摘要：赋权图的谱的研究已经被用来解决很多实际问题,网络设计以及电路设计实际上都依赖于赋权图．本文主要研究的是赋权树的谱半径,从而得到赋权树谱半径达到次大的是双星图Sn-3,1ω*．

摘要：设计、研究了一种重氮、4-羟基丙烯酸乙酯和呋喃衍生物参与的三组分串联反应,在Rh2(OAc)4/Zr-3-I-联二萘酚共催化下,该反应能快速高效地一锅构建复杂O-杂并环化合物.利用该方法,可从简单起始原料高立体选择性地合成含有八个连续手性中心的氢化环氧异色烯衍生物,非对映选择性和高对映选择性分别高达99/1 dr和99%ee.结合理论计算对反应的高立体选择性进行了探讨.可能的反应机理为羟基叶立德捕捉的多组分反应后发生分子内的Diels-Alder反应,再发生双键环氧化反应.该方法为复杂O-并杂环化合物的高效合成提供了一种新途径,同时也为高效构建分子复杂性提供了一种新思路,在基于表型筛选的新药发现中具有重要潜在应用.

摘要：对于航天推进和发电燃气轮机,为了实现更高的效率和性能并同时降低成本和排放,需要发展先进的镍基单晶高温合金。随着合金的发展,合金的铸造技术已经从定向凝固(DS)发展到单晶(SX)。单晶取向与择优取向的偏差已经成为单晶高温合金最重要的铸造缺陷之一。在自行设计的高温度梯度定向凝固装置中,采用改进的Bridgeman法,用螺旋选晶器拉制出DZ417G合金的单晶。使用XRD和EBSD对其取向进行分析研究。结果表明:较小角度的螺旋选晶器可以有效地减少单晶取向与择优取向的偏差。

摘要：设计了一个高频低功耗的注入锁定二分频器.该分频器通过将输入信号注入到LC振荡器的二次谐波点来实现注入锁定并对输入信号二分频.电路采用TSMC 0.18μm RF-CMOS工艺设计,分频器可以将幅度为300 mV的输入信号在8.6~11.2 GHz频率范围内进行二分频.在1.2 V的电源电压下,分频器核心电路的功耗为1.3 mW.该分频器可以被用于光电收发机以及其他高频低功耗系统.

摘要：提出了一种利用低品位热能和潮汐能驱动的多效蒸馏海水淡化技术,其特点是利用潮汐能代替传统电泵为系统运行提供动力,从而减少了系统运行对稳定电力供应的依赖,降低造水成本.根据该技术的原理,设计搭建了一套试验系统,测试并分析了给海水温度和加热水温度对该系统运行性能的影响.试验结果表明,当加热水温度为65℃,系统绝对压力为25kPa时,系统的淡水产量为27kg/h.通过试验和理论分析发现,选择合适的加热水温度是维持系统稳定运行的关键因素.

摘要：本文研究受网络通信延时和数据随机丢包的多智能系统一致性问题,探索事件驱动的分布式协同控制策略.首先针对两类普遍应用的事件触发器,提出了一个可用于选择触发策略的触发频率比较方法.然后提出了分布式协同控制律以保证系统的渐近一致性,并给出了相应的时滞依赖Markov切换控制器设计新方法.本文所提的控制策略不仅保证系统一致性目标,而且能显著减少通信数据传输量并降低控制器计算负担.最后,通过仿真算例验证了所提方法的有效性.

摘要：高效中性析氧催化剂在微生物电解池领域起着至关重要的作用.但是,目前中性析氧催化剂的过电位仍较高,其反应动力学极为缓慢.在本工作中,我们成功设计并制备了一种高效RuxIryO2催化剂,它兼具高析氧活性和高稳定性,其本征活性分别是商业Ru O2和Ir O2催化剂的7倍和36倍.我们进一步通过原位透射电子显微镜、光电子能谱和低能离子散射谱测试研究了RuxIryO2的表面吸附物对其催化活性的影响.结合密度泛函理论计算和实验结果,发现RuxIryO2催化剂中Ru位点被O*吸附物覆盖可提高其相邻Ir位点的催化活性.因为Jahn-Teller效应,当Ru–O键被削弱时,其相邻的Ir–O键会增强,从而减弱Ir位点对反应中间产物的吸附,最终提高RuxIryO2催化剂的析氧活性.

