新型纳米复合材料Cu/SiO2的热特性及相变特性的分子动力学研究

使用相变材料可有效地实现能量的高效和合理利用,从而有助于解决能源与环境问题。提出一种纳米结构复合相变材料,由填充纳米颗粒和纳米孔基材组装而成。主要采用分子动力学模拟,研究纳米金属颗粒、纳米孔基材和复合材料的相变行为及相变热特性,讨论不同尺寸或工况下它们的热特性变化,并进行比较。研究表明,铜纳米颗粒的熔点随尺寸的变大而逐渐升高,且熔点比块材低,比热容比块材高;SiO₂基材不存在固定熔点,而有一个跨度较大的熔化区,各工况下比热容比块料值明显偏小,比热容随其尺寸大小和温度升高而增大。研究表明,Cu/SiO₂复合相变材料的熔点高于Cu颗粒和纳米孔基材,Cu/SiO₂体系增强了结构稳定性。同时,填充Cu纳米颗粒能有效地改善纳米孔基材的储热特性。     

振动辅助纳米颗粒聚团流化实验研究

在内径40 mm的流化床实验台上,研究SiO₂、Al₂O₃和TiO₂ 3种纳米颗粒在振动辅助流化时不同振幅、频率下的流化特性,比较振动对不同黏性纳米颗粒流化的改善程度及原因。结果表明,在无振动条件下,SiO₂纳米颗粒达到稳定状态时表现为散式流态化;Al₂O₃和TiO₂纳米颗粒在流化床底部形成较大的聚团,导致明显的流化分层现象。在振动条件下,SiO₂纳米颗粒的临界流化速度降低,床层膨胀高度随着振幅和频率的增加而降低;而对于Al₂O₃和TiO₂颗粒,随着振幅和频率的增加,临界流化速度降低,床层膨胀高度增加,流化床底部的聚团尺寸减小,但当频率和振幅较低时,振动对其流化行为无明显改善。振动强化了纳米颗粒聚团的碰撞,具有促进聚团破碎和密实化的双重作用。针对不同黏性的纳米颗粒,若要达到最优的流化质量,需要探索不同的振动参数。     

颗粒-流体密度比对两相流动不稳定性影响的格子-Boltzmann方法模拟

采用格子-Boltzmann方法模拟周期性边界计算域内的颗粒流化。计算采用的流化系统Archimedes数为1 432,对应于颗粒终端Reynolds数为30。研究模拟颗粒浓度为25% ,颗粒-流体密度比为2~1 000时,密度比对流体-颗粒流动不稳定性的影响。密度比的范围对应由液固到气固的两相流动。颗粒与颗粒之间的碰撞采用弹性碰撞。研究获得颗粒平均速度、速度方差、偏度及峰度随密度比变化的规律。结合结构因子的分析,因密度比变化使颗粒-流体流动由稳定转变为不稳定的过程中颗粒速度特性变化与聚团形成的关系被确定,也确定了不稳定流动产生时所对应的密度比范围。     

纳米金刚石颗粒导热系数的分子动力学研究

应用分子动力学模拟的方法,研究了纳米金刚石颗粒的导热系数对温度和颗粒尺寸的依存关系。为了得到较为准确的模拟结果,采用了平衡态分子动力学模拟的方法。计算了较长时间的热流自相关函数,并得到了导热系数的收敛结果。结果表明,纳米金刚石颗粒由于尺寸的影响,导热系数低于体材料金刚石的导热系数;随温度的升高,导热系数出现一个峰值,该峰值点的温度小于体材料金刚石出现峰值点的温度;随颗粒尺寸的增大,导热系数增加,我们预测导热系数将在一定的颗粒尺寸时收敛于体材料金刚石的导热系数。     

金属表面配位化合物的自组装建构

烷基硫醇、巯基烷基磷酸基和羟胺基分子与Au、Ag、Ni、Pa、Pt、Cu等基底通过S-Au键等作用,在光滑的金属表面以稳定的化学吸附形式可以形成稳定有序的自组装膜（SAM）,该自组装膜具有良好的稳定性、有序性及结构可控性,因而在分子电子学、材料科学以及超分子化学研究领域展示了良好的应用前景。为了解决以自组装为基础的有机功能材料存在的结构缺陷问题,需要发展更有效的自组装途径,结合无机纳米材料和有机化合物,尤其是聚合物的复合材料将是配合物自组装研究和应用的重要方向。     

单颗粒多孔MgO吸附剂CO2吸附流动传输的格子Boltzmann方法模拟

应用格子Boltzmann方法对MgO颗粒CO₂吸附过程流动与传输特性进行模拟。基于二级反应动力学模型,研究孔隙率和粒径对颗粒内渗流速度、CO₂浓度、CO₂吸附速率和MgO颗粒固体转化率的影响。结果表明：沿流动方向颗粒内CO₂浓度与颗粒转化率逐渐递减;在相同时间下,颗粒粒径越大,颗粒内渗流速度和CO₂浓度越低,转化率和吸附速率越低;相同粒径和相同时间下,孔隙率越大,CO₂浓度和MgO固体转化率越高,平均吸附速率越快。     

