摘要：针对冰载荷对海洋平台的影响远大于波浪载荷的情况,对比优化前后的半潜式海洋平台在平整冰和碎冰分别作用下的动态响应。采用离散元方法计算冰载荷,对平台立柱不同角度锥体结构所承受的冰载荷和平台的运动进行了比较,得出以下结论:立柱锥体结构相较于圆柱体结构具有更好的抗冰性能。在平整冰的作用下,倒锥体结构受到的冰载荷小于正锥体结构;而在碎冰的作用下,二者没有明显的优劣之分。最终选定了55°锥角结构进行结构优化设计,优化后平台的纵荡和纵摇均小于优化前的平台。优化结果可为在北极地区进行油气开采的海洋平台设计提供参考。

摘要：电化学还原二氧化碳(CO2)可实现CO2的资源化转化,是实现自然界“碳循环”、缓解因CO2过度排放所引起诸多环境问题的关键技术。本文综述了CO2电还原反应器的研究发展现状,并依据电解质的不同对比分析了各反应器的结构、传质特征及与之匹配阴极的CO2转化活性与选择性。研究指出膜电极构型反应器是当前CO2电还原反应器发展的主要方向,其电解质材料的优选不仅决定于其离子选择性与电导率,还需考虑电催化材料的性质与膜电极效率。最后,提出膜电极构型反应器内的过程强化技术与自支撑结构的阴极设计将成为CO2还原研究发展的新方向。

摘要：甲醇作为一种基础化工原料,是生产所需的常用溶剂,也是醇类燃料电池的常用燃料之一。然而其具有挥发性,会对人体的神经系统产生毒化作用,因此,实时监测环境中的甲醇蒸气浓度具有重要意义。本文在科研成果的基础上创新设计了一个综合实验——可穿戴智能气液双功能甲醇电化学传感器。实验过程包括无机材料合成、丝网印刷制备、仪器分析表征、电化学传感检测等内容,涵盖多门化学课程主要相关知识点,具有很好的综合性和学科前沿性。经过此实验训练,学生不仅能巩固相关化学基础知识,掌握石墨烯材料的合成与表征技能,还能了解电化学传感器的工作原理,激发学生对科学研究的兴趣。

摘要：针对基础实验教学中因高要求、高成本等特点而难以开设的无水无氧条件下实验,设计构建了无水无氧条件下1,3癸二烯的合成及表征虚拟实验。明晰了实验内容及开发意义,介绍了虚拟实验的设计思路、操作步骤及应用效果。教学实践反馈表明,学生通过虚拟实验预习及操作,提高了动手实践兴趣,拓展了研究视野,锻炼了创新思维及能力。教师通过虚拟实验使课堂内容更加充实丰富,同时通过积极的师生互动,得以进一步优化教学设计。

摘要：硅-有机复合光子集成技术充分发挥了硅光的大规模集成优势和有机聚合物材料的高电光系数优势,在高性能集成微波光子系统中极具应用潜力。本文对硅-有机复合集成电光调制器结构进行了较为全面地优化设计和初步制备研究。电光有机聚合物填充在硅Slot波导的狭缝中,优化Slot波导结构得到光场限制因子为0.32,使得光波场与射频电场高度重合,提高了电光调制效率。采用锥型波导模式转换结构实现Strip-to-Slot的低损耗耦合,耦合效率为99.55%。重点分析了电极长度、宽度等参数对调制器频率响应的影响,优化得到3 dB带宽为77 GHz,半波电压-长度积为0.045 V·cm。根据仿真结果设计了用于制备调制器的MASK。实验制备了Slot波导并进行了聚合物的填充实验研究,获得了良好的结果。

摘要：电化学还原CO2可实现CO2的资源化转化,是缓解因其过度排放所导致诸多环境问题的关键技术.本文提出了一种膜电极(membrane electrode assembly,MEA)构型CO2还原电解单池的结构设计,可同步实现气体扩散阴极两侧CO2的供给与电解质液层的更新.基于该MEA构型电解池,实验考察了电解质液层中KHCO3浓度和更新与否对氮掺杂石墨烯锚定的Ni电极表面CO2电还原制备CO的反应活性、产物分布与稳定性的影响.结果表明,若电流密度低于5 m A·cm-2,KHCO3浓度显著影响电解电势而非产物分布. CO2还原电解单池在稳定运行中存在着"可逆"与"不可逆"两种衰减模式.其中,阴极/电解质界面处催化剂的流失是"不可逆"衰减形成的原因;而电解质液层中KHCO3溶液的流失导致了MEA构型CO2还原单池的"可逆"衰减,周期性更新KHCO3电解质是降低其"可逆"衰减的有效方法.

摘要：P糖蛋白(P-glycoprotein,Pgp)和细胞色素P4503A4(CYP3A4)是决定药物ADME性质的两个重要蛋白,目前还无法通过实验方法,从分子水平清晰阐明这两个蛋白采取怎样的互补作用机理来降低外来药物的生物利用度.通过3D-药效团模建方法,提取Pgp和CYP3A4的共同底物的特征阐明这两个蛋白可能的协同作用模式.所得的药效团有助于理解药物分子同这两个蛋白的作用模式,同时该模型可以指导新药设计和改造,从而提高药物的生物利用度.