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硼功能化石墨烯单空位可持续分解水分子的第一性原理研究

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硼功能化石墨烯单空位可持续分解水分子的第一性原理研究

作者：穆慧敏吉林大学

学位级别：硕士

随着能源的枯竭和环境的恶化,近年来,通过催化分解水分子制取氢气和氧气是获得清洁能源最可行有效的方法之一。越来越多的二维非金属石墨烯催化剂被开发出来用于降低催化反应势垒和提高反应速率。本文通过基于密度泛函理论的第一性原理... 详细信息

随着能源的枯竭和环境的恶化,近年来,通过催化分解水分子制取氢气和氧气是获得清洁能源最可行有效的方法之一。越来越多的二维非金属石墨烯催化剂被开发出来用于降低催化反应势垒和提高反应速率。本文通过基于密度泛函理论的第一性原理计算,系统的研究了硼功能化石墨烯膜单空位分解水分子的可持续循环过程。我们首先构想了水(HO)分子吸附在硼功能化石墨烯膜单空位上方四种最可能的初始不等价构型:HO分子平行于石墨烯膜平面,(1)氧原子在空位的上方;(2)氢原子在空位的上方;HO分子垂直于石墨烯膜平面,(3)氢原子指向空位;(4)氧原子指向空位。本文还研究了硼功能化石墨烯单空位的结构、磁学性质、电子性质、弹性性质、电荷转移等情况以及自由水分子的结构,系统的了解了水分子在硼功能化石墨烯膜单空位上可持续分解情况,得到了硼功能化石墨烯膜单空位分解水分子降低反应势垒的机制。具体内容如下:通过计算我们构建的四种初始不等价构型,得到最稳定构型是HO分子垂直于石墨烯膜平面,氢原子指向空位。对该构型的态密度、电荷转移和差分电荷密度的计算,表明HO分子吸附在硼功能化石墨烯膜单空位上,靠近空位的H原子与上方的OH键之间的分离能是1.22 eV,分解后的OH键成为自由状态。H原子脱离衬底结构成为自由的H原子需要克服1.91 eV的分离能,明显小于自由水分子中第一个H原子的分离能6.01 eV。为了完全分解HO分子,接下来计算了OH键在硼功能化石墨烯膜单空位上的分离能,最稳定构型是OH键垂直于石墨烯膜,H原子指向空位。指向空位的H原子与上方的O原子之间的分离能为2.76 eV。该能量小于自由OH键的分离能(5.07 eV)。最后,HO分子可以被完全分离成自由的H原子与O原子,自由产物可以形成氧气和氢气。硼功能化单空位石墨烯膜可以恢复到干净的初始状态重复使用,继续下一次催化反应。因此,硼功能化单空位的石墨烯膜体系是催化水分子完全分解的高效催化剂,并且在该体系上的水分子分解过程是可持续循环过程。本文的结构安排如下:第一章介绍目前国际上对于分解水分子获得清洁能源的研究背景和现状、非金属分解水分子的研究热点以及石墨烯材料在清洁能源上的应用。第二章介绍了本文所用的密度泛函理论基础以及第一性原理计算的演变过程。第三章主要研究了HO分子吸附在硼功能化石墨烯膜单空位的态密度、电荷转移的情况和差分电荷密度。硼功能化单空位石墨烯膜的磁学以及弹性性质。第四章是硼功能化单空位石墨烯膜作为催化剂能有效催化HO分子分解且该过程是可持续循环过程。第五章是本文的研究工作的总结,我们所得到的催化剂可能有助于其他小分子的分解,例如:人工光合作用和生物模拟材料等。

关键词：可持续循环水分子的分解硼功能化石墨烯膜单空位

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我国供热产业价格规制改革研究

北京工商大学学报（社会科学版） 2006年第3期21卷 93-97页

作者：冯中越穆慧敏北京工商大学经济学院北京100037

城市供热产业具有自然垄断产业的基本特征,在城市公用事业逐步放松政府规制引入竞争的过程中,供热价格存在的问题日益凸现出来。本文从供热产业价格的现状分析入手,在阐明供热价格规制改革目的的基础上,对供热价格的规制改革进行了深入... 详细信息