高强钢管混凝土的耐火极限

为了研究均匀受火条件下高强钢管混凝土的耐火极限,选择了合适的材料本构关系,利用ABAQUS有限元软件建立了对应的温度场和耐火分析模型,分析了混凝土强度、钢材屈服强度、载荷比和外钢管壁厚对耐火性能的影响。结果表明：载荷比和混凝土强度是影响高强钢管混凝土耐火极限的主要参数;在同一载荷比的情况下,高强钢管混凝土的耐火极限随着外钢管屈服强度的增加而降低,随着混凝土强度的增加而升高,随着外钢管壁厚的增加而减小;相同载荷条件下,高强钢管混凝土的耐火极限明显高于普通钢管混凝土。     

凝胶溶胶法制备纳米二氧化钛的工艺条件研究

以钛酸丁酯为原料,在无水条件下,采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛。通过正交实验法确定了溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛的最佳条件,制备了粒径小于100纳米的二氧化钛颗粒。     

新型含氮、硫、氧配体及其超分子化合物的设计合成

以结构化学指导新型金属-有机纳米器件的合理合成和物理性能研究,探索它们的自组装规律,共设计合成了12个含N、S及COO^-基团的具有不同对称性和立体选择性的新颖大骨架多官能团柔性配体,以及由它们与金属离子自组装合成了18个新型金属-有机纳米笼、纳米管和配位聚合物,开辟了一条合成金属-有机纳米器件的新途经.其中,一个具有Oh对称的金属纳米笼,笼内体积超过1000 A³,可以同时容纳多种离子和小分子,是目前已测定单晶结构的金属纳米笼中容量最大的一个.而用金属离子把纳米管串联成的金属-有机纳米管则是国际上首例报道的结构有序无机-有机纳米管阵列;并创新性的采用低温溶剂热法合成了一个新颖的具有半导体和顺磁性质的Ni-巯基嘧啶二维层状聚合物和两个二维折叠格子状化合物;另外,用巯基嘧啶作为难溶盐CuCN的溶解模板,得到了国际上首例六角形CuCN大环化合物和另外一个新颖的类石墨层状CuCN化合物.过渡金属与多官能团配体通过配位键来驱动和引导自组装,形成具有均一尺寸和特定形状的金属-有机纳米器件,是当今化学与材料领域研究的前沿之一.而通过设计合成具有特定对称性和立体选择性的有机配体,并把它们与金属离子自组装形成具有纳米尺寸和特殊功能的纳米球和纳米管,更是在纳米科技、化学催化、分子吸附和光电磁等领域具有重要的科学意义和应用前景.     

纳米流体液滴撞击固体壁面的实验和模拟研究

液滴撞击固体壁面现象常见于动力机械、喷雾冷却和薄膜材料沉积制备等工业生产中。将石墨烯和碳纳米管作为分散颗粒,应用超声波分散技术制备均匀性与稳定性良好的树脂基纳米流体。利用高速摄像技术,研究纳米流体液滴撞击固体壁面的动力学行为。基于有限元法,通过修正的幂律黏度模型耦合纳米流体的剪切变稀特性,采用水平集方法捕捉相界面的移动,建立纳米流体液滴撞击固体壁面的数值模型。模拟结果与实验结果较好一致,验证了数值模型的正确性与准确性。研究发现实验配制的纳米流体表现出非牛顿剪切变稀特性,纳米颗粒的加入抑制了液滴撞击固体壁面过程中的铺展和回缩行为。随着幂律指数m的减小,液滴撞击固体壁面后的铺展范围变大。随着表面张力的增大,液滴的无量纲直径在铺展阶段无明显变化,但在回缩阶段逐渐减小。     

纳米氧化锌对人肺腺癌细胞A549的毒性

探讨纳米氧化锌（ZnO）对体外培养的人肺腺癌细胞A549的生物学效应。使用原子力显微镜（AFM）、透射电镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）研究纳米ZnO颗粒物的理化性质。然后,使用0mmol/L、0.1mmol/L、0.5mmol/L、1mmol/L、5mmol/L、10mmol/L的纳米ZnO处理体外培养的人肺腺癌A549细胞,MTT 法测定细胞生长活性。并且测定1mmol/L 纳米ZnO染毒24h后细胞培养液上清中,乳酸脱氢酶（LDH）和胞内的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）的活性以及丙二醛（MDA）的含量。使用透射电镜和流式细胞仪检测细胞凋亡的情况。荧光染色检测细胞产生活性氧（ROS）的生成。实验所用的ZnO纳米颗粒为长75 nm、直径20nm的针状纤锌矿晶体。细胞实验结果表明,纳米ZnO颗粒对A549细胞的生长活性具有明显的抑制作用,存在剂量－效应关系。培养液上清中LDH活性显著升高（P < 0.05）,胞内CAT活性显著下降、MDA含量显著升高（P < 0.01）,但SOD活性下降不明显。荧光染色检测发现染毒后A549细胞出现细胞凋亡,而且细胞内ROS的生成与纳米ZnO存在剂量－效应关系。结论是纳米氧化锌诱导人肺腺癌A549细胞产生活性氧,引发细胞凋亡,并产生细胞毒性。     

从身体视角看体育教育及其价值*

身体作为一个有机整体,同时它也是体育教育的核心问题,文章运用文献资料法,在前人身体研究的基础上对身体本身可能存在的教育价值及身体与体育教育价值实现的关联与逻辑进行了分析与研究.认为,由身体本身以文化、艺术及美的形式所彰显出的生命力量、自由意志和人类情感欲望等因素是一种有力的教育力量,它潜移默化地对学生的自由全面发展起着不可替代的积极影响;体育教育的实现应立足于对身体的教化,从身体出发,最终回归到身体中去.     

