“高锰酸钾的制备”实验研究

大学本科无机制备课程中,"高锰酸钾的制备"实验采用固体碱熔法先制备锰酸钾,再用6.0 mol/L的HAc溶液歧化,经过滤、蒸发浓缩、结晶,得到产品.由于反应条件难掌握,学生实验成功率较低,产品纯度差,产率也低.基于此,对影响产品质量和产率的因素如碱熔条件、歧化反应pH值、蒸发浓缩方式、浓缩体积等进行了深入研究,在优化条件下制得的产品晶型好,产率高.     

数据科学范式下的钙钛矿结构铁电新材料研究

 材料基因组计划倡导预测式新材料研发理念，推进高通量数据生产和利用技术，关注材料全生命周期价值。因此，材料基因组计划的执行需要在材料科学系统工程的框架下，集成统一计算、实验和理论等研究方法，以数据科学新范式为牵引、协同运用实验观测、理论建模和计算仿真研究范式，最终建立相关材料体系的性能与材料基因（原子系统的组成与结构）、工艺参数与使役条件之间的量化关系和数据库，实现新材料的按需设计和应用。本文在简单探讨科学研究范式、材料基因组计划和材料科学系统工程基本概念和方法的基础上，以钙钛矿结构氧化物铁电压电材料研究为例，探讨了数据科学范式下的新材料研究实践。结果表明，数据挖掘驱动的新材料设计确实可以降低探索时间和实验任务，加快新材料的发现和应用进程。     

Fe、Al纳米粒子熔化过程结构转变的分子动力学研究

采用分子动力学方法结合嵌入原子势函数,应用势能、共近邻技术分析方法,研究了原子数为147、309和561的正二十面体(ICO),正十面体(Dh)和立方八面体(CO)的Fe、Al纳米粒子的熔化行为.结果表明,原子数为147、309、561的ICO结构的Fe、Al纳米粒子在熔化前保持原有结构;Dh与CO结构的Al纳米粒子在熔化前向ICO结构转变,ICO结构比Dh结构和CO结构更稳定.     

基于PSR和物元可拓模型的跨界河流健康评价 ——以太浦河干流为例

以太浦河为例,基于PSR模型构建针对水体和河岸带的多指标评价体系,运用熵权法计算指标权重,通过PSR模型和物元可拓模型对太浦河进行分段分类分级评价.结果表明:上游江苏吴江段分类结果为"高压力-较好状态-低响应能力"类型;中游浙江嘉善段为"低压力-中等状态-低响应能力"类型;下游上海青浦段为"低压力-中等状态-高响应能力"类型.吴江段河流健康状况评估结果为Ⅲ级(差),嘉善段和青浦段均为Ⅱ级(一般),且倾向于Ⅰ级(好),表明虽然河流目前的健康状态一般,但由于制定的政策在一定程度上有效,可通过进一步加大保护水源地力度逐步实现水源地健康状况恢复.研究结果可为太浦河分区治理和河岸带生态化建设提供决策支持.     

海洋锋面统计模型检测法的改进与验证

统计模型检测法为检测海表温度(SST)锋面和提取SST锋面的结构提供了有利的工具,但其在陆架区的检测成功率和检测精度仍有待提高.本研究对该算法进行如下改进:1)在数据预处理阶段,通过梯度场拟合计算不同水团之间过渡区的边界,并利用边界处的温度数据重构过渡区两侧的温度场;2)利用遗传算法为锋面参数的迭代求解提供初值.理想实验结果表明:上述改进能有效地改善统计模型检测法在陆架区的稳定性和检测精度.最后,利用实测SST数据和遥感SST数据检验了算法在实际应用中的改进效果,以及改进后算法在陆架区的有效性.     

