TiO2纳米粒子的制备和表征及光催化活性

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粒子,利用XRD,TEM,SPS,XPS,PL和UV-VIS测试技术对样品进行了表征.考察了TiO2样品的微晶尺寸、晶型结构、表面组成、光电性能和光学性能以及焙烧温度对TiO2粒子性质的影响.结果表明随着焙烧温度升高,TiO2纳米粒子完成了相转变过程,并表现出量子尺寸效应.600℃焙烧的TiO2纳米粒子具有与国际商品P-25型TiO2粒子相类似的晶相组成、结构、形貌和粒子尺寸,并且表面含有一定量的氧空位,这解释了表面有一定量的羟基氧和吸附氧,同时进一步引发表面态能级.TiO2纳米粒子PL光谱的产生与其表面氧空位和缺陷有很大关系,并能够提供氧空位和缺陷浓度以及光生电子和空穴的分离与复合等信息.此外,在光催化氧化苯酚的实验中,600℃焙烧的TiO2纳米粒子表现出最高的光催化活性,这与表征结果一致,说明TiO2纳米粒子的性质如晶型结构和表面组成等是影响其活性的主要因素.     

基于多功能纳米磁珠的DNA制备与基因分型

为了构建DNA样品制备芯片, 研发了一种以羧基修饰的磁性纳米粒子作为固相载体, 从全血、唾液和细菌培养基中快速提取基因组DNA并扩增靶基因的通用方法. 这种羧基修饰磁性纳米粒子不但可以从样品中富集靶细胞和从细胞裂解液中吸附DNA, 而且吸附在纳米磁珠表面的DNA可以不用洗脱而直接作为目标基因PCR扩增的模板, 从而通过功能集成简化了从靶细胞富集到靶基因扩增的全过程. 利用该方法实现了微量唾液样品中HLA基因的快速制备与扩增, 扩增产物与固定于寡核苷酸基因芯片上的16条探针杂交进行HLA基因分型, 取得了良好的效果. 由于该方法快速简便, 不使用有毒试剂和离心操作, 便于用以构建快速高通量的核酸制备微芯片.     

纳米光学功能材料Gd2O3:Tb3+的反相微乳合成及发光性能

采用反相微乳液法合成Gd2O3：Tb^3 纳米粒子，对其晶体结构、发光性能和最佳发光离子浓度进行了研究，并且与草酸盐共沉淀法制得的Gd2O3：Tb^3 相比，结果表明，其粒径减小，晶体形成温度降低了近100℃．     

用旋量零标架方法导出球对称动态黑洞时空中Dirac粒子的能级

用旋量零标架方法对球对称动态黑洞时空中旋量粒子的Dirac方程分离变量，并退耦为普通微分方程组，从所获得的径向方程和角向方程出发，进一步导出了Dirac粒子的能级方程．得到了粒子的能量分布不仅与粒子的质量、自旋量子数、角量子数、磁量子数有关，还与黑洞周围的时空结构及视界的变化有关．     

河流表层沉积物界面性质的研究

运用表面络合模式和原理，研究了黄河表层沉积物的界面特征，确定了零电点、电荷密度、表面吸附位和表面固有常数，用原子吸收分光光度法测定了天然水环境生物膜对铜和镉的吸附作用。     

银纳米粒子与血清白蛋白相互作用的滞后效应

用圆二色光谱,紫外-可见光谱研究银纳米粒子与血清白蛋白的相互作用及其相关效应.拟合计算圆二色光谱数据发现,与银纳米粒子作用后的血清白蛋白中α-螺旋含量减少,而α-折叠、转角和无规卷曲等结构含量增加,其构象在作用后变得更为松散和伸展.通过时间扫描吸收光谱跟踪研究发现,在血清白蛋白与银纳米粒子相互作用的过程中,银纳米粒子的包覆与聚集、血清白蛋白的构象变化具有双重滞后效应.     

半岛浅水尾流近区流动特性的实验研究

采用数字粒子图像测速(DPIV)技术,在长30?m、宽3.5?m、高1?m的水槽中比较系统地测量了5种形状半岛模型在不同来流条件下的尾流区流场. 总结了时均流场和大尺度漩涡的运动规律,得到了控制尾流流动形式的稳定性参数的临界范围. 比较了不同半岛形状对尾流流动的影响,分析了半岛尾流近区不稳定流动的机制.     

粒子群算法中惯性权重的实验与分析

简要介绍了粒子群算法(PSO)，对算法中的重要参数惯性权重进行了系统的实验，分析了固定权重与时变权重的选择问题，并从问题依赖性、种群大小和拓扑结构等方面详细分析了惯性权重对于算法性能的影响．结果表明，惯性权重的问题依赖性较小，随着种群的增大，其取值应适当减小，局部版本下，惯性权重的选择具有更大的自由度．     

混合粒子群算法在高维复杂函数寻优中的应用

针对粒子群算法应用于复杂函数优化时可能出现过早收敛于局部最优解的情况,提出了一种改进的算法结构。通过构造单个粒子的最优序列代替单一的进化方向和类似于蚁群算法信息素表的选择机制,保留了粒子的多种进化可能方向,提高了粒子间的多样性差异,从而改善算法能力。算法同时设计了最优序列的加入规则和基于粒子群聚度的最优序列动态长度控制方法。改进后的混合粒子群算法保证了算法拥有更强的搜索能力,也保留了粒子群算法高效优化的特点。仿真实验证明,混合粒子群方法相对传统方法而言具有明显的精度优势。     

太空旅行，请走高速公路

奇怪的轨迹2004年4月,在太空工作了两年之久的起源号探测器准备返回地球。起源号的任务是收集太阳粒子,它距地球并不是那样遥远,然而,起源号却舍近求远,它掠过地球,沿一个环形轨道在归途中飞行了483万公里后才靠近地球。科学家解释说,起源号这样做是为了节省能源,它返回地球的轨道几乎可以不用消耗燃料。科学家将这样的飞行轨道形容为“太空隧道”或者“星际高速公路”。加州理工学院研究太空船飞行轨道的数学家杰纳德·马斯顿评价说:“起源号完成了有史以来消耗能源最低的一次太空飞行。”听起来,“星际高速公路”这样的说法似乎来自一部科…