苯二甲酸插层水滑石的制备和结构表征

以尿素为沉淀剂,用均匀沉淀法一步合成Zn2Al-LDHs/对苯二甲酸和Zn2Al-LDHs/间苯二甲酸,利用XRD、IR与UV对所得到的有机物插层水滑石材料的组成、结构和性质进行分析与表征。结果表明,合成的两种有机物插层水滑石样品具有典型的水滑石结构,有机物分子在层间以双层交错的形式排布。紫外漫反射光谱图研究表明所合成的两种二元羧酸插层水滑石在UVB段有很好的紫外吸收性能。     

复合材料层合厚板的冲击响应及分层损伤研究

复合材料层合结构是飞机的主要受力构件,研究其冲击响应及分层损伤非常重要。针对5 mm厚40层铺层的层合板分别进行15 J、30 J、45 J的落锤实验,研究低能量冲击的动力响应。然后进行超声C扫描检测获得各界面的分层损伤情况,以分析分层损伤在面内及厚度方向上的分布特性,并在此基础上研究损伤的形成机理,对分层的分布特性进行解释。据此,可对层合板界面分层损伤进行预测,使其得以在实际工程中评估剩余强度以保证构件安全,同时也将有助于层合板的结构优化设计。     

VOLVO PENTA柴油发电机组双层隔振降噪系统设计与验证

针对某钻井井场内的单层隔振的柴油发电机组振动噪声过大,提出双层隔振的方案来降低井场噪声与振动。首先对双层隔振系统进行数学建模分析,得出双层隔振比单层隔振具有更好的隔振降噪的效果。为验证双层隔振比单层隔振效果更好,对井场内柴油发电机组进行双层隔振的具体方案实施;并对施工完成后的双层隔振的发电机组进行噪声与振动的现场测试。测试结果表明,柴油发电机组采用双层隔振后,隔振效果比原有的单层隔振措施有一定的提高,噪声最大减小了13.5 dB(A)。研究结果表明VOLVO PENTA柴油发电机组采用双层隔振措施可以降低井场噪声与振动。     

含低速层层状介质中Rayleigh波频散曲线“交叉”点频率的计算

对于存在低速层的层状介质,其对应的Rayleigh波频散曲线形状会比较特殊,频散曲线会发生"交叉"现象。很多人在研究中发现此现象,并且对"交叉"点附近的一些性质进行了研究,但是对这一现象的认识仍然不充分。例如,还没有人研究对于频散曲线"交叉"点位置与层状介质参数有着怎样的关系。针对此问题,主要以含低速层的三层介质为基础,推导了Rayleigh波频散曲线"交叉"点频率的近似计算公式,并由此分析了"交叉"点频率与介质参数之间的关系,该公式也适用于部分更多层的模型。     

龙门山甘溪土桥子组灰岩-泥灰岩韵律层地球化学特征研究

龙门山甘溪土桥子组发育多套灰岩-泥灰岩韵律层,其地球化学特征对其形成时的古环境、古气候具有重要的指示意义。在对土桥子组最大海泛面之上沉积的一套灰岩-泥灰岩韵律层进行野外详细描述与系统采样的基础上,对其中的37对74层灰岩-泥灰岩韵律层的常量、微量元素进行分析测试与研究。通过古氧相U/Th、古盐度Sr/Ba、古水深Mn O、古气候Sr/Cu等分析,认为该灰岩-泥灰岩韵律层形成于炎热气候下的贫氧海相高水位体系域沉积环境。古气候和差异成岩作用是灰岩-泥灰岩韵律层的主要成因,其中在较大的宏观尺度上古气候的韵律和波动控制着韵律层的古环境和地球化学特征,而在较小的微观尺度上差异成岩作用进一步控制和影响着韵律层地球化学特征的分异性和韵律性。     

正渗透膜生物反应器滤饼层性质研究

正渗透膜生物反应器(OMBR)作为一种新兴的技术,有很好的应用前景,但是关于其膜污染的研究尚且不多。该文章研究了在OMBR运行过程中膜表面所形成滤饼层的性质。结果显示,在OMBR运行初期,大粒径颗粒先沉积在膜表面,随着运行,生物反应器内的颗粒变小,小的颗粒沉积在膜表面。滤饼层韧性比较强,很容易将其从膜表面冲刷下来。扫描电镜显示滤饼层与正渗透膜接触一侧很光滑,冲洗后的膜只有少量污染物残留。这是由于正渗透膜表面粗糙度小,孔隙小,污染物很难进入膜孔中,滤饼层与膜之间连接不紧密。滤饼层中51%重量组分的物质是有机物,其余是无机污染物。通过红外测定,主要的有机污染物是多糖和蛋白质,是生物聚合物的主要成分。通过能量散射X射线分析仪(EDX)显示主要无机元素是Si, Ca, Mg, Al和Fe。综上,正渗透膜生物反应器产生的膜污染易清洗,要减少其膜污染需要控制生物聚合物和无机污染物的量。     

