银纳米粒子的制备及对4-硝基苯胺的催化还原作用

采用氢气还原法制备了粒径为40~60 nm的银纳米粒子,通过紫外可见吸收光谱现场跟踪了其对硼氢化钠还原4-硝基苯胺反应的催化作用,并利用表面增强拉曼散射技术研究了反应体系中各物质与催化剂表面的作用方式.结果表明:4-硝基苯胺通过硝基与银纳米粒子的直接接触,并以银纳米粒子为中转站实现了电子的传递,在室温下极大地加速了对4-硝基苯胺的还原反应;催化剂用量和还原剂用量的增加可明显加快催化还原反应的速度.     

电极电势对反应速率常量的影响

讨论了处于平衡态的氧化还原电极电势对反应速率常量的影响问题.当体系中氧化态粒子浓度增加时,体系平衡电位上升,还原反应速率常量减小,氧化反应速率常量增加,无净反应发生,体系仍处于平衡态.     

旋风预热器预热过程的模拟研究

基于“动量传递、热量传递、质量传递和反应器过程”的基本原理,建立了4种不同系列不同级数的旋风预热器系统的预热过程质量平衡、气体平衡与热量平衡的数学模型,通过对具体实例的分析计算,表明该方法的计算结果能较好地反应实际情况,为设计和优化预热器系统提供了一条有效的途径和方法.     

基于分子模拟的HT-PEMFC阴极反应路径及温度影响

目的研究高温质子交换膜(HT-PEM)燃料电池阴极氧还原反应特性,分析不同温度对反应系统能量、键长、键角和反应粒子运动速度的变化规律.方法建立HT-PEM燃料电池阴极催化剂Pt(1 1 1)表面及氧分子模型,运用分子动力学原理,根据密度泛函理论和第一性原理,模拟HT-PEM燃料电池阴极氧分子在催化剂Pt(1 1 1)表面的吸附和4个氢离子依次与氧分子反应等过程.结果氧分子的吸附和第1个氢离子与氧分子反应的时间最长;反应生成物水分子的键长为0.099 nm,H-O-H键角为104.5°,与实际测量值相符.结论各步反应中,键长达到平衡需要的时间比键角达到平衡需要的时间短;随着温度的提高,各个反应粒子运动速度加快,系统能量达到平衡时需要的时间缩短,导致电化学反应速度提高.     

利用四粒子部分纠缠态实现二粒子未知态的概率受控量子传递

提出了一个二粒子未知态受控量子隐形传递的方案,以四粒子部分纠缠态作为量子信道,应用其中的一个粒子作为控制粒子.在传递者和控制者进行了一系列的测量之后,根据他们的测量结果,接收者通过做适当的幺正变换和对辅助量子位的测量,就能以一定的概率得到待传递的量子态.     

非平衡等离子体与煤热解反应机理

通过对非平衡等离子体及发生在内部过程的理论分析，讨论了煤在非平衡等离子体内热解制乙炔的机理，提出了这种复杂的多相反应不象一般的非平衡等离子体反应主要由活性粒子参与，而是通过等离子体中粒子的平动能将煤粒加热，使煤的挥发释放，挥发分进一步与等离子体中的活性粒子发生作用，最后裂解形成乙炔。活性粒子直接与煤粒作用难以发生煤的直接裂解。     

Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金铸锭的均匀化

采用光学金相、差热分析、扫描电镜、能谱分析和拉伸试验等方法,对比研究Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金铸锭非平衡凝固组织熔点(539 ℃)以下(520 ℃)和先于520 ℃保温再在非平衡凝固组织熔点以上(560 ℃)保温这2种不同均匀化制度对合金组织和力学性能的影响.结果表明:Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金采用520 ℃保温均匀化后,尽管伪共晶基本消除,但残留较多富稀土粒子,进一步采用560 ℃保温均匀化后,不仅非平衡组织能在较短的时间内消除,而且富稀土粒子相明显减少,伸长率提高50%以上;减少熔炼时形成游离稀土粒子和在高于非平衡凝固组织熔点以上保温均匀化是提高该合金伸长率的有效途径.     

