摘要：采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算Mg2-xAlxNiH4(x=0,0.125,0.25)合金的晶胞体积、电子态密度、键序、电荷布居、生成焓,分析原子间成键和结构的稳定性,研究Al部分替代Mg对Mg2Ni合金及其氢化物的结构和储氢性能的影响.结果表明:随着Al含量的增加,Mg2Ni合金晶胞体积减小,不利于氢原子进入合金中,导致合金的储氢容量降低.在Mg2-xAlxNiH4(x=0,0.125,0.25)中,Mg-H和Al-H相互作用远小于Ni-H的相互作用,随着Al含量的增加,氢化物生成焓减少以及Ni-H的相互作用减弱,氢化物的结构稳定性降低,Al部分替代Mg能有效改善Mg2Ni合金释氢动力学性能.

摘要：The mass of high-speed trains can be reduced using the brake disk prepared with SiC network ceramic frame reinforced 6061 aluminum alloy composite （SiCn/Al）. The thermal and stress analyses of SiCn/Al brake disk during emergency braking at a speed of 300 km/h considering airflow cooling were investigated using finite element （FE） and computational fluid dynamics （CFD） methods. All three modes of heat transfer （conduction, convection and radiation） were analyzed along with the design features of the brake assembly and their interfaces. The results suggested that the higher convection coefficients achieved with airflow cooling will not only reduce the maximum temperature in the braking but also reduce the thermal gradients, since heat will be removed faster from hotter parts of the disk. Airflow cooling should be effective to reduce the risk of hot spot formation and disc thermal distortion. The highest temperature after emergency braking was 461 °C and 359 °C without and with considering airflow cooling, respectively. The equivalent stress could reach 269 MPa and 164 MPa without and with considering airflow cooling, respectively. However, the maximum surface stress may exceed the material yield strength during an emergency braking, which may cause a plastic damage accumulation in a brake disk without cooling. The simulation results are consistent with the experimental results well.

摘要：二氧化硫(SO_(2))及其衍生物(亚硫酸盐、亚硫酸氢盐等)作为活性硫物种的重要组成部分,与生命体的生理过程有着密切的关系.此外,摄入过量的SO_(2)会对呼吸系统造成不可修复的损伤,例如呼吸系统损伤、心脑血管和神经疾病等.近红外发射荧光探针具有较强的组织穿透能力,可以有效地检测活体内的生物分子.因此,设计了一种基于迈克尔加成(Michael Addition)机理的线粒体靶向近红外SO_(2)荧光探针XA-SO_(2).溶液光谱实验表明,该探针XA-SO_(2)对SO_(2)有着显著的选择性和灵敏度,并且具有快速检测SO_(2)的能力.值得注意的是,该荧光探针XA-SO_(2)具有较好的细胞膜渗透能力,成功检测到了细胞外/内源性SO_(2).更重要的是,该探针XA-SO_(2)能够有效地在细胞的线粒体上富集,有望实现细胞线粒体内SO_(2)的动态检测.

摘要：通过分子设计制备一种二胺单体——4-(4-(叔丁氧基)苯基)-2,6-双(4-氨基苯基)吡啶(TPAP),将TPAP分别与均苯四甲酸二酐(PMDA)、2,3,3′,4′-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)、3,3′,4,4′-联苯二酐(BPDA)、3,3′,4,4′-二苯酮四酸二酐(BTDA)、2,2′-双(3,4-二羧酸)六氟丙烷二酐(6FDA),通过两步法溶液缩聚反应制备一系列聚酰胺酸(PAA)。特性黏数测试显示PAA的黏度范围为0.31~1.55dL/g。再通过热亚胺化制备一系列聚酰亚胺薄膜。结果表明,聚合物具有较好的溶解性能,能溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等溶剂中;突出的热性能,其玻璃化转变温度(Tg)范围为325~349℃,热质量损失10%的温度超过535℃,800℃时残炭率均高于63%;优异的疏水性能,接触角范围为84.1°~91.0°,吸水率范围为0.66%~0.99%。

摘要：以4-三氟甲硫基苯甲醛和4-硝基苯乙酮为原料,设计合成一种新型二胺单体—4-(4-三氟甲硫基苯基)-2,6-双(4-胺基苯基)吡啶(FTPAP),通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)和质谱(MS)等对二胺单体进行结构表征.将FTPAP分别与1,4-萘二甲酸(NDA)、4,4-二苯醚二甲酸(CPBA)、对苯二甲酸(PTA)通过Yamazaki膦酰化法制备一系列含吡啶环及大侧基三氟甲硫基苯基非共平面结构新型可溶性聚酰胺(PA).采用FTIR,~1H-NMR等对PA进行结构表征.凝胶渗透色谱(GPC)数据显示PA具有较高的分子量和低的分散系数,相对分子量在9.30×10~4~1.26×10~5之间,分散系数范围为1.12~1.33.结果表明:PA具有优异的溶解性能,在室温条件下可以溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等高沸点有机溶剂中,甚至在加热条件下能部分溶解于低沸点四氢呋喃(THF)、氯仿(CHCl_3)溶剂中.PA呈现出优异的热稳定性和光学性能,聚合物玻璃化转变温度(T_g)在285~325°C之间;在氮气氛围中5%和10%热失重时的温度范围分别为396~435°C和430~490°C,且残炭率都在70%以上;聚合物截止波长(λ_(cutoff))范围为369~384 nm,80%透过率(λ_(80%))的波长范围为440~478 nm;广角X射线图谱表明聚合物为无定型结构.此外,PA薄膜具有良好的力学性能,其拉伸强度43.2~95.0 MPa,杨氏模量0.90~1.39 GPa,断裂伸长率3.3%~8.8%.

