锡量子点制备及其电催化还原二氧化碳产甲酸性能

锡基材料在自然界含量丰富、价格低廉, 在电催化还原CO₂制液体燃料反应中具有巨大潜力。但是较低的产物选择性和较差的稳定性限制了其应用。本工作制备的锡量子点电催化剂(Sn-QDs), 具有高效、高稳定性和高选择性的电催化还原CO₂产HCOOH活性。Sn-QDs的平均颗粒尺寸仅为2~3 nm, 结晶性良好。小的颗粒尺寸增大了电化学活性面积(ECSA), Sn-QDs的ECSA约为锡颗粒的4.4倍。ECSA增大以及CO₂还原反应动力学加速, 促进了CO₂电化学转化。在-1.0 V (vs RHE)下, Sn-QDs/CN催化剂的HCOOH法拉第效率(FE_HCOOH)达到95%, 并且在宽约0.5 V的电势范围内能够保持在83%以上。此外, Sn-QDs/CN可以在24 h内保持良好的电化学稳定性。     

基于SPCB的处理器直连低延时PCS的设计实现

SERDES(串行解串)技术因其传输速率高、抗干扰能力强等优点已成为主流的高速接口物理层规范。但由于上层PCS(物理编码子层)需设置弹性缓冲、编解码等功能,导致系统传输延时较高,无法直接应用于处理器直连等延迟敏感应用领域。介绍了一种基于同源相位补偿缓冲(Synchronous Phase Compensation Buffer,SPCB)的PCS架构的设计实现,可应用于延时敏感的SERDES接口传输系统。该架构具有高吞吐率和超低延时的特点,通过定制的SPCB,单通道32 Gb/s时,发送与接收通路传输延时为10 ns左右,约为业界典型PCS方案的一半,达到Intel与AMD并行CPU直连接口(QPI和HT)的延时水平。该PCS架构可通过28 nm/16 nm/7 nm工艺物理实现,已应用于多款国产处理器直连接口。     

降解植物甾醇产9α-羟基雄烯二酮工程菌株构建及发酵工艺优化

9α-羟基雄烯二酮(9α-OH-AD)作为一种不可替代的甾体药物中间体,是合成多种皮质类甾体激素类药物的重要原料。本研究通过在产雄甾-4-烯-3,17-二酮(AD)的菌株Mycobacterium sp.TFZ中表达3-甾酮-9α-羟基化酶(KSH)基因kshA和kshB,获得了一株可直接转化植物甾醇生产9α-OH-AD的工程菌株Mycobacterium sp.TFZ3215,然后以9α-OH-AD产量为评价指标,对油水两相转化体系中添加乳化剂吐温的种类和含量进行优化。研究结果表明:与出发菌株Mycobacterium sp.TFZ相比,工程菌Mycobacterium sp. TFZ3215发酵液中9α-OH-AD的含量由1.7%提高到94.7%,AD的含量由80.1%减少到3.4%。进一步通过在油水两相发酵体系中添加2 g/L的吐温-80后,9α-OH-AD的产量由1.69 g/L增加到7.53 g/L,提高了3.4倍。本研究成功构建了高产9α-OH-AD的工程菌株,并对油水两相发酵体系进行了优化,9α-OH-AD的产量达到7.53 g/L,具有极好的产业化前景。     

3MW氦气轮机的密封设计

介绍了某3 MW氦气轮机的总体结构,并从隔板气封、轴承与主氦气回路间密封、轴端密封、外缸法兰接合面密封等方面对该3 MW氦气轮机进行了密封设计,同时分析了浮动油环密封两种布置方式的优缺点。     

脉冲高度权重技术测量197Au中子俘获截面

脉冲高度权重技术是利用C_6D_6探测器测量中子俘获截面的一种数据处理方法。在中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)的反角白光中子源(Back-n)靶站上,通过测量金靶(~(197)Au)的中子俘获截面,验证了该方法的可靠性。首先利用Geant4蒙特卡罗程序模拟给出了不同靶条件下的探测器效率,脉冲高度权重函数等基本项,使得加权后的探测器效率与γ能量成正比。然后通过实验测量了~(197)Au中子俘获截面。结果表明:测量获得的中子俘获截面数据和ENDF/B-VⅢ.0评价数据相符合,同时发现随着实验靶尺寸的不同和质子束功率的增加,会使得实验本底的扣除误差越来越大。     

VaspCZ:一个提高效率的VASP计算辅助程序

VASP(Vienna Ab-initio Simulation Package)是基于密度泛函理论的通用材料计算模拟软件。随着高性能计算平台的广泛使用和高通量计算的兴起,VASP计算任务的复杂性和数据量也大幅度提升。为了提高材料理论计算的方便程度,减少大量重复的指令和结果检查的复杂性,本文提供了一个基于Python语言的VASP计算辅助程序VaspCZ,能够大幅提高研究者的科研效率。该程序包含软件部分和API部分,软件部分提供了命令行用户界面,基于基本的Linux命令即可一键完成VASP计算的相关操作,为无编程语言基础的研究人员提供了便利。应用程序接口部分服务于具有Python语言基础的研究者,提供了底层库,使得自定义计算(如高通量计算、编写高级应用等)更为简单快捷。本程序包可以显著提高VASP的计算效率,并已经通过Github开源项目公开,提供了详细的使用文档、使用示例和API接口,有望能为广大材料理论研究者提供便利。     

激光康普顿散射产生带轨道角动量的X射线方案研究

涡旋光束是一种带有螺旋形波前结构和轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)的光束,在光学操控领域极具应用潜力,并在近几年逐渐成为了X射线物理和X射线光学领域的热门研究课题。近些年,国际上已有多家科研机构就X射线涡旋光束(XOAM)的产生进行了实验和理论研究。本文设计了一个可产生能量约为1 keV的XOAM的方案,该方案采用高功率圆极化激光与相对论电子束发生激光康普顿散射(Laser Compton Scattering,LCS)的方法来产生XOAM光束,该方法具有小型化、可产生更高能量涡旋光束的特点。     

拉普拉斯算法在荧光靶光斑位置测量中的应用

在同步辐射光源中,荧光靶探测器是一种重要的光斑观测装置,通过荧光靶图像可以对光斑位置进行测量,但光斑弥散导致图像中光斑的边缘变模糊,会对测量结果带来一定影响。为了提高荧光靶探测器的准确性,本文使用拉普拉斯算子对荧光靶图像进行增强处理,再结合图像的阈值分割法找到光斑的边缘位置,从而实现对光斑的定位。经测试,该方法能准确地从图像中提取光斑并计算光斑的中心位置,比用canny算子方法界定的光斑边缘更接近实际情况,对提高荧光靶探测器的位置测量分辨率有一定的帮助。     

闭式布雷顿循环变工况试验研究与仿真分析

依托MW级多功能闭式布雷顿循环试验平台,开展了容积法和旁通法试验研究,详细分析了相应的系统各设备节点压力、温度和流量等参数的动态关联响应。依据AspenHYSYS对试验平台建立了仿真模型,并分别对容积法和旁通法进行了仿真分析。结果表明:旁通法和容积法2种调控手段能够有效调节系统设备的工作状态,使之达到新的匹配点,进而改变整个系统的工作特性;采用容积法时,受充气条件的影响,系统响应缓慢,但压气机效率和压比基本不变;采用旁通法时,系统响应较快,但压气机效率和压比发生变化;仿真结果与试验结果一致,证明了仿真模型的可靠性,为制定闭式布雷顿循环发电系统的控制策略奠定了基础。