Atomistic insight into the hydration and proton conducting mechanisms of the cobalt doped Ruddlesden-Popper structure Sr3Fe2O7-δ

Sr₃Fe₂O_7-δ (SFO) with two-layer Ruddlesden-Popper (R–P) structure has recently been proved to be a promising material for the single phase cathode in proton conducting solid oxide fuel cells (P–SOFCs). To investigate the hydration reactions and proton conducting mechanisms of SFO and cobalt doped SFO (SFCO), both bulk and surface properties were calculated. We conclude that R–P structures have advantages in P–SOFCs. The unique Sr–O–M layer can facilitate the hydration process. Although in Sr–O–F and Sr–O–N layers, it is difficult for the formation and migration of oxygen vacancies, protons are most stable. Furthermore, cobalt doping can not only improve the electronic conductivity but also enhance surface properties of SFCO. The easily exposed Co–Fe–O surface can also facilitate the hydration reactions on the surface. Our work could give an informative insight into the relationships among the doped elements, the R–P structures, the hydration process and the proton conducting properties.     

轨腰仿生自分层防腐梯度涂料合成及影响因素和结构探究

目的仿荷藕结构及功能,制备一种自分层防腐涂料。方法合成聚氨酯改性环氧树脂(PU/EP)及氟硅改性丙烯酸树脂(氟硅改性PAA),将两种树脂共混形成自分层涂料。通过铅笔硬度测试、机械性能测试、接触角测试、耐老化测试、划格法附着力测试、电化学阻抗测试等,分别评价两种树脂比例、混合溶剂比例对涂膜自分层行为及性能的影响,并通过SEM-EDS、红外光谱等表征技术分析涂膜分层后的结构。结果当PU/EP∶氟硅改性PAA=1∶1时,接触角达到96.0°,柔韧性为0.5 mm,耐冲击为50 cm,附着力等级为1,失光率降至19%;乙酸丁酯(NBAC)∶正丁醇(NBA)=4∶6时,涂膜分层情况良好,接触角达到107.7°,浸泡水中48 h耐水性无变化,失光率降至17%。SEM-EDS、红外光谱分析表明,自分层涂膜上层为氟硅改性PAA、底层为PU/EP,中间存在过渡涂层,过渡层两种树脂中的─COOH、─OH、环氧基发生反应,使整个涂层更具稳定性。经由EIS分析,在3.5%NaCl溶液中浸泡40天后,腐蚀介质没有渗透涂膜到达基底金属界面。结论制备的轨腰仿生自分层涂膜的机械性能、附着力、疏水性、耐老化、防腐蚀性能优异,涂膜结构稳定。     

超疏水表面在金属防护中应用的研究进展

超疏水表面由于具有独特的微纳米粗糙结构和低表面能性质,能形成空气垫物理屏障层,减小材料表面与水或其他腐蚀介质之间的接触面积,因此被广泛应用于金属的腐蚀防护。首先简单介绍了超疏水表面的相关理论,主要包括Young氏方程、Wenzel模型和Cassie-Baxter模型。然后,归纳总结了三种制备超疏水表面的有效途径:在低表面能物质上构建微纳米级粗糙结构;先构建出具有微纳米级的粗糙结构,再对表面进行低表面能修饰;一步法完成低表面能修饰和微纳米级粗糙结构的构建。在此基础上,详细地综述了常见的超疏水表面(薄膜或涂层)在金属防护中的应用。进一步介绍了通过在超疏水体系中引入缓蚀剂的方式,构建具有主动防护功能的超疏水表面,并介绍了此种超疏水表面在金属防护中的应用。最后指出了目前的超疏水表面在制备工艺以及耐久性等方面存在的问题,并对其在金属防护领域的应用前景和发展方向作出了展望。     

无源光网络标准发展及关键技术研究

无源光网络(Passive Optical Network,PON)作为当今接入网的主要技术解决方案,具有带宽使用效率高、传输距离远、抗干扰能力强等特点.通过研究PON技术的发展动态,本文首先归纳了各种PON技术的产生背景和应用特点,整理出各技术间的连接关系及主要标准;其次介绍了PON技术的帧结构,并对带宽、波长、传输模式等PON技术的主要参数进行了汇总;然后将国内外研究热点进行划分,围绕媒体访问控制协议、帧结构、动态带宽分配算法、节能机制等关键技术,阐述了其研究现状及在PON中的重要作用;最后对PON技术的发展趋势进行了展望.     

