一类广义时空分数阶耦合Zakharov方程组新的解析解

通过修正的(G'/G,1/G)-展开法,借助Mathematica软件,研究了一类在激光物理、等离子体物理等领域具有重要应用的广义时空分数阶耦合Zakharov方程组,求出了其一系列新的复合形式的解析解,这些解对于揭示高频波和低频波之间的非线性自相互作用,强湍流效应中Langmuir场的振幅、电磁波强度以及调幅的不稳定性演化过程具有重要意义.通过绘制出部分解对应的2,3维分布图及密度图,直观展示了相关物理量的演化过程,这些解丰富、简化和发展了已有的结果.

电协同Fe^(2+)活化过硫酸盐处理偶氮染料废水的研究

偶氮染料废水会对自然环境和人类健康产生巨大危害。文章研究电协同Fe^(2+)活化过硫酸盐体系高效处理偶氮染料废水,以金橙G废水为处理对象,考察不同反应条件例如pH、Fe^(2+)投加量、过二硫酸盐(PDS)投加量、电流密度等因素对处理效果的影响,采用响应曲面法优化反应条件并确定最佳反应条件下的处理效果。结果表明,在pH为3、极板间距为9 cm、电流密度为15 mA/cm^(2)、PDS投加量为6.66 mmol/L、Fe^(2+)投加量为2 mmol/L、Na_(2)SO_(4)投加量为89.39 mmol/L的条件下,金橙G废水色度平均去除率为93.03%,COD平均去除率为85.80%。分析电协同Fe^(2+)活化过硫酸盐体系起主要作用的自由基及降解机理,证实了电和Fe^(2+)的协同作用。该研究可为电协同Fe^(2+)活化过硫酸盐体系在偶氮染料废水处理领域的应用提供技术支撑。

金属有机骨架和g-C_(3)N_(4)共掺杂改性TiO_(2)光催化性能

以钛酸四丁酯、三聚氰胺、二甲基咪唑和Co(NO_(3))_(2)•6H_(2)O为原料,采用溶胶-凝胶法、高温煅烧法,将类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))和二甲基咪唑钴(ZIF-67)与TiO_(2)共掺杂,制备了TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67光催化剂。采用XRD、XPS、SEM和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67进行了表征,对TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67光催化降解甲基橙的催化活性进行了评价,并对其催化机理进行了推测。结果表明,TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67同时包含锐钛矿及少量金红石相TiO_(2)、g-C_(3)N_(4)及ZIF-67;g-C_(3)N_(4)的加入使TiO_(2)的带隙降至2.45 eV,ZIF-67将带隙进一步降至1.91 eV;g-C_(3)N_(4)和ZIF-67的共掺杂降低了带隙,显著提高了TiO_(2)可见光吸收范围(492~649 nm);TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67形成了Ⅱ型异质结,TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)与金属有机骨架的结合增强了TiO_(2)光催化降解甲基橙的能力。Co质量分数21.5%的TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67-2具有最佳的光催化降解甲基橙活性,在可见光照射40 min时,甲基橙降解率可达79.92%,3次循环后甲基橙降解率为58.86%(90 min),光催化反应对ZIF-67的结晶度有所影响,进而影响了循环时的光催化活性。

模板法合成g-C_(3)N_(4)基复合材料及其光催化性能的研究进展

石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为一种新型非金属高聚物半导体,具有易于合成、无毒无害、耐酸碱腐蚀、环境亲和性好等性质。独特的层状结构赋予了其较高的比表面积,适中的禁带宽度给予了其较好的光催化性能,使得其在光催化领域受到了广泛的关注。然而,纯相g-C_(3)N_(4)存在着比表面积小、活性位点不足、载流子复合过快和氧化还原能力偏弱等缺点,制约了其光催化领域的有效应用。研究表明,使用模板诱导工艺对g-C_(3)N_(4)进行结构调控可以有效解决上述问题。综述了目前常用于制备石墨相氮化碳的模板法(即硬模板法、软模板法和生物模板法),扩展讨论了多相复合工艺的进展情况,并归纳总结了g-C_(3)N_(4)基材料在光催化降解、CO_(2)转化和制氢等方面的应用情况。

中子诱发伽马产生截面测量中的谱分析技术

在中子反应截面测量中,瞬发γ射线法是一种通过测量核反应放出的特征γ射线来得到截面数据的方法,这种方法能够避免竞争反应道产生的干扰.但是瞬发γ射线法为在线实验,本底来源丰富,造成了在线实验谱分析难度大,结果不确定性高.本文研究了使用瞬发γ射线法测量中子诱发伽马产生截面的谱分析技术,总结了中子诱发伽马产生截面测量中不同特征峰形成的物理过程,降低了在线实验谱处理过程中计算效应峰净面积的不确定度.通过采用各种响应函数来对全能峰、本底以及干扰因素进行拟合的方法,精确提取了效应峰的净面积.针对弱峰的净面积,本方法可将峰区域选取引起的波动从30%降低到1%以内,且净面积拟合值与理论值的差距与统计不确定度相当;对于解重峰,本方法所得结果与理论值差距显著低于1%.通过效率曲线分析、拟合优度计算等方法同时验证了谱分析方法的可靠性.

