人工神经网络与化学检验技术结合及其潜在应用前景——评《化学检测实验室质量控制技术》

人工神经网络指代具备模拟大脑学习和信息处理能力的计算模型,可模拟人类神经元之间的信息处理模式。近些年,人工神经网络在多个领域取得了显著成效,让其具备图像识别、语音识别及自然语言处理等能力。化学领域作为一门应用广泛的科学,开始逐渐应用人工神经网络来解决一系列问题。

稳定Sr-Nd同位素体系及其对传统放射成因锶钕同位素组成的影响

稳定Sr、Nd同位素是全新的体系,其重点关注自然过程中稳定Sr和Nd同位素分馏特征与控制机制。这方面的知识可以修正传统Rb-Sr和Sm-Nd同位素体系中恒定的稳定Sr、Nd同位素组成的前提假设所带来的认知偏差,补充和完善其知识体系。介绍了稳定Sr、Nd同位素体系的基本概念,综述并点评了最新的分析技术进展,并对稳定Sr、Nd同位素分馏对传统的放射成因Sr、Nd同位素组成的影响进行评估,同时对这两个新的稳定同位素体系的潜在研究应用进行展望。

量子模拟外尔半金属

问手征1外尔天生握手征,单极一对两相迎。藏身珠壑谁不应,超导聆听正婉声。I.引子我们今天说,拓扑材料新奇物理性质是当今凝聚态物理学的前沿热点,大概不会有多少不同看法。至少我们可以认定,研究相关的拓扑特性,不仅可以拓宽和加深我们对物理世界基本规律的认识,对于研发新型量子器件和量子计算机也有潜在应用前景。

一维固-流周期性结构中的声裂隙

0引言作为一种新型功能材料,声子晶体(周期性结构材料)对在其内部传播的声波表现出良好的通带和禁带特性.由于声子晶体的这些特性在减振、降噪等领域具有极佳的潜在应用前景[1,2],近几十年来研究者对声子晶体做了相当多的理论和实验研究[2-4].随着研究的逐渐深入。

第八届全国氧化锌学术会议征文通知

ZnO具有激子束缚能高、可见光透过率高、紫外吸收强等特点,同时拥有压电、热电等特性,是一种独特的第三代半导体材料。经过十多年持续的攻关研究,人们对ZnO半导体的光、电、磁及压电等特性的理解和研究不断深入。ZnO半导体在太阳能电池、发电机、传感器、探测器、发光二极管和激光器等领域的应用成果不断涌现,特别是ZnO透明导电膜、薄膜晶体管等方面的大规模工业应用已迅速展开。

让石墨烯不再明珠弹雀

2016年4月21日,重庆南坪国际会展中心。在高交会展区的中科院展台前,众多观众驻足引颈,翘首观望。只见一参展商将一款手机轻松地弯曲成一个圆环,像戴手表一样戴在了手腕上,引起围观者一阵唏嘘。这款手机采用5.2触控屏,重量只有200多克,整体看起来比普通手机长一些、窄一些。它就是中国制造的全球首款石墨烯柔性屏可弯曲手机。石墨烯手机是石墨烯在广阔产业领域中的产品之一。石墨烯这张从石墨中剥离出的＂神奇的纸＂,从2004年＂横空出世＂至今,因其薄、韧性强、透光度好等诸多优异的特性以及巨大的潜在应用前景,

交叉耦合5G FR2频段SIW滤波器设计

采用交叉耦合矩阵法、层叠式结构设计了位于5G FR2频段的四阶基片集成波导滤波器,滤波器的中心频率为25GHz,相对带宽为2.5%,通带内插入损耗优于1dB,回波损耗最高能小于-19dB。在24.4GHz、26.25GH处引入两个传输零点,能有效提高其带外抑制性能。该款滤波器的5G FR2频段具备潜在应用前景。

