数据驱动的铝基复合材料性能预测和逆向设计

采用数据驱动的方法对 SiCp(0.5CNT)/7075Al 铝基复合材料的化学成分以及制备工艺进行了分析, 针对抗拉强度和延伸率两个力学性能进行了特征重要性分析, 构建了包含 8 种机器学习算法的集成框架, 自动进行模型的参数调优和最优模型选择, 并在此基础上进行了材料逆向设计. 实验结果表明, 在 470 ${^\circ}$C 固溶 40 min, 120${^\circ}$C 时效 15 h 的热处理工艺下, SiCp(0.5CNT)/7075Al-1.0Mg 复合材料抗拉强度和延伸率的预测值为 617.48 MPa 和 2.98%, 实验值为 647.0 MPa 和 3.31%, 两项物理性能的平均绝对百分比误差(mean absolute percentage errors, MAPE)较小, 依次为 4.56% 和 9.97%. 这说明本数据驱动方法对铝基复合材料的工艺优化和性能提升有一定指导意义.     

基于DNA-AuNCs的荧光传感新方法灵敏检测胰蛋白酶活性

以DNA模板金纳米簇(DNA-AuNCs)作为荧光探针,发展了一种灵敏检测胰蛋白酶活性的荧光分析新方法.在胰蛋白酶存在条件下,牛血清白蛋白水解成多肽片段,释放出游离的半胱氨酸残基.半胱氨酸残基与金纳米簇通过Au-S键形成非荧光的配合物,导致金纳米簇的荧光强度显著降低.该方法对胰蛋白酶的线性检测范围为0.1～2.0mg/L,检出限为20μg/L(R_(SN)=3).此外,该方法被成功应用于人血清样品中胰蛋白酶含量的测定.     

利用塑性5ε_t与中性层偏移的二辊矫直辊型设计方法

为了提高棒材二辊矫直机的矫直精度,依据棒材矫直工艺特点和矫直辊磨损区域分析,提出了"凹三凸二"的矫直辊组合形式及辊型设计方法。在辊型设计过程中,根据棒材矫直的实际变形规律,提出了塑性5εt矫直应力应变拟合原则,更加准确地描述了棒材矫直变形的应力应变关系;结合微元法对矫直棒材内部金属的受力状态及中性层偏移进行分析,推导出了含有硬化系数与中性层偏移的新弯矩比公式。在此基础上,通过对矫直力与辊面磨损关系以及残余应力和弹性芯对隐患挠度影响的综合分析,精确给出了矫直不同规格棒材时辊腰段的反弯曲率比范围,从而能最大限度地降低辊面磨损,克服因残余应力回复而导致矫直质量不稳定的缺陷。基于上述理论和方法,给出了具体设计实例,并对矫直过程进行了数值模拟分析,给出了矫直过程中影响棒材矫后精度的各参量状态。结果表明:设计辊型的残余直线度为0.64mm/m,隐患挠度为0.202 4mm/m,预测弹复后直线度小于0.85mm/m,从而显著提高了棒材的矫后精度及其稳定性,同时也验证了该设计理论与方法的正确性及有效性。     

抗原决定基印迹材料及其应用

基于抗体-抗原原理的蛋白质印迹材料对蛋白质的分离纯化、药物转运和细胞成像等具有十分重要的意义.其中抗原决定基印迹材料具有模板易得、构象稳定、空间位阻小等优点受到越来越多的关注和得到广泛的应用.本文重点综述了抗原决定基印迹材料的最新制备方法(包括抗原决定基本体印迹、抗原决定基接枝表面印迹、抗原决定基限域表面印迹、基于协同作用的抗原决定基表面印迹技术)以及在肽段、蛋白及细胞识别方面的应用.最后总结了抗原决定基印迹技术面临的主要问题和未来的发展方向.     

