98.9%,矿化率能达到71%.浸出实验的结果表明,C_(60)-Fe_2O_3复合光催化剂中的铁浸出量可以忽略不计.经过5次循环使用后,C_(60)-Fe_2O_3复合光催化剂仍具有较高的光催化活性.为了进一步验证C_(60)-Fe_2O_3复合光催化剂的应用广泛性,本文在可见光/C_(60)-Fe_2O_3/双氧水体系下,开展了降解RhB,MO和苯酚的试验,结果发现,该催化剂它们也具有高的降解效果.机理研究发现,C_(60)-Fe_2O_3复合光催化剂的高效催化能力可归因于C_(60)和Fe_2O_3的协同效应:在可见光辐射下,由于C_(60)具有独特的光敏性特征,能够接收电子并把它们转移到Fe_2O_3的Fe3d轨道,并通过一系列反应,达到Fe~(3+)/Fe~(2+)循环平衡.利用活性组分捕集实验,对光催化反应过程中的主要活性氧化剂进行了区分.结果表明,羟基自由基在整个过程中发挥了最主要的作用.     

Flow injection hydride generation electrothermal atomic absorption spectrometric determination of toxicologically relevant arsenic in urine

Analytical procedure for the determination of toxicologically relevant arsenic (the sum of arsenite, arsenate, monomethylarsonate and dimethylarsinate) in urine by flow injection hydride generation and collection of generated inorganic and methylated hydrides on an integrated platform of a transverse-heated graphite atomizer for electrothermal atomic absorption spectrometric determination (ETAAS) is elaborated. Platforms are pre-treated with 2.7 μmol of zirconium and then with 0.10 μmol of iridium which serve both as an efficient hydride sequestration medium and permanent chemical modifier. Arsine, monomethylarsine and dimethylarsine are generated from diluted urine samples (10–25-fold) in the presence of 50 mmol L⁻¹ hydrochloric acid and 70 mmol L⁻¹ l-cysteine. Collection, pyrolysis and atomization temperatures are 450, 500, 2100 and 2150 °C, respectively. The characteristic mass, characteristic concentration and limit of detection (3σ) are 39 pg, 0.078 μg L⁻¹ and 0.038 μg L⁻¹ As, respectively. The limits of detection in urine are ca. 0.4 and 1 μg L⁻¹ with 10- and 25-fold dilutions. The sample throughput rate is 25 h⁻¹. Applications to several urine CRMs are given.     

第一性原理研究MgZn2相的电子结构及磁性质

运用密度泛函理论的第一性原理计算分析了MgZn₂相的电子结构及相关磁性质。能带结构和态密度分析表明Zn4s和Zn4p轨道、Mg3s和Mg3p轨道分别发生sp态杂化,然后杂化态之间相互作用而形成Zn-Mg键;Mulliken布居分布计算显示:Zn₁-Mg(Zn₁是处于晶格边缘的Zn原子)和Zn₂-Mg(Zn₂是处于晶格内部的Zn原子)电子云重叠布居数接近0,电子密度分析显示Zn-Mg之间电子密度分布具有明显的定域性。结合上述结果与Zn、Mg原子的电负性差异,确定Zn-Mg键为极性共价键。分态密度(PDOS)分析显示,Zn₁-Mg键和Zn₂-Mg键的差异主要表现在Zn₂4s轨道在-10~-6 eV区域对成键的贡献度高于Zn₁4s轨道,而Zn₁4s轨道在2~5 eV区域对成键的贡献度高于Zn₂4s轨道。进一步对MgZn₂的积分自旋态密度和磁矩计算表明:MgZn₂磁性质表现为顺磁性,其磁性主要来源于Zn₁-Mg键中的2个自旋相同的未配对电子;MgZn₂的顺磁性特性将使Al-Zn-Mg-Cu(7xxx系)高强铝合金产生磁致塑性效应。     

离子交换-原子捕集-火焰原子吸收光谱法测定水中的超痕量镍

在文中所述条件下,镍的原子捕集灵敏度较常规法高320倍,即在离子交换法浓缩仅40倍的情况下,可使镍的测定灵敏度提高12800倍,从而成功实现了ppt级超痕量镍的测定。     

CaS：Ce，Sm的制备及性能表征

采用碳还原法制备了CaS：Ce，Sm样品，并研究了反应机理、还原原理以及灼烧温度对CaS晶格形成和光激励发光的影响。样品的XRD测试表明，采用碳还原法制备的CaS：Ce，Sm样品，具有纯CaS的面心立方结构，晶格常数a=0.569 4 nm，样品的激发光谱是峰值分别位于295 nm和461 nm的宽带谱，样品的荧光光谱是峰值位于503 nm、560 nm、600 nm和655 nm带谱，光激励发光光谱是峰值分别位于500 nm，565 nm和605 nm的宽带谱，光激励激发光谱是峰值位于1 150 nm的宽带谱。     

高分子溶液壁湍流减阻机理的TRPIV实验研究

利用高时间分辨率粒子图像测速技术(TRPIV)对回流式水槽中低浓度高分子溶液壁湍流的减阻机理进行实验研究。通过对比分析高分子溶液和纯水平板湍流边界层在相同来流速度下的平均速度剖面、湍流强度和雷诺应力,发现高分子溶液的壁面摩擦阻力减小了21.77%,并且其缓冲层增厚,按对数律外移,雷诺应力减小;高分子聚合物主要在近壁区起到抑制湍流脉动的作用,而在主流区的作用不太明显。用流向局部平均多尺度速度结构函数和相干结构条件采样方法,检测并对比了高分子溶液和水的壁湍流相干结构“喷射”和“扫掠”事件中的脉动速度、展向涡量、雷诺应力等物理量的二维拓扑形态,发现高分子溶液近壁区相干结构在猝发时的脉动速度减小,涡量受到抑制,雷诺应力明显减小,说明高分子溶液湍流近壁区相干结构“喷射”和“扫掠”的强度变弱,猝发频率降低,动量和能量的输运减弱,揭示出高分子溶液减阻的重要机理。     

柔性壁面湍流边界层相干结构控制的实验研究

本文利用热膜测速技术对刚性壁面和柔性壁面湍流边界层的流向速度分量进行了实验测量,首先研究了柔性壁面对平均速度分布和湍流度分布的影响,结果表明:柔性壁面的边界层速度分布在对数律层向上有所平移,缓冲层加厚,具有一般的壁面减阻特征;而柔性壁的湍流度比刚性壁的湍流度要低,分布也更为平坦。然后综合运用自相关法和条件采样技术研究了湍流近壁区的相干结构,结果表明:刚性壁自相关曲线的第二峰值出现的时间比柔性壁的短,柔性壁的猝发频率比刚性壁的低许多。实验结果表明柔性壁面具有一定的减阻作用。     

具扰动项的L—R型迁移方程的谱问题

本文在Lp（1≤P〈＋∞）空间上,研究了种群细胞增生中一类具扰动项的L—R模型,证明了这类模型相应的迁移算子生成半群的Dyson—Phillips展式的9阶余项R9（t）在L1空间上是弱紧和在Lp（1〈P〈＋∞）空间上是紧的,从而获得了该迁移算子的谱在右半平面上仅由有限个具有限代数重数的离散本征值组成及该迁移方程解的渐近稳定性等结果．