面向海运市场的锂硫电池技术

两家英国公司正在为一艘豪华游艇提供锂硫电池系统,他们认为这一系统在海运市场将有广阔的潜在应用前景。OXIS能源公司将提供电池,Williams Advanced Engineering公司将把400 kW-h的系统集成到一艘由新加坡Yachts de Luxe公司设计的船上。这艘约12米长的电动船将成为世界上第一艘由锂硫电池和相关定制管理系统提供动力的豪华游艇。

量子显微镜首次观察到纳米光晶体内光的动态

以色列科学家研发出能记录光流的量子显微镜,并利用它直接观察束缚在纳米光晶体内的光。科学家表示,这是他们首次真实观察到光束缚在纳米材料中的动态,而非依靠计算机模拟。新的研究突破具有众多潜在应用前景,包括设计新的量子材料来存储具有更高稳定性的量子比特,以及帮助提高手机和其他类型显示屏的色彩锐度。

MoS_(2)/氧化石墨烯海绵同步降解有机污染物和去除超细固体颗粒物

近年来,水体中悬浮的超细固体颗粒物等纳米污染引起了人们的广泛关注,然而传统过滤和絮凝沉降等技术去除超细悬浮固体颗粒物的能力有限.本文开发了一种MoS_(2)/氧化石墨烯海绵(SMG-S),可以实现对超细固体颗粒物的高效去除.SMG-S表面经过简单的化学吸附CaCO_(3)改性后,可增强其表面电正性,实现对电负性超细固体颗粒物(~500 nm)的选择性去除.较强的化学作用力是SMG-S吸附固体颗粒物的关键,而物理吸附作用则决定了海绵的吸附容量,两者共同作用使得总悬浮固体颗粒物(TSS)的去除率增加了1206倍,且饱和吸附量可达11.5 g/g.SMG-S还可引发助催化芬顿反应降解磺胺嘧啶等有机污染物(降解率>90%),并实现对重金属离子(去除率>84%)和TSS(去除率>90%)的同步去除.此外,SMG-S类芬顿体系可高效处理皂化油废水,使其化学需氧量和TSS分别从8800和4600 mg/L减小到800和120 mg/L,这说明SMG-S具有处理实际工业废水的潜在应用前景.

高熵二硼化物纳米颗粒的组分设计与催化降解抗生素研究

开发高熵硼化物材料的功能特性对于拓宽其在极端环境中的潜在应用至关重要.为此,本文通过调控材料的组分开发出具有高效催化性能的高熵二硼化物(HEB_(2))纳米颗粒:首先基于对HEB_(2)的尺寸差异因子、混合焓以及体系自蔓延燃烧模式的理论分析,我们采用一种简便、快速、低成本的燃烧合成方法合成了6种不同组分的HEB_(2)纳米颗粒;然后,通过对材料的组分进行调控实现了HEB_(2)纳米颗粒活化过硫酸盐降解抗生素的高效催化能力(四环素的最高去除效率可达93.5%).不同吸附位点的吸附能和差分电荷密度的第一性原理计算结果进一步证实了HEB_(2)优异的催化性能主要归因于Ti组元,而非高熵效应.此外,基于检测到的活性氧和计算的反应能垒,我们提出了HEB_(2)活化过硫酸盐降解抗生素的潜在催化机理.本研究不仅为HEB_(2)高效催化降解抗生素的组分设计提供了理论依据,而且显示出HEB_(2)在去除自然水体中新污染物方面的潜在应用前景.

金属纳米团簇化身新型光波导材料

安徽大学先进材料原子工程研究中心副教授陈爽和教授朱满洲组成的科研团队,设计并合成了具有橙色和红色发光的金属纳米团簇,两种金属纳米团簇的晶体都表现出优异的光波导性能,为有源波导和极化材料家族提供了新成员。这种材料在未来信息储存、集成光学等领域具有潜在应用前景。配体保护的金属纳米团簇具有原子级精确的结构和良好的光学性质等特点,非常适合用于光电器件,并且团簇的光学性质可以通过金属掺杂、配体调控、价态调整等手段进行调控。因此,金属纳米团簇非常适合用作光波导材料。

