静电诱导自组装碳纳米管薄膜的结构表征与电学性能

为了给高性能微机电系统（MEMS）薄膜器件提供复合功能薄膜材料,本文将功能化碳纳米管与聚电解质溶液交互沉积技术用于静电诱导逐层自组装碳纳米管/聚合物薄膜。对薄膜制备及其性能的可调控性进行了表征和测试。扫描电镜显微（SEM）形貌观察表明,碳纳米管与聚合物分子链结合致密,形成了质地均匀的随机碳纳米管网络结构。拉曼光谱结果表明,碳纳米管在径向呼吸、缺陷振动、拉伸振动等模式下的指纹特征光谱证实了碳纳米管的有效组装和加载。用石英晶体微天平（QCM）对碳纳米管/聚合物薄膜自组装过程进行了在线实时监测,结果揭示了沉积薄膜厚度和薄膜结构的可调控性。当聚电解质层数由0递增到5时,子层膜厚由6.31 nm增加到111.59 nm,碳纳米管加载体积比由72.35 %减小到14.78 %。此外,基于I-V表征研究了碳纳米管填充体积比及其薄膜厚度对碳纳米管/聚合物薄膜电学特性的影响,为实现碳纳米管/聚合物薄膜电学性能的可调节性提供了实验及理论依据。     

放电等离子烧结温度对Fe-Si/MnZn(Fe2O4)2软磁复合材料组织与磁性能的影响

采用球磨法制备了Fe-Si/MnZn（Fe₂O₄）₂核壳结构粉末,并采用放电等离子烧结制备Fe-Si/MnZn（Fe₂O₄）₂软磁复合材料,研究了烧结温度（600～1 000℃）对该复合材料显微组织与磁性能的影响。结果表明：不同温度烧结Fe-Si/MnZn（Fe₂O₄）₂复合材料均由Fe-Si合金颗粒和颗粒间MnZn（Fe₂O₄）₂相组成;在600～700℃烧结时复合材料通过机械结合实现致密化,属于欠烧,800～900℃烧结可实现良好冶金结合,属于完全烧结,1 000℃烧结时颗粒间MnZn（Fe₂O₄）₂铁氧体层遭到破坏,属于过烧;复合材料磁性能随烧结温度升高而先提高后下降,在900℃烧结时磁性能最好,饱和磁化强度最高,为1 476 kA·m^-1     

基于光声光谱法的变压器油中溶解气体在线检测技术

油中溶解气体对变压器早期潜伏性故障的诊断具有重要作用。为了实时监测变压器油中多组分故障特征气体，研制了基于光声光谱法的单光声池多组分气体分析仪。通过对光源发生装置、免污染差分式光声池、高灵敏度声电转换器、滤光器和相敏检波电路设计，实现了单光路多组分气体的分时检测。实验结果表明，设备整体参数满足电力行业标准DL/T 1498.2-2016中变压器油中溶解气体在线监测装置对各种待测气体的最小检测限要求，能够准确可靠检测出变压器运行过程中因放电和过热产生的CO、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₆、C₂H₂等气体浓度，进而减少故障误判率。     

基于FID的高温型总烃在线分析仪的研制

基于氢火焰离子化（FID）检测器,研制了高温型总烃在线分析仪。仪器整机尺寸为 43cm×40cm×22. 5cm,重量为 27kg,正常运行功耗约为 150W。本文介绍了仪器运行流程及工作原理,并对仪器独特的气体流路以及双层恒温箱结构进行了阐述,最后以甲烷（CH₄）标准气体为样气,测试了仪器各项性能。实验结果表明：仪器在 0～10000 μmol·mol^-1浓度范围内线性良好,标准曲线相关系数 R²大于 0. 999;示值误差≤2%;最低检出限为0. 09 μmol·mol^-1（CH₄）;重复性相对标准偏差≤1%;响应时间约为 3. 2s;零点漂移≤±0. 5 μmol·mol^-1;量程漂移≤±3%F. S。本仪器操作简单、成本低、稳定性高,能够 24h 连续自动监测总烃含量,可应用于地区大气环境监测以及石油化工等固定污染源废气的排放监测,具有良好的商用价值和发展前景。     