Non-Ohmic谱反常扩散粒子的响应特性:耦合谐振子势情况

研究了具有non-Ohmic谱的反常扩散粒子对谐振子势的响应特性,结果发现对次扩散粒子,系统需要更长的时间达到平衡,而对超扩散粒子,则只要更短的时间就可平衡;特别对超扩散粒子,系统对各种参数值的变化更加敏感,而对次扩散则相对迟钝些.本文提供的分析方法对研究系统在其他外势条件下的响应特性问题将有一定的启发作用.     

两粒子Boltzmann方程系的平衡解

在这篇文章,我们考虑分布函数可展成Laguerre函数的两粒子Boltzmann方程系.我们首先对于Maxwell分子,利用解矩方程组的方法,求得了两粒子Boltzmann方程系的平衡解.结果表明,我们得到的平衡解对非Maxwell分子模型也有效,同时我们证明了分布函数可展成La-suerre函数的两粒子Boltzmann方程系的平衡解只有实的或复的平均Maxwell分布.     

粒子群优化算法的改进及数值仿真

提出一种改进的粒子群优化算法,该算法采用使全局探索与局部开发合理平衡的方法,降低了粒子群优化易陷入早熟收敛的可能性.先用Beta分布初始化种群,再用逆不完全Γ函数更新惯性权重,然后基于差分进化的新算子实现速率更新,最后采用基于边界对称映射的方法处理粒子的越界.数值仿真结果表明,改进算法明显优于普通粒子群优化算法、差分进化算法、人工蜂群优化算法和蚁群优化算法.     

荧光纳米粒子NaGdF_4:Eu的制备及其和生物分子的链接

为制备可用于生物分析的荧光标记物质,以硝酸钆、硝酸铕、氟化钠和柠檬酸钠为反应原料,控制反应溶液pH值为8.0,140℃反应4h,水热法合成了水溶性NaGdF4:Eu荧光纳米粒子.合成胶体粒子的荧光寿命为1.144ms,粒子荧光强度大且光学性质稳定.对合成粒子进行了表征.红外光谱实验表明,粒子表面包覆了柠檬酸盐.XRD实验表明合成粒子是六方晶系NaGdF4晶体,掺杂Eu3+进入NaGdF4晶格生成固溶体,粒子的晶粒度为11nm.TEM实验表明合成粒子分散性较好.用该粒子和胰蛋白酶进行了链接,链接后,NaGdF4:Eu的荧光光谱未发生改变,但粒子对胰蛋白酶的荧光发生猝灭.对荧光猝灭机理进行了探讨.     

高分子/无机杂化纳米粒子用于药物共传递系统的研究

纳米粒子在抗癌药物传递、基因治疗、临床诊断等生物医药方面具有独特的优势.将作用机理不同的抗癌药物联合使用可达到提高药效的作用.通过共沉淀的方法制备了海藻酸/碳酸钙杂化纳米药物传递系统.该制备方法简便,条件温和,所得纳米粒子的尺寸与形貌可控.体外释药行为研究表明,同时负载阿霉素与紫杉醇的海藻酸/碳酸钙杂化纳米粒子对2种抗癌药物均具有较好的缓释效果;体外细胞毒性研究表明,载体材料毒性很小而载药纳米粒子对HeLa细胞具有较好的抑制效果.     

基于GHZ型态的非对称循环量子隐形传态

提出利用GHZ型态的张量积作为量子信道，实现任意单粒子、Bell态和GHZ态的非对称循环(受控)量子隐形传态的2个方案.在方案1中，3个参与者Alice、Bob及Charlie以9粒子纠缠态为量子信道，Alice、Bob及Charlie对自己粒子进行Bell态、单粒子测量并公布测量结果，三方根据所有测量结果对各自粒子进行相应的幺正变换，即可实现非对称循环量子隐形传态.在方案2中，增加一个控制方David, Alice、Bob、Charlie及控制方David共享12粒子纠缠态为量子信道，在控制方David的作用下，Alice把自己的单粒子态传递给Bob, Bob把自己的Bell态传递给Charlie,同时，Charlie也将自己的GHZ态传递给Alice.仅当David与三方相互合作时，非对称循环受控隐形传态才能实现.     

基于纠缠比特实现的量子身份认证协议

提出一种利用三粒子纠缠态GHZ三重态的性质实现的身份认证方案.利用信息分割原理,对GHZ纠缠态进行信息分割,然后延迟传递粒子态,不经过认证中心,直接实现身份认证.     

