摘要：针对现有的水系可剥离放射性去污剂成膜固化时间长的不足,以氯丁胶乳(CRL)作为主要成膜材料,采用无机盐组分溶液对CRL/PU(聚氨酯)复合乳液进行诱导破乳的方法,设计并制备了一种双组分快速固化可剥离放射性去污剂。考察了不同CRL/PU质量比、无机盐破乳剂的种类及含量对去污剂固化成膜时间和膜体力学性能的影响,获得了双组分快速固化可剥离去污剂最佳制备工艺,并对其快速固化机理进行了探讨,同时讨论了不同施工工艺对去污剂快速固化性能的影响,为相关涉核场所表面放射性污染物的快速去除提供了技术支撑。

摘要：反常能斯特效应(Anomalous Nernst effect,ANE)是一种利用磁性材料进行热电转换的效应。利用磁控溅射方法在Si基底上沉积生长Fe薄膜,探究了薄膜的厚度及几何尺寸对反常能斯特效应的影响。结果表明:Fe薄膜的厚度越小,ANE越明显,当薄膜厚度增加到50 nm以上时,ANE趋于不变,这与Fe薄膜电阻率随厚度的变化规律一致;在温差一定时,反常能斯特电压和Fe薄膜的宽长比成正比,即薄膜越宽电压信号越强,但在单位宽度下薄膜产生的反常能斯特电压维持不变,说明薄膜的几何尺寸对ANE有较大的影响。研究结果对反常能斯特效应相关器件设计具有指导意义。

摘要：作为核电运行最重要的燃料,铀是保障核能可持续发展的关键。我国铀资源的供需矛盾逐年突出,缺口部分需要由境外开发与国际市场采购来保障。一方面,海水中的铀储量是陆地的近千倍;另一方面,核工业开采及生产应用过程产生大量的含铀放射性废水。若能实现海水和含铀放射性废水中铀的高效分离回收,对降低铀资源对外依存度、实现核能的可持续发展具有重要战略意义。本文聚焦于近年来在海水和含铀放射性废水等复杂体系中光催化提铀和电催化提铀的最新研究进展,总结了在光催化还原和电催化还原过程中催化剂的结构设计、功能改性策略以及催化机理,介绍了用于有效识别和监测铀催化反应中间过程的先进表征技术,并讨论了光催化还原与电催化还原技术面临的挑战和未来的发展方向。

摘要：对核工业产生的含铀废水进行铀污染处理和铀资源回收,有利于维护核能的可持续发展。光催化还原技术友好地协同了吸附-还原能力,克服了单一吸附去除的热力学限制,用于核废水中铀去除与回收具有较大的发展潜力。氮化碳基纳米材料因其优异的光化学性能、出色的理化可调性和良好的化学稳定性而被认为是一类光催化U(Ⅵ)还原的理想光催化剂。近年来围绕氮化碳进行的改性和应用研究为光催化铀还原提供了深入见解。近期的研究揭示了基于C_(3)N_(4)的异质结纳米结构的构筑及其对铀的光催化还原过程和机制。本文旨在阐明这一快速发展的主题,立足于光催化还原U(Ⅵ)的机理,着眼于有效改善C_(3)N_(4)的光催化性能,系统总结了基于C_(3)N_(4)异质结光催化材料的设计开发及其在U(Ⅵ)还原中的应用。最后,展望了当前基于C_(3)N_(4)的光催化材料在含铀废水中对U(Ⅵ)的还原去除面临的困难,为未来的突破提供视角和方向。

摘要：设计搭建了一款用于本科实验教学的可拆卸便携式紫外-可见光谱仪。学生通过查阅相关资料和文献了解其工作原理,并利用光学元件设计并搭建紫外-可见光谱仪。搭建好的仪器测试表征氨基酸的紫外光谱,并通过DFT(密度泛函)计算来验证仪器的准确性。该实验方案有助于学生深入了解仪器的构造原理,锻炼动手能力,并能够学习和探究量子力学计算的相关方法,践行了学以致用的教学理念,使学生在实验操作中获得成就感,大大提高了学习兴趣。

摘要：高通量含能分子设计需要兼顾准确性与效率的性能预测方法。结合原子化方案,对常见的3种不同水平的理论方法(半经验PM6方法、密度泛函理论方法 B3LYP/6-31G(d,p)和高精度的完全基组CBS-4M方法)用于高通量含能分子设计筛选的生成焓(HOF)计算适宜性进行了评估。计算并比较了20种含能分子的固相HOF,发现不同理论水平预测结果存在较大差异;而基于10种常见含能分子的不同水平下的HOF,实验密度和Kamlet-Jacobs(K-J)、Becker-Kistiakowsky-Wilson(BKW)与Virial-Wu(VLW)3种模型预测的爆轰性能差别不大。其中B3LYP方法具有最佳适宜性,具有较高的计算效率且爆轰性能预测结果同CBS方法接近,如基于BKW模型计算的爆速和爆压的平均相对偏差仅为0.4%和1.2%。而低精度的PM6方法和高耗时的CBS方法难以满足兼顾高通量含能分子设计筛选中的精度和效率的要求。这表明,在高通量的含能分子设计筛选中,可考虑中等精度的方法进行快速的HOF预测。