无膜且具有重现性的MoS2场效应晶体管生物传感器用于高灵敏度和高选择性地检测FGF21（英文）

成纤维细胞生长因子21(FGF21)是一种用于早期检测和诊断非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的必需生物标志物.最近,开发在复杂生物环境中准确有效地检测血液中低浓度FGF21的方法受到了极大的关注.本文展示了一种无标记、简单和高灵敏度的场效应晶体管(FET)生物传感器,用于在非水环境中检测FGF21.通过对二硫化钼(MoS2)表面进行功能化将抗FGF21牢固地固定在MoS2材料上,使该生物传感器实现检测FGF21的检测限小于10 fg mL^-1.多组平行实验证明了MoS2 FET的高度一致性和令人满意的再现性.此外,生物传感器对复杂血清样品中的目标FGF21具有很高的敏感度,这表明其在NAFLD疾病诊断中具有巨大的潜在应用前景.

多级结构MOFs纳米纤维用于甲烷存储研究

多孔金属有机骨架材料MOFs在气体存储领域具有潜在应用前景,但是其面向实际应用的加工成型仍具有挑战.本文报道了一种基于静电纺丝技术和相转变结合的方法来构筑MOFs纤维,有效实现了Cu-MOF(HKUST-1)在PAN纳米纤维表面的高效负载.该方法首先将Cu(OH)_(2)生长在PAN纳米纤维表面,进一步通过相转变获得HKUST-1.相比之前的文献报道,该HKUST-1纳米纤维表现出更优异的甲烷存储性能,其在3500 kPa和298 K条件下的甲烷存储量达到86 cm^(3)g^(-1).研究表明该纤维使得负载在表面的MOF高度暴露,具有高的比表面和负载量.该工作为MOFs加工成型并用于能源和环境领域提供了新的思路.

利用准非线性自旋轨道耦合产生高阶的二次谐波涡旋光束

谐波涡旋光束是一种典型的矢量光束,即产生的谐波信号具有螺旋型波前,在高容量光通信和非线性微纳光器件中有潜在应用前景.然而,目前的谐波涡旋光束产生器具有设计复杂,谐波转化效率低的局限性.本文提出并实验验证了基于准非线性自旋轨道耦合的高阶二次谐波涡旋光束,其拓扑荷数高达28阶,这是现有报道中的最高数值.结果表明金螺旋相位板的准轨道角动量(拓扑荷数q)可以传递到单层二硫化钨所产生的谐波信号上,其拓扑荷数为l_(n)=2nq(n为谐波阶次).该工作为新型高质量谐波涡旋光束的产生及应用开辟了新的途径.

基于仿生梯度设计的BCC点阵结构的压缩性能和能量吸收

受自然界梯度结构的启发,本文基于体心立方BCC点阵提出两种梯度点阵结构,即单向梯度点阵UGL和双向梯度点阵BGL,以获得特定的力学性能如承载能力和能量吸收能力.文章首先提出理论模型来预测梯度点阵结构在压缩载荷下的初始刚度,并通过准静态压缩试验和有限元模拟对理论模型进行验证.在实验和模拟基础上进一步研究两种结构的变形和破坏机理.结果显示UGL结构表现出逐层破坏模式,避免了均匀结构典型的剪切破坏;BGL结构呈现出对称变形模式失效,始于最薄弱部位.文章最后讨论了能量吸收行为。本研究展示了梯度点阵结构在通过拓扑设计修改荷载传递路径和能量吸收方面的潜在应用前景.

其它材料

Y2002-63392-121 0316687灌封材料射频特性测量=Measurement of RF proper-ties of glob top and under-encapsulant materials〔会,英〕/Li, L. & Cook, B.//2001 IEEE 10th Topical Meetingon Electrical Performance of Electronic Packaging.-121～124(E)Y2002.63497 03166882001年IEEE微电子学与光子学中的聚合物及粘接剂会议录=2001 IEEE conference on polymers and adhe-