中国散裂中子源伴生质子辐照实验平台及其技术参数的确定

为了利用负氢离子加速器中伴随产生的质子成分,中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)在直线加速器末端建设了伴生质子辐照实验平台(associated protons experimental platform,APEP)。为了确定其性能参数,采用散射测量、束斑照相、同位素活化法等实验方法对伴生质子辐照实验平台的主要参数进行了刻度。实验证实,该辐照平台可以提供的质子能量范围为10~80 MeV,束斑分布均匀,束流强度范围为1.2×10^(7)~4.0×10^(9) cm^(-2)·s^(-1)。伴生质子辐照实验平台运行稳定,每年提供超过5000 h的束流时间,可以满足宇航器件可靠性测试、探测器刻度、辐照育种以及材料抗辐照特性测试等多种应用需求。

基于逆电渗析原理的能量转换利用技术专利进展

逆电渗析技术是依靠离子交换膜选择性将溶液盐差梯度转换为膜电势,进而可用于发电或驱动电化学反应的技术。文章着眼于我国逆电渗析技术相关专利前沿进展,首先,从膜阻、膜厚、离子选择性、离子交换容量、耐污抗菌、稳定性等角度探讨了适配离子交换膜的权衡考量机制,分析了膜的改性方法与优化发展方向;然后,重点介绍了逆电渗析技术在发电、制氢、污水处理及海水淡化等领域的发展与专利布局情况,厘清(热能→)盐差能→(电能→)氢能等多条能源转换技术路线,并阐释了循环工作溶液的再生方法与发展脉络。逆电渗析技术与电渗析技术、可再生能源发电技术、低品位热回收技术相耦合是实现各技术优势互补、提高能效与产出的有效策略。

离子色谱法测定酒石酸沃尼妙林中酒石酸的含量

建立离子色谱-抑制电导检测法测定化学对照品中酒石酸盐的含量。以酒石酸沃尼妙林对照品为例,采用Dionex IonPac^(TM) AS19(4×250 mm)阴离子交换色谱柱和Dionex IonPac^(TM) AG18(4×50 mm)保护柱,以22 mmol/L氢氧化钾溶液为流动相,流速为1.0 mL/min等度洗脱,抑制电导检测器检测,测定酒石酸盐中酒石酸的含量。结果表明,该方法在1.0~50μg/mL浓度范围内线性关系良好(r=0.999),定量限为0.5μg/mL,酒石酸沃尼妙林在3个水平的加样回收率分别为98.79%、98.91%与96.50%,平均回收率为98.07%(RSD=2.20%,n=9)。用此方法测定3个厂家共5批样品,酒石酸沃尼妙林中酒石酸含量的数值与理论值基本一致。本文建立的离子色谱法准确、灵敏,可用于酒石酸盐成盐比例与含量的测定。

涉水锂离子电池的腐蚀与析氢风险研究

锂离子电池涉水事件频发,特别是沿海地区及海事应用方面常常遇到高盐度涉水事件。以18650型电池为样本,进行不同盐度条件下涉水锂离子电池的腐蚀与析氢风险实验研究。结果表明:锂离子电池涉水时首先发生电解和电化学腐蚀现象,盐度越高,这种现象越显著;腐蚀主要发生在阳极帽处,随着腐蚀进行,腐蚀孔向内部深入,直至电池彻底损坏;涉水中锂离子电池的质量损失速率与电压降呈正相关关系;腐蚀产物主要为氢氧化亚铁、氢氧化铁和氢氧化铝;涉水过程中阴极析出大量氢气,氢气产生速率与盐溶液浓度呈正相关关系;对于较封闭的应用环境极易达到氢气爆炸下限;轻度腐蚀后电池热失控过程的喷射程度较为剧烈,燃爆危险性较高;而过度腐蚀则会直接破坏电池结构,进而使电池完全失效。