氮含量对BCN薄膜力学和摩擦学性能的影响

为获得能在较宽温度范围内工作的BCN薄膜，采用闭合场非平衡磁控溅射法制备出非晶态的BCN薄膜和BC_x薄膜，通过调控N₂流量研究氮含量对薄膜摩擦学和力学性能的影响。结果表明：BCN薄膜的硬度和弹性模量随着N₂流量的增加而降低；在室温至600℃较宽温度范围内，N₂流量小于20 sccm时制备的BCN薄膜具有更平稳的摩擦因数和低的磨损率，具有比BC_x薄膜更好的摩擦学性能。随着N元素的掺杂，BCN薄膜的力学性能降低，但摩擦学性能明显提高，因此通过改变氮含量实现BCN薄膜力学和摩擦学性能合理调控，BCN薄膜有望实现较宽温度范围内的减摩润滑作用。     

锂离子电池负极用一维ZnMn2O4纳米束材料的制备及电化学性能

以乙酸锌、乙酸锰和碳酸氢铵为原料，以酒石酸钾钠为结构导向剂，通过200℃溶剂热反应制备纳米束前驱体，根据前驱体形貌确定较优的酒石酸钾钠添加量和溶剂热反应时间；将前驱体分别在250,350℃高温焙烧2 h制备锂离子电池负极用ZnMn₂O₄纳米束，研究了ZnMn₂O₄纳米束的组织结构及电化学性能。结果表明：当外加酒石酸钾钠为1 mmol,溶剂热反应时间为12 h时，可得到结构完整的一维纳米束；2种焙烧温度均可以得到结构完整的ZnMn₂O₄纳米束，但350℃焙烧得到的ZnMn₂O₄纳米束表现出更优异的电化学性能，在100 mA·g^-1的电流密度下循环60次后，其比容量仍可维持在892 mA·h·g^-1,在2 A·g^-1的大电流密度下，其比容量依然能够达到416.2 mA·h·g^-1。     

In2O3-Mn2O3复合纳米棒的两步水热法合成及其在氢气传感器中的应用

文中以In(NO₃)₃·4.5H₂O为铟源，KMnO₄为锰源，PVP为添加剂，分别以水和无水乙醇为溶剂，通过两步水热法成功合成了In₂O₃-Mn₂O₃复合纳米棒。采用XRD、SEM、XPS对复合材料的物相组成、微观形貌和元素价态进行了表征和分析，并将In₂O₃-Mn₂O₃复合材料组装成气敏传感器元件进行氢气的气敏性能研究。结果表明，相比于In₂O₃,In₂O₃-Mn₂O₃传感器的最佳工作温度降低至325℃,且In₂O₃-Mn₂O₃传感器在重复性实验中对氢气具有高灵敏度，优异的选择性、重复性和稳定性。复合材料表面...     

介质阻挡放电-发射光谱同时测定工业废气中COS和CS2

基于气相色谱分离、低温等离子放电与发射光谱技术建立了同时测定 COS 和 CS₂的新方法。以介质阻挡放电（DBD）低温等离子体作为样品的发射光谱（OES）激发源,以 DBD-OES 微型发射光谱系统产生的 384. 94 nm特征光谱为检测信号,以电荷耦合检测器（CCD）采集信号;仪器检出限,COS 2. 7μg·m^-3,CS₂1. 8μg·m^-3;精密度（重复性试验 n = 9）,COS 5. 8%(10μg·m^-3),CS₂6. 9%(2. 5μg·m^-3);环境大气加标回收率 84. 0%～92. 7%。本方法灵敏快速,简便易行,可应用于同时测定 COS 和 CS₂的实验室和应急监测。     

