二维GO、MXene和MoS_(2)限域离子液体复合膜用于碳捕集

工业化的急速发展导致大气中CO_(2)的浓度急剧增加,给人类的生活带来了严重的威胁.因此,亟需发展碳捕集、利用与封存技术用于降低CO_(2)的排放量.在多种方法中,膜分离技术逐渐成为全球碳捕集技术的主要发展方向.膜材料是膜的核心,随着新型制膜材料的不断涌现,一系列高性能气体分离膜层出不穷.离子液体(ILs)作为一种新型材料,因其在CO_(2)分离过程中具有不易挥发、结构可调、对CO_(2)有优异的亲和力等特点而备受欢迎.然而,由于ILs的高黏度和高成本限制了其在工业领域的应用.将ILs与二维纳米材料相结合,得到的新型复合膜兼具ILs和二维纳米材料的优势,可突破ILs的缺陷,成为未来膜材料的研究趋势之一.本综述以ILs为核心,重点介绍了将IL限域于二维氧化石墨烯(GO)、MXene和MoS_(2)纳米材料的研究进展,讨论了ILs的性质;总结了不同ILs与二维GO、MXene和MoS_(2)材料所构建的气体分离膜在CO_(2)捕获中的应用;讨论了ILs在气体分离领域中的优势和挑战,并提出了未来的研究和发展机会.

二维层状α⁃In_(2)Se_(3)(2H)铁电材料的各向异性光响应

采用机械剥离法制备了2H相α⁃In_(2)Se_(3)[α⁃In_(2)Se_(3)(2H)]纳米片。通过X射线衍射(X⁃ray diffraction,XRD)、拉曼光谱、球差电镜和压电力显微镜对纳米片的结构和铁电性能进行详细表征,确定纳米片为具有特殊结构的α⁃In_(2)Se_(3)(2H)铁电材料。进一步在SiO_(2)/Si基片上成功构造了基于α⁃In_(2)Se_(3)(2H)铁电的平面四端器件,详细研究其在各个方向的光响应。结果表明,具有本征结构的α⁃In_(2)Se_(3)(2H)在相互垂直方向均没有光响应。在器件两端分别施加电压后,α⁃In_(2)Se_(3)(2H)器件在相互垂直方向均出现了明显的光响应,尤其在接近于易极化轴方向施加电压后,α⁃In_(2)Se_(3)(2H)器件出现了各向异性光响应。

(2 + 1)维空时分数阶Ablowitz-Kaup-Newell-Segur方程的新精确解的构建

非线性Ablowitz-Kaup-Newell-Segur方程是一类应用广泛的非线性偏微分方程。(2 + 1)维空时分数阶Ablowitz-Kaup-Newell-Segur方程常用于描述孤立波在光纤中传播的物理过程,本文利用复行波变换和扩展的Tanh-函数展开法,获得了(2 + 1)维空时分数阶Ablowitz-Kaup-Newell-Segur方程的系列新的精确行波解。The Ablowitz-Kaup-Newell-Segur (AKNS) equations, a class of nonlinear partial differential equations, find their utility in a wide array of applications. The space-time fractional (2 + 1)-dimensional AKNS equation, in particular, is capable of describing the physical process of solitary wave propagation in optical fibers. A new class of exact traveling wave solutions of (2 + 1)-dimensional generalized fractional AKNS equation are obtained by employing complex traveling wave transformation and extended Tanh expansion method.

霍夫斯泰德文化维度理论下的中美差异探究——以《流浪地球2》和《星际穿越》为例

电影作为人类文化生活中重要的精神产物,必定会受到创作者世界观、人生观、价值观的影响,进而展现其背后的民族与文化差异。长期以来,科幻题材因情节独特、创作难度大、人文情怀丰富而备受关注。本文以霍夫斯泰德文化维度理论为理论框架,提取电影《流浪地球2》及《星际穿越》中的经典话语与文化现象,探究中美科幻电影中的文化差异及其深层原因,以期促进大众对不同文化的客观认识,并对文化电影的制作有所启发。

过渡金属W、Mn、V、Ti掺杂二维材料MoSi_(2)N_(4)的第一性原理计算

本文基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算了W、Mn、V、Ti替位掺杂二维MoSi_(2)N_(4)后的几何结构、电子结构以及光学性质的变化.电子结构分析表明W、Mn、W、Ti替位掺杂二维MoSi_(2)N_(4)后的禁带宽度分别为1.806 e V、1.003 e V、1.218 e V和1.373 e V;四种过渡金属掺杂后MoSi_(2)N_(4)的带隙类型没有发生改变,均为间接带隙半导体;W掺杂后的杂质能级靠近价带顶,费米能级靠近价带顶,为p型半导体,杂质能级为受主能级;Mn掺杂后的杂质能级靠近导带底,费米能级靠近导带底,为n型半导体;V和Ti掺杂后杂质能级位于费米能级附近,为复合中心;光学性质分析表明,在2 e V~4 e V的能量区间内,W掺杂结构的吸收波长为336 nm,体系发生红移;Mn、V和Ti替位掺杂后的吸收波长分别为320 nm、358 nm和338 nm,且掺杂体系均发生蓝移.