过氧化氢预处理-硝酸银滴定法测定氯离子的研究

氯离子(Cl^(-))测定在研究氯营养和盐胁迫过程中起着关键作用,但是样品的预处理仍然是检测Cl^(-)的一个难题,针对植物、土壤、肥料、水体并没有统一的样品预处理方法。基于硝酸银(AgNO_(3))滴定法测定Cl^(-)的机理,研究过氧化氢(H_(2)O_(2))预处理样品测定Cl^(-)的原理和方法。结果表明,H_(2)O_(2)在非浓盐酸环境下不能氧化Cl^(-)而生成氯气(Cl_(2));H_(2)O_(2)电离出的氢离子(H^(+))会与Cl^(-)结合生成氯化氢(HCl),在加热条件下挥发导致Cl^(-)损失;H_(2)O_(2)和试样在加热回流冷凝条件下可对样品进行脱色和有机物降解,既不会造成Cl^(-)损失,又利于后续滴定终点判断;H_(2)O_(2)预处理方法适用于植物、土壤和浑浊水样中Cl^(-)的测定;该方法具有操作简单、无二次污染、测定结果准确度和精密度高等优点。为建立不同基质样品中Cl^(-)检测的统一标准测试方法奠定了理论和实践基础。

羟基磷灰石的电化学制备及其除氟性

采用清洁简便的多扫循环伏安法制备出羟基磷灰石(HAP),利用X射线衍射仪与红外光谱仪分析了合成的中间产物二水磷酸氢钙(DCPD)、最终产物HAP的晶面结构与官能团。扫描电镜显示HAP的表面形貌呈现分散性较好的棒状结构。同时,以水中F^(-)为吸附对象,研究了水中条件参数如pH、温度、阴离子含量等对所合成HAP吸附F^(-)容量的影响。结果表明,在pH为3~6的范围内,HAP对F^(-)的吸附量随pH升高逐渐增大,并在pH为6时达到最大;pH在6~10的范围内,HAP对F^(-)的吸附量随pH升高逐渐下降。水中可能共存的阴离子如Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、CO_(3)^(2-),不干扰HAP对F^(-)的吸附。在15~55℃的温度范围内,温度升高,HAP吸附容量增加,并在55℃时达到8.36 mg/g的最大吸附量,高于文献中同类材料的吸附量;经过4次吸附-脱附试验,HAP对模拟废水中F^(-)的去除效果依然符合国家标准。此外,HAP对F^(-)的吸附是一熵增、吸热的自发过程,符合Langmuir-Freundlich、Dubinin-Radushkevich两种吸附等温模型,并遵循颗粒内扩散的动力学反应机制。

富血小板血浆-80℃深低温短期保存后细胞因子的变化

目的分析富血小板血浆(PRP)-80℃深低温短期保存以后,其内P-选择素、血管内皮生长因子(VEGF)、血小板源生长因子(PDGF)浓度及其pH值等重要指标的变化,为PRP低温储存提供理论依据。方法取30例健康供者血液制备的PRP,每份样本分装成5份,每份留取0.5 mL,分别为A组(新鲜组)和B~E组(分别冻存5、10、15、20 d)。测定各组PRP的pH值;ELISA法测定各组PRP中P-选择素、PDGF和VEGF的水平;血管形成实验检测A组和E组对HUVEC细胞血管形成能力的影响。结果各组pH值比较差异无显著性(P>0.05);各组PRP中P-选择素、PDGF、VEGF的浓度比较,差异均无显著性(P>0.05);A组和E组中HUVEC血管形成数量比较差异无显著意义(P>0.05)。结论-80℃深低温保存PRP对其pH值、P-选择素、VEGF和PDGF浓度变化无显著影响,可延长PRP临床应用时间。

伴随中子管Penning源诊断及仿真研究

Penning离子源因为结构简单、体积小、功耗低等优点,被广泛应用在伴随中子管中。基于实验室所用的潘宁(Penning)离子源,分析其电离时的伏-安特性;通过CCD相机拍摄观察离子源内部等离子体分布情况;采用光谱法诊断氢等离子体中电子的密度和温度。基于实验测试用的Penning离子源结构,建立H2分子碰撞电离的全局模型,分析离子源的工作参数与等离子体中电子温度和电子密度之间的关系。仿真结果表明:电子温度和电子密度与离子源的运行压强、磁场和功率密切相关;电子密度随功率增加逐渐增加、随磁场强度和压强都是先增加后减小,因此需将磁场强度控制在0.03~0.05 T,压强控制在(0.2~2)×10^(-2)Pa之间;电子温度随功率增加逐渐增加、随压强增加逐渐减小。通过模型可知,在Penning离子源的工作区间内,电子平均温度小于10 eV,电子密度数量级为10^(10) cm^(-3)。