质子交换膜燃料电池中微纳输运过程的数值研究进展

质子交换膜燃料电池是氢能利用的典型装置.在燃料电池的多尺度空间内发生着复杂的相变多相流、传热传质、电子质子传导、电化学反应等物理化学过程.上述过程对电池的性能、寿命及成本影响显著.近年来,随着先进实验手段、数值方法和计算资源的不断发展,研究者基于微纳米尺度研究燃料电池中发生的复杂多场耦合输运过程,不断发现新的微纳输运过程特征及耦合机制.本文回顾了近年来针对燃料电池关键组件(包括催化层、气体扩散层和气体通道)中发生的多场耦合输运过程的微纳尺度数值仿真工作.针对催化层,主要介绍了孔尺度数值仿真在预测有效传输系数、揭示传质阻力机理、查明微纳结构对反应输运过程影响方面的进展.针对扩散层,重点介绍了孔尺度仿真在研究扩散层气液两相流动及查明结构和润湿特性对液态水运动和分布影响的工作,还讨论了气体扩散层薄层多孔介质输运特性及典型代表单元是否成立.针对气体通道,着重介绍了通道中液态水运动及其对传质反应的影响.此外,还讨论了各组件跨尺度界面行为特性.最后,对采用微纳尺度数值方法研究燃料电池内多场耦合输运过程进行了总结和展望.     

纳米材料在基因治疗中的研究进展:从肿瘤治疗到新冠病毒疫苗

基因治疗作为一种精准有效的策略,可用于治疗包括癌症在内的多种疾病以及预防病毒性感染疾病．然而,基因治疗中使用的核酸药物自身不稳定性和大尺寸阻碍了它们的广泛应用．纳米材料因其免疫原性低、可控性好、易于进行表面修饰等特点,已被证明是基因治疗中最有前途的载体之一．特别是新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情爆发以来,与传统疫苗不同的mRNA疫苗备受关注,而脂质纳米颗粒（LNP）作为该疫苗的递送系统发挥了至关重要的作用,展现了纳米材料巨大的应用前景．本文概述了基因治疗的主要类型;介绍了基于脂质的纳米颗粒、基于聚合物的纳米颗粒、无机纳米颗粒及新型纳米材料如碳点等核酸递送平台;强调了其在肿瘤治疗和COVID-19核酸疫苗中的最新研究进展;提出了纳米材料用于基因治疗的挑战与前景．      

SnO2和TiO2薄膜在钙钛矿材料上的原子层沉积工艺

金属电极与卤素之间的扩散反应是造成钙钛矿太阳电池(PSC)衰退的重要因素,而利用原子层沉积(ALD)技术在金属电极和钙钛矿活性层之间沉积致密且电学性能良好的缓冲层,是解决上述问题的优选方案之一.本文主要研究了利用ALD技术在金属有机卤化物钙钛矿材料上沉积SnO₂和TiO₂薄膜的工艺兼容性问题.通过X线衍射和紫外-可见吸收光谱等技术,表征了分别作为钛源和锡源的四(二甲氨基)钛(TDMATi)和四(二甲氨基)锡(TDMASn)脉冲以及不同温度下水脉冲对钙钛矿薄膜结构的影响,分析了不同前驱体源的脉冲及吹扫时间对薄膜沉积模式的影响,获得了与钙钛矿材料相兼容的SnO₂和TiO₂薄膜的优化ALD工艺.将优化后的SnO₂和TiO₂薄膜ALD工艺应用于倒置PSC制备,对电池的J-V曲线和大气环境下的稳定性测试结果表明,基于ALD技术沉积的SnO₂和TiO₂缓冲层的引入,使得PSC的稳定性明显改善,而且其功率转换效率也有所提高.     

基于景观偏好的城市公园景观健康效益评价机制研究

【目的】景观偏好是研究人与被选择感知的环境交互作用的结果,与景观元素的构建紧密联系,对于研究城市公园的健康景观营造具有重要意义。受新冠肺炎疫情影响,人们对于城市公园的健康功能提出更高的要求。从游客自身需求出发,构建城市公园景观元素、景观偏好与景观健康效益评价三者之间的结构模型,探讨基于景观偏好的城市公园景观健康效益评价机制,为城市公园景观健康功能提升和优化建设提供参考。【方法】以福州西湖公园为例,运用位置大数据手段、问卷调查法、质性扎根法与结构方程模型分析法等,探索疫情影响下基于景观偏好的城市公园景观健康效益评价机制。【结果】①与疫情前相比,疫情期间研究区景观环境中构筑物与设施类景观元素偏好增加4.918%,空间与氛围类减少4.996%;相对而言,无论是否涉及疫情,在各类景观环境的选择中,自然元素都是非常重要的组成部分,游客更加偏好于自然元素较多的景观环境;②在景观偏好的反映特性中,修正后易读性(0.45)和神秘性(0.59)能够有效反映景观偏好,其中神秘性的影响系数最大;③消除疲劳(0.70)、集中注意力(0.67)、恢复活力(0.62)、稳定情绪(0.56)都能够有效反映景观环境的健康效益,其中消除疲劳的影响系数最大;④景观偏好对景观健康效益评价有一定的正向影响,但影响不显著,可以通过景观元素产生间接影响。【结论】通过质性分析,结合景观元素、景观偏好以及健康效益三者之间结构方程模型的评价结果,可以为提升城市公园景观健康效益提供一定的方向,从而进行针对性地开发保护和改造,提高公园的效能。