基于T-Hg^(2+)-T结构的Hg^(2+)生物传感器研究进展

Hg^(2+)不仅污染环境,还会引发多种疾病,危害人体健康.因此,实现对Hg^(2+)的快速灵敏检测十分必要.传统的Hg^(2+)检测方法存在一定的局限性,而基于T-Hg^(2+)-T结构的汞离子生物传感器具有高特异性、高稳定性的优势,近些年得到广泛研究和应用.本文简要介绍了T-Hg^(2+)-T结构的概念和特点,并从荧光型、比色型和电化学型3个方面综述了基于T-Hg^(2+)-T结构的汞离子生物传感器的研究进展,对未来的发展前景进行了展望.

电阻式柔性触觉传感器的研究进展

电阻式柔性触觉传感器具有柔韧灵敏、简单可靠、检测范围广、易于集成化等特点,在触觉感知、人机交互、医疗健康等传感应用领域占据着极其重要的地位,具有广阔的应用前景。随着电阻式柔性触觉传感器的发展,其制备技术和结构设计愈加精密成熟,3D打印技术的应用以及各类微结构的设计使传感器柔韧性和灵敏性得到了极大的提高。然而,目前高性能电阻式柔性触觉传感器的制作工艺仍旧十分复杂,严重限制了其批量生产的能力。再加上电阻式柔性触觉传感器不能实现剪裁拼接、高效低耗等功能,因而无法满足人们对其大面积覆盖和高密度触觉感知的期望。此外,就性能而言,电阻式柔性触觉传感器也难以实现高柔与高敏的兼顾效果,在传感上仍有局限性。为了解决这些难点,众多国际学者在柔性衬底材料、导电敏感材料的选择,以及敏感单元、阵列结构的设计上进行了大量的研究,搭建电子皮肤触觉感知系统。如今,电阻式柔性触觉传感器已经朝着微型化、集成化、自愈合、自清洁、生物适应、生物降解、神经接口控制等方向发展,并在多功能传感上取得了卓越成果。本文首先介绍了电阻式柔性触觉传感器的检测原理和性能指标,然后从材料选择、结构设计和性能优化方面概述了电阻式柔性触觉传感器的研究现状和关键技术,讨论了其在触觉感知、人机交互、医疗健康等领域的相关应用,最后指出了目前电阻式柔性触觉传感器研究所存在的技术难题,并对其未来发展进行了展望。

基于TDLAS检测技术的甲烷体积分数场重建研究

为了实现对甲烷体积分数场的2维分布重建,基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)检测技术,以甲烷为目标气体,采用直接吸收的测量方式,探测了甲烷氮气混合气的吸收光谱信号,通过代数重建算法对甲烷体积分数进行了模拟重建和实验研究,模拟重建采用了6×6共36个方格的正方形重建区域,假定一个方形区域内具有空穴的体积分数分布,模拟24条光束从4个方向穿过重建区域,获取了模拟光线下的投影值。结果表明,经过重复实验统计均方根误差在2.58%,对模拟投影信号加入不同信噪比(5%,10%,20%)的高斯白噪声之后再进行重建,均方根误差分别在4.17%~9.30%之间;实验研究采取面源泄露式扩散方式,并通过在中心附近放置石英柱的方式人为制造体积分数空穴,形成非均匀体积分数场,通过对放置障碍物前后的重建结果对比,能够看到在空穴位置有明显的体积分数下降。TDLAS技术与计算机断层重建技术在气体体积分数场的局部分布检测上有可行性,具备作为有毒有害气体云团体积分数分布检测手段的潜力。

金属有机骨架材料对单组分CO_(2)吸附的研究进展

重点综述了近五年来MOFs材料在单组分CO_(2)吸附领域的最新研究进展,详细地介绍了近几年来被深入研究几种MOFs材料,主要按照国内外常用的IRMOFs、MILs、UiOs、ZIFs、其它系列等MOFs材料进行分类,从掺杂金属或氮原子、调节孔径、氨基功能化以及合成MOFs复合材料等方面,对其CO_(2)吸附性能和吸附机理进行了分析,展望了MOFs材料未来的发展方向,对MOFs提供了系统性理解,以期为MOFs材料应用到工程实践提供一定参考。