顾及下地壳拖曳力的川滇地区地表形变有限元数值模拟

在川滇地区,GPS观测资料揭示了其运动方向为东向—东南向,呈现顺时针旋转的趋势.已有研究表明该区域的下地壳是柔性的,且运动速度快于脆性的上地壳并对其具有拖曳作用,这是造成该区域独特运动特征的主要因素.因此在数值模拟区域形变场时,仅考虑弹性作用是不够的,还需要考虑柔性下地壳的拖曳力作用.拖曳力的分布通常采用人工分区和试错...     

纳米流体脉动热管的性能实验研究

建立了脉动热管的可视化实验台,对以体积分数为1%的TiO₂/H₂O和CuO/H₂O纳米流体及基流体为工质,55％充液率的脉动热管性能进行了实验研究。结果表明,工质静止时,纳米颗粒在脉动热管中会发生沉淀,但工质的运动能够使沉淀纳米颗粒再次悬浮,随着温度的升高,纳米颗粒悬浮性稳定减弱;与基流体工质相比,纳米流体脉动热管的最小启动功率低,启动时间较短,工作温度低,传热热阻小,温度波动振幅小、频率高;纳米流体能大幅提高脉动热管的传热性能,工作温度为110℃时,蒸馏水、TiO₂/H₂O及CuO/H₂O脉动热管的传热热阻分别为0.23℃/W,0.11℃/W和0.13℃/W;两种纳米流体脉动热管的传热性能接近。     

增龄骨骼肌的机能特征及运动的其影响(综述)

骨骼肌在增龄或衰老时结构与生理机能发生一系列的变化。增龄骨骼肌的主要特征表现为肌肉萎缩、运动单位重建、绝对力量与单位面积的肌力下降 ,同时肌肉的最大输出功率与持续输出功率也下降。增龄骨骼肌与年轻骨骼肌相比更容易收缩时发生损伤且恢复较慢。同时某些运动可对增龄骨骼肌的结构与机能的变化施加一定的影响。     

固化疏浚泥双层地基承载力颗粒流数值模拟

为研究固化技术在软土地基处理中的应用,用颗粒流程序PFC2D对固化疏浚泥双层地基承载性室内试验进行数值模拟.通过分析各种载荷下地基土体的颗粒分布、速度、位移及接触力,确定固化疏浚泥双层地基的破坏形式为整体剪切破坏.在固化剂配合比为4%,上部固化层厚度从30 mm增加到45 mm时,固化疏浚泥双层地基极限承载力增加23%;在固化剂配合比从4%增加到5%,上部固化层厚度为30 mm时,固化疏浚泥双层地基极限承载力增加51%;在固化层厚度与基础宽度的比值(简称厚宽比)相同时,地基承载力近似;在宽厚比从1.0增加到2.0,固化剂配合比为4%时,地基极限承载力增加72%.研究表明,固化疏浚泥双层地基承载力随上部固化层厚度和固化剂配合比的增加而增加;增加固化疏浚泥双层地基的厚宽比可以提高地基承载力.     

碳正离子的稳定性和反应性

从电子效应、立体效应、溶剂效应等方面讨论影响碳正离子的稳定因素,并利用Hammond关于过渡态的假设讨论了碳正离子稳定性和反应性的关系:若活性中间体(碳正离子)与过渡态能量相似,结构相似,在讨论反应性时可直接用活性中间体(碳正离子)代替过渡态,活性中间体(碳正离子)越稳定,越容易生成,其反应性越高。     

科学规划 创新机制 切实解决民族地区的脱贫发展问题

民族地区的发展、和谐,是全国发展、和谐的基础和重要组成部分。没有民族地区的稳定,就不会有全国的稳定 没有民族地区的发展,就不会有全国的发展。文章认为,要尽快解决民族地区的脱贫发展问题,一是要科学规划,二是要创新机制,三是形成合力,从而突出重点,建立健全长效机制,脱贫发展的目标才能早日实现。     

大学高水平运动队运动损伤情况调查研究——以H大学为例

采用问卷调查法、数理统计法、,对所有前来H大学体育学院运动损伤医疗康复室就诊的该校高水平运动队及体育学院学生运动损伤情况进行了调查分析。调查发现：篮球和足球项目相对于其他项目运动损伤发生机率较大;身体接触的运动中进攻队员比防守运动员更容易受伤;训练中的受伤情况较比赛中多;受伤部位多发为膝关节和踝关节。对于将来的训练比赛,应更加注重减少运动损伤。