泡沫碳负载一维TiO_(2)光热催化蒸发器的制备及污水蒸发降解性能

界面光热水蒸发是极具研究前景的有机污水纯化技术,但也存在有机污染物在光热蒸发器表面沉积的问题.为此,本文将具有光催化效应的纳米TiO_(2)引入到多孔泡沫碳光热吸收体中制备了复合光热催化蒸发器(CF@RT),并对复合材料的结构和光热催化性能进行了分析.结果表明,CF@RT中生长有大量直径约10 nm的一维TiO_(2)纳米棒,纳米棒均匀分散在泡沫碳表面和孔结构中;TiO_(2)的引入有效拓宽了材料对光的响应范围,使复合材料具备光热和光催化双功能;多孔泡沫碳通过吸收可见-红外光转换为热能实现水的蒸发,一维TiO_(2)则通过吸收紫外光形成电子-空穴对,并通过氧化还原反应实现污染物降解.同时,泡沫碳和TiO_(2)的结合还使光热和光催化之间存在协同促进效应,光催化过程能抑制污染物沉积,促进光热水蒸发性能持续提升,光热效应又可加速光生电子-空穴对的分离和迁移,促进光催化降解.在太阳光照射下,最优体系CF@RT160在2.5 h内使MB降解率达到74%,光热水蒸发率为0.89 kg·m^(-2)·h^(-1),且经4次循环后,水蒸发率提升至0.95 kg·m^(-2)·h^(-1).

二维斑点追踪成像评估2型糖尿病患者右心功能的价值

目的:探讨二维斑点追踪超声心动图(2D-STE)评估2型糖尿病患者右心功能的临床价值。方法:搜集我院收治的糖尿病患者127例,并根据代谢风险因素进行分层,其中低风险组(DM1)60例,高风险组(DM2)67例;同时选取同期年龄、性别与之相匹配的健康志愿者41例为对照组。搜集所有受试者血压、甘油三酯、BMI等临床资料;进行常规超声心动图和2D-STE检查,离线分析右心室游离壁应变,并进一步对右心室游离壁进行分段分析。比较糖尿病组与正常对照组、DM1组与DM2组各参数的差异,并应用受试者工作特征(ROC)曲线分析相关参数评估右心功能的价值。结果:糖尿病组的右心室游离壁厚度、三尖瓣环收缩期速度、右心室心肌工作指数较正常对照组显著增高,三尖瓣E/A值、右心室游离壁应变RVFWS绝对值、右心室游离壁基底段、中间段及心尖段应变绝对值较对照组明显下降,差异有统计学差异(P<0.05)。DM2组的右心室游离壁厚度及右心室心肌工作指数较DM1组增高,右心室游离壁应变绝对值、右心室游离壁中间段及心尖段应变绝对值较DM1组显著下降,差异有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,心尖段应变区分DM1组与DM2组的效能较高,约登指数为0.389,AUC为0.743(95%CI:0.657~0.829),敏感度为0.806,特异度为0.583。结论:二维斑点追踪成像有助于及时发现糖尿病患者右心室功能变化,且合并高代谢风险因素糖尿病患者的右心室功能变化更明显。

基于2维材料的异维结构光电探测器的研究进展

基于2维材料的光电探测器是新一代探测技术的重要发展方向。2维材料因不受晶格匹配的限制,可以利用范德华力与其它维度的材料,如0维的量子点、1维的纳米线、3维的半导体衬底等,形成异维结构的光电探测器。迄今为止,基于2维材料的异维结构光电探测器研究已经取得了很大的进展,实现了显著优于单纯2维材料探测器的性能。归纳了异维结构范德华异质结在光电探测中的优势;指出了2维材料与0维材料、1维材料、3维材料或多层多维度材料组成的异维结构光电探测器的研究现状;并在此基础上,对其面临的挑战和前景进行了总结与展望。