分数阶(2+1)维Hybrid-Lattice系统的精确解

将G′/G展开法应用到离散分数阶系统,成功求解了分数阶(2+1)维Hybrid-Lattice系统的精确解。研究结果显示,利用该方法求解分数阶(2+1)维Hybrid-Lattice系统十分简洁高效。

离散偶极玻色爱因斯坦凝聚系统的行波解

离散非线性薛定谔方程(DNLSE)在研究复杂物理系统中发挥着极为重要的作用.该文研究光学晶格中偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的动力学特性,其运动过程可以用一个DNLSE描述.利用变系数G′/G-展开法求解方程得到了3种带有参数的行波解,分别是双曲函数型解、三角函数型解和有理型解.在一定的参数条件下,得到了振幅相等的离散亮孤子阵列,研究了函数解的自由参数对亮孤子振幅的影响.该研究对复杂的离散非线性模型动力学研究有参考意义.

双(G/G',1/G)展开法求解(3+1)维mKdvZK方程和(3+1)维YTSF方程的新孤子解

研究(3+1)维修正Korteweg-devries-Zakharov-Kuznestsov方程和(3+1)维Yu-Toda-Sassa-Fukuymama方程的解。首先利用行波变换和代入变换将(3+1)维mKdvZKE和(3+1)维YTSFE转化为常微分方程,而后选择双(G/G’,1/G)展开法得到多个与现有的文献不同的精确解。本方法丰富了(3+1)维修正Korteweg-devries-Zakharov-Kuznestsov方程和(3+1)维Yu-Toda-Sassa-Fukuymama方程的解,说明所用方法和过程对构造非线性演化方程的精确解具有科学性和通用性。

一类时空分数阶爆破孤立子方程组的新解法

为得到一类时空分数阶爆破孤立子方程组的新精确解,本文采用了一种新的解法——拓展的(G'/G)-展开方法。首先通过行波变换,将原分数阶偏微分方程组转化为整数阶非线性常微分方程组,其次结合齐次平衡原理,增加负幂次项,将含有相同次数的幂结合,并令同次幂系数为零,再运用数学软件MATLAB求解相应的系数方程组,得出该方程新的含有参数形式的精确解。结果表明:拓展的(G'/G)-展开方法能丰富这类分数阶偏微分方程的精确解。

三轴载人离心机加速度过载模拟算法开发与验证

在进行飞行员抗荷训练时,需要通过载人离心机实现复杂的加速度条件,因此开展三维变加速度过载模拟试验具有重要意义.本文针对上述需求,开展三轴载人离心机过载模拟算法开发与验证研究.首先,通过运动学分析建立三轴载人离心机的运动学模型;然后,应用移动平均平滑算法平滑输入过载,减少计算过程中俯仰角和滚转角的突变;在此基础上,提出三维变加速模拟的最优化算法,并进行验证.最优化算法以各离散时刻的位置、速度、加速度为优化决策变量,用运动学模型仿真加速度过载与预期加速度过载的误差建立优化目标函数,将过载模拟问题转化为最优化问题进行求解.计算结果表明:(1)移动平均平滑算法通过平滑输入过载,可显著减少俯仰角和滚转角的突变,(2)提出的最优化算法比传统算法能更准确地模拟预期加速度过载.

遥感卫星地面站12米口径天线Ka频段G/T值测试方法综述

Ka频段G/T值是遥感卫星地面站12米口径天线最重要的指标之一,其测试方法与遥感站目前常用的X频段测试方法相比,适用条件更加严苛,因此如何选取最佳的测试方法成为本文研究的主要内容。首先介绍了Ka频段12米口径天线特点;然后分别论述了分段测试法、信标法、比较法和射电源法的原理及其优缺点,并提出了Ka频段对月测试的这一最方便简洁的测试方法及其修正系数的研究方向;最后通过实测结果进行比较,给出Ka频段G/T值测试方法选取建议,为工程师现场测试提供了科学的指导和参考。