化学组分对干水灭火剂充装性能的影响研究

设计并制备了包覆功能性化学灭火组分的系列干水灭火剂,研究了不同功能性化学灭火组分对干水灭火剂松密度和在高压下结构稳定性的影响。结果表明,干水灭火剂的松密度为0.3480~0.4373 g/mL;150μm以下的干水灭火剂具有较好的耐压性能;不同灭火组分的加入对干水灭火剂颗粒的耐压性能没有明显影响,但凝胶剂的加入能够显著提高干水灭火剂的结构稳定性,使其在高压下保持原有稳定结构。研究结果对干水灭火剂的推广使用具有重要意义。

TiO_(2)/C复合材料用于钠离子电池负极的性能研究

近年来,TiO_(2)作为钠离子电池(NIB)负极材料,因其低成本和高稳定性等优势受到广泛关注。但受TiO_(2)本征电子导电性的固有限制,使得TiO_(2)作为NIB负极材料导电性较差,导致其容量和倍率等性能不理想。利用海藻酸钠与金属离子自主交联反应的特性,将反应产物在最佳温度下进行简单碳化,制备了具有分级多孔结构的TiO_(2)/C复合材料,其中TiO_(2)纳米颗粒均匀地分布在多孔互连的碳基体中,该结构提升了复合材料导电性的同时扩展了钠离子反应的附着位点。将TiO_(2)/C复合材料用于NIB负极材料,在100 mA·g^(-1)的电流密度下循环300圈后,电池可逆比容量维持在180.4 mAh·g^(-1);进一步,在更高的1000 mA·g^(-1)电流密度下经过1000次循环后,电池可逆比容量维持在102.3 mAh·g^(-1),充分显示出TiO_(2)/C复合材料作为NIB负极材料的应用潜能。

考虑湍流作用的粒子凝并模拟研究

凝并是影响粒子尺度分布时空演变的重要物理过程之一,对于直径较大的粒子,湍流凝并起到了主要作用,但很少有学者在粒子凝并的研究中考虑湍流的影响。主要针对大粒子,采用多重MonteCarlo算法求解包含粒子凝并的通用动力学方程,并同时考虑布朗凝并和湍流凝并的影响。发现考虑湍流凝并的影响后,粒子尺度分布随时间变化的数值解与理论解更加接近,与仅有布朗凝并的作用相比,相对误差降低,曲线的峰值降低,粒子的几何平均直径、标准差的数值解更接近理论解,并且线性冷凝和线性凝并同时存在情形下的改进程度大于纯线性凝并情形。

乙腈池火燃烧场分析与特征产物浓度的定量反演研究

乙腈广泛应用于医药、化工等领域,而乙腈属于易燃易爆化学品,其引发的火灾事故具有极大的危害。研究乙腈燃烧的温度场与浓度场、火焰辐射光谱以探究其火灾污染特性具有重要实用价值。首先采用平面激光诱导荧光技术(PLIF)与Fluent数值模拟方法,获取了5 cm尺度乙腈池火燃烧产物NO在20、 40、 60和80 s时刻的空间浓度值,并结合CFD与FDS仿真模拟获取了不同时刻下乙腈燃烧温度场与浓度场信息。其次,采用所获取的乙腈火焰温度场和浓度场数据(将火焰划分为6个热力学平衡区域),并基于HITRAN数据库内高温气体分子吸收系数与火焰总体辐射传输方程构建了乙腈火焰光谱辐射模型。再次,将所得乙腈浓度场与温度场数据代入火焰光谱辐射模型,模型模拟计算结果与相同条件下乙腈火焰光谱实测数据进行对比,以验证模型精度,然后再与Radcal模型进行精度对比。最后,利用自行构建的火焰光谱辐射模型对燃烧特征污染产物NO进行了浓度反演。结果表明:(1)5 cm尺度乙腈池火火焰温度范围为400~1 000 K,在池火上方60~80 mm区域温度较高,最高温度为945 K。(2)在20、 40、 60和80 s时刻下5 cm乙腈池火燃烧产物NO的体积分数为0.005%~0.025 5%, H_(2)O的体积分数为0.034 5%~0.062 5%, CO_(2)的体积分数为0.055 5%~0.085 5%。(3)自行构建了乙腈火焰光谱辐射模型,模型模拟值与实测值对比得出,燃烧产物中CO_(2)特征峰处准确度最小为86.8%,最大为88.7%;NO特征峰处准确度最小为79.6%,最大为84.9%;H2O特征峰处准确度最小为84.6%,最大为89.1%。与Radcal模型计算的光谱辐射值进行对比,自行构建的模型计算精度提升约10%。(4)在5.62~5.66μm主导波段,乙腈燃烧特征产物NO在20、 40、 60和80 s时刻下的浓度反演精度分别为76.9%、 78.5%、 94.7%和81.3%。此研究可为探测大尺度乙腈类化学品火灾的燃烧场信息以及遥感定量反演燃烧污染产物浓度提供基础与参考。

