R32蒸气压缩/喷射制冷循环性能研究北大核心

研究了R32的蒸气压缩/喷射制冷循环的热力学性能。讨论了COP值和吸入压差的变化趋势对制冷循环的性能影响。结果表明:在给定的蒸发温度和冷凝温度范围内,R32蒸气压缩/喷射制冷循环的COP值比普通制冷循环提高5. 22%–13. 77%。在给定条件下存在一个最佳的吸入口压差,可以使系统得到最大的COP值和单位容积制冷量。     

烷基-β-D-吡喃葡萄糖苷的合成与性能

以葡萄糖为原料,经乙酰化、选择性脱C1位乙酰基、转化成三氯乙酰亚胺酯、与受体醇偶联和脱保护5步反应合成了11种不同碳链长度的烷基β-D-吡喃葡萄糖苷。 利用核磁共振、偏光显微镜和热失重分析法对其进行结构表征和性能测试。 结果表明,当烷基β-D-吡喃葡萄糖苷疏水烷基链长n为 6~10时,均具有发泡和乳化性能,特别是正壬基β-D-吡喃葡萄糖苷(n=9)具有更加优异的发泡和乳化性能;当烷基β-D-吡喃葡萄糖苷疏水链的长度n≥7时,均具有热致液晶行为,特别是正十二烷基β-D-吡喃葡萄糖苷(n=12)和十四烷基β-D-吡喃葡萄糖苷(n=14)能够形成更加稳定的液晶态。     

百太瓦飞秒激光驱动复合靶产生质子的特性研究

在SILEX-I激光装置上实验研究了超强超短激光与Au/CH复合靶相互作用中在靶背法线方向发射的质子束的空间分布特征。 保持复合靶前表面的Au厚度不变,质子束流随着后表面的C8H8层厚度的增加而减小, 同时质子空间分布呈现环状、成丝和圆盘状分布。 实验没有发现高于2.75 MeV的高能质子产生。实验进一步完善了超短超强激光等离子体相互作用的物理模型。Proton beam behavior at the normal direction of the rear surface of the target produced from ultra intense short pulse laser irradiated Au/CH double layers targets was explored on SILEX I laser facility. With the same thickness of Au layer,the proton beam flux decreases with the increasing of CH layer thickness,and the corresponding spatial profile of proton beam shows ring, filament,and disc like distribution. The energy of proton beam was not beyond 2.75 MeV in our experiment.     

醇/水混合溶剂中碱性聚合物电解质独特的溶解行为（英文）

自聚集型季铵化聚砜(aQAPS)是一种高性能的碱性聚合物电解质(APE),已被应用于碱性聚合物电解质燃料电池(APEFCs)中。长期以来,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)一直被作为溶解aQAPS的最佳溶剂,但DMF的高沸点使其难以彻底除尽并可能会毒化电催化剂。在我们最近的实验中发现,虽然aQAPS不能溶解于乙醇、正丙醇或水中,但它可以溶解在这些醇和水的混合物中。这种尚未被理解的独特溶解行为能够极大地促进APEFCs中膜电极组件(MEA)的制备。本工作使用分子动力学(MD)模拟的方法研究了aQAPS在不同溶剂中的溶解行为,包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、DMF以及这些非水溶剂与水的混合物。aQAPS链在单一溶剂中的构象与其在实验中观察到的溶解行为一致,但在含有水的混合溶剂中,aQAPS链往往处于更加蜷缩的状态。模拟结果进一步揭示了混合溶剂中的水扮演着双重角色。一方面,由于疏水作用,aQAPS链在加水时被压缩至收缩状态;另一方面,水可以驱动反离子(Cl~-)的离解,从而导致溶质-溶剂相互作用能的增强,促进aQAPS的溶解。在大多数混合溶剂中,这两种相互作用的总效果是增大了总的溶质-溶剂相互作用能,在能量上有利于aQAPS的溶解。本研究不仅能够加深我们对聚电解质溶解行为的基本认识,而且对于开发性能更优的APEFCs也具有技术指导作用。     

