通过诱导局域电场和电子局域化协同碱性析氢（英文）

碱性析氢反应(HER)可将间歇性可再生能源转化为可存储的清洁能源,因而备受关注.然而,水解离速度缓慢以及H中间体(*H)吸附和解吸困难限制了碱性HER的进一步发展.目前,针对碱性电解水解离缓慢问题,通常采用调整电催化剂结构降低水分解热动力学能垒,以及改变三相界面微环境加速中间产物的扩散等方法来促进水分解进行.此外,可以通过调控活性位点电子结构来优化*H的吸脱附.但是采用单一的策略很难同时促进H₂O的解离和*H的吸脱附,难以获得令人满意的碱性HER性能.因此,探索一种能同时促进H₂O的解离和*H的吸脱附协同策略对提升碱性HER的性能至关重要.本文提出了一种协同策略,通过构建高曲率二硫化钴纳米针(CoS₂ NNs)和原子级铜(Cu)的掺杂分别实现诱导纳米尺度的局域电场和原子尺度的电子局域化,从而促进碱性HER的H₂O解离和*H吸脱附.首先,采用有限元法模拟和密度泛函理论计算,从理论上分别证实了纳米尺度局域电场可以加速H₂O解离以及原子尺度电子局域化可以促进*H吸附.受理论计算结果启...     

针尖增强拉曼散射原理及在科研和教学方面的进展

针尖增强拉曼散射技术是一种具有高灵敏、高空间分辨率的表征技术,作为非接触式无损检测系统,TERS已逐渐成为了许多学科领域的研究热点。本文介绍了TERS技术原理与金属针尖的特点,对TERS技术在物质和生命科学的研究进展进行了综述,并对TERS技术在教学科研与学科交叉方面的应用进行了分析,探讨了TERS技术在化学、物理、生物医学和学科教研融合方面的应用。这些研究进展为TERS技术在物质科学研究以及教育科研中的应用提供了重要的参考,有助于推动TERS技术进一步的发展和应用。     

方管V形辊矫直机压弯挠度设计

采用一种新型的V形辊矫直方式,基于矫直理论,对尺寸为22×22×3(mm3)紫铜方管的矫直曲率方程式进行了推导。计算出了V形辊的压弯挠度,为以后整机的设计提供了重要数据。     

利用高空间分辨针尖增强拉曼散射识别氮掺杂富勒烯催化的氧还原反应中间体（英文）

氮掺杂富勒烯(C₅₉N)催化剂在氢燃料电池的氧还原反应中表现出良好的活性.然而,C₅₉N上发生的氧还原反应路径的中间体和催化活性位点尚未被直接表征,阻碍了对C₅₉N催化剂在氧还原反应中活性增强机制的理解.本文通过在模拟计算中考虑空间限制等离子体的不均匀分布,从理论上提出高空间分辨针尖增强拉曼散射可以有效地识别C₅₉N上氧还原反应的不同中间体构型.通过调整聚焦的空间限制等离子体位置,氧还原反应中与O₂-C₅₉N相互作用有关联的振动模式可以被高空间分辨针尖增强拉曼散射光谱直接选择出来,并且得到增强.此外,选择出来的振动模式对应的高空间分辨针尖增强拉曼散射图像在吸附位点周围给出了拉曼热点,提供了氧还原反应在C₅₉N上催化活性位点的原位观测细节.这些发现为今后通过高分辨率高空间分辨针尖增强拉曼散射技术在分子尺度上探索催化系统提供了良好的参考.     

分子动力学在纳米摩擦学中的应用研究

应用分子动力学方法模拟铜针尖原子在其基体上的摩擦过程。针尖原子的受力和以下参数有关：温度、接触面积、滑动速度、随着温度的升高，摩擦力增大；接触面积增大，摩擦力增大；针尖为软针尖、滑动速度小于一定范围时，随着速度的增大，摩擦力逐渐增大，当超过该范围时，随着滑动速度的增大，摩擦力反而减小。     

钢筋混凝土双向压弯构件的截面承载力验算

对《混凝土结构设计规范》中双向偏。受压构件承载力的验算公式,不少文献都涉及了用应力叠加进行解释。但众所周知,在塑性阶段的极限承载力状态下应力叠加原理是不成立的。引进国外有关研究资料,对验算公式作出诠释。     

同步辐射聚焦镜压弯机构设计与面形误差分析

基于同步辐射聚焦镜的原理，对压弯机构进行设计，对压弯理论进行介绍, 并推导了压弯镜理论面形的计算过程；根据设计理论建立了基于柔性铰链的压弯机构的模型，并对压弯机构的参数进行计算，有效长度为84.9 mm，最大力矩为259.8×10-3 N·m。设计并校核了压弯机构，满足了压弯机构在材料力学上的要求；最后针对压弯镜存在的理论面型误差，通过对压弯镜进行有限元仿真得到模拟值，与理论值进行对比，分析了不同的因素对面型误差的影响。     

超分子聚合物刷PVP-Chol表面图案化及其力诱导的可逆结构转变

傅里叶变换红外（FT-IR）光谱、表面压力-分子面积（π-A）等温线和原子力显微镜（AFM）结果表明,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）与胆固醇分子（Chol）在溶液中和气/液界面上可通过氢键作用形成刷状的超分子聚合物PVP-Chol。当表面压力低于2.5 m N·m^-1时,界面膜主要由富含胆固醇的微区与PVP-Chol纳米纤维构成的微区共存。在相对较低的表面压力下（ < 2.5 m N·m^-1）,PVP-Chol微区形貌随界面膜压缩发生有序的变化：从最初的无规结构逐渐变为月牙形、心形和圆形结构;表面压超过2.5 m N·m^-1后,圆形的PVP-Chol微区最终消失并转变为少量的纤维聚集体结构。值得注意的是,在1.0 m N·m^-1之前,PVP-Chol纳米纤维高度随AFM成像过程中压电陶瓷外加电压的变化在1.8到4.3 nm之间出现了可逆转变,表明扫描探针针尖与样品之间的作用力可诱导超分子聚合物刷PVP-Chol发生从圆柱状到椭柱状的可逆结构转变。     

平面应力下薄壁管材连续矫直压弯量力学模型与数值解法

薄壁管材在连续矫直过程中,各矫直辊组的压弯量作为核心工艺参数直接决定了薄壁管材的矫直精度。而目前现场仍沿用经验图表结合人工经验和反复试矫对其进行估定,亟待建立针对性的压弯量数学模型以指导生产。为此从薄壁管材的结构特点和矫直辊系组成出发,构建了针对压弯量计算的简化悬臂结构模型,基于相关假设和弹塑性相关理论,分别确定了平面应力状态下弹性区和弹塑性区管材横截面的弯矩模型,运用虚功原理建立了矫直辊压弯量力学模型,并给出了数值计算方法,完成了程序开发。经有限元动态仿真试验证明了模型的正确性和适用性,通过对典型管材数据的计算绘制了一系列工艺参数曲线,得到管材轴线弯曲半径和压弯量随管材直径、壁厚和屈服极限的变化关系,为现场压弯量的调整提供理论依据。     

异形柱双向偏心受压正截面承载力分析及程序设计

为了充分利用房屋空间,使柱截面与墙面保持平直,形成了L形、T形、十字形等非矩型、工型柱,土建结构中称为异形柱,本对异形柱正截面承截力进行了分析,并设计了异形柱的正截面计算程序,提出了异形柱正截面配筋计算的有效方法。