基于生物炭的高级氧化技术降解水中有机污染物

碳基材料催化剂因具有良好的催化性能,同时可避免金属催化剂的重金属沥出造成的二次污染问题,常被应用于高级氧化领域。其中,以废弃生物质为原材料热解产生的生物炭,不仅具有催化潜力,还具有低成本和绿色环保等优势,被广泛用于活化过氧化氢、过一硫酸氢盐和过二硫酸盐等过氧化物降解水中有机污染物。本文介绍了生物炭的前体种类和制备方法、阐述了二者对生物炭活化能力的影响,总结了生物炭活化过氧化物的机理,分析了水质对降解污染物的影响,综述了生物炭的改性、循环使用及再生,指出了这一技术存在的问题并对后续研究进行了展望。     

基于人工神经网络在线学习方法优化磁屏蔽特性参数

磁屏蔽在磁场敏感的装置如原子钟、原子干涉仪等精密设备中发挥重要的作用,在变化外磁场下的某个磁屏蔽内部剩余磁场,可以通过Jiles-Atherton磁滞模型和磁屏蔽系数计算得出,根据计算结果可以进行主动补偿来抵消内部磁场的改变.然而实际应用中磁滞模型中五个与磁屏蔽相关的参数以及磁场衰减的两个参数的准确值的获得是比较困难的,通常根据实测磁滞回线人工匹配调节参数会花费大量时间且很难确保最终参数是全局最优值.基于人工神经网络的机器学习方法已经成为一种对复杂模型进行参数优化的有效手段,得益于现代计算机强大的运算能力,该过程通常远远快于人工参数调节,并有更大概率找到全局最优值,获得优于手工调节的参数值.本文利用人工神经网络在线机器学习的方法,对磁滞模型的五个参数与磁屏蔽的另外两个屏蔽相关参数进行优化测定,并对模拟卫星磁场环境下磁屏蔽内剩余磁场进行预测.通过实际测量屏蔽筒内剩余磁场与预测值比对,发现通过机器学习方法得到的磁屏蔽特性参数优于手动找到的参数,且所用时间大大缩短.该结果不仅有助于更好地进行磁场补偿,用于冷原子系统参数优化调整,更重要的是验证了神经网络在多参数物理系统中的应用,可以使其他多参数共同作用的物理实验进行最优参数的快速确定.     

Gorenstein平坦模与Frobenius扩张

设R■A是环的Frobenius扩张,其中A是右凝聚环,M是任意左A-模.首先证明了_AM是Gorenstein平坦模当且仅当M作为左R-模也是Gorenstein平坦模.其次,证明了Nakayama和Tsuzuku关于平坦维数沿着Frobenius扩张的传递性定理的"Gorenstein版本":若_AM具有有限Gorenstein平坦维数,则Gfd_A(M)=Gfd_R(M).此外,证明了若R■S是可分Frobenius扩张,则任意A-模(不一定具有有限Gorenstein平坦维数),其Gorenstein平坦维数沿着该环扩张是不变的.     

固相萃取/气相色谱-质谱法对土壤中有机氯农药的分析及基质效应研究

建立了一种固相萃取/气相色谱-质谱法同时测定土壤中23种有机氯农药的方法,并研究了不同基质效应补偿方式。土壤样品经正己烷∶丙酮(体积比1∶1)提取,弗罗里土小柱净化,采用气相色谱-质谱仪检测。结果发现7种有机氯存在中/强程度的基质效应;在10 mL二氯甲烷∶正己烷(体积比1∶9)+10 mL丙酮∶正己烷(体积比1∶9)为固相萃取的洗脱剂,且脉冲压力为275.8 kPa条件下,可将23种有机氯的基质效应均控制在20%以内。23种有机氯农药在0.4～10μg·mL~(-1)质量浓度范围内线性良好,相关系数(r~2)均不小于0.999 2,检出限为1.0～8.6μg·kg~(-1),定量下限为4.0～34.4μg·kg~(-1);在20、60、100μg·kg~(-1)3个加标水平下空白土壤中的平均回收率为46.3%～127%,相对标准偏差(n=6)为0.68%～15%。采用该方法在某土壤样品中检出α-六六六、γ-六六六、p,p′-DDE、异狄氏剂醛、p,p′-DDT 5种有机氯农药。     

基于博客的物理专题研究学习的方法与模式

概括了博客在教学中的作用,并从理论和实践两个方面探索以博客为技术平台的物理专题研究学习的方法与模式,从而促进学生学习方式的拓展与教师的专业成长.     

