柔性PDA薄膜阵列用于双模光学检测VOC标志物气体

本研究以亲油性的双面胶作为基底,利用滴涂二乙炔单体结合紫外光聚合来制备均匀的聚二乙炔(PDA)薄膜,通过荧光和颜色两种信号变化模式(即"双模光学检测")研究了PDA薄膜对VOC气体的响应性,发现制备的PDA薄膜在2 min内就可以实现明显的荧光和颜色变化,有效解决了目前PDA薄膜在VOC气体检测方面存在响应速度慢、薄膜均一性差等问题.此外,为解决单一PDA薄膜的交叉响应性问题,本研究制备了四种不同的基于双面胶基底的PDA薄膜,并将制备的4种PDA薄膜集成到一片PDMS薄膜基底上来构建柔性的传感阵列,利用阵列的颜色变化结合模式识别技术,实现了对8种VOC气体的快速、灵敏区分.进一步将制备的PDA薄膜阵列用于健康人、模拟糖尿病及肾病患者呼出气体中VOC标志物的辨别和分析研究,发现可以将三类人的呼出气体清晰地区分,说明了该阵列在呼气疾病诊断中的应用前景.与目前报道的PDA薄膜阵列相比,本研究中基于双面胶基底的PDA薄膜阵列具有气体响应速度快、灵敏性高、柔韧性好、制备工艺简单、成本低、易于大规模制备等优点,有望用于实VOC气体检测研究中.     

ELASTO-PLASTIC COUPLED ANALYSIS OF BURIED STRUCTURE AND SOIL MEDIUM BY PERTURBATIONAL SEMI-ANALYTIC METHOD

I.IntroductionMoreandmoreelasto-plasticanalysesareusedinCivilEngineering.TheMohr-Coulombyieldconditionisoftenappliedtorockandsoilmediumtostudythesituationofdestruction.Theperturbationalmethodwasfirstusedinthestudyofcelestialmechanics,thenithasbeenusedinsolidmechanicstocarryoutthegeometricallyandphysicallynonlinearanalysis[']'12].Forlarge?scalcproblems,thegeneralnumericalmethodsmaynotbeapttothiscomplexcalculation,butsemi-analyticalmethodscandoitwell.Touseanalyticalfunctionsinoneortwodirectio…     

新型高性能Cu/HMS催化剂的合成及其在草酸二甲酯催化加氢合成 乙二醇反应中的应用

采用原位合成法合成了介孔Cu/HMS催化剂, 并以草酸二甲酯催化加氢合成乙二醇为探针反应考察了不同焙烧温度对反应催化性能的影响, 结果表明焙烧温度为650 ℃时合成的催化剂在该反应中表现出最佳的催化性能. 在反应温度为200 ℃、压力为3 MPa、氢酯比为50、液时空速为0.74 h－1的条件下, 草酸二甲酯的转化率达到100%, 并且乙二醇的选择性达到97%. 采用X射线粉末衍射、N2低温吸附、H2-TPR、N2O滴定、X射线光电子能谱及傅利叶变换红外光谱对系列催化剂进行了系统表征, 阐述了焙烧温度对催化性能影响的本质原因. 研究表明焙烧温度能够影响活性铜物种的分散度和铜物种与载体间的相互作用, 从而影响草酸二甲酯催化加氢的催化性能.     

First-principles investigation of diffusion behaviours of H isotopes:From W(110) surface into bulk and in bulk W

<正>The diffusion behaviours of hydrogen（H）,deuterium（D）,and tritium（T） from W（110） surface into bulk and in bulk W are investigated using first-principles calculations combined with simplified models.The diffusion energy barrier is shown to be 1.87 eV from W（110） surface to the subsurface,along with a much reduced barrier of 0.06 eV for the reverse diffusion process.After H enters into the bulk,its diffusion energy barrier with quantum correction is 0.19 eV. In terms of the diffusion theory presented by Wert and Zener,the diffusion pre-exponential factor of H is calculated to be 1.57×10^-7 m²·s^-1,and it is quantitatively in agreement with the experimental value of 4.1×10^-7 m²·s^-1. Subsequently,according to mass dependence(（1/m）^1/2) of H isotope effect,the diffusion pre-exponential factors of D and T are estimated to be 1.11×10^-7 m²·s^-1 and 0.91×10^-7 m²·s^-1,respectively.     