磷酸三酯酶对Vx的洗消研究进展

速杀型神经性毒剂Vx的绿色高效降解一直是军用洗消技术研究的难点和热点之一。虽然传统的化学洗消剂对Vx具有较好的洗消能力,但存在刺激皮肤、腐蚀受染装备表面、用量大、污染环境和毒副产物多的问题。因此,需要继续研究兼具高活性、低腐蚀、无毒副产物、无污染等性质的新型洗消剂。生物酶是一种天然降解因子,对化学毒剂的洗消具有一定潜力,该文综述了具有Vx洗消活性的磷酸三酯酶(PTE, phosphotriesterase, EC3.1.8.1)研究进展,旨在为Vx的酶基洗消剂研究提供参考。

甲基膦酸■哪酯分子印迹聚合物的合成与识别特性研究

利用31P{1H}NMR谱和1HNMR谱、FT-IR谱等技术手段,研究了化学毒剂梭曼的降解产物(甲基膦酸[口频]哪酯)与甲基丙烯酸、丙烯酰胺功能单体的分子间作用力。通过预组装体系设计,合成了多孔性材料甲基膦酸[口频]哪酯分子印迹聚合物。通过Scatchard模型分析,得到该聚合物对甲基膦酸[口频]哪酯的最大表观结合量Qmax为661μg/g(AM为单体),在低吸附量(Q<500μg/g)范围内,吸附量对模板浓度的比值与吸附量呈线性相关。通过静态吸附分配实验发现,该聚合物对同系的5种烷基膦酸单烷基酯存在选择性,对结构不同的其他化合物的识别因子显著降低。将该分子印迹聚合物制成固相萃取柱,用于含大量背景干扰的样品中痕量甲基膦酸[口频]哪酯的萃取分离,取得显著效果。该研究为复杂基质中该类化合物的痕量分析鉴定提供了技术手段。

供给侧改革背景下军工企业财务管理研究

供给侧改革带来了新挑战,也带来了新机遇。论文针对军工企业财务管理体系存在的问题,阐述了供给侧改革背景下企业财务管理的重要意义,提出企业需在供给侧结构性改革的经济环境下,通过更新观念,推动财务管理的转型升级,完善企业财务信息化智能化平台等手段来加强企业财务战略管理。

石墨烯/TiO_(2)的氯化改性及其新式自由基反应

成功制备了一系列石墨烯/TiO_(2)复合材料并分别氯化改性。以甲基橙和苯酚作为目标污染物,进行复合材料光催化降解活性实验;随后引入电化学和电子顺磁共振技术对该催化剂及其反应体系进行表征,推断其机理。结果表明,石墨烯具有极好的电子迁移能力,可以提高光生载流子的传递效率,进而增强TiO_(2)紫外催化性能。新型复合材料均表现出较高的光催化降解活性,甲基橙降解率由70%提升至100%,苯酚降解率由10%提升至100%。而表面氯化引入了新的活性基团,在光照条件下能够生成氯自由基,进而配合羟基、超氧,形成一种新的三自由基反应体系,使其氧化降解能力大幅提升。