Mn^(2+)掺杂准二维钙钛矿的制备及发光性能调控

准二维(Q-2D)卤化铅钙钛矿由于兼具二维(2D)钙钛矿的高稳定性和三维(3D)钙钛矿的高光吸收效率引起了人们的广泛关注。然而,Q-2D卤化铅钙钛矿发光效率通常较低且具有铅毒性。本文使用简单的室温反溶剂法制备了Mn^(2+)掺杂Q-2D卤化铅钙钛矿材料PEA2MAPb2Br7∶Mn(PEA:苯乙胺;MA:甲胺)。在365 nm紫外光激发下,Mn^(2+)掺杂Q-2D钙钛矿呈现明亮的橙色发射。发光光谱展现了弱的激子发光峰和位于610 nm的强橙色发射光,归属于Mn^(2+)的特征发射峰。光致发光量子产率(PLQY)从Mn^(2+)掺杂前的1.49%提高到50.25%,提高的原因是Mn^(2+)掺杂抑制了3D钙钛矿的生长,从而提高了2D相比例;由于2D结构具有显著的量子限域效应,导致电子态和空穴态的能级密度增加,从而有效提高了宿主和Mn^(2+)之间的能量传输效率。本工作探索了离子掺杂调控Q-2D物相结构及能量传递策略,为波长可调、高发光效率的卤化物钙钛矿研究提供了借鉴。

2维材料中极化激元激光的研究进展

极化激元激光是一种新型激光,以半导体中激子-极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的相干性实现超低阈值激光。不同于传统3维有机无机材料,2维过渡金属硫族化合物与2维钙钛矿以其高激子结合能、高振子强度、直接带隙、范德华特性、谷极化特性,有利于实现激子与腔模式的强耦合以及激子-极化激元的BEC,在极化激元激光的进一步发展中表现出巨大的潜力。介绍了2维材料中的极化激元激光的原理和进展,分别从2维过渡金属硫族化合物和2维钙钛矿的特性出发,重点综述了其中激子与腔模式的强耦合,极化激元的相干性的调控以及BEC的实现,并对2维材料中的极化激元激光的未来发展进行了展望。

二维剪切波弹性成像对2型糖尿病合并非酒精性脂肪肝病患者肝纤维化的诊断价值

目的:探讨二维剪切波弹性成像(two-dimensional shear wave elastography,2D-SWE)技术在2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)合并非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)患者中诊断肝纤维化的应用价值。方法:选取2020年5月至2021年5月于某院确诊的100例T2DM合并NAFLD患者,依据NAFLD程度将患者分为轻度(38例)、中度(35例)、重度(27例)3组。对比3组患者的肝脏硬度测量(liver stiffness measurement,LSM)值;绘制ROC曲线,评价2D-SWE技术对T2DM合并NAFLD患者发生进展性肝纤维化的诊断效能。采用SPSS 26.0统计学软件进行数据分析。结果:3组患者LSM值比较,差异有统计学意义(P<0.001),轻度组与中度组、轻度组与重度组LSM值比较,差异有统计学意义(P<0.001),中度组与重度组LSM值比较,差异无统计学意义(P=0.065),LSM值随NAFLD程度的加重而升高。发生进展性肝纤维化的患者16例,非进展性肝纤维化的患者84例,进展性和非进展性肝纤维化患者LSM值的中位数分别为8.3、5.0 kPa,前者明显大于后者,差异有统计学意义(P<0.001)。ROC曲线显示,2D-SWE诊断T2DM合并中、重度NAFLD患者发生进展性肝纤维化的AUC为0.896(95%CI:0.819~0.974),当截断值为7.85 kPa时,其敏感度为92.3%,特异度为83.7%。结论:利用2D-SWE技术所测LSM值在不同程度NAFLD患者中定量检查结果存在差异,可辅助超声检查判断患者NAFLD的程度,且2D-SWE技术对T2DM合并NAFLD患者的进展性肝纤维化诊断效能良好。

2维薛定谔方程的一种高精度紧致差分格式

该文对2维薛定谔方程利用局部一维化方法,将2维方程分裂为x、y方向的2个1维薛定谔方程,然后采用6阶紧致格式的离散方法来处理空间变量的2阶导数项,将薛定谔方程转化为一个常微分方程组.通过L-稳定Simpson方法对上述空间离散化得到的常微分方程进行离散化,得到了一种具有空间6阶精度和时间3阶精度的格式,并证明了该格式无条件稳定性.并通过数值模拟和对比方法验证了格式的有效性.

