生物法制备2,3-丁二醇的最新进展

2,3-丁二醇及其衍生物作为重要的液体燃料和化工原料,具有广阔的工业应用前景。高效、经济的2,3-丁二醇生物制备方法,对我国低碳经济和循环经济的建设具有重要的促进作用。针对近三年间生物法制备2,3-丁二醇领域的最新研究成果,本文综述了当前国内外学者在该领域研究的热点,即关键基因和酶的鉴定、新菌种的开发和代谢工程改造、同步糖化和共培养等发酵条件的优化、耦合工艺等分离纯化技术改进等。使用非致病的高产单一2,3-丁二醇手性异构体的代谢工程菌株,作为细胞炼制工厂,利用廉价的非粮原料作底物,采用经济、简单、环保的分离纯化方式,是2,3-丁二醇产业化发展的可靠保障。     

Relative Energy Shift of a Two-Level Atom in a Cylindrical Spacetime

We investigate the evolution dynamics of a two-level atom system interacting with the massless scalar field in a Cylindrical spacetime. We find that both the energy shifts of ground state and excited state can be separated into two parts due to the vacuum fluctuations. One is the corresponding energy shift for a rest atom in four-dimensional Minkowski space without spatial compactification, the other is just the modification of the spatial compactified periodic length. It will reveal that the influence of the presence of one spatial compactified dimension can not be neglected in Lamb shift as the relative energy level shift of an atom.     

高强度聚乙烯醇水凝胶微球的制备

以三氯甲烷/丙酮为凝固液, 用高压静电技术制备了高强度、物理交联的聚乙烯醇(PVA)水凝胶微球. 研究了凝固液组成、PVA溶液浓度、温度和湿度、电场强度、进样速度及微球冷冻次数等对PVA微球的形貌、粒径和强度的影响. 结果表明, 采用常压水蒸气控制PVA溶液温度与湿度的高压静电技术, 可克服高浓度PVA溶液在强电场下出现微丝现象, 形成的水凝胶微球具有强度高、粒径在一定范围内可控的特点.     

先进超导导体测试装置设计分析

针对聚变工程大型超导导体样品在高场下的性能测试需求,设计了内径0.6m、磁场13T的背景磁体系统。磁体系统由6层12个分离式超导线圈组成,线圈采用常规的螺线管结构,由外至内分别使用NbTi、Nb₃Sn和YBCO三种超导材料绕制而成;在直径500mm的测试区域范围内产生最高达13.22T的背景磁场,均匀性不低于95%。介绍了磁体线圈主要设计参数,用有限元软件完成电磁、结构分析。结果表明,设计合理可靠,能够满足导体测试装置的需求。     

Non-Markovian Master Equation for Distant Resonators Embedded in a One-Dimensional Waveguide

We develop a master equation approach to describe the dynamics of distant resonators coupled through a one-dimensional waveguide. Our method takes into account the back-actions of the reservoirs, and enables us to calculate the exact dynamics of the complete system at all times. We show that such system can cause nonexponential and long-lived photon decay due to the existence of a relaxation effect. The physical origin of non-Markovianity in our model system is the finite propagation speed resulting in time delays in communication between the nodes, and strong decay rate of the emitters into the waveguide. When the distance satisfies the standing wave condition, we find that when the time delay is increased, the dark modes formation is no longer perfect, and the average photon number of dark mode decreases in steady time limit.     

聚L-谷氨酸可注射水凝胶的制备及性能

通过活化改性聚L-谷氨酸（PLGA）制备酰肼化PLGA（PLGA-ADH）和3-氨基-1,2-丙二醇改性的PLGA（PLGA-OH）,PLGA-OH经高碘酸钠氧化制得醛基化PLGA（PLGA-CHO）,以PLGA-ADH和PLGA-CHO为前驱体,通过席夫碱交联反应构建了PLGA可注射水凝胶.研究了酰肼化和醛基化改性前后PLGA的结构变化,考察了固含量对水凝胶成胶时间、溶胀行为、机械性能、体外降解性能、药物释放行为及微观形貌等的影响,并进行了初步的细胞培养实验及裸鼠皮下注射成胶实验.结果表明,该PLGA可注射水凝胶在组织工程领域具有良好的应用前景.     