羰基铁粉复合多孔吸波涂层的优化设计

目的解决吸波剂羰基铁粉颗粒(CIP)构成的吸波涂层存在密度较大、涂层厚度过大的问题。方法利用三维多孔结构降低复合吸波涂层的密度并改善阻抗失配,从而构筑轻质宽频羰基铁粉复合吸波涂层。利用有限元分析软件建立了羰基铁粉/石蜡复合多孔吸波涂层的仿真模型,通过仿真研究了三维多孔结构的孔隙率、孔径和孔隙分布方式对复合吸波涂层性能(最小反射损耗、有效吸收带宽、峰值吸收频率和密度)的影响规律,揭示了羰基铁粉多孔结构的吸波机理,并确定了具有最佳综合性能的羰基铁粉三维多孔复合吸波涂层的结构参数。结果随着孔隙率的增加,涂层密度减小且峰值吸收频率向高频移动;而随着孔径的减小,涂层除峰值吸收频率向高频移动外,最小反射损耗和有效吸收带宽分别呈减低和增加的趋势,吸波性能得到有效改善。孔隙分布方面,在随机、有序、梯度递减和梯度递增4种分布方式中,梯度递减分布表现出最佳的吸波性能。相较于无孔结构,羰基铁粉质量分数为75%、孔隙率为16%、孔径为0.325 mm、孔隙呈梯度递减分布的三维多孔涂层,其有效吸收带宽(RL<–10 dB)拓展了49.3%(从4.10 GHz增加到6.12 GHz),密度降低了4%(从2.71 g/cm^(3)降低到2.6 g/cm^(3)),而最小反射损耗仅仅损失0.7%。结论多孔结构的引入可以实现羰基铁粉涂层轻质、宽频吸波的目的。

CMIP5模式对青藏高原中东部夏季降水双极型模拟能力的评估

青藏高原中东部夏季降水主要表现为东北和东南反位相变化的双极型特征。采用经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)分解方法,系统性地评估参与第五次耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,CMIP5)历史模拟试验的47个模式对青藏高原中东部夏季降水双极型变化特征的模拟能力。结果表明,大多数模式基本可以反映青藏高原中东部夏季降水东北部和东南部反位相的变化特征。模式间EOF分析结果表明在35°N以南的东西向模拟偏差是CMIP5模式模拟降水空间型态的主要偏差,且大多数模式对时间系数的模拟效果差于空间型态。文中定义了一个综合评估指标Snew来定量描述模式对空间型态、时间系数以及方差贡献的综合模拟效果。由定量评估结果来看,MIROC-ESM、HadGEM2-CC和ACCESS1-0(FIO-ESM、HadGEM2-AO和MIROC-ESM-CHEM)模式对观测降水的EOF1(EOF2)模态的综合模拟能力相对较好,而GISS系列模式、CESM1-CAM5和MPI-ESM-LR(CMCC-CESM、MPI-ESM-MR和GFDL-CM3)模式对观测降水的EOF1(EOF2)模态的综合模拟效果较差。由EOF1和EOF2的综合评估结果来看,MIROC-ESM-CHEM模式对观测降水的EOF1和EOF2模态的综合模拟效果最好。

芥子气纯度测定不确定度分析与评定

采用酸碱滴定法测定芥子气纯度,对测量结果的不确定度进行评定。分析了测定过程中不确定度来源,包括滴定剂的标定、消耗滴定剂体积、样品称量等引入的不确定度及其计算方法,最后合成得到标准不确定度。当芥子气纯度测定结果为94.78%时,扩展不确定度为0.34%(k=2)。实验结果表明,样品称量引入的不确定度对测量结果的影响最大。

