1D/2D无机/有机异质结的构筑对可见光催化分解水产氢性能影响的综合实验设计

为使学生深入了解光催化等热点研究领域的学术前沿,掌握低维纳米复合材料的制备方法,设计了1D/2D无机/有机异质结的构筑对可见光催化分解水产氢性能影响的本科生综合实验。采用简单的混合煅烧法制备了1D纳米棒和2D纳米片异质结,该异质结的致密界面显著促进了光生电荷分离,最终使其光催化分解水产氢速率大幅度提高。该实验设计的综合性较强,基础知识与实验结果紧密结合,有利于激发学生的创新思维,培养学生的综合实验素养。     

主动隔振平台的低频微振动测量研究

阐述了气垫式隔振平台的主动隔振关键技术之一的低频微振动测量问题,着重分析了压电传感器在低频、微幅测量的条件下电荷变换单元的电路参数,并介绍了实际研究结果及其在主动隔振系统中的使用效果．     

SiC对水泥基材料传热效率及力学性能的影响

为了提高地暖系统(FHS)的传热效率以减小供暖能耗,采用不同掺量的SiC作为高导热掺合料制备FHS回填层复合水泥基材料(CCMs),并通过微观结构分析、热稳定性、抗压/抗折强度、导热系数测试以及室内水浴传热试验表征CCMs的力学性能与热性能。研究结果表明：SiC具有锋利的棱角以及光滑的表面纹理,被水化体系包裹后,其结构完整性以及分散性较好,不发生新的化学反应;随着SiC掺量的增加,在CCMs的水化体系中出现更多的大孔隙与界面过渡薄弱区域,且CCMs的水化受抑制程度也随之增强,同时,抗压/抗折强度均呈现先增大后降低的趋势;SiC的引入对CCMs的热稳定性以及导热性能具有积极作用,导热系数最大可提高140.8%,并使热损失率减小约6%;水浴传热模拟结果也证实,SiC掺量越高则上述作用越强,计算的传热效率最大可提高23.6%。     

金等离子体中7离子系统(Au47+～Au53+)的电荷态分布及其解析函数关系

根据扩展的相对论多组态Dirac-Fock理论计算得到的Au47 ~Au53 离子的平均离子寿命、能级能量和能级简并度,计算了各离子的电离速率常数、复合速率常数和配分函数,并由此得到了离子间的电离-复合平衡常数.基于这些数据,利用电离复合动力学方法研究了金等离子体内7离子系统在一定电子温度和电子密度下的电荷态分布和平均离化度.并给出了Au47 ~Au53 的离子丰度与电子温度和电子密度的函数关系.     

太根及其有机杂质识别与表征研究

为了精确识别与表征太根(二缩三乙二醇二硝酸酯)及其有机杂质,首先采用FT-ICR-MS及NMR对太根的结构进行了精确表征,测得太根加和离子峰质荷比相对误差低至2ppm以内;然后通过GC-MS对太根中的有机杂质进行分离与识别,初步判断有机杂质为地根(一缩二乙二醇二硝酸酯)和乙二醇二硝酸酯,且杂质含量约为0.2%左右;最后利用~1H NMR进一步验证了上述有机杂质。综上,本研究建立的分析方法可用于太根及其有机杂质的精确识别与表征。     

活性氧响应的新型阳离子共聚物构建及其基因递送性能研究

引入快速、主动释放基因的机制是提升非病毒基因递送效率的关键. 本研究以2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)与(2-丙烯酰基)乙基(硼酸苄基)二乙基溴化铵(BD)为单体, 基于可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)反应制备具有活性氧响应性质的聚阳离子嵌段共聚物pM-pBD. 通过静电作用, 阳离子共聚物pM-pBD能够与带负电荷的DNA以分子自组装的方式形成纳米复合物. 其中, 阳离子pBD片段具有活性氧触发电荷反转的特性, 因此, 有助于获得活性氧触发的静电组装复合体结构解离, 从而实现可控基因释放的功能. 理化表征结果表明, pM-pBD与质粒DNA静电复合后能够形成粒径约为99.1 nm, ζ电位约为+13.8 mV, 显微形貌近似球形的纳米复合物. 在加入促过氧化氢产生的抗坏血酸后, 上述pM-pBD基因递送系统的转染效率得到了显著的提升. 因此, 本研究创制的pM-pBD为基因递送系统的可控释放提供了新的解决方案.     