Sequence-Dependent Nanofiber Structures of Phenylalanine and Isoleucine Tripeptides

The molecular design of short peptides to achieve a tailor-made functional architecture has attracted attention during the past decade but remains challenging as a result of insufficient understanding of the relationship between peptide sequence and assembled supramolecular structures. We report a hybrid-resolution model to computationally explore the sequence–structure relationship of self-assembly for tripeptides containing only phenylalanine and isoleucine. We found that all these tripeptides have a tendency to assemble into nanofibers composed of laterally associated filaments. Molecular arrangements within the assemblies are diverse and vary depending on the sequences. This structural diversity originates from (1) distinct conformations of peptide building blocks that lead to different surface geometries of the filaments and (2) unique sidechain arrangements at the filament interfaces for each sequence. Many conformations are available for tripeptides in solution, but only an extended β-strand and another resembling a right-handed turn are observed in assemblies. It was found that the sequence dependence of these conformations and the packing of resulting filaments are determined by multiple competing noncovalent forces, with hydrophobic interactions involving Phe being particularly important. The sequence pattern for each type of assembly conformation and packing has been identified. These results highlight the importance of the interplay between conformation, molecular packing, and sequences for determining detailed nanostructures of peptides and provide a detailed insight to support a more precise design of peptide-based nanomaterials.     

基于VOF模型的层叠器流动过程分析及流道结构优化

基于FLUENT软件的流体体积(VOF)模型研究了不同壁面滑移程度以及不同流道结构参数下4层等厚熔体通过层叠器倍增为8层熔体时,流道中熔体的分层情况变化。结果表明,壁面滑移程度的降低会促使熔体在上下壁面聚集,进而导致上下壁面处熔体层厚增加;汇流段与出口段间圆角半径、汇流段扩压角和平衡段长度这3个结构参数则只会影响熔体在左右壁面的聚集,进而影响各层熔体的尺寸精度,且其中扩压角的影响程度最大,平衡段长度次之,圆角半径的影响较小。     

金属配合物与核酸作用机理的理论计算

通过计算机模拟金属配合物与核酸作用机理,对其理论模型能量计算和结构优化。在不同的化学环境条件下得到不同的实验模拟结果,对真实的化学反应过程有重要的指导意义和参考意义。通过Gaussian03,Gauss View等软件的结合应用,分别应用于优化计算和理论建模,熟悉了对化学软件操作应用。     

基于颜色四通道及空间金字塔的鱼类图像检索

随着计算机视觉技术在海洋水产领域中的应用不断加深，鱼类图像检索在渔业资源调查、鱼类行为学分析等方面发挥了巨大的作用。通过研究发现，鱼类图像的背景信息会对鱼类图像检索造成极大干扰，而且鱼类图像中颜色、纹理、形状等特征由于空间位置信息的缺乏而使检索的准确率不高。为解决以上问题，提出了一种新的基于颜色四通道及空间金字塔的鱼类图像检索算法。首先，提取视觉显著性图将鱼类图像的前景和背景分开，从而减少图像背景对检索的干扰；其次，为了使图像特征包含一定的空间位置信息，利用空间金字塔的理论对图像进行分割，在此基础上，将图像转为HSVG四通道图并提取SURF特征；；最后，得到检索结果。为验证所提算法的有效性，在QUT_fish_data数据集和DLOU_fish_data数据集上对算法的查全率、查准率与经典的HSVG算法和显著性分块算法进行对比：在两个数据集上查准率分别比传统的HSVG算法最多分别提高12%和5%，查全率最多分别提高7%和22%；比传统的显著性分块算法查准率最多分别提高15%和5%，查全率最多分别提高36%和22%；从而证明所提算法是有效的，能有效提升鱼类图像的检索效果。     

粉末渗锌钢渗层的形成机理及影响因素研究进展

粉末渗锌工艺是一种热扩散表面改性技术，将渗锌剂与钢构件在高温条件下接触，利用原子扩散作用，在构件表面形成一层合金保护层。作为一种工艺简单、环境友好的高效表面防腐处理工艺，粉末渗锌技术可有效改善金属材料的耐磨、耐蚀和耐氧化等性能，具有广泛的应用前景而备受研究者的关注。首先分析了粉末渗锌层的形成机理，并重点讨论了渗层的组织结构;然后，综述了保温温度、保温时间以及合金元素等因素对渗层形成的影响。研究者发现，升高温度和延长时间有益于渗层厚度的增加，但要合理控制，温度过高或时间过长不仅使渗层性能变差，还会增加能耗和降低生产率。此外，通过调整渗剂中合金元素的添加量以及种类，能够改善渗锌层的性能，但各类元素的最佳添加量以及其对渗层的改性机理还有待于进一步探究。目前，粉末渗锌生产中存在效率低的问题，在渗锌工艺中应用机械能助渗技术和纳米技术，可有效提高渗锌效率、改善渗层性能。最后，结合当前的研究现状，对粉末渗锌工艺的研究方向进行了探讨。