以氢化丁腈橡胶为锂离子电池黏结剂应用进展

氢化丁腈橡胶(HNBR)具有较好的耐油、耐磨、耐候性及良好的化学稳定性,而被广泛地应用于汽车、石油化工、航空航天等领域。在锂离子电池中,HNBR由于具有良好的黏弹性、电化学稳定性和较低的价格使之成为锂离子电池黏结剂的备选材料之一。通过将常见的锂离子电池高分子黏结剂材料与HNBR进行对比,同时通过分析现有研究和专利,讨论了以HNBR为锂离子电池黏结剂潜在的应用场景和技术可行性。

离子色谱法和离子选择电极法对氟化氢溶液中的氟化物分析对比

氟化物指含负价氟的有机或无机化合物。与其他卤素类似,氟生成单负阴离子。无机氟化物的例子有氢氟酸(HF)、氟化钠(NaF)等。本文用离子选择电极法和离子色谱法分别分析含氢氟酸(HF)溶液中的氟化物。发现溶液含有氢氟酸(HF)时分析氟化物,分析结果与p H值形成干扰,pH值越低氟化物的结果越高,而采用氢氧化钠将溶液中和成碱性条件和用碳酸钠-碳酸氢钠淋洗液体系稀释样品时,干扰最小。而含氢氟酸(HF)溶液采用离子选择电极法分析时溶液pH值偏低,H+偏高,会氟化物的浓度偏高,而溶液p H值调至中性条件时干扰最小,结果最接近真值。

H_(2)S^(+)在A^(2)A_(1)(v1=1,v2=8,v3=0)激发态的光解动力学

振动激发在分子和离子的光解动力学中有着重要的作用:开展特定振动激发态分子离子的光解离动力学实验研究存在很大挑战,尤其是实现合频振动激发离子的量子态选择的制备.本文利用时间切片离子速度成像技术研究了H_(2)S^(+)离子经A^(2)A_(1)(v1=1,v2=8,v3=0)激发态解离生成S^(+)(4S)和H_(2)的光解动力学.实验结合多光子电离和共振激发技术制备了振动激发的H_(2)S^(+),获得了离子在357.02~358.38nm范围内六个光解波长下产物S^(+)的速度影像.根据实验影像,获得了产物的总平动能谱和不同转动态的角分布各项异性参数特别指出地是在很窄的光解能量范围内,转动产物H_(2)(J=1)和H_(2)(J=3)的分支比出现多次反转,该现象与A^(2)A_(1)态单一振动模式激发的H2S+离子的光解动力学行为有明显不同.该研究表明,合频振动激发的H_(2)S^(+)离子光解动力学中可能存在振动模式之间的协同效应.

取材时间和部位对脐带静脉血pH值的影响

目的探讨分析脐带血取样时不同取材时间和部位对脐带静脉血pH值的影响。方法随机抽取符合标准的孕妇170例纳入研究。在胎儿分娩后5 min、15 min、30 min采集游离段和连接胎盘段脐带静脉血,测量相应血样pH值。结果随着取材时间的延长,游离段和连接胎盘段的脐静脉血pH值呈逐渐降低趋势;且游离段的脐静脉血pH值显著高于连接胎盘段部位,组间、时点间、组间·时点间交互作用差异有统计学意义(P<0.05)。结论随着脐带血取材时间的延长,脐静脉血pH值逐渐降低,游离段的脐静脉血pH值高于连接胎盘段部位。为保证脐静脉血pH值的测量结果能更好地反映胎儿实际生理情况,应尽快进行脐带血采样,并尽可能在距离胎盘较远的游离段取样。