竞争向列相液晶中(1+2)维空间光孤子

基于JUNG等人提出的竞争非局域模型,研究了竞争型向列相液晶中(1+2)维空间光孤子的传输特性。利用变分法给出了孤子临界功率解析表达式,发现当热非局域程度固定时,临界功率随分子取向效应非局域程度的变化规律与随热非线性系数的变化规律一致:随着分子取向非局域程度或热非线性系数的增加,临界功率由功率不等的两个分支逐渐重合为功率相等的一支;当分子取向效应非局域程度和热非线性系数固定时,随着热非局域程度的增加,临界功率由功率相等的一支分为功率不等的两个分支。利用光束传输方法发现,只有功率不等分支上的点对应的(1+2)维空间光孤子才能稳定传输。该研究结果可为竞争非局域介质中(1+2)维空间光孤子的实验研究以及全光互联应用提供理论基础。

基于三维荧光光谱结合2D-LDA的食用油掺假鉴别研究

食用油掺假行为严重威胁消费者的身体健康并扰乱社会市场秩序。研究有效的食用油掺假鉴别方法对于构建安全、可靠的食品供应链和提升消费者福祉具有重要意义。以食用油中的香油为例开展食用油掺假鉴别方法研究。通过芝麻香精与玉米油、大豆油以及菜籽油三种食用油配制了3类掺假香油;使用FLS920稳态荧光光谱仪采集了这3类掺假香油以及不同品牌香油共计45个实验样本的三维荧光光谱数据;基于2D-LDA方法提取了实验样本的二维特征,并以此为依据采用最近邻分类原理实现了掺假食用油的准确鉴别。将所述方法与平行因子结合非线性判别分析(PARAFAC-QDA)、多维偏最小二乘——判别分析(NPLS-DA)两种方法进行了对比。结果表明,2D-LDA方法能够有效提取掺假香油的二维特征。这些特征能够使不同类别的实验样本在投影子空间中实现最大程度分离;同时可使相同类别的实验样本在子空间中尽可能地紧密聚集,进而使得样本在低维子空间中具有更好的可分性,从而获得了100%的鉴别准确率。而PARAFAC-QDA和NPLS-DA两种方法仅分别获得了85%和95%的鉴别准确率。2D-LDA方法相比于这两种方法在食用油掺假鉴别特别是现场快速检测的实际应用中更具优势和潜力,其鉴别过程与结果更加简捷和精确。研究为现场食品安全监管提供了一种高效可行的新方案。

2维带色散4阶扩散方程的高精度紧致格式

针对1,2维带色散4阶扩散方程提出了一种高精度紧致格式.首先采用局部1维化方法将2维问题转化为x,y方向的两个1维带色散4阶扩散方程,其次分别对3,4阶空间导数进行6阶紧致格式离散,把带色散4阶扩散方程转化为一个常微分方程组,再利用求解常微分方程组的L-稳定的Simpson方法构造时间3阶、空间6阶精度的数值格式,并证明该格式是绝对稳定的.通过数值实验和比较,验证论文格式的有效性.

时间分数阶(2+1)-维扩展Fisher-Kolmogorov方程的精确解

利用Lie方法对一类时间分数阶(2+1)-维扩展Fisher-Kolmogorov方程进行对称分析,并求得该方程的不变解,借助不变解对方程进行降维处理。对引入分数阶复变换得到的常微分方程运用辅助函数法,从而得到这类时间分数阶方程在参数满足各种不同情况下的精确解,包括三角函数解和孤波解等。最后绘出两类典型精确解的行波图。

哌柏西利、来曲唑及氟维司群联合用药治疗晚期HR^(+)/HER2^(-)乳腺癌的疗效与安全性观察

目的:探讨晚期激素受体阳性/人类表皮生长因子受体2阴性(HR^(+)/HER2^(-))乳腺癌采用哌柏西利、来曲唑及氟维司群联合用药的临床效果。方法:本研究选取湖北省肿瘤医院2021年01月至2023年01月治疗的晚期HR^(+)/HER2^(-)乳腺癌患者120例,根据治疗方案将患者分为观察组(n=62)和对照组(n=58),对照组给予来曲唑及氟维司群治疗,观察组给予哌柏西利、来曲唑及氟维司群治疗,观察两组治疗疗效、不良反应及生存情况,同时分析两组治疗前后血清肿瘤标志物、免疫功能差异。结果:观察组客观缓解率(ORR)和疾病控制率(DCR)分别为11.29%和82.26%,明显高于对照组(P<0.05);观察组治疗后癌胚抗原(CEA)、糖类抗原15-3(CA15-3)和糖类抗原125(CA125)分别为(19.49±6.67)ng/mL、(11.54±3.34)U/mL和(43.34±17.28)U/mL,明显低于对照组(P<0.05);观察组治疗后CD3^(+)、CD4^(+)和CD4^(+)/CD8^(+)分别为(49.98±6.90)%、(31.02±7.00)%和(1.18±0.39),高于对照组(P<0.05),而CD8^(+)为(26.38±3.35)%,低于对照组(P<0.05);观察组和对照组不良反应比较差异无统计学意义(P>0.05);观察组中位无进展生存期和总生存期分别为20个月(95%CI:18.87~21.14)和25个月(95%CI:24.41~25.59),明显长于对照组(P<0.05)。结论:哌柏西利、来曲唑及氟维司群治疗晚期HR^(+)/HER2^(-)乳腺癌有较好的临床效果,安全性好,可有效调节肿瘤标志物水平,提高患者预后。