拟除虫菊酯类农药在NCI源和EI源中的质谱行为

通过分析19种拟除虫菊酯类农药（pyrethroid pesticides, PyPs）在负化学离子源（NCI）和电子轰击离子源（EI）中的碎片离子信息，得出每种农药在不同离子源中的质谱行为差异。在NCI源中，PyPs获得1个热电子，形成负离子后不稳定而发生热裂解，与酯基相连的碳氧键断裂形成菊酯烷酸根离子，再脱去中性分子（如CO₂、HF、HCl、HCF3等）形成各种碎片离子。一般情况下，含卤原子越多的PyPs，其在NCI源的响应越高。在EI源中，PyPs裂解规律为：1） 与羰基相连的碳氧键发生α-断裂脱去1分子CO，得到含环丙烷结构的特征碎片离子；2） 发生六元环的氢原子重排，当含有苄基苯基醚且甲基上有氰基取代基的PyPs，易形成m/z 181、208特征碎片离子，而不含氰基的PyPs易形成m/z 183特征碎片离子。     

质子化胞嘧啶碰撞诱导解离的实验和理论研究

在较高的去簇电压(DP)下,使用三重四极杆质谱仪通过电喷雾胞苷的甲醇-水溶液产生了质子化的胞嘧啶［C+H］⁺。［C+H］⁺的碰撞诱导解离过程共有4个相互竞争的解离通道,分别为脱去NH₃分子（-17 u）形成相对强度较高的碎片离子m/z 95;脱去异氢氰酸HNCO（-43 u）和H₂O（-18 u）分别形成m/z 69 和m/z 94;脱去C₂NH₃（-41 u）产生相对强度较低的碎片离子m/z 71,随后对这些碎片离子进行了结构确定。通过量化计算对该过程进行了模拟：首先,对9种质子化胞嘧啶的异构体进行了优化,并给出了它们之间异构化过程的势能面曲线; 其次,基于质子化胞嘧啶的初始结构对这4个解离通道进行了详细的模拟和推导。模拟结果表明,丢失NH₃、HNCO、H₂O和 C₂NH₃这4个解离通道的势垒分别为292.2、355.0、586.6和838.6 kJ/mol,此结果与质子化胞嘧啶碰撞诱导解离过程中产生的离子m/z 95、69、94和71的丰度大小基本一致。     

基于密度泛函理论的三聚氰胺质谱裂解过程研究

本研究运用密度泛函理论的第一性原理计算方法,在考虑准分子离子自旋的情况下,采用B3LYP/6-311++G（2d,2p）高精度基组全自由度优化了各质谱碎片准分子离子的稳定几何构型,计算了质谱分析中三聚氰胺形成的各碎片离子的键断裂能,分析了3种中间离子碎片Mulliken原子电荷分布,进而推导出三聚氰胺的质谱裂解途径。计算结果表明,三聚氰胺准分子离子m/z 127通过环断裂方式逐级裂解生成m/z 85和m/z 68碎片离子,其中部分m/z 68碎片离子进一步裂解形成m/z 43碎片离子。采用三重四极杆质谱仪,在正离子多反应监测扫描模式（MRM）下,观测到三聚氰胺质谱裂解的主要碎片离子有C₂H₅N₄⁺（m/z 85）、C₂H₂N₃⁺（m/z 68）和CH₃N₂⁺（m/z 43）,且其质谱峰信号强度依次减小,该现象进一步验证了裂解能理论计算的可靠性。此外,实验还发现,准分子离子的质谱裂解途径主要受碎片离子Mulliken电荷分布及其化学键相互作用强弱的影响。该方法有助于三聚氰胺结构的准确鉴定,也可为三聚氰胺的检测、研究和应用提供理论依据。     

汽车浮钳盘式制动钳总成装配技术浅析

运用力传感器、光栅尺、电动拧紧机、PLC等自动监测和控制装置,通过模拟装配进行装配技术和监测技术研究,从而确定较佳的装配工艺、工艺参数和过程控制方法,并将研究成果运用到新投入的装配生产线中,通过实践运行证明,工艺成熟可靠,有效地保证产品装配品质,同时提升了生产管理能力。     