基于企业规模门槛效应的外部融资对绿色创新影响研究

外部融资是平滑企业绿色技术创新的重要因素.本文基于参照点理论,利用固定效应门槛模型,分析并检验了企业规模在外部融资与绿色技术创新之间的门槛效应.研究发现:高新技术制造业企业中,企业规模在股权融资、债权融资和政府补贴与绿色技术创新的关系中均具有显著门槛效应.当规模低于门槛阈值时,外部融资与绿色技术创新的关系不显著;当企业规模突破门槛阈值后,外部融资能够显著促进绿色技术创新.相较于民营企业,国有企业的门槛阈值更高,且突破门槛阈值后,外部融资对绿色技术创新的促进效应更强.本文能够丰富科技金融领域相关研究,并为制造业企业创新融资和绿色发展提供实践依据.     

活动重叠对缩短资源受限项目工期有效性研究

活动重叠是项目赶工的一种常用手段,但并非所有活动的重叠执行均能有效缩短项目工期.识别和评估项目中活动重叠对缩短项目工期的有效性,避免无效的活动重叠及资源的浪费,对于解决资源受限项目调度问题具有重要的理论和现实意义.针对现有进度生成机制在处理带有活动重叠的资源受限项目调度问题上的不足,本文建立整数线性规划模型并对小规模算例进行精确求解.在对求解结果统计分析的基础上识别影响活动重叠有效性的关键因素,为项目调度中制定重叠策略提供指导.通过一个算例验证预先识别有效的活动重叠对提升启发式算法性能和优化项目调度结果具有积极作用.     

晶体塑性有限元分析开孔对多晶板材力学性能的影响

基于 ABAQUS 子程序 VUMAT 二次开发平台, 将位错和孪晶的演化过程引入晶体塑性有限元方法(crystal plastic finite element method, CPFEM)中, 实现了多晶塑性材料力学行为的有限元模拟, 并通过试验和模拟结果的对比, 验证了所提出方法和二次开发程序的有效性. 应用含孪晶效应的晶体塑性有限元方法 模拟分析了孔洞对于板材开孔问题的影响, 结果表明: ① 当孔径小于板宽一半时, 强度损失采用线性近似估算值是偏于安全的, 而超过板宽一半时, 不宜采用线性估算值; ② 当孔距较小时, 孔径排布方式对开孔板材的韧性以及极限承载力有重要影响, 排布方式可分弱影响区、强影响区和过渡区 3 种模式. 对于承受单向拉伸荷载的板材, 开孔时应选择沿轴线排布的方式.     

滤网对颗粒捕集过程的微观实验

由于滤网具有良好的颗粒捕集性能而被广泛应用于工业或民用领域,但对其微观捕集机理研究尚且有限.本文通过建立一套显微观测系统真实记录滤网捕集颗粒的全过程,研究其在捕集颗粒过程中的微观表现,分析影响单纤维过滤及滤网网孔架桥堵塞的影响因素.结果表明随着过滤风速的减小,滤网的未堵塞孔面积与孔总面积之比逐渐降低,且最终会出现一个稳定状态;而随着滤网孔径的减小,该比值逐渐降低.在实际使用过程中应根据具体使用条件合理选择过滤风速和滤网孔径,对于长时间使用的滤网应及时清灰避免二次污染.     

火山渣对地下水中Cd2+的吸附效果

针对水体中Cd²⁺污染问题, 采用生态安全型火山渣进行吸附低温水体中Cd²⁺的实验研究, 分析火山渣吸附Cd²⁺的效果及影响因素. 结果表明： 火山渣是一种具有潜在应用价值的Cd²⁺吸附剂, 1.00 g火山渣对10 ℃,0.5 mg/L水体中Cd²⁺的去除率达97.10%; 接近中性环境有利于吸附Cd²⁺; Ca²⁺,Mg²⁺,NO^-₃对火山渣吸附Cd²⁺有抑制作用, Fe²⁺和 Mn²⁺的抑制作用较小; 当NH⁺₄和NO^-₂的质量浓度低于50 mg/L时, 对吸附无影响, 当其质量浓度大于50 mg/L时, 对吸附有抑制作用; SO^2-₄对吸附作用无影响; 质量浓度较大的HCO^-₃对吸附Cd^2+有促进作用.