NECP-X中角度与特征线并行的研究与实现

特征线方法在应用于全堆芯三维输运计算时面临着计算时间长、内存需求量大的问题,而大规模并行是最有效的解决办法。传统的并行策略是进行空间的区域分解,但当问题的几何规模较小时,其并行度有限,无法充分利用并行资源。本文在高保真物理计算程序NECP-X空间区域分解的基础上研究了角度和特征线的三重并行计算。为实现角度并行的负载平衡,采用了考虑权重的贪婪算法角度并行策略;为节省内存,在共享内存的并行模式下采用动态调度的分配方案实现特征线并行。数值结果表明,NECP-X中的角度和特征线并行效率较高,可在空间区域分解并行的基础上进一步扩大并行规模,提高计算速度。     

核数据处理软件NECP-Atlas中的光子相关数据计算方法研究

NECP-Atlas是西安交通大学自主研制的核数据处理软件,具有丰富的功能,可将评价核数据制作为后续核设计所需的应用核数据库,本文在NECP Atlas中建立了光子相关数据的计算方法,可计算产生中子核反应释放的瞬发光子产生截面、光子与原子的反应截面,裂变产物衰变释放的缓发光子多群产生矩阵,以及光子辐照损伤截面等数据。数值结果显示,如果不考虑缓发光子,钠冷快堆中控制组件、反射层组件的光子功率与参考解的最大偏差可达3258%、2041%,采用NECP Atlas计算的多群缓发光子产生矩阵后两类组件偏差降为093%以下。采用文献结果对Fe的光子辐照损伤截面进行了验证,计算结果与参考解吻合良好。     

C─N Coupling Enabled by N─N Bond Breaking for Electrochemical Urea Production

Urea electrosynthesis under mild conditions has emerged as a promising alternative strategy to replace the harsh industrial HaberBosch process, which is however limited by sluggish C N coupling and low selectivity. Here, a novel mechanism based on the synergistic effect of N N bond cleavage and C N coupling for highly efficient urea production is proposed. It is found that dual vanadium atoms anchoring onto defective graphene (V₂N₆) can activate the adsorbed *N₂, in which the stable N≡N bond can be gradually weakened until being broken after two protonation steps, with superior thermodynamic and kinetic feasibility. CO molecules can be easily adsorbed on the dissociated *NH, followed by an exothermic C N coupling to form the urea precursor *NHCONH with a low kinetic energy barrier of 0.20 eV. The dual-atom V₂N₆ not only exhibits superior intrinsic activity for urea formation, with a limiting potential of −0.26 V, but also can significantly suppress the competitive N₂ reduction and hydrogen evolution reactions. This study presents a new avenue for developing novel mechanisms and efficient catalysts for urea electrochemical synthesis.     

表面活性剂胶束溶胀构筑大孔β-环糊精微球及其芦丁吸附性能

针对目前β-环糊精(β-CD)介质在黄酮类化合物分离纯化过程中由于孔道狭窄所导致的吸附容量低和吸附速率慢的问题,本文提出一种表面活性剂溶胀策略构建大孔β-环糊精微球(LCDM),实现对黄酮类化合物的高容量、高速率吸附。大孔结构的构建不仅提供了宽阔的传质通道,加快了吸附速率,同时也缩短了溶液中分子吸附质与微介孔中吸附位点的距离,提高了吸附位点利用率。致孔原理为：超过临界胶束浓度的表面活性剂会在β-CD溶液中形成胶束,这种表面活性剂胶束在油包水乳化过程中,由于内部的疏水作用,会吸引外部油相进入β-CD液滴内部,形成油相通道。随着β-CD被固化交联,油相通道转变为大孔结构。实验结果表明,所获大孔β-CD微球的孔径在100-200 mm范围内,孔径随表面活性剂用量的增加而增加。实验结果表明,在相同流速下,LCDM形成的固定床表现出比传统微孔β-CD微球(SCDM)更低的背压,最大渗透性相比于SCDM增加了70.65%。以芦丁为黄酮的模型代表物,笔者比较了LCDM和SCDM微球的吸附性能。LCDM的最大芦丁吸附量达到29.62 mg/mL,是SCDM(8.66 mg/mL)的3.42倍；芦丁在LCDM内的无量纲化有效孔扩散系数(D_e/D₀)值最高达到1.29,相比于SCDM(0.12)提高了10.75倍。