向列液晶表面弹性能K13项的物理效应及检验方法

通过解析推导和数值计算的方法，得到了平衡态指向矢满足的微分方程和边界条件.研究了表面弹性能K13项对磁场作用下的弱锚定向列液晶盒Fréedericksz转变性质的影响.结果表明，表面弹性能K13项的存在对液晶系统的自由能有很大的影响，从而改变转变的性质，诱导液晶盒在阈值点发生一级Fréedericksz转变.给出了发生一级转变的物理条件，它除了与液晶的结构和材料有关外，还依赖于液晶表面弹性能K13项，同时给出了由此判断K13项是否存在的检验方法. 关键词： 表面弹性能K13项 弱锚定 Fréedericksz转变     

脉冲激光加热下超急速爆发沸腾现象观测

以不同体积配比的纯丙酮/乙醇混合液体为实验工质,进行了脉冲激光加热下超急速爆发沸腾的实验研究.采用快速瞬态温度检测系统测定了爆发沸腾过程中金属薄膜表面温度变化规律,采用显微放大摄影系统观测与拍摄了液体工质产生爆发沸腾时气泡生成与运动的系列照片,揭示了超急速爆发沸腾与常规沸腾的本质区别以及激光加热条件、混合工质体积配比及工质中加入纳米颗粒等因素对超急速爆发沸腾的影响规律.     

通过NMP溶剂工程制备高效平面结构钙钛矿太阳能电池

采用一种简单有效方法,通过在钙钛矿前驱体中加入N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)改善钙钛矿薄膜质量,比较和分析了不同比例NMP的使用对成膜性能的影响.发现NMP的最佳添加量可以有助于形成更加均匀和具有较少缺陷的钙钛矿层,从而能够制备具有大晶粒尺寸的光滑且致密的膜,进而改善钙钛矿层的光吸收能力和减少电荷复合,有利于制造更加优化的平面结构钙钛矿太阳能电池,与未经过处理的钙钛矿太阳能电池相比,其转换效率提高了27.11%.     

微射流阵列冲击恒热流壁面换热数值模拟

微射流冲击作为一种高热流冷却技术,在大功率激光器、微电子芯片等微型高热流器件冷却方面有广阔应用前景.本文对微射流阵列冲击恒热流表面的换热情况进行数值模拟,详细分析了微射流阵列的换热特点,对比了射流孔顺排和叉排方式的冷却性能,得出射流入口雷诺数、射流孔间距、射流高度等因素对冷却特性的影响规律.     

Single crystal growth and electronic structure of Rh-doped Sr3Ir2O7

Ruddlesden-Popper iridate Sr₃Ir₂O₇ is a spin–orbit coupled Mott insulator. Hole doped Sr₃Ir₂O₇ provides an ideal platform to study the exotic quantum phenomena that occur near the metal–insulator transition(MIT) region. Rh substitution of Ir is an effective method to induce hole doping into Sr₃Ir₂O₇ . However, the highest doping level reported in Sr3(Ir1-xRhx)2O7 single crystals was only around 3%,...     

脉冲激光照射下生物质材料的传热特性

采用快速瞬态温度检测系统测定高能脉冲激光作用下生物质材料的温度动态变化,研究生物质材料瞬态传热特性以及激光脉冲宽度、功率密度、材料厚度与初始含湿量对温度变化规律的影响.根据实验现象,尝试提出脉冲激光作用下生物质材料传热的数学模型,数值模拟分析表明,计算与实验结果基本吻合,能较好地反应脉冲激光作用下生物质材料的传热特性,为进一步深入研究和理论分析积累了有价值的实验资料,提供了可供参考的经验.     