核壳型量子点-纳米金颗粒组装体高效检测神经性毒剂模拟剂

实验设计制备了一种由12层硫化锌包覆硒化镉的核壳型量子点(CdSe/12ZnS QDs)和纳米金颗粒(Au NPs)自组装形成的CdSe/12ZnS QDs/Au NPs复合结构,并将其应用于神经性毒剂模拟剂氰基磷酸二乙酯(Diethyl Cyanophosphonate, DCNP)的高效检测。QDs由于与Au NPs存在荧光共振能量转移作用(Fluorescence Resonance Energy Transfer, FRET)而发生荧光猝灭,乙酰胆碱酯酶(AChE)水解氯化硫代乙酰胆碱(ATC)生成的硫胆碱能够将量子点取代而使量子点荧光恢复。当QDs与Au NPs的摩尔浓度比为20:1时, QDs荧光猝灭效果最佳, AChE浓度为1.0×10^-3U/L时, QDs荧光恢复效果最好。DCNP的存在会抑制AChE的活性,减少硫胆碱的生成并降低QDs的荧光恢复效率,通过对QDs荧光恢复效率测定能够检测DCNP。在最优条件下对DCNP的检测结果表明,量子点的荧光恢复效率与DCNP浓度的对数在5.0×10^-9~5.0×10^-4 mol/L的范围内存在良好的线性关系,检出限达5.0×10^-9 mol/L。

基于TOPSIS法的烟幕对空防御方向策略选择

为正确选择主要防御方向,基于对策论和逼近理想点排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)对烟幕对空防御方向选择问题进行研究。考虑敌我双方的战术博弈,在构建体现敌我双方利益激烈对抗的矩阵对策基础上,依据逼近理想点排序原理对我方的防御方向进行综合排序,运用一种新的决策思维建立起我方烟幕对空防御方向选择的辅助决策模型,并通过算例和实例分析验证了新模型的实用性和有效性。仿真结果表明,该研究可为烟幕对空防御方向的选择提供辅助决策支持。

关于科研事业单位预算管理中的矛盾问题及优化对策探析

科研事业单位预算管理工作主要是在单位战略目标引领下,通过预算编制、执行、控制、考评、激励等一系列活动,全面提高单位管理水平和经营效率,实现单位效益最大化。随着近年来事业单位体制改革,科研事业单位预算管理体制也日臻完善,不断优化完善预算管理工作对于提升科研事业单位全面建设而言具有非常重要的作用。但在实际工作中,科研事业单位在预算管理工作方面仍有待进一步改进完善,诸如立项论证不够充分、预算编制不够科学、预算执行缺乏刚性、考核机制不够完善等现象仍不同程度存在,这些问题制约了科研事业单位的预算管理质效,阻碍了科研事业任务的顺利完成,严重影响我国科研事业的全面发展。因此,针对以上问题,科研事业单位有必要进行全面分析、研判,合理提出有效措施,改进提高预算管理水平。本文从科研事业单位进一步强化预算管理必要性出发,梳理总结分析近年来科研事业单位预算管理中面临的矛盾问题及不足,并针对上述问题提出优化对策及完善措施。

基于弱耦合资料同化的冬季北大西洋涛动年际变率预测

北大西洋涛动作为冬季北大西洋地区大气环流的主模态之一,其年际变率对全球许多地区气候变率具有重要影响,但目前其预测技巧并不高。采用降维投影四维变分同化方法,在耦合模式中建立了基于全球大气资料的弱耦合资料同化系统,直接同化月平均再分析资料,并进行了年代际后报试验。结果表明,通过耦合资料同化的手段,可以显著提升耦合模式对冬季北大西洋涛动年际变率及其相关的欧洲北部、美国东部、欧亚大陆北部的冬季近地面温度年际变率的后报效果,相关系数均超过0.05显著水平t检验。该后报效果的改进主要与在耦合同化过程中通过耦合模式中自由发展的海-气相互作用将大气的观测信息储存在耦合模式的海洋分量中,改进了冬季北大西洋地区海表温度“三极”型分布的时空变率及其时间序列的后报效果有关。该研究强调了耦合模式初始状态的准确度对提升冬季北大西洋涛动年际变率的后报技巧具有重要作用。

分子筛基NH3吸附材料的制备与性能研究

通过对分子筛原粉添加黏结剂,制备出了适宜作为吸附材料的成型分子筛颗粒.随后对成型分子筛颗粒进行活性组分的负载,并采用氮气吸附等温线对不同样品的比表面积和孔径分布进行了分析表征.通过考察样品对氨气的动态吸附能力,对活性组分的种类和含量进行筛选和优化,最终确定以质量分数为8%的H_2SO_4作为分子筛基氨气吸附材料的配比组成.通过与活性炭吸附材料的对比发现,在低湿度和高湿度2种条件下,分子筛基防护材料对NH3的防护性能均优于活性炭.