氢分子离子超精细结构理论综述

通过氢分子离子振转光谱的高精度实验测量和理论计算,可以精确确定基本物理常数,如质子-电子质量比、氘核-电子质量比、里德伯常数、以及质子和氘核的电荷半径.氢分子离子光谱包含丰富的超精细结构,为了从光谱中提取物理信息,我们不仅需要研究振转光谱跃迁理论,还需要研究超精细结构理论.本文回顾了氢分子离子精密光谱的实验和理论研究历程,着重介绍了氢分子离子超精细结构的研究历史和现状.在20世纪的下半叶就有了关于氢分子离子超精细劈裂的领头项Breit-Pauli哈密顿量的理论.随着21世纪初非相对论量子电动力学(NRQED)的发展,氢分子离子超精细结构的高阶修正理论也得到了系统的发展,并于最近应用到H_(2)^(+)和HD^(+)体系中,其中包括mα^(7) ln(α)阶量子电动力学(QED)修正.对于H_(2)^(+),超精细结构理论计算经过数十年的发展,可以与20世纪的相应实验测量符合.对于HD^(+),最近发现超精细劈裂实验测量和理论计算存在一定的偏差,且无法用mα^(7)阶非对数项的理论误差来解释.理解这种偏差一方面需要更多的实验来相互检验,另一方面对理论也需要进行独立验证并发展mα^(7)阶非对数项理论以进一步减小理论误差.

碳酸盐型盐湖食盐质量检测问题的研究

对碳酸盐型盐湖生产的食盐检测数据检验不成立问题进行分析研究,制定食盐中碳酸根和碳酸氢根离子的检测方法,并对检测方法的准确性进行试验验证,提出了新的数据检验方法。

一种基于GRU的氢燃料重卡汽车工况下锂离子电池温度预测模型

针对目前氢燃料重卡在行驶过程中,动力电池工况复杂、外表面温度变化难以预测、滞后时间长等问题,以氢燃料重卡锂离子动力电池外表面温度为研究对象,提出一种类交叉熵损失函数和自适应矩估计(adaptive moment estimation,Adam)优化的改进型门控循环单元神经网络(gate recurrent unit,GRU),建立锂离子动力电池表面温度预测模型。该模型利用GRU神经网络的特殊门机制和全局处理能力,得到锂离子电池表面温度和电池充放电电流、电压、充放电时间、历史温度、当前温度以及环境温度之间的非线性关系。采用4个精度评价函数对预测模型进行评价:经过5种环境温度下的模拟工况实验,验证该模型的准确性。结果表明,基于GRU的电池温度预测模型的误差相对于反向传播(back propagation,BP)神经网络模型和循环神经网络模型(recurrent neural network,RNN)来说较小,说明GRU的锂离子电池温度预测模型具有更高的精度。该文为磷酸铁锂电池表面温度的精准预测提出了一种新的方法。

氢燃料重卡的动力电池LSTM温度预测模型研究

氢燃料电池重卡动力源多采用燃料电池为主,动力电池为辅的形式,因其工况复杂,导致动力电池表面温度难以及时预测,采用Adam与模拟退火衰减学习率复合优化长短期记忆神经网络(LSTM),建立了以动力电池外表面温度为对象的预测模型。由于LSTM神经网络其自身独特的门控机制和全局处理能力,将动力电池的外表面温度与电流的大小、充放电时间、温度(环境、历史)建立非线性关系。经过7种环境温度下的模拟工况实验,验证了该模型可以准确的预测电池表面温度,减少了BP神经网络模型和RNN神经网络模型中的梯度消失和梯度爆炸现象,并解决了在频繁大电流充放电循环中的预测模型误差偏大、损失函数收敛较慢等问题。本研究采用了一种全新的方法对动力电池表面温度进行了预测。