非层状二维γ-In_(2)Se_(3)的各向异性生长及其光学特性

非层状二维(2D)γ-In_(2)Se_(3)具有优异的光学和电学性能,在超薄柔性器件和光电探测领域具有广泛的应用前景.然而,相较于层状的类石墨烯材料,非层状材料固有的各向同性化学键,使得其二维各向异性生长面临较大的挑战.本研究构建了一种新的化学气相沉积(CVD)生长策略,成功制备了高质量的2Dγ-In_(2)Se_(3).首次选用低熔点的铟粉为前驱体,有效降低了生长温度.此外,生长过程去除了CVD法合成二维硒化物时不可避免的危险气体H_(2),这不仅能有效抑制InSe副产物的形成,还降低了实验危险性.通过探究原料用量、生长温度及时间等参数对样品形貌和厚度的影响,获得了最佳生长窗口.详细表征了2Dγ-In_(2)Se_(3)的微观形貌、化学组分、晶体结构和光学特性等.结果表明,样品具有强烈的光致发光(PL)效应,与γ-In_(2)Se_(3)的直接带隙属性相吻合.随着厚度的减小,PL峰会发生蓝移,说明光学带隙随之增大.Raman光谱显示,不同厚度的样品其特征峰也会发生移动,说明厚度会影响2Dγ-In_(2)Se_(3)的分子振动行为.由此可见,通过生长参数调控2Dγ-In_(2)Se_(3)的厚度,可实现对其光学带隙和分子振动行为的调控,这将为相关的理论研究和光电器件应用提供基本的材料平台.

镁合金表面TiO_(2)二维薄膜的制备及其耐腐蚀性能研究

由于镁是一种较为活泼的金属,容易被氧化,且生成的氧化膜不具备保护性,这会进一步加快镁的腐蚀速率。通过在镁合金表面制备一层保护膜来阻断其与腐蚀物质的接触,从而增强镁合金的耐腐蚀性。首先根据已有文献制备TiO_(2)胶体,然后利用电泳沉积法,以镁合金基样为阳极,在其表面制备TiO_(2)薄膜,电泳液为上述TiO_(2)胶体,并探究了制备过程中的各项实验参数(不同电泳时间和不同沉积时间)对样品的影响。采取XRD、SEM等测试方法对制备的TiO_(2)薄膜进行分析,并进一步测试样品的极化曲线并做出分析。通过一系列参数优化可知,最优参数为电泳电压20 V,沉积时间90 s,此时制备的TiO_(2)薄膜的腐蚀电位最正,为-1.26 V,同时腐蚀电流密度也最低,为4.21×10^(-6)A/cm^(2)。

基于二维蛭石纳米片混合基质膜分离CO_(2)/CH_(4)性能研究

本研究以聚醚-聚酰胺嵌段共聚物(Pebax)为高分子膜基质,二维蛭石纳米片(VMT)为填充剂,制备不同填充量的混合基质膜(Pebax-VMT MMMs)。利用蛭石纳米片的结构以及其在混合基质膜内的排列方式,为CO_(2)构筑传输通道,同时提高膜对CO_(2)/CH_(4)的分离性能。通过对Pebax-VMT MMMs的表征和气体分离特性进行研究,结果表明,填充VMT后混合基质膜在CO_(2)/CH_(4)体系中的分离效果明显增强。当VMT填充量为5 wt%时,Pebax-VMT MMMs表现出了最优的CO_(2)分离性能,CO_(2)的渗透量为489.31 Barrer, CO_(2)/CH_(4)的选择性为39.96,与纯Pebax膜相比,CO_(2)渗透量增加98.3%,同时CO_(2)/CH_(4)的选择性增加84.2%。