摘要：采用机械合金化制备Mg70-xTi12+xNi12Mn6(x=8、16、24、32)合金,通过X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)、扫描电子显微镜(SEM)和压强-成分-温度(PCT)分析等方法对合金粉末进行分析和表征。结果表明,随着球磨时间的增加,合金中hcp相所对应的衍射峰减弱,衍射峰宽化,合金中固溶度以及合金化程度提高;当球磨时间为200h时,在合金Mg46Ti36Ni12Mn6和Mg38Ti44Ni12Mn6中出现具有bcc结构的固溶体,Mg70-xTi12+xNi12Mn6(x=8、16、24、32)合金的吸氢量分别为0.83%、0.68%、1.36%和0.41%(质量分数),根据DTA测试结果,Mg70-xTi12+xNi12Mn6(x=8、16、24、32)合金氢化物的第一个吸热峰位置分别为670、688、593和662K。在Mg46Ti36Ni12Mn6合金中添加5%(质量分数)的TiF3和Nb2O5混合球磨后,合金的吸氢量分别增加到了2.33%和2.36%(质量分数),TiF3和Nb2O5能有效地提高Mg-Ti基合金的贮氢性能。

摘要：通过研究一种新型透明导电氧化物薄膜(transparent conductive oxide,TCO)的减反射作用,探索增加入射光进入Cu2ZnSnS4(CZTS)太阳能电池从而提高太阳能电池效率的新途径.在AM1.5光照条件下,设计了一种在宽波长范围内具有更好的减反射性能的TCO薄膜,即SiO2/ZnO减反射TCO薄膜(antireflective transparent conductive oxide,ATCO).为了衡量300-800 nm波长范围内的减反射效果,引入了有效平均反射率方法(effective average reflectance,EAR)进行测算.为充分考虑折射率色散的影响以及TCO,ATCO薄膜与有源层的耦合,本文采用多维光学传输矩阵对各关键材料层的耦合及膜厚进行了优化,以准确衡量最优的减反射效果.最后,通过比较常规CZTSSC和ATCO-CZTSSC的减反射性能,得到了新型ATCO膜,可以有效地减少光损耗并提高光电转换效率的结论.

摘要：通过在二胺单体(MFPAP)中引入二氟甲基和吡啶环,设计并合成了一系列新型芳香聚酰胺(PA)。采用红外光谱、热、光学、力学、气体渗透等测试进行了性能表征,结果表明,PAs的有机溶解度优异,室温能溶于DMSO,DMF和NMP等高沸点有机溶剂,加热条件下能部分溶于CHCl_(3),THF等低沸点有机溶剂;热稳定性突出,玻璃化转变温度(T_(g))均高于283℃,N_(2)氛围下热失重10%的温度均在473℃以上;光学性能良好,其中λ_(cut-off)=371~392 nm,λ_(80%)=447~504 nm;聚合物薄膜的拉伸强度为46~64 MPa,弹性模量为1.03~1.26 GPa,断裂伸长率为1.27%~3.05%;PAs的链间距在0.39~0.45 nm,具有松散的链堆积和较大的自由体积;采用定容变压法测定了He,CO_(2),O_(2),N_(2)纯气体的渗透性,其中PA-b表现出最好的气体分离性能,P(He)=6.778 barrer,α(He/N_(2))=33.455。

摘要：线粒体功能障碍与阿尔茨海默病(AD)、高血压、糖尿病和神经退化性疾病等严重疾病密切相关,开发可高度靶向线粒体的荧光染料对于研究线粒体的生理功能至关重要.但市场上的线粒体染料斯托克斯位移很小,容易受到自吸收效应的影响.基于线粒体膜电位的特性设计了一种线粒体靶向染料,命名为Mito-ql.染料Mito-ql具有优异的光学特性,例如大斯托克斯位移(约165 nm)良好的化学和光稳定性以及低细胞毒性.此外,细胞成像实验表明,染料Mito-ql具有优异的线粒体定位能力,不受线粒体膜电位变化的影响.

摘要：通过分子设计制备一种新型二胺单体3,3'-二异丙基-4,4'-二氨基二苯基-4″-氟苯基甲烷(PAFM)及新型可溶性含氟聚酰亚胺薄膜材料(FPIs)。研究表明,聚合物溶解性能显著,能较好溶于常规有机溶剂,如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲亚砜(DMSO)、N-甲基吡诺烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)和丙酮;耐热性能突出,玻璃化转变温度高于273℃,氮气中10%热失重温度在470℃以上;光学性能优良,截止波长低于322 nm,波长大于466 nm范围内透过率都在80%以上;疏水性能优异,接触角超过90.8°。