钕铁硼废料铁渣碳热还原法制备零价铁并用于降解偶氮染料废水

以钕铁硼废料铁渣为原料,通过碳热还原法制备零价铁(ZVI)材料,并用于降解偶氮染料废水。考察了制备条件对ZVI性能的影响及降解条件对ZVI去除偶氮染料分子的影响。结果表明,在焙烧温度为1000℃、焙烧时间为60 min、无烟煤用量为30%(质量分数)的条件下制备的ZVI材料对甲基橙(MO)的降解性能较好。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对ZVI材料进行表征分析。结果表明,钕铁硼废料铁渣中的铁矿物基本被还原为ZVI,负载于铝硅酸盐上,ZVI颗粒尺寸为5~15μm。制备的ZVI材料在pH=3~10范围内对酸性橙G(OG)均具有较高的降解效率,最大去除容量为54.23 mg/g,对MO、亚甲基蓝(MB)、酸性铬兰K(ACBK)的降解效率均达到78%以上。利用碳热还原法制备ZVI不仅为钕铁硼废料铁渣的回收再利用提供了新的途径,而且为环境修复领域提供了一种低成本的降解材料。

CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料合成及其光催化性能的研究进展

石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))在新能源开发和环境修复方面具有巨大的应用潜力,但纯g-C_(3)N_(4)存在的光吸收范围小、结晶度高、光生载流子复合率高和活性位点偏少等缺点限制了其应用范围。引入碳量子点(CQDs)构建复合相,可以增加g-C_(3)N_(4)的反应活性位点,加快其表面电荷的转移,抑制载流子的复合,从而提升其光催化活性。对CQDs的制备方法和原料来源,以及CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的合成方法(溶剂热法、煅烧法、自组装法)和光催化性能的提升策略等方面的研究进展进行了综述,介绍了近年来CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料在氢气制取、污染物降解、抗菌方面的应用,最后对CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的未来发展方向进行了展望。

原料对纳米氮化碳制备的影响

分别以三聚氰胺、二氰二胺、尿素为前驱体,在不同气氛下利用高温热聚合方制备g-C_(3)N_(4),优选制备方法,利用液相剥离法制备纳米g-C_(3)N_(4)。通过X射线衍射分析(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征分析不同原料制备的g-C_(3)N_(4)的结构异同及在不同气氛下制备的g-C_(3)N_(4)结晶性的优劣。综合结晶性、晶面间距与外部条件,选择三聚氰胺为前驱体,对在空气气氛下制备的g-C_(3)N_(4)进行液相剥离处理,通过SEM图像表征分析可知,对纳米g-C_(3)N_(4)细胞粉碎时间越长粒径越小。结果表明,原料对纳米氮化碳制备的影响主要表现在结晶性和晶面间距上,以三聚氰胺为前驱体、在空气气氛下制备的g-C_(3)N_(4)来制备纳米氮化碳粒径发生了变化。

长江中游地区水稻中醇溶蛋白的提取与优化

为了提高水稻中醇溶蛋白提取效果,以长江中游水稻为研究对象来优化提取技术。对温度、时间等因素进行控制,通过G-250染色法分析提取效果。实验结果表明,当实验温度为50℃、提取时间为10h、离心环境设置为10000r/min,持续10min、料液比设置为0.025g:1ml、提取液为70%乙醇时,溶酶蛋白提取为最佳条件。同时,与默认条件相比,最佳条件提取效果整体提升7.98%。由此可见,控制好实验条件因素将进一步改善溶酶蛋白提取效果。研究内容将水稻品种鉴定以及蛋白提取提供重要技术支持。

载铁活性炭对酸性嫩黄G的吸附机理

为获得高效处理酸性嫩黄G(AYG)废水方法,采用浸渍法制备载铁活性炭(Fe-AC)作为吸附剂,并采用傅里叶红外光谱、扫描电镜及比表面积方法对改性前后活性炭进行表征分析。研究采用Box-Behnken Design响应面分析了各因素及其交互作用对AYG的去除影响,并探讨了Fe-AC吸附处理AYG的机理。结果表明:3个因素对AYG去除影响的显著顺序为Fe-AC投加量>处理时间>pH。最佳处理条件:Fe-AC投加量为9.51g/L、处理时间为40.79 min、pH值为4.23。Fe-AC吸附AYG遵循准二级动力学模型,反应速率常数为0.0102~0.6193 g/(mg·min),吸附过程符合Temkin吸附等温模型。机理分析结果表明,Fe-AC含氧官能团增加,表面粗糙,比表面积及单点吸附总孔容增加,裂缝、凹陷丰富,存在多层吸附现象,为其吸附AYG提供了更多结合位点,更利于其与吸附质结合,增加其对AYG吸附量。

