离子液体微乳液研究进展

本文综述了离子液体/油/表面活性剂、离子液体/离子液体/表面活性剂和离子液体/水/表面活性剂等微乳液体系的相态及相关应用,探讨了水、温度及其他因素对离子液体微乳液体系的影响。离子液体种类繁多, 目前尚缺乏对各种类型的离子液体微乳液的全面研究及对其聚集体特性的深入研究。 预期离子液体微乳液将会向开发新体系、深化聚集体特性及应用研究等方面拓展。     

液体介质对解理云母粘着特性影响的实验研究

通过测量原子量级光滑的两表面间的法向作用力来认识粘着行为发生的过程及机理,利用分辨率为0.02 mN的表面力仪法向力测量系统对存在液体介质的云母表面分离过程中的分离力进行动态测量。在一定范围内,当中间层液体量越大,分离力也越大,粘着现象也就越明显。当中间层为粘性液体如石蜡基中性油时,粘滞力对粘着特性的影响较大;当中间层为小粘度的液体如去离子水时,液体的表面能会对粘着特性有显著影响。     

Raman光谱对离子液体及其可支撑离子液体膜的表征

利用Raman及其表面增强Raman光谱对不同阴离子的3种丁基咪唑离子液体及其负载膜的结构进行测定分析表征.结果表明:3种离子液体其[C4mim]+阳离子结构非常相近,受不同阴离子的影响较小.在室温常压下阳离子[C4mim]+同时存在偏移和扭转两种同分异构体.相比于亲水性支撑离子液体膜,疏水性PVDF可支撑离子液体膜的普通Raman难以测定,采用以银溶胶作为表面增强活性基底的表面增强Raman与亲水性可支撑离子液体膜的普通Raman,以及纯离子液体的普通Raman高度一致,充分显示出表面增强Raman光谱对支撑离子液体膜结构表征的适用性及优越性,为今后在离子液体膜方面的Raman研究开启了新的方向.     

运动物体在液面所受到的冲击力

分析垂直冲向液体表面的圆盘平面所受到的冲击力．得出运动物体溅落于液体表面所受冲击力的基本方程，建立物体以锥面溅落于液体表面所受冲击力的方程，讨论水平抛射圆盘在液体表面溅落时能够被弹射出液体表面的条件。     

对液体表面特性的半定量探讨

液体表面有一些特殊的性质,目前对其微观本质尚无定量解释。本文首先分析了液体表面层中分子的受力情况,然后从微观的角度对液体表面的一些特性作了半定量的讨论,得出的结果在数量级上与实际相符。     

基于实验铝合金激光小孔焊熔池表面速度计算

为了解决激光焊接铝合金熔池表面液态金属流动速度量值化问题,结合高速摄影装置与波动理论,提出了计算激光焊焊接过程中铝合金熔池表面液体流速的计算方法.根据有限深度液体流动模型,波速取决于液体波传播的波长以及液体深度这两个物理量,采用高速摄影对焊接过程中熔池的流动形态进行拍摄,得到进行波的波长;对焊缝截面的熔深进行测量得到液体的深度,可以计算熔池表面液体的流动速度.研究表明,在激光束功率为6 kW,焊接速度分别为0.066 7,0.075,0.083 5 m/s的高速焊情况下,熔池表面的流动速度可达0.065 8,0.064,0.072 m/s.     

为什么酸奶的盖子上总有一层厚厚的酸奶呢?