摘要：生物质是自然界唯一可再生的有机碳来源,其催化转化制备燃料和精细化学品受到广泛关注.一般从生物质衍生的小分子出发制备航空煤油和柴油等高碳数燃料包括两步:首先通过碳链增长反应如羟醛缩合和烷基化等制备目标链结构的燃料前驱体,然后对所得燃料前驱体进行完全脱氧加氢得到燃料组分.在目前报道的碳链增长反应中,羟醛缩合反应应用最多,因为生物质衍生的羰基化合物众多,而且丙酮、糠醛及环己酮等羰基化合物已经实现了工业化生产.羟醛缩合反应的催化剂以碱性材料为主,但是碱性催化剂具有不抗二氧化碳、不抗水等缺点,因此开发高活性的固体酸催化剂至关重要.本文选择糠醛和4-庚酮的羟醛缩合反应作为模型反应,发现氧化铌材料对该反应具有优异的催化活性,活性明显高于常见的氧化钙、氧化镁、镁铝水滑石等固体碱和氧化铝、氧化锆等固体酸.并采用N2吸附-脱附、二氧化碳程序升温脱附(CO-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)、程序升温氨脱附(NH3-TPD)和丙酮的原位吸附傅立叶变换红外光谱等表征手段研究了氧化铝,氧化锆和氧化铌催化性能差异的原因.结果表明,这三种催化剂的比表面积和酸性质与反应活性没有明显关联.为了解释反应活性的差异,我们采用丙酮原位吸附红外光谱探究了这三种催化剂对羰基的活化.发现相比于氧化铝和氧化锆催化剂,氧化铌对丙酮的C=O双键有更强的活化能力,使C=O双键结构更容易转化为烯醇式结构,进而促进羟醛缩合反应的进行.基于此,我们提出了氧化铌催化羟醛缩合的反应机理.另外,底物拓展实验发现,在其他生物质相关的羟醛缩合反应体系中,氧化铌催化依旧可以得到可观的收率.循环套用实验表明,由于积碳导致催化剂失活,通过简单的煅烧即可恢复活性.我们之前的研究发现负载金属的铌基催化剂具有很好的断裂呋喃环上碳氧键的能力,是很好的脱氧加氢催化剂.基于以上研究和我们之前的结论,我们设计并制备了多功能的Pd/Nb2O5催化剂,对该催化剂进行了结构表征,并对羟醛缩合和脱氧加氢过程进行了设计整合,一锅实现了羟醛缩合和后续的脱氧加氢.

摘要：近年来,柔性化、微型化、集成化能量转换和储存器件引起人们的广泛关注,其中电极材料发挥着举足轻重的作用.一种电极材料通常只能满足一种特定能源器件的需求,如何通过电极材料的结构化设计,获得一种能同时满足两种或两种以上能源器件的共用电极,对于高性能集成器件具有重要意义.本文基于化学气相沉积法生长的连续石墨烯中空纤维,通过对管内选择性修饰,报道了一端生长聚苯胺、另一端生长铂纳米颗粒的局域功能化石墨烯纤维.其中,聚苯胺/石墨烯纤维可作为纤维状超级电容器的电极,器件的比容量达到284 m F cm-2;铂/石墨烯纤维部分可取代传统的铂丝对电极,用于染料敏化太阳能电池,能量转换效率为4.73%.以该区域功能化石墨烯纤维作为共用电极,所发展的太阳能电池/超级电容器集成器件的总能量转换和储存效率达到3.07%,明显高于其他已报道的纤维状能量转换和储存集成器件.另外,利用该方法能够进一步在连续中空石墨烯管内修饰其他活性材料,从而应用于其他柔性可穿戴电子器件领域.

摘要：多相催化对于现代社会来说具有极其重要的意义,催化剂的理性设计/筛选是现代催化化学研究者的一个重要的目标.其中,火山型曲线是一个的重要工具.它指出对于一个催化反应来说,其催化活性针对关键物种吸附能来说呈一条先上升后下降的曲线,要求最佳催化剂对中间体的吸附能不能太高也不能太低.近几十年来,密度泛函理论等第一性原理计算方法的发展让许多催化剂表面反应微观物理量的计算成为了可能,这极大地拓展了火山型曲线的应用范围.然而,对于火山型曲线根源的解释,人们却并非了解得十分清楚;一些基本科学概念的理解很多还是基于经验性的Sabatier原理:吸附太弱不利于吸附、太强不利于脱附.针对该问题的科学解析,本文进行了详细的动力学探究,试图以完全数学解析的方式回答催化反应中火山型曲线的必然存在性、产生根源及在催化活性预测中的内涵.本文采用了两步催化模型以及微动力学来进行速率方程的推导,并考虑BEP关系(基元反应的能垒与其反应焓存在线性关系)的应用,最终将整体反应速率转化为中间体吸附能相关的单值函数.基于对该函数的系列推导和分析,得到如下基本结论:(1)从数学上以一个完全的解析形式证明了催化反应中火山型曲线的存在.(2)通过对比催化反应与与之对应的气相反应,我们证明了:若无催化剂参与反应,则火山型曲线不会产生;由于催化剂表面的参与,随着催化剂吸附能力的增强,其表面会因为吸附作用而被占据毒化,导致反应速率存在一个最大值,即形成火山型曲线.从概念上讲,火山型曲线的根源是由"吸附过程引发表面活性位占据"这一自毒化效应造成的,它的存在可能体现为多相催化的基本属性.(3)数值模拟解析展示了表面反应与气相反应的区别,印证了我们的数学解析结论.同时,通过一定的简化,我们对火山型曲线中各部分的斜率进行了研究.结果发现,对于吸附决速过程,催化反应和气相反应斜率相同,其差别主要出现在脱附决速过程.在此阶段由于吸附能过大,表面被毒化,表面反应速率开始下降;而气相反应的速率依然上升.(4)表面反应速率方程的分解和简化结果表明,最佳催化剂在反应中的空活性位点覆盖度和其BEP关系的斜率存在内在关联关系(θopt=1–α),据此讨论了其在催化剂寻优过程中的意义.尝试解释了(a)合成氨反应中正逆反应所需最佳催化剂不同的现象;*(b)合成氨或CO甲烷化反应最佳催化剂为前过渡金属、而CO/NO氧化等为后过渡金属这一典型催化现象的物理图像.最后,针对火山型曲线理论框架在实际催化剂理论筛选寻优中的应用,我们简要综述了本课题组近年来在光解水制氢Pt基助催化剂和染料敏化太阳能电池的对电极材料设计方面的理论进展.