Boundary lubricating films: formation and lubrication mechanism

Boundary lubricating films are critical in effective lubrication of engine components. Their formation mechanism is not fully understood due to the lack of understanding of how molecular structures of the base oils and the antiwear additives work together. This paper examines, the base oil molecular structures and their influence on the reaction rates leading to the formation of high molecular weight organometallic compounds. Three base oils have been separated into saturates, aromatics, and polar molecules by liquid column chromatography and these fractions are studied in a micro-oxidation test. Organometallic compounds were detected by a coupled gel permeation chromatograph-atomic absorption spectroscopy. Polar molecules show the highest organometallic compound formation rate while saturates the lowest. Analysis on films from worn samples and engine components confirmed the presence of similar organometallic compounds. When combined with reaction films from antiwear additive such as zinc dialkyl dithiophosphate (ZDDP), the soft organometallic compounds provide an easily shearable sacrificial layer and the inorganic phosphate glassy structure provides the load carrying capacity. The resultant boundary film is stronger and durable. This understanding provides a design guideline for future boundary films.     

High-ThroughputScreeningofIllegalDrugsinComplexMatrixbyLiquidChromatographyTandemQuadrupole-TimeofFlightMassSpectrometry

Tandem quadrupole-time of flight(QTOF) mass spectrometry can provide the high accurate mass (＜2×10^－6) of parent and product ions for small and large molecules with excellent sensitivity and high mass resolution. Especially for the trace analysis in complex matrix(e.g. food, serum, fluid, environmental matrix), HPLC-QTOF plays an important role in identification and determination. In this study, a 250-illigal drug database based on accuracy mass was established, and a process for rapid screening and confirming of non-target illegal drugs was presented using urine and oral fluid preparation. The real samples were rapidly screened for illegal drugs using the molecular feature Extraction(MFE) algorithm of the Agilent Mass Hunter software, the established drug database, and accurate mass spectra using liquid-chromatography(LC), electrospray(ESI), quadrupole-time-of-flight mass spectrometry(Q-TOF LC/MS). The TOF data was processed by MFE, based on which the ions from noise and background were greatly removed. Using the MFE algorithm, a compound list containing interesting ions were contracted and the related chemical formula were calculated based on accuracy mass and isotope ratio calculation. Accurate masses of the ions detected and identified by MFE were compared to the exact masses of compounds in the database. Positive compounds were then further confirmed using the MS/MS(Q-TOF LC/MS) mode. Finally, the product ions from MS/MS mode are used for the determination of illegal drugs in the positive samples, and the methodology(linearity, repeatability and sensitivity) were investigated.     

纳米材料及其应用研究进展

对纳米材料的种类及其所独有的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应以及介电限域效应进行了综述,介绍了常用的纳米粉体材料制备方法,并阐述了纳米材料在陶瓷、微电子、化工、医学、分子组装等领域的应用。     

MSTFA及其含氟衍生物的特征质谱重排反应

N-甲基-N-（三甲基硅烷）三氟乙酰胺（MSTFA）是一种重要的衍生化试剂,其质谱峰的归属对于深入研究其反应机理具有深刻意义。本工作对含氟和不含氟的两类衍生化产物和含氟芳香酚化合物的质谱裂解进行研究,结果表明,通过MSTFA衍生化后的含氟化合物生成了具有显著特征的m/z 77碎片离子,在谱图上多为基峰或接近基峰。而不含氟化合物的衍生化产物未能生成该特征离子,经高分辨质谱分析确认该离子组成为C₂H₆FSi⁺,是骨架重排反应产物,表明了骨架重排在m/z 77产生过程的重要作用。推断该特征离子的生成途径为单分子内的亲核反应（SN1）：首先中性分子被电离得到分子离子,游离基中心定域在杂原子O(N)上,游离基中心诱导分子离子通过α裂解脱去甲基自由基形成π键,提供了稳定的电荷中心;电荷中心诱导迫使π键上的一对电子进行迁移,正电荷同时转移到硅原子上,形成了能够促进下一步反应进行的活化中心;最大电负性的氟原子携带组成C-F键的一对电子亲核进攻硅正离子,生成新的F-Si键,同时迫使O(N)-Si键的一对电子发生转移造成O(N)-Si键的裂解;通过分子内的亲核消除反应脱去中性分子,从而得到特征离子m/z 77。     