正A:这涉及一种名为浸润的现象。当我们把一滴水或者其他液体置于固体表面时,液体分子之间的吸引力便和液体分子与固体分子间的吸引力展开竞争。如果前者强于后者,液体就会倾向于保持液滴的形状,尽可能避免与固体接触,即液体不容易浸润固体表面。要是后者更强,液体就会倾向于与固体发生接触,甚至完全在固体表面铺展开,即液体容易浸润固体表面(参见《科学世界》2017年11期"毛细现象")。浸润在很多时候是好事,例如在物体表面刷涂料时。但在另外一些情况下,这意味着固体表面容易被液体污损。粘在酸奶盖子上的酸奶就属于这种情况。酸奶在储存和运输过程中,难免有一些酸奶会和盖子接触,而酸奶又能够浸润由铝箔制成的盖子内表面,于是就会粘附上去。在牛奶发酵成酸奶的过程中,乳糖变成乳酸,pH下降,导     

饱和蒸汽压下单元液体的物态方程及其应用

将玻尔兹曼分布律应用于饱和蒸汽压下单元液体的液体表面保守力场中,用液体表面自由能作为状态参量之一,推导出了单元液体的物态方程。进一步应用该物态方程导出了液体表面热力学函数、克劳修斯-克拉珀龙方程与表面张力系数的理论公式。用理论计算液体表面张力系数的良好结果验证:由玻尔兹曼分布律推导出的单元液体的物态方程,不仅形式简单、物理意义明确,而且实际应用结果具有良好的准确性与普遍性。在单元液体物态物理的精确计算处理方面,作出了有益的探索。     

表面活性剂效用在微流系统中的变化

采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)制作的微流芯片,研究了微流沟道中表面活性剂的效用与常规条件下的差异.结果表明,表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)在较大的液体比表面积(表面积与体积)下,会有更大的值,说明表面活性剂的效用在不同的比表面积液体中会有不同的表现.分析其原因是表面活性剂主要作用于液体表面,在相同体积下,液体表面积增大会使得单位表面积上的活性剂减少,从而有较弱的降低界面张力的作用.     

绿色离子液体介质中有序分子聚集体构建

 离子液体具有很多物理、化学特性且环境友好,被广泛应用于化学、化工、材料、生物、环境等领域。评述了非质子化离子液体、质子化离子液体等作为绿色介质在构建胶束、溶致液晶、囊泡、微乳液和乳状液等有序分子聚集体方面的研究进展。简述了两亲分子和有序分子聚集体的基本概念、分类及发展,对各种离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂及聚合物类表面活性剂在非质子化离子液体、质子化离子液体及水溶液中自组装有序分子聚集体的类型、结构、影响因素、驱动力、机制等进行对比分析,并对其应用领域和研究趋势进行展望。     

激光在弯曲液面的反射效应及应用

基于激光在润湿效应形成的凹形弯曲液面上边界反射,研究了凹形弯曲液面的特性.结果表明,当平行激光束入射到由圆柱形玻璃管壁润湿效应形成的凹形弯曲液面上时,边界反射可产生特殊的反射图样,且图样半径随入射光束半径的增大迅速变大.通过测量反射图样的半径和入射光束的半径,可实时描绘弯曲液面的性质.利用弯曲液面的边界反射可测得弯曲液面的斜率曲线、弯曲液面上升的最大高度和接触角.     

丝状液晶非线性光学衍射效应的弛豫时间研究

本文研究了丝状液晶在光感应下产生衍射光束的弛豫时间,找出了与分子重新取向的响应时间相联系的对应关系,对影响弛豫时间的三种重要因素作了理论分析。对MBBA的弛豫时间测量结果与理论计算结果一致。     

液压振动泵的理论分析与设计参数的确定

目前,延长油矿使用的采油机械基奉上是游梁式抽油机,在油田特定的生产条件下,此种设备的泵效和利用率均较低,一次性投资大,管理维修十分困难,远不能适应油田快速发展的需要,为此,经过近10年来的不断探索研究,液压振动泵这一适应油田发展需要的新型采油设备得到了不断地改进和完善,并完成了设计.液压振动泵是一种利用油管内不可压缩的液体柱传递地面设备的动力,使井下泵体内的柱塞和支承弹簧维持不断地振动,从而把井中的原油或水提升到地面的无杆抽油装置.由于该装置固有的特点,因而其体积小,重量轻,优于同级有杆抽油机系统,很适合油田的需要.本文根据振动原理,详细介绍了该装置的组成和理论分析,所得公式为该装置设计参数的确定提供了理论依据.     