Sr2 CeO4电荷迁移发光的光谱结构规律研究

利用高温固相反应法分别合成了不同物相形成机理的Sr2CeO4，Sr2CeO4：Ca^2 和Sr2CeO4：Ba^2 样品，并对其光谱特性进行了研究．结果发现，对于由SrO和CeO2直接反应生成的Sr2CeO4(Ⅰ)，激发主峰位于256nm左右；而对于SrCeO4和SrO反应生成的Sr2CeO4(Ⅱ)，激发主峰位于279nm左右．在Sr2CeO4(Ⅰ)中掺入Ca^2 ，其激发光谱随着Ca^2 离子浓度的增加逐渐接近于Sr2CeO4(Ⅱ)的激发光谱．激发主峰带应属于CeO6八面体终端Ce^4 -O^2-键的电荷迁移带．对于激发光谱中340nm左右的弱激发峰，其峰值波长不受形成机理及Ca^2 掺杂的影响，只是其强度随着激发主峰的红移而增加，它可能属于CeO6八面体平面上Ce^4 -O^2-键的电荷迁移带．形成机理及Ca^2 掺杂对发射光谱没有影响．Ca^2 在Sr2CeO4(Ⅱ)与Ba^2 在Sr2CeO4(Ⅰ)和(Ⅱ)中均难于替代Sr^2 的位置．     

地源热泵岩土体初始温度确定方法的实例分析

埋设温度传感器与岩土热响应试验是获取地源热泵换热器设计参数—岩土体初始温度的常用方法,然而埋设温度传感器与岩土热响应试验往往受资金、时间、施工条件等的限制。本文以信阳南湖林语地源热泵系统工程为例,通过理论分析计算其岩土体初始温度,并与用岩土热响应试验与埋设温度传感器所测得的岩土体初始温度作对比分析,结果表明理论计算的结果与埋设温度传感器和岩土热响应试验所得成果相差不超过5%。     

空气源热泵-地埋管换热系统蓄热性能研究

对于热负荷占优的寒冷地区,土壤源热泵系统长期运行使得土壤温度逐年降低,非采暖季利用空气源热泵为地埋管换热系统进行蓄热可有效地解决土壤热平衡问题。以实际工程为支撑,对空气源热泵-地埋管换热系统进行蓄热性能测试,结果表明：系统平均制热量可达到空气源热泵额定制热量的2.17倍,系统平均能效比为7.2,地埋管循环介质平均温差为4.5 ℃,系统运行稳定。基于TRNSYS软件对蓄热过程进行模拟,结合实验数据验证模型正确性,结果表明：经蓄热后土壤温度从初始的15.8 ℃上升至16.4 ℃。蓄热期间,采用多目标优化法得到空气源热泵蓄热系统全天运行时最优工况：循环水泵总流量为100 m3/h、空气源热泵总额定制热量为723.7 kW,在此工况下土壤目标温升为3.0 ℃时,系统能耗为474 820.0 kWh,增加的蓄热运行费用为3.96元/m2。与传统热源燃煤、燃气、热电联产蓄热方式相比,空气源热泵蓄热系统的能源与环境效益显著。     

油气管网与电网的地磁暴干扰机理比较研究

地磁暴是由太阳风暴冲击地球磁层引起的地磁场剧烈扰动。地磁暴会对地面人工技术系统形成危害,威胁技术系统的安全;其中,规模庞大的油气管网和电网最容易受到影响。首次对油气管道和电网的地磁暴干扰机理进行了深入的比较研究,获得了重要研究结论。电网与油气管网地磁暴效应都起源于空间天气对地球磁层-电离层的影响,作用于特定对象上由不同作用原理产生不同干扰。油气管网主要产生PSP及GIC,而电网仅有GIC的影响。根据作用原理不同,二者建模计算各异。通过分析特定事件、原理分析以及建模计算,对油气管道和电网地磁暴的干扰机理进行比较研究,首次阐明油气管网地磁暴干扰机理,为油气管网地磁暴效应特征研究以及地磁暴灾害防治提供了重要依据。