自保温石膏基砌块传热模拟及结构优化

针对自保温石膏基砌块的热工性能,利用有限元分析软件ANSYS二维数值模拟砌块的传热过程,进行热流密度场分析并计算其传热系数,进一步探讨肋的结构形式及空气间层分布对砌块传热的影响从而对砌块结构形式进行优化。采用防护热箱法对优化后的砌块模型进行实验研究检测其传热系数,并利用加水平和竖向灰缝的三维模型模拟真实实验环境下砌块的传热过程。研究结果表明:薄空气间层与发泡石膏填充材料相结合的石膏基砌块为优化后的砌块结构形式。三维数值模拟结果与实验检测结果较吻合。     

Crystal structure and hydrogen storage properties of (La,Ce)Ni5-xMx (M=Al,Fe, or Co) alloys

The effects of partial substitution of La by Ce and Ni by Al, Fe, or Co in LaNi₅-based alloys on hydrogen storage performance were systematically studied. All samples were prepared using vacuum arc melting in an argon atmosphere. The results showed that for La-Ni_5-xM_x (M=Al, Fe, or Co) alloys, the lattice constants and unit cell volumes increased with an increasing amount of Al and Fe. On the other hand, these parameters decreased upon partial substitution of La by Ce. In addition, the lattice constant remained almost constant in the La_0.6Ce_0.4Ni_5-xCo_x alloys regardless of the value of x (x=0.3, 0.6, or 0.9), as Ce might enhance the homogeneity of the CaCu₅-type phase in Co-containing alloys. The hydrogen storage properties of the alloys were investigated using pressure, composition, and temperature isotherms. The experimental results showed that the plateau pressure decreased with an increasing content of Al, Fe, or Co, but it increased with Ce addition. Furthermore, the plateau pressures of all Co-containing alloys were almost identical upon substitution with Ce. Finally, the enthalpy (ΔH) and entropy (ΔS) values for all alloys were calculated using van't Hoff plots. The relationship between the lattice parameters and enthalpy changes for hydrogenation will be discussed.     

用于有机磷农药及其水解产物可视化检测的荧光探针制备及性质研究

使用氯金酸和柠檬酸三钠回流法合成出荧光吸收峰在520 nm的金纳米颗粒,并与罗丹明B修饰合成探针.金纳米颗粒与罗丹明B发生荧光共振能量转移(FRET)作用使罗丹明B的荧光淬灭.在加入毒死蜱之后,毒死蜱及其水解产物能有效取代罗丹明B,使荧光恢复.金纳米颗粒探针对毒死蜱及其水解产物的浓度响应区间为(0～0.1)mm,低至0.1 nm也有响应,且荧光变化迅速,从而能够快速有效地检测超痕量有机磷农药毒死蜱及其水解产物.     

基于BaLuF5∶Yb3+,E3+纳米晶掺杂的聚合物光波导放大器

为提高聚合物光波导放大器的增益性能,利用高温法合成了BaLuF5∶Yb3+,Er3+纳米晶,并分别对纳米晶的形貌、晶体结构和近红外发射特性进行了表征.测试结果表明,纳米晶平均粒径为13 nm,并在1 530 nm处具有较强的发射,荧光半高宽为50 nm.将合成的纳米晶掺杂入SU-8聚合物作为光波导放大器的芯层材料,使用光刻显影等工艺,在表面长有二氧化硅的硅衬底上制备出了聚合物光波导放大器.当980 nm波长泵浦光功率为280 mW、信号光波长为1 530 nm且功率为0.1 mW时,在长度为1.1 cm的光波导放大器中,获得了3.95 dB的相对增益.     

温度对PS分子链荧光特性的影响研究

利用荧光光谱法研究了温度和浓度对聚苯乙烯(polystyrene,PS)荧光特性的影响。研究表明,PS在四氢呋喃溶液中有2个荧光发射波长:334、345 nm,并且荧光强度随着温度的升高而升高,原因可能是溶剂效应限制了PS分子链的运动,使分子间碰撞的几率减少。另外随着溶液浓度的增加,PS的荧光强度逐渐下降,其原因可能是当溶液处于较高浓度时,分子之间的相互作用增大,PS二聚体的形成导致发生荧光淬灭现象。     

活血止痛胶囊的三维荧光指纹图谱研究

本实验采用荧光光谱法对活血止痛胶囊的荧光性质进行了研究,优化了荧光图谱测定的实验条件,在最佳实验条件下,测定了不同厂家不同批号的活血止痛胶囊的三维荧光图谱,采用聚类分析法对活血止痛胶囊的三维荧光图谱的一致性进行分析,结果表明2个厂家7个批号的21个活血止痛胶囊样本的三维荧光图谱一致性良好。采用平均值法建立了活血止痛胶囊的三维荧光指纹图谱。