二维原子晶体的低电压扫描透射电子显微学研究

二维原子晶体材料,如石墨烯和过渡金属硫族化合物等,具有不同于其块体的独特性能,有望在二维半导体器件中得到广泛应用.晶体中的结构缺陷对材料的物理化学性能有直接的影响,因此研究结构缺陷和局域物性之间的关联是当前二维原子晶体研究中的重要内容,需要高空间分辨率的结构研究手段.由于绝大部分二维原子晶体在高能量高剂量的电子束辐照下容易发生结构损伤,利用电子显微方法对二维原子晶体缺陷的研究面临诸多挑战.低电压球差校正扫描透射电子显微(STEM)技术的发展,一个主要目标就是希望在不损伤结构的前提下对二维原子晶体的本征结构缺陷进行研究.在STEM下,多种不同的信号能够被同步采集,包括原子序数衬度高分辨像和电子能量损失谱等,是表征二维原子晶体缺陷的有力工具,不但能对材料的本征结构进行单原子尺度的成像和能谱分析,还能记录材料结构的动态变化.通过调节电子束加速电压和电子辐照剂量,扫描透射电子显微镜也可以作为电子刻蚀二维原子晶体材料的平台,用于加工新型纳米结构以及探索新型二维原子晶体的原位制备.本综述主要以本课题组在石墨烯和二维过渡金属硫族化合物体系的研究为例,介绍低电压扫描透射电子显微学在二维原子晶体材料研究中的实际应用.     

在电子传输层中添加PVK提高钙钛矿太阳能电池的性能

为了探究PVK对倒置平面异质结钙钛矿太阳能电池电子传输层的影响,向电子传输层PCBM中添加了一种富电子的聚乙烯基咔唑(PVK).采用原子力显微镜、PL光谱对薄膜进行了表征.实验结果表明:少量PVK的添加提高了覆盖在钙钛矿薄膜上PCBM层的平整度.当PVK的添加质量分数为4%时得到最佳器件效率,相比于纯PCBM作为电子传输层的器件,器件效率由(5.11±0.14)% 提升到(9.08±0.46)%.当PVK的添加质量分数大于4%时,粗糙度又趋于变大.PL光谱显示,少量PVK的加入使钙钛矿/电子传输层薄膜的PL强度降低,并使PL峰蓝移.研究表明:向PCBM中掺杂适量PVK能够改善钙钛矿/电子传输层/Al的界面接触,减少漏电流,并能够减少钙钛矿表面陷阱和晶界缺陷,减少电荷复合,从而提高了器件性能.     

双肋式T形梁力学性能的理论分析

以能量变分原理为基础,考虑了剪滞翘曲应力自平衡条件、剪力滞后和剪切变形等因素,建立了双肋式T形梁广义位移的控制微分方程和自然边界条件,获得了相应广义位移的闭合解.进而以算例为基础讨论了自平衡条件、剪力滞后和剪切变形等因素对双肋式T形梁正应力和挠度的贡献.解析解与有限元数值解吻合更好,说明了本文方法的有效性.     

高精度单晶硅挠性摆式加速度计组件的工程化实现

针对单晶硅挠性摆式加速度计的高精度工程化应用需求,设计了加速度计组件及温控系统。针对大多数温控系统工作时的瞬时电流较大问题,设计了一种带抽头的加热片,将温控分为粗温控和精温控两个阶段,不同阶段采用不同的加热电阻。测试结果表明,设定目标温度为60℃,当外界环境温度从5℃到55℃变化时,温控系统到温时间小于15 min,控温精度小于±0.1℃,精温控时的最大电流为粗温控时的33.4%。连续15天通电实验表明,该组件的加速度计刻度系数K1稳定性小于10×10~(-6),偏值K0稳定性小于10μg,满足各类高精度、工程化的应用需求。