高效WO3掺杂MCF催化剂的合成及其在环戊烯选择氧化制戊二醛反应中的应用

以钨酸钠和正硅酸乙酯为前驱体直接合成高含量WO₃掺杂介孔氧化硅泡沫(MCF)催化剂. 在773 K焙烧后显示出更高的热稳定性. 小角X射线散射, N₂-物理吸附和透射电子显微镜结果表明钨物种嵌入后, 材料仍保持MCF特征的三维织构介孔特征. 紫外拉曼和紫外可见漫反射光谱结果表明钨物种主要以孤立的或者低聚态的氧化钨形式存在, 所以在氧化钨质量分数(w)低于20%时氧化钨物种能够高度分散在载体上. 在环戊烯选择氧化制戊二醛反应中, 反应16 h 后环戊烯的转化率达到100%, 戊二醛的产率达到83.5%. 催化剂重复利用实验表明催化剂的稳定性较好, 没有钨物种的脱落. 这种优异的催化性能归结于合适的氧化钨含量和高分散的钨物种.     

First-principles investigation on diffusion behaviours of H isotopes: From W(110) surface into bulk and in bulk W

The diffusion behaviours of hydrogen (H), deuterium (D), and tritium (T) from W(110) surface into bulk and in bulk W are investigated using a first-principles calculations combined with simplified models. The diffusion energy barrier is shown to be 1.87 eV from W(110) surface to the subsurface, along with a much reduced barrier of 0.06 eV for the reverse diffusion process. After H enters into the bulk, its diffusion energy barrier with quantum correction is 0.19 eV. In terms of the diffusion theory presented by Wert and Zener, the diffusion pre-exponential factor of H is calculated to be 1.57×10^-7 m²·s^-1, and it is quantitatively in agreement with experimental value of 4.1×10^-7 m²·s^-1. Subsequently, according to mass dependence (√1/m ) of H isotope effect, the diffusion pre-exponential factors of D and T are estimated to be 1.11×10^-7 m²·s^-1 and 0.91×10^-7 m²·s^-1, respectively.     

介孔氧化硅织构效应对铜基催化剂在草酸二甲酯催化加氢合成乙二醇反应中的影响

用沉积沉淀法合成了不同织构特征介孔氧化硅负载的铜基催化剂, 并以草酸二甲酯催化加氢合成乙二醇为探针反应考察了由不同织构特性氧化硅制备的Cu/SiO₂对催化反应性能的影响, 结果表明以具有二维规整六方孔道结构的SBA-15作为载体合成的Cu/SBA-15催化剂有最佳的催化性能. 在反应温度为473 K、压力为2.5 MPa、氢酯比为50、液时空速为0.83 h^－1的条件下, 草酸二甲酯的转化率达到100%, 并且乙二醇的选择性达到95%. 采用X射线粉末衍射、N₂低温吸附、H₂-TPR, N₂O滴定、X射线光电子能谱对系列催化剂进行了系统表征, 阐述了载体织构效应对催化性能影响的本质原因. 研究表明以具有二维规整六方孔道结构的SBA-15作为载体能够影响活性铜物种的分散度和铜物种与载体间的相互作用, 这两个为草酸二甲酯加氢合成乙二醇起关键作用的因素.     

草酸钠改性共沉淀制备高效Cu/ZrO2催化剂及其 在甲醇部分氧化制氢反应中的应用

采用四种不同沉淀剂并流共沉淀制备系列Cu/ZrO2催化剂, 结果表明经过Na2C2O4和NaOH改性沉淀的催化剂在甲醇部分氧化制氢反应中表现出比NaOH, Na2CO3和Na2C2O4-Na2CO3沉淀的催化剂更优越的催化性能, 在533 K可获得92%的氢气产率而CO含量低于1.5%, 并且在110 h寿命测试中保持良好的稳定性. 采用X射线粉末衍射, N2低温吸附, H2-TPR, N2O滴定和X射线光电子能谱对其进行系统表征, 阐述了该改性共沉淀法所得催化剂高性能的本质原因.     

基于丝线流动显示技术的内转进气道起动性能实验

采用丝线法流动显示技术,在高超声速冷流暂冲式下吹风洞开展了快速获取内转进气道起动性能的实验研究。实验在中国空气动力研究与发展中心(CARDC)Φ0.5 m高超声速风洞中进行,来流Mach数为5。实验模型为椭圆转圆形内转进气道,总收缩比为5.8,内部收缩比为1.7,喉部为直径50 mm的圆形截面。模型的肩部区域种植了长度与间隔可更换的丝线,为了改善进气道的起动性能,模型进气道的内压缩段开设了可以动态堵塞的泄流孔,在喉道下游设置了可动态节流的节流锥。实验获得了丝线长度、相邻丝线间隔的推荐值,同时表明,丝线流动显示技术能够快速、准确、直观、方便地判断进气道的起动状态,并能定量给出流动分离起始位置与分离结构,所采用的丝线流动显示技术丰富了高超声速风洞实验的流场可视化方法库。研究还表明,采用丝线流动显示技术,所研究的内转进气道在Ma=5时处于双解区,实验给出了进气道重起动及退出不起动的一种可行方案。