Robust Amino-Functionalized Mesoporous Silica Hollow Spheres Templated by CO2 Bubbles

Hollow-structured mesoporous silica has wide applications in catalysis and drug delivery due to its high surface area, large hollow space, and short diffusion mesochannels. However, the synthesis of hollow structures usually requires sacrificial templates, leading to increased production costs and environmental problems. Here, for the first time, amino-functionalized mesoporous silica hollow spheres were synthesized by using CO₂ gaseous bubbles as templates. The assembly of anionic surfactants, co-structure directing agents, and inorganic silica precursors around CO₂ bubbles formed the mesoporous silica shells. The hollow silica spheres, 200–400 nm in size with 20–30 nm spherical shell thickness, had abundant amine groups on the surface of the mesopores, indicating excellent applications for CO₂ capture, Knoevenagel condensation reaction, and the controlled release of Drugs.     

REVIEW ON OPTIMIZATION OF ASTEROID CAPTURE ORBITS

小行星捕获对研究行星起源、地球生命来源、防御小行星撞击地球和开采行星矿产资源具有重要的意义。由于现有的推进器能力不足,小行星捕获任务中优化小行星捕获所需要的速度增量是任务成败的关键。本文分别从利用引力辅助轨道优化、连续小推力轨迹优化、小行星捕获任务轨道优化设计及小行星临时捕获等4 个方向介绍小行星捕获轨道优化方面国内外研究进展及现状。基于对上述研究现状的分析,尝试展望小行星捕获轨道优化研究的未来发展趋势。     

空间机器人捕获航天器后基于无源性理论的鲁棒镇定控制

研究了漂浮基空间机器人捕获非合作航天器过程对系统产生的冲击效应及其后联合体系统镇定运动的控制问题。为此,利用拉格朗日方法及牛顿-欧拉法分别获得了捕获前空间机器人及目标航天器的动力学模型;结合动量守恒定律、系统运动几何关系及力的传递规律,分析了捕获过程相互碰撞所产生的冲击效应,建立了捕获完成后两者联合体的系统动力学模型。在此基础上,针对同时存在不确定参数及外部扰动的联合体系统,设计了基于无源性理论的镇定运动神经网络H_∞鲁棒控制算法。本文提出的基于无源性理论设计的鲁棒控制算法具有良好的动态特性及较强的鲁棒性,可快速完成系统的镇定控制,实现轨迹的精确跟踪。系统数值模拟仿真验证了本文控制方案的正确性。     

Statistics of polymer capture by a nanopore: A Brownian dynamics simulation study

We investigate the statistics of polymer capture by a nanopore using Brownian dynamics simulations. It is found that when the velocity flux is greater than a critical velocity flux, the capture picture is a random selection process, otherwise it tends to a statistical process governed by energetic considerations. In addition, the chain ends capture probability decreases as the chain length increases and satisfies a power-law scaling of P0(N)~N-0.8.     

非衍生气相色谱法快速测定冰醋酸中的微量甲酸

冰醋酸是最重要的有机酸之一,甲酸是冰醋酸中的主要杂质,其含量的多少直接影响冰醋酸的质量。现行国内外标准方法是利用化学方法对冰醋酸中微量的甲酸进行测定,其操作步骤繁琐,费时费力,完成测定工作约需要几个工作日,无法满足贸易结算的快速测定的需要。目前微量甲酸一般采用衍生气相色谱法测定。对甲酸直接定量测定的方法有离子色谱法、气相色谱／质谱法（GC／MS）以及气相色谱／热导检测法（TCD）。本文利用电子捕获检测器（ECD）检测甲酸,避免了衍生化或者标记方法的繁琐及化学法费时费力的缺点,而且其灵敏度远远优于TCD和氢火焰离子化检测器（FID）,同时又克服了MS检测器不易定量的缺点,为进口冰醋酸的准确快速测定提供了技术保证。     