三种不同消毒剂对口腔综合治疗台水路消毒效果的比较

目的比较3种不同消毒剂对口腔综合治疗台水路(DUWLs)的消毒效果。方法选取本院2019年装修后待开诊前7台采用独立水源的综合治疗台,分为4组(3组实验组+1组对照组),实验组分别采用500 mg/L含氯消毒剂(A组2台综合治疗椅)、3%过氧化氢(B组2台综合治疗椅)、60 g/L过氧化氢银离子消毒剂(C组2台综合治疗椅)和净化后市政用水纯水(D组对照组1台综合治疗椅),通过3种不同的消毒剂对DUWLs进行消毒,然后收集各组三用枪和高速手机水样进行细菌培养,比较各组DUWLs消毒前及消毒后即刻、1d、3d、7d细菌菌落总数。结果消毒前DU⁃WLs各组细菌菌落总数均严重超标(均>4500 cfu/mL)。3种消毒剂消毒后即刻和消毒后1 d细菌菌落总数明显下降,低于消毒前及对照组。消毒后3 d,除实验C组外,实验A、B两组细菌菌落总数均超过北京市《口腔综合治疗台水路消毒技术规范(DB11/T 1703-2019)》规定的口腔医疗卫生用水标准。消毒后7 d,A、B、C三组细菌菌落总数均接近或超过消毒前水平。结论500 mg/L含氯消毒剂和3%过氧化氢消毒剂对水路消毒效果维持时间短,长期使用对管路内壁造成不可修复的危害。60g/L过氧化氢银离子消毒剂在控制口腔牙椅水路(DU⁃WLs)细菌落数总数和抑制细菌生长时间方面效果最优。

离子交换树脂对氢燃料电池冷却液的影响

氢燃料电池汽车常用去离子器来降低燃料电池冷却液的电导率,去离子器中的离子交换树脂对冷却液的影响是值得研究的。研究了燃料电池循环冷却系统中使用的离子交换树脂对冷却液缓蚀剂的影响,包括离子交换树脂对缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)和甲基苯并三氮唑(TTA)的吸附行为,BTA吸附速率的影响因素,考察了燃料电池汽车运行时冷却液中BTA的浓度变化和电导率。研究结果表明,相同条件下,树脂用量、工作温度和搅拌速度均能够增大树脂对冷却液中BTA的吸附速率。吸附BTA饱和后的离子交换树脂仍能继续吸附冷却液中的离子,并解析出BTA。氢燃料电池冷却液装车运行2500 km后,BTA浓度基本保持不变,维持在600 mg/L左右。研究结果可以为氢燃料电池冷却液的开发以及去离子器的使用提供指导。

有机硒化合物荧光探针研究进展

荧光探针不仅可以识别目标分析物,而且可以通过荧光信号变化实现定量检测。近年来,含硒有机化合物作为荧光探针已广泛用于检测各种分析物。如金属阳离子和阴离子荧光检测、细胞成像和生物活性监测等。含硒荧光探针与含N-、O-、和S-的荧光探针相比较具有特定优势,其具有高的反应活性,包括氧化、消除以及与亲核试剂和亲电试剂的反应等。此外,含硒的化合物表现出低的氧化还原电位,根据这一性能开发出一系列特定功能的荧光探针,综述了含硒化合物对金属离子、硫醇(RSH)、活性氧物质(ROS)荧光探针的研究进展,并对该领域的发展前景进行了展望。

范德华体系以外配位化合物的自旋轨道耦合研究:决定^(2)P_(3/2)态进一步裂分的关键因素

本文报道了一项联合光电子能谱和理论计算的研究,探索碘原子与氩原子、氢氟酸、甲酸/乙酸、甘氨酸/甲基化甘氨酸衍生物等分子结合形成的配位化合物中的自旋轨道耦合现象.L.I^(-)(L=甲酸/乙酸化合物的低温光电子谱都呈现了三个清晰分辨的波峰,标识了三个自旋轨道耦合态的存在:分别为相应中性化合物中的X(1/2)、A(3/2)和B(1/2)态.X和A态的间距△E_(XA)都为0.10eV,而X和B态的间距△E_(XB)则分别为0.98和0.97eV.本文测得的裂分间距值与先前报道的不同的L·I^(·)(L=氩原子、氢氟酸、甘氨酸和甲基化甘氨酸)的值进行了比较,从而得出了涵盖以范德华力和由弱至强的氢键等多样的分子间相互作用为主导的化合物的自旋轨道耦合裂分规律:尽管不同类型化合物的△E_(XB)比较相似,但△E_(XA)对于配体类型和相互作用类型极其敏感,其数值范围涵盖了从5meV到150meV的跨度.总体而言,实验测得的自旋轨道耦合裂分间距与通过量子化学计算所得数值高度吻合,表明了△E_(XA)的大小与中性化合物的分子间相互作用强度成正相关而与键长成反比.