冷冻干燥浸渍法制备具有高分散铁物种和强金属-载体相互作用的FeZSM-5催化剂

负载型催化剂在现代化工中发挥着重要作用.其中,金属与载体的相互作用是负载型催化剂的重要特性.浸渍法是制备这类催化剂的一种简便方法.然而,传统浸渍法在浸渍达到平衡后采用蒸发干燥时,大量金属前驱体在毛细管力的作用下沿着孔道迁移并堆积在载体表面,焙烧后形成大块的金属团簇,这使得到的催化剂中金属与载体相互作用较弱.有研究者在浸渍溶液中添加高粘度物质来降低毛细管力的影响,或者采用微波干燥来减少团簇的产生,但总体上关于浸渍法中增强金属与载体相互作用的通用性方法研究很少.为此,本文采用冷冻干燥对传统的浸渍法进行改进.冷冻干燥是一种将冰冻样品置于真空条件下使溶剂升华的干燥方式,在化学上主要用于制备纳米金属粉末,很少用来制备金属负载型催化剂.本文以~(57)FeZSM-5为例,采用传统蒸发干燥和改进的冷冻干燥方法制备了两种催化剂,采用超导量子干涉仪(SQUID),H_2-TPR和穆斯堡尔谱等表征手段研究了两者在铁物种组成和N2O分解活性上的区别,并提出了形成机理.SQUID测试表明,两种催化剂均具有铁磁性和顺磁性特性,这意味着催化剂中可能存在α-Fe_2O_3,以及与骨架相连的二价或三价铁物种.H_2-TPR结果显示,冻干催化剂中含有更少的铁物种数和更多的Fe~(2+)含量.进一步的穆斯堡尔谱表征不仅印证了上述结果,而且给出了铁物种的定量结果.相比于传统的蒸干催化剂,冻干催化剂拥有更多与分子筛骨架铝相连的铁物种,说明冷冻干燥可以增强金属与载体的相互作用.在冻干催化剂中,更多的铁物种存在于孔道内,说明冷冻干燥对铁物种有着良好的限域作用.此外,冻干催化剂含有更多纳米级金属氧化物,大块团簇较少,金属物种的平均尺寸小于蒸干催化剂.冻干催化剂在N_2O分解中更高的活性也证明了铁物种结构的变化.基于上述结果,本文提出了不同干燥方式下铁物种的形成机理.在蒸干催化剂中,由于蒸发过程中毛细管力的存在,原本在载体中均匀分散的铁前驱体被转移到载体表面,形成大量的大块铁团簇.而对于冻干催化剂,溶剂是通过升华的方式去除,铁前驱体不会受干燥的影响而保持均匀分布的状态.由于ZSM-5分子筛拥有丰富的孔隙,大量铁被限制在狭窄的孔道中,所形成的铁物种尺寸更小,同时铁有更多机会与骨架铝发生相互作用,从而达到增强金属与载体相互作用的目的.该方法属于浸渍法的通用性改进,可以在制备其他负载型催化剂时调控金属与载体的相互作用以及金属尺寸大小.     

Generation of Ultrahigh-Velocity Collisionless Electrostatic Shocks Using an Ultra-Intense Laser Pulse Interacting with Foil-Gas Target

Ultra high-velocity collisionless shocks are generated using an ultra-intense laser interacting with foil-gas target,which consists of copper foil and helium gas.The energy of helium ions accelerated by shock and the proton probing image of the shock electrostatic field show that the shock velocity is 0.02c,where c is the light speed.The numerical and theory studies indicate that the collisionless shock velocity exceeding 0.1 c can be generated by a laser pulse with picosecond duration and an intensity of 10~(20) W/cm~2.This system may be relevant to the study of mildly relativistic velocity collisionless shocks in astrophysics.     

用于ICF内爆诊断的质子成像磁透镜理论设计

根据加速器束流输运线设计的比例定律,设计了适用于ICF内爆DD反应产生的3.6 MeV准单能质子束成像的磁透镜系统。通过公式推导以及束流动力学追踪模拟,获得了类似于几何光学成像中的物像关系,并使用三维粒子追踪模拟验证了磁透镜成像的物像关系。物像关系的满足,使得可以对磁透镜系统进行封装,然后根据物像关系, 选择不同的物距以及相应的相距, 就可以对物体成不同大小的像。     

快点火锥壳靶压缩对称性及燃料分布测量实验研究北大核心CSCD

快点火激光惯性约束聚变将压缩与点火过程分开,与中心点火方式相比,大大放宽了对压缩对称性和能量的要求,是国际惯性约束聚变研究的热点方向。在神光Ⅱ装置上开展的快点火锥壳靶预压缩实验中,背光分幅图像显示导引锥及输运丝对靶丸预压缩过程无明显影响,实验结果与一维数值模拟结果吻合也证明了该结论;实验中通过调节导引锥尺寸和相对靶丸的位置,可保证最大压缩时刻导引锥保存完好,这对超热电子的输运以及能量沉积是至关重要的。     

超短超强激光与固体靶相互作用中发射质子的截止能量估算

 根据超短超强激光与固体靶相互作用中质子靶前表面加速和靶后表面加速两种机制,对在SILEX-I激光器上进行的质子加速实验中获得的质子最大截止能量进行了估算,认为实验中质子产生的主要机制是靶后表面加速。同时结果表明：对该装置的实验条件,靶前表面加速机制可以产生质子的最大能量约为2 MeV;靶后表面加速机制可以产生的质子的最大能量约11 MeV。另外用Multi2005程序计算了激光器信噪比对靶后表面加速机制的影响。计算表明：SILEX-I激光器信噪比达到108∶1时,预脉冲对用5 μm靶时鞘层加速电场的影响可以忽略。