摘要：考虑高超声速飞行器装填、防热及操稳等多约束条件下的实用化设计需求,提出一种新型下反式高升阻比滑翔飞行器气动布局。借鉴乘波体飞行器的高升力设计方法及动量增升原理,该新型飞行器采用下反式后掠翼构型,上表面为光滑倒圆“Λ”形设计,下表面为内凹的装填空间,为尽可能避免长时间超远距离高超声速飞行带来的防热负担,采用后缘体襟翼及体侧扩张方向舵面设计。采用数值计算方法对所提布局思路进行验证分析,计算结果表明:在飞行高度为40 km,Ma=10的条件下升阻比可以达到4.48左右,在一定迎角范围内均具备很高的气动效率,验证了所提布局的有效性。同时重点针对所提布局共性的横航向稳定性问题基于数值模拟方法探讨了3种不同优化改进方案的效果及可行性,并采用风洞试验对两侧翼梢V尾的控制方案进行横航向稳定性控制效果的试验验证,结果表明:采用两侧翼梢V尾的控制方案是实现横航向稳定性控制的较优方案。

摘要：以4-溴-3,5-二硝基吡唑为原料,设计并合成了一系列乙基桥连4-氨基-3,5-二硝基吡唑与多种致爆基团的含能化合物。采用核磁波谱分析和X-射线单晶衍射分析对其结构进行表征,并测试了其热稳定性和机械感度;运用Gaussian 09程序和EXPLO5软件预估了其爆轰性能。结果表明,所合成的新型含能化合物的热分解温度范围为167.3~294.1℃、撞击感度≥18 J、摩擦感度≥240 N,显示出良好的热稳定性和低的机械感度。爆速范围为7939~8448 m/s,爆压范围为25.0~30.8 GPa。

摘要：目的 表面结垢行为是影响海上油田石油开采的重要因素之一,为了解决这一问题,设计并研制了一种可大规模喷涂的超防垢复合涂料。方法 以超疏水二氧化硅纳米粉、硅微粉、醋酸丁酯和丙烯酸树脂为主要原料,采用两步喷涂工艺技术制备具有超疏热水特性的超防垢复合涂料,通过接触角测量仪、延时拍摄手段和沸水蒸发结垢实验分别评价了涂层的润湿性、耐磨性、自清洁特性、防垢防腐特性,并且借助场发射扫描电子显微镜和体式显微镜对其表面形貌的变化进行表征。结果 将该复合涂层喷涂于N80钢片表面后,其表面上95℃热水的接触角大于150°、滚动角小于10°。该复合涂层在经砂纸打磨70周期或10h的水冲实验后,接触角大于150°,说明表面仍保持了优异的疏水性能。沸水蒸发结垢实验表明,与未处理的N80钢片相比,该复合涂层在沸水结垢实验50 h后,表面无明显结垢现象,阻垢率约为98.00%,且仍然保持优异的超疏热水特性。在经王水浸泡60 min和1 mol/L氢氧化钠溶液浸泡12 h后,接触角大于150°,说明表面具有优异的抗化学腐蚀性能。结论 研制了一种超防垢复合涂料,喷涂于N80钢片后获得的超疏热水涂层具有优异的疏热水特性、高温稳定性和抗水冲特性。可以有效保护基底表面,大幅增强表面的防垢、防腐特性,为解决海上油田井筒的防垢问题提供了新的思路。

摘要：忆阻器和能量存储电容器具有相同的三明治结构,然而两个器件需要的操作电压有明显差异,因此在同一个器件中,研究操作电压的影响因素并对操作电压进行调控,实现器件在不同领域的应用是十分必要的一个工作.本文利用反应磁控溅射技术在ITO导电玻璃、Pt/Si基底上生长了多晶ZrO_2和非晶TaO_x薄膜,选用不同金属材料Au, Ag和Al用作上电极构建了多种金属/氧化物介质/金属三明治结构的电容器,研究了器件在不同偏压极性下的击穿强度.结果发现:底电极是ITO的ZrO_2基电容器在负偏压下的击穿电场比Pt电极器件稍大.不管底电极是ITO还是Pt, Ag作为上电极时器件的击穿强度均存在明显的偏压极性依赖性,正偏压下的击穿电场减小了一个数量级;相反,在Al作为上电极的Al/TaO_x/Pt器件中,正向偏压比负向偏压下的击穿电场增加了近2倍.上述器件的不同击穿行为分别可以由氧化物电极和介质界面层间氧的迁移和重排、电化学活性金属电极的溶解迁移和还原以及化学活性金属电极与氧化物界面的氧化还原反应来解释.该实验结果对有不同操作电压要求的器件,如忆阻器和介质储能电容器等在器件设计和操作方面具有指导意义.