Bi_(2)WO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的制备及其光催化性能研究

以尿素、硝酸铋、钨酸钠等为主要原料,在热缩聚法制备g-C_(3)N_(4)的基础上,通过水热法制备Bi_(2)WO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂。在模拟太阳光照射下,研究Bi_(2)WO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂对甲基橙的光催化降解性能。结果表明,复合光催化剂相比于单体光催化剂的性能有显著提高。在Bi_(2)WO_(6)与g-C_(3)N_(4)质量比为2∶1、水热温度为180℃、水热时间为12 h条件下,复合光催化剂的性能最好。光照时间210 min时,甲基橙降解率达到了98.15%,相比于单体Bi_(2)WO_(6)和g-C_(3)N_(4)光催化剂的效率分别提高了25.1%和37.7%,且光催化降解过程符合一级动力学方程。复合光催化剂具有优异的稳定性,经过4次重复性实验,甲基橙降解率仍达到95.17%。

基于流导法的G-M制冷机低温泵抽速测试与分析

抽气速率是衡量低温泵产品抽真空性能优劣的重要指标之一。除国内企业常用的流量法外,流导法亦是测量低温泵抽速的重要方法。本文依据现行标准中所规定的基于流导法原理测试真空泵气体抽速的方法,对ZD-200口径G-M制冷机低温泵对不同气体抽速测试进行了详细介绍。结果表明:流导法测得低温泵对N^(2)和Ar的抽速分别为2410 L/s、1884 L/s,明显优于国内外同类产品指标;低温泵对H^(2)抽速为2577 L/s,与国内外产品公开技术指标处于相同水平。依照流导法获得的测试结果具有较高的准确度和可信度。

GC-MS结合基于表情符号的消费者测评分析冷萃与热萃咖啡风味特征

为研究不同萃取温度的咖啡萃取液的香气差异及感官评价与香气物质之间的相关性,以3种商业冷萃咖啡和3种商业热萃咖啡为样品,通过基于表情符号的勾选所有适合项法进行香气感官评价,同时结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对咖啡萃取液的香气成分进行测定,分析冷萃咖啡和热萃咖啡挥发性成分差异。结果表明:6种不同的咖啡萃取液共鉴定出93种挥发性成分,其中冷萃咖啡样品中大多数挥发性化合物含量高于热萃咖啡样品;在香气感官评价上,受试者对冷萃咖啡的整体喜好度高于热萃咖啡,受试者主要选择积极的表情符号来描述冷萃咖啡,而选择消极的表情符号描述热萃咖啡。基于表情符号的勾选所有适合项法通过表情符号使消费者表达了他们与不同咖啡萃取液相关的情绪,有助于更全面地了解消费者对产品的可接受性和理解消费者的产品体验。吡嗪类、呋喃类、醛类、酸类、酯类、酮类和醇类化合物赋予了冷萃咖啡坚果香、焦糖香、甜香和花香,使冷萃咖啡在风味上更胜一筹;热萃咖啡中的吡啶类、吡咯类和酚类化合物使热萃咖啡更偏向于木香、谷物香和烤香,具有一定的熏感和辛辣味。研究为探索冷萃咖啡与热萃咖啡萃取液的香气品质提供了数据参考,希望为冷萃咖啡与热萃咖啡的研究开发、改进与应用提供理论依据。

基于g参数法的棒-板长空气间隙操作冲击电压海拔校正分析

IEC 60060-1推荐的g参数法常用于海拔2000m及以下地区输电系统放电电压海拔校正。然而,随着远距离、大容量输电技术的发展,中国已建和在建的很多输电工程途经地区的海拔高度将超过3000m,最高甚至超过5000m。为分析g参数法在高海拔地区的适用性,该文基于g参数法对海拔55、2200、3000、4300和5000m地区,2~9m棒-板间隙50%操作冲击放电电压进行了海拔校正分析,结果表明:同一海拔高度下,随着间隙距离的增大,校正因数相对误差呈下降趋势;随着海拔高度的增加,校正因数的相对误差越来越大,且指数因子m、w取值的分散性也逐渐增大,当海拔超过3000m时,g参数法不再适用于棒-板长空气间隙操作冲击放电电压海拔校正。最后,综合考虑气象条件,文中提出了一种可用于不同海拔地区4~9m间隙距离U_(50)的计算方法,并选取麦夸特法进行数据拟合,给出了计算公式中参数m_1、m_2、m_3的推荐值,分别为0.097、-0.068、0.446。