基于改进粒子群优化技术的拜耳法物料平衡计算

分析了氧化铝生产工艺中物料平衡计算的特点,研究了拜耳法生产工艺流程和拜耳法物料平衡计算的数学模型.针对传统粒子群算法(PSO)存在的不足,给出了具有变异因子并能很好跳出局部最优解的新型粒子群算法(IPSO),并应用于氧化铝生产中的物料平衡计算.计算结果表明:优化后的粒子群算法具有较强的全局搜索能力和较高的收敛精度,是进行拜耳法物料平衡计算的有效方法.     

探析一类具有“反”勒夏特列原理的可逆化学反应

从定量的角度探析了一类难以用勒夏特列原理判断化学平衡移动方向的问题.对于一类反应A+(h+k+1)BhC+kD,在等温等压条件下以任意比例投料达到平衡后，当A的物质的量分数小于1/2,再加入A后平衡会逆向移动，发生“反”勒夏特列现象.工业中合成氨的反应即是该类反应的一个应用实例.利用基本化学原理和数学知识推导了“反”勒夏特列现象存在的原因，有利于学生对化学平衡原理的理解；另外还拓展了达到平衡后再加反应物平衡逆向移动的投料范围.     

新型粒子滤波算法在传递对准系统中的应用

为了提高传递对准非线性系统状态估计中粒子滤波算法的估计精度,提出了一类应用中心差分滤波(CDDF)算法产生粒子建议分布的中心差分粒子滤波(CDDPF)算法.该算法应用Stirling插值公式逼近非线性函数,用Cholesky分解确保误差方差阵正定性,获得滤波稳定数值计算;应用CDDPF算法生成粒子建议分布,能够融合最新量测信息;最后应用新算法对传递对准系统模型进行最优滤波,CDDPF算法数值计算稳定性优于UKPF算法,状态变量估计精度得到明显提高.     

导向药物用纳米Fe3O4磁性粒子的制备及表征

采用化学共沉淀法先生成Fe3O4微粒,再将其分散于含有表面活性剂的水中的方法制备了纳米级Fe3O4磁性粒子.通过双层表面活性剂包覆可使Fe3O4磁性粒子稳定分散于水中而不聚集.在反应溶液pH值为11～12,温度为60℃及油酸钠为第1层表面活性剂,十二烷基苯磺酸钠为第2层表面活性剂的条件下制备了粒径为36nm的Fe3O4磁性粒子.实验结果表明:反应溶液pH值和表面活性剂是影响Fe3O4磁性粒子稳定性、粒径和饱和磁化强度的主要因素;利用XRD和IR证实了Fe3O4磁性粒子中存在Fe3O4和表面活性剂结构.所制备的纳米级Fe3O4磁性粒子可用作导向药物的磁载体.     

多分配结点结构的广义力矩分配法

为提高力矩分配法的计算效率和计算精度,在传统力矩分配法的基础上,引入广义分配系数和广义传递系数的概念,建立了广义力矩分配法,从而提高了结构计算效率,且计算结果是精确解.该法首先在所有未知转角位移刚结点处施加刚臂,并计算杆端的固端弯矩,然后同时释放尽量多的非相邻结点,得到尽量少的存在不平衡力矩的结点,再利用广义分配系数和广义传递系数对不平衡力矩进行一次分配传递,从而得到分配弯矩和传递弯矩,进而到最终弯矩.本文最后以连续梁作为算例,对比分析了传统力矩分配法求解结果、位移法求解结果和广义力矩分配法求解结果,验证了本文方法的准确性和有效性.     

纳米Y2O3/TiO2羧甲基纤维素(CMC)负载膜光降解偶氮染料的研究

以钛酸丁酯和硝酸钇为原料,采用Sol-Gel法制备Y3 掺杂TiO2纳米粒子.通过XRD、TEM等手段对纳米粒子的结构进行表征,用PL研究粒子光电性能,并用SEM方法测得羧甲基纤维素膜的形貌和厚度.以水相亚甲基蓝溶液的光催化降解反应为实验模型,考察纳米粒子CMC复合膜的光催化活性.结果表明,复合膜明显提高了染料的降解,达到90%以上,其光降解反应属于表观一级反应动力学.