可搬运铷喷泉原子钟量子化轴磁场的设计与优化

喷泉钟量子化轴磁场的空间均匀性和时间稳定性是制约原子钟输出频率稳定度和不确定度的重要因素.从外磁场屏蔽、磁场线圈设计、线圈电流源稳定性等方面考虑,构建并优化设计了一套可搬运铷喷泉原子钟量子化轴磁场系统.为了消除环境磁场对量子化轴磁场的影响,使用5层坡莫合金磁屏蔽进行外磁场的屏蔽;利用4组对称的补偿线圈,通过计算给予合适的电流,获得喷泉钟内部30 cm原子自由飞行尺度内磁场波动小于1 nT;通过改善C场供电电流方式,从而优化量子化轴磁场的时间稳定性,磁场随时间的波动小于0.1 nT.优化后喷泉钟长期频率稳定度达2.9×10-16,磁场空间分布不均匀性带来的二阶塞曼频移不确定度为3.4×10-19,由磁场随时间波动带来的二阶塞曼频移的不确定度为5.1×10-17.     

K促进的纳米片状水滑石衍生CoAlO金属氧化物催化碳烟燃烧

采用水热法合成了负载K的纳米片状水滑石衍生CoAlO金属氧化物,其表现出优异的催化碳烟燃烧活性.氢气-程序升温还原（H₂-TPR）实验结果表明,K与Co之间的相互作用提高了催化剂的氧化还原性能.X射线光电子能谱（XPS）分析结果表明,K的负载增大了表面Co²⁺/Co³⁺的比例,促进了氧空位的产生,提高了催化剂对气相氧的吸附能力.碳烟-程序升温还原（Soot-TPR）实验结果表明,K的负载增加了表面吸附氧数量.动力学实验结果表明,K的负载增加了单位质量催化剂上的活性氧数量、反应速率和转化频率（TOF）,从而提高了催化剂的本征活性.另外,碳烟颗粒可以分散在纳米片的层间,与活性位点的接触效率得到提高,也有利于提高催化碳烟燃烧活性.     

微波消解-ICP-MS测定动物血清和组织器官中的微量银元素

银的应用在当代生物医学领域得到极大地推广,其生物安全性也受到密切关注,明确银离子在生物体内分布以及其安全阈值显得格外重要。因此,需要一种高灵敏度的分析方法来确定医学生物样品中银的含量。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对于金属离子检测具有很高的灵敏度,非常适用于医学生物样品中所含痕量银元素的检测,但具体方法的开发,包括样品前处理和检测过程,尚处于起步阶段。本研究建立了一套简便易行的微波消解处理机体血清和组织器官样品,通过ICP-MS法测定样品内微量银元素的检测方法。血清和肌肉、骨髓、骨骼组织,以及心脏、肝脏、脾脏、肾脏器官样品经5 mL硝酸-2 mL过氧化氢体系微波消解。消解程序采用2 000 W功率3步式温度梯度,样品最终消解完全,获得的数据重复性好,且耗费时间短,为大批量样品处理节省了时间。消解溶液经稀释定容,在优化仪器工作参数后,用ICP-MS对溶液中的107Ag进行测定,以钇(Y)为内标元素补偿基体效应和准确度漂移。测定结果显示,107Ag元素检出限为0.98 μg·kg-1,标准曲线相关系数为0.999 9,回收率为98%～107%,相对标准偏差(RSD)为2.0%～4.3%。用该法测定了动物血清和组织器官中的银元素含量,发现机体摄入银离子后,主要蓄积在肝脏。检测结果表明ICP-MS方法可以准确地测定机体的微量银元素,所建立的方法适用性强,可满足不同类型医学生物样品中微量银元素的测定,操作简便快捷,结果准确且灵敏度高,尤其适合于大批量生物样品的检测,为其他生物样品微量元素的检测提供了指导。     

Improvement of Nickel-Stanogermanide Contact Properties by Platinum Interlayer

We report an effective method to improve the formation of nickel stanogermanide(Ni Ge Sn) by the incorporation of a platinum(Pt) interlayer. After the Ni/Pt/Ge Sn samples are annealed we obtain uniform Ni Ge Sn thin films,which are characterized by means of sheet resistance, atomic force microscopy, scanning electron microscopy,cross-section transmission electron microscopy, and energy dispersive x-ray spectroscopy. These results show that the presence of Pt increases the smoothness and uniform morphology of Ni Ge Sn films.     

Microwave interrogation cavity for the rubidium space cold atom clock

The performance of space cold atom clocks(SCACs) should be improved thanks to the microgravity environment in space.The microwave interrogation cavity is a key element in a SCAC.In this paper,we develop a microwave interrogation cavity especially for the rubidium SCAC.The interrogation cavity has two microwave interaction zones with a single feedin source,which is located at the center of the cavity for symmetric coupling excitation and to ensure that the two interaction zones are in phase.The interrogation cavity has a measured resonance frequency of 6.835056471 GHz with a loaded quality factor of nearly 4200,which shows good agreement with simulation results.We measure the Rabi frequency of the clock transition of the rubidium atom in each microwave interaction zone,and subsequently demonstrate that the distributions of the magnetic field in the two interaction zones are the same and meet all requirements of the rubidium SCAC.