向列相液晶中相位光栅光束耦合特性

为了研究向列相液晶中相位光栅光束耦合特性,从理论上分析了相位光栅的光束耦合和衍射规律,采用掺杂C60垂直排列的向列相液晶(5CB),厚度为20μm的样品,进行二波耦合(TBC)实验,研究动态衍射和光束放大特性。结果表明:相位光栅的衍射强度分布呈现明显不对称。根据取向光折变效应表面电荷调制机制和电场作用下的Carr-Helfrich效应对此现象给出定性解释,认为非对称光强分布来自于样品中产生的非对称相位光栅。液晶中非正弦调制的空间电荷场产生了非对称相位光栅。     

Optical detection of liquid-state NMR

Nuclear magnetic resonance (NMR) in liquids and solids is primarily detected by recording the net dipolar magnetic field outside the spin-polarized sample. But the recorded bulk magnetic field itself provides only limited spatial or structural information about the sample. Most NMR applications rely therefore on more elaborate techniques such as magnetic field gradient encoding or spin correlation spectroscopy, which enable spatially resolved imaging and molecular structure analysis, respectively. Here we demonstrate a fundamentally different and intrinsically information-richer modality of detecting NMR, based on the rotation of the polarization of a laser beam by the nuclear spins in a liquid sample. Optical NMR detection has in fact a long history in atomic vapours with narrow resonance lines, but has so far only been applied to highly specialized condensed matter systems such as quantum dots. It has been predicted that laser illumination can shift NMR frequencies and thus aid detection, but the effect is very small and has never been observed. In contrast, our measurements on water and liquid 129Xe show that the complementary effect-the rotation of light polarization by nuclear spins-is readily measurable, and that it is enhanced dramatically in samples containing heavy nuclei. This approach to optical NMR detection should allow correlated optical and NMR spectroscopy on complex molecules, and continuous two-dimensional imaging of nuclear magnetization with spatial resolution limited only by light diffraction.     

高光谱遥感技术在悬沙水体研究中的应用

水体中悬浮泥沙影响到水体的透明度和水色等光学性质，还密切关系到河口海岸冲淤变化过程。采用高光谱遥感技术获得悬沙水体的反射光谱数据，同时从原理上来计算反射率。针对传统水体遥感测量的局限性，地物光谱仪测量方式更加合理。选用地物光谱仪和光纤光谱仪进行研究，得到以下结论：随着悬沙浓度的增高，反射率也增高，且发生反射的波段范围有所增大；离水面一定距离时测得的悬沙反射率的误差主要来自于天空光，近水面虽然减少了天空光的部分影响，但光纤光谱仪较敏感，受水面波动的影响较大；到水面下光强变弱，利用光纤光谱仪可以不受天空光影响直接获得水体反射率。     

光束通过棱镜的变换矩阵

利用光束斜入射到界面的变换矩阵，推导光束通过棱镜时在子午面和弧矢面的变换矩阵，并得出光束通过棱镜时所产生的像散与光束入射的位置、入射角及棱镜顶角相关的结论。     

同步扫描水下激光成像系统主要参数的分析

利用光束扩展函数和点扩展函数,计算了在一般海水介质中,同步扫描水下激光成像系统,成像距离和成像质量与目标距离、接收视场角、光斑的大小和光功率等参数之间的数量关系。结果表明,压缩激光束和采用窄视场接收能有效地提高成像距离和改善成像质量,适当增大激光光功率也能使得成像距离和成像质量有所提高,但当光功率增加到一定值后,性能改善不明显。     

反射法获取线状光源的方法研究

应用柱面反射镜单向扩展光束方法设计出一种应用于检测钢轨磨耗的激光线光源,这种线光源能够在纵向光强分布和横向光斑宽度上加以控制.文章介绍了这种线激光光源的工作原理、所得线激光的性能及其采取的技术措施.这种线状光源已在济南铁路局总部动态检测钢轨磨耗系统中投入使用,效果良好.