乙二醇溶剂热合成的CeO2的可逆氧化还原性及CO2捕获性能

利用乙二醇的还原性,采用乙二醇溶剂热法制备了表面具有丰富氧空穴的CeO₂-GST纳米晶,对其进行了X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱、原位H₂还原-O₂氧化循环和CO₂原位红外漫反射表征,并研究了其可逆氧化还原性及CO₂捕获性能. 结果表明,与CeO₂-nanorod和柠檬酸溶胶法合成的CeO₂-CA样品相比,CeO₂-GST纳米晶具有最好的可逆氧化还原性能和循环稳定性,同时在50 ℃下具有最好的CO₂吸附性能（149 μmol/g）. 利用原位红外漫反射光谱研究了CO₂在还原CeO₂表面的吸附情况,发现CO₂主要以双齿碳酸盐和桥连碳酸盐两种形式吸附在CeO₂表面,其中桥连碳酸盐物种不稳定,He吹扫可脱附. 此外,CO₂在CeO₂-nanorod上还会生成稳定的甲酸盐和单齿碳酸盐物种.     

Chemical Processes Involving 18-Crown-6-Ether in Activated Noncovalent Complexes with Protonated Peptides

These last decades, it has been widely assumed that 18-crown-6-ether (CE) plays a spectator role during the chemical processes occurring in isolated host-guest complexes between peptides or proteins and CE after activation in mass spectrometers. Our present experimental and theoretical results challenge this hypothesis by showing that CE can abstract a proton or a protonated molecule from protonated peptides after activation by collisions in argon or electron capture/transfer. Furthermore, thanks to comparison between experimental and calculated values of collision cross-sections, we demonstrate that CE can change binding site after electron transfer. We also propose detailed mechanisms for these processes.     

基于半刚性配体的柔性超微孔金属有机骨架的合成及其尺度选择性二氧化碳捕获

基于半刚性的配体3′,5′-di(1H-1,2,4-triazol-1-yl)-(1,1′-biphenyl)-3,5-dicarboxylic acid (H₂DTBDA)和硝酸钴制备了一个柔性超微孔的金属有机骨架{[Co(DTBDA)]·4H₂O}_n (FJI-H35),并对该材料的结构进行了系统的表征。FJI-H35活化以后可以发生自适应的结构转变,使得孔径从0.43 nm收缩到0.37 nm。气体吸附测试表明FJI-H35可以从氮气和甲烷中选择性捕获二氧化碳,具有很高的吸附选择性和相对低的吸附焓。突破实验进一步证实FJI-H35可以从二氧化碳/氮气(15∶85,V/V)和二氧化碳/甲烷(50∶50,V/V)混合气中高效选择性捕获二氧化碳。     

一种高精度的压缩域视频目标分割算法

该文提出了一种工作于MPEG压缩域的快速视频目标分割算法。该算法以从MPEG1/2码流中部分解码提取的特征为输入,提取P帧中的运动目标。针对一般的压缩域算法目标边界精度不高的特点,算法采用I帧和P帧中每个块的直流DCT系数和3个交流DCT系数,以及运动补偿信息,重建出P帧的原图像1/16大小的子图像,采用快速平均移聚类得到具有较高边界精度的亮度一致的区域;针对运动向量的噪声容易造成错误检测的缺点,算法结合聚类分析结果和运动块的分布,采用基于马尔可夫随机场的统计标号方法对目标和背景区域进行分类,得到每个P帧的目标掩模。该算法可以得到44子块的边界精度,对于CIF格式的码流,在Pentium IV 2GHz平台上可以达到每秒40帧的处理速度。     

预警卫星对弹道导弹航迹捕获算法

对弹道导弹目标捕获方法是空间预警系统的关键技术。该文通过对导弹推力加速度的分析,提出了目标在像平面的非线性运动模型。通过概率数据关联(PDA)求得等效的似然函数,利用Lagrange乘数法求得最佳的加权概率,使得对数似然比函数最大。结合量测的灰度信息,改善了其在低SNR情况下的检测性能。Monte-Carlo仿真验证了该方法的目标航迹检测性能和目标状态估计精度,仿真结果表明该方法在两方面都优于原有方法,适用于低SNR情况下预警卫星对弹道导弹目标捕获。