集成的装配工艺文件管理平台

制造业的全球化、信息化要求装配工艺过程能够基于Internet共享工艺信息。本文首先制定了一套装配工艺文件标记语言APFML作为装配工艺的数据结构标准。APFML利用Schema结构定义标记集和XSL显示模板建立装配工艺的信息模型,与工艺数据一起通过Internet在系统之间传递。然后在分析装配工艺文件处理流程的基础上,提出了一个基于Internet集成的装配工艺文件管理平台。该平台使用APFML语言,采用浏览器 /服务器体系结构,是一种面向计算机集成制造和网络化分布制造的快速而低成本的装配工艺信息交换平台。     

碳纳米物质的直接激光飞行时间质谱分析

用含金属氧化物的石墨棒作电极 ,在氩气氛中利用弧放电制备碳纳米类物质。用于分析测定的物质是碳纳米类物质 C6 0 、C70 、C76 、C78、C84 以及 La@C82 ,得到其在正离子状态下的分子离子及碎片离子。碳纳米类分子以 C2 -碎片丢失的方式进行特征解离。对不同碳纳米物质的系列碎片峰的强度进行研究结果表明 :碎片[M-C2 n H]+丰度随球形分子的体积的增大而增加 ,而且碎片 [M-C2 n H]+的丰度略大于 [M-C2 n]+。激光飞行时间质谱分析为碳纳米分子结构及其稳定性提供了十分有用的信息     

Confocal laser scanning microscopy to study formation and properties of polyelectrolyte nanocapsules derived from CdCO3 templates

Three-dimensional confocal laser scanning microscopy (CLSM) was used as an essential investigation method to obtain information about the formation and morphological characteristics of nanocapsules. Nanocapsules are built by layer-by-layer deposition of alternatively charged polyelectrolytes on templates forming nanostructured hollow shells. CLSM is unique in allowing for monitoring of the core dissolution process in real time and for studying nanocapsule functioning in hydrated conditions within a three-dimensional and temporal framework. Since we are also interested in the identification of other possible templates, we briefly report on the use of yeast cells as biocolloidal cores monitored by means of two-photon microscopy. Here we focus our attention on the use of CdCO(3) crystals as template candidates for the preparation of stable capsules. Both cubic and spherical CdCO(3) cores have been produced. Cubic cores exhibit higher monodispersity and smaller size compared to spherical ones. Capsules templated on these cores have a higher surface-to-volume ratio that is valuable for applications related to drug delivery, functional properties of the shells and adsorption of proteins, and other biologically relevant molecules. Microsc. Res. Tech. 59:536-541, 2002.     

Molecular dynamics study on evaporation process of adherent molecules on surface by high temperature gas

Surface degreasing method with premixed flame is proposed as the removal method of adherent impurities on materials. Effects of adherent molecular thickness and surface potential energy on evaporation rate of adherent molecules and molecular evaporationmechanism were investigated and discussed in the present study. Evaporation processes of adherent molecules on surface molecules were simulated by the molecular dynamics method to understand thermal phenomena on evaporation processes of adherent molecules by using high temperature gas like burnt gas. The calculation system was composed of a high temperature gas region, an adherent molecular region and a surface molecular region. Both the thickness of adherent molecules and potential parameters affceted the evaporation rate of adherent molecules and evaporation mechanism in molecular scale.