高功率短脉冲激光照射下生物组织内的热传导研究

采用响应时间为1μs的超小型薄膜铂热电阻温度计及日本YOKOGAWA DL2700高速数字示波器，对微秒量级脉冲激光照射下离体动物组织内的热传导进行了实验研究，结果发现：在激光脉宽较短时，组织内出现了非傅时叶导热现象，脉宽越短，组织厚度越薄，非傅时叶导热特征越明显，功率密度和光斑直径只影响温度上升的高低，对是否会出现非傅里叶导热没有影响。     

手征媒质的二色性和旋波性

研究手征媒质中平面波的传播，给出色散关系，结果表明手征媒质具有二色性和电磁旋波性。     

快速瞬态质量传递规律的实验与理论研究

建立了液-固及液-液快速阶跃式接触质量传递实验装置与实验测量系统,并分别进行了相应的实验研究.通过实验及理论分析,揭示了液体与固体多孔介质及液体与液体突然接触时不同于经典传质理论所描述的物理机制,研究了各种因素对快速瞬态质量传递规律的影响.结果表明,修正Fick定律表达式的计算结果与实验结果吻合良好,能更好地描述两种介质突然接触时质量传递的阶跃函数特性与规律,表明质量松弛时间、质扩散系数、边界质量扰动强度等对快速瞬态质量传递规律有一定的影响.     

碳纳米管负载钯基催化剂催化氧化2,5-呋喃二甲醇合成2,5-呋喃二甲酸

为积极应对化石能源枯竭和生态环境日益严峻等问题,可再生生物质资源的深度开发并进一步替代传统能源或石化原料被广泛认可.利用高效催化技术将生物质资源转化为高附加值的平台化合物,有望衍生出大量具备新颖结构与功能的绿色化学品.2,5-呋喃二甲酸(FDCA)作为重要的生物质基平台化合物之一,具有巨大的市场应用价值,其中因其与化石基对苯二甲酸(PTA)有着极其相似的化学结构,以FDCA替代PTA作为合成单体制备大宗聚合物备受关注.以5-羟甲基糠醛(HMF)为原料,采用多相催化体系(主要是贵金属催化剂)选择氧化制备FDCA是目前广泛采用的方法.但“HMF路线”面临一些基础性的难题,如HMF熔点较低,需低温存储,增加了实际应用中的运输成本;HMF在碱性溶液中易降解,导致反应过程中碳平衡损失;HMF结构中含有的不对称的羟基和醛基官能团在氧化反应中会发生竞争反应,致使反应副产物较多;此外,碱性反应介质中通常会得到醛基优先氧化的中间体5-羟甲基-2-呋喃甲酸(HMFCA),但由于HMFCA结构中羧基官能团的存在使得羟基进一步氧化较为困难,通常需要增加碱浓度、提升温度或压力,使反应条件变得苛刻.因此,寻求新的原料替代HMF,实现温和条件下高效合成FDCA具有重要意义.本文采用改性后的碳纳米管负载Pd催化剂(Pd/o-CNT),从具有独特对称结构的2,5-二羟甲基呋喃(BHMF)出发,提出一种新颖、高效催化合成FDCA的“BHMF路线”.反应在60°C常压下进行,BHMF在20 min内即可完全转化,60 min后FDCA的产率最高可达93.0%,优于相同条件下HMF为原料时的性能(FDCA产率仅为35.7%).相比于未作处理的碳纳米管负载钯催化剂(Pd/CNT),Pd/o-CNT催化剂具有更高含量的氢化钯(PdH_x)物种,显著促进了FDCA产率的提升.Pd/o-CNT在循环使用10次后,BHMF仍能完全转化,FDCA产率维持在75%.稳定性下降可能与活性物种流失、团聚及价态变化有关.基于对照试验,本文提出了可能的反应路径,即BHMF主要是通过2,5-二甲酰基呋喃和5-甲酰基-2-呋喃甲酸作为过程中间体,有效转化为FDCA,从而规避并减少生成HMF和活性较低的HMFCA.本文通过以新原料BHMF作底物,实现了高效制备生物基平台化合物FDCA,为生物质的产业化应用提供了新的研究思路.