城市供热产业具有自然垄断产业的基本特征,在城市公用事业逐步放松政府规制引入竞争的过程中,供热价格存在的问题日益凸现出来。本文从供热产业价格的现状分析入手,在阐明供热价格规制改革目的的基础上,对供热价格的规制改革进行了深入的研究,提出了通过激励性成本定价机制来形成供热零售价格和采用服务成本规制来制定供热管网接入价格的基本思路。

关键词：供热产业价格规制改革

利用微波-热效应进行限制性内切核酸酶反应的可行性验证

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中国生物化学与分子生物学报 2012年第4期28卷 380-384页

作者：穆慧敏姜华王艳丽孙国昌浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所杭州310021 南京农业大学植物保护学院南京210095

限制性内切酶催化的酶解反应是分子生物学实验中的常用技术.鉴于酶切反应时间长,有人提出采用微波释放的热效应催化限制性内切酶解反应,以期缩短酶解时间.但微波是否能代替传统酶切反应还需验证.本研究设计了一系列的酶切试验,验证微波... 详细信息

限制性内切酶催化的酶解反应是分子生物学实验中的常用技术.鉴于酶切反应时间长,有人提出采用微波释放的热效应催化限制性内切酶解反应,以期缩短酶解时间.但微波是否能代替传统酶切反应还需验证.本研究设计了一系列的酶切试验,验证微波酶切是否有效.结果表明:短时间(2 min)微波炉高火处理未导致DNA降解及内切酶失活.对于质粒的单酶切和部分双酶切,短时间(2 min)微波炉处理可替代水浴加热完成酶解反应.对于部分双酶切体系,微波炉处理酶切不完全,不能替代温水浴.使用微波酶解需严格控制时间,切勿时间过长.

关键词：酶切微波炉微波

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药剂处理种子预防水稻恶苗病效果初探

中国植保导刊 2021年第12期41卷 63-64页

作者：穆慧敏王爱珺陈俸卓富彦吉林省吉林市昌邑区农业技术推广中心吉林吉林132000 全国农业技术推广服务中心北京100125

为明确不同药剂处理种子预防水稻恶苗病的效果,开展了田间试验,调查不同处理区防效和产量。结果表明,24.1%肟菌·异噻胺种子处理悬浮剂和35 g/L咯菌·精甲霜悬浮种衣剂对水稻恶苗病的预防效果明显,24.1%肟菌·异噻胺种子处理悬浮剂15 mL... 详细信息

为明确不同药剂处理种子预防水稻恶苗病的效果,开展了田间试验,调查不同处理区防效和产量。结果表明,24.1%肟菌·异噻胺种子处理悬浮剂和35 g/L咯菌·精甲霜悬浮种衣剂对水稻恶苗病的预防效果明显,24.1%肟菌·异噻胺种子处理悬浮剂15 mL/kg干种包衣处理防效最高,达到88.83%,相应处理区的产量也最高。

关键词：水稻恶苗病杀菌剂种子处理防效

利用微水试验方法研究井-含水层水力参数及其与地震的对应关系

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地震地质 2023年第3期45卷 638-651页

作者：吕芳穆慧敏李艳郭文峰姚林鹏宫静芝山西省地震局太原030021 山西省地震局运城地震监测中心站运城044400 山西省地震局太原地震监测中心站太原030025 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站太原030025

准确及时地获取井-含水层系统的水力参数,是当前地震地下水异常识别、异常核实分析面临的关键技术问题。文中基于山西地区8口地下流体观测井,利用微水试验方法估算了各井孔的观测含水层导水系数,对比分析了各井-含水层导水系数及其对井... 详细信息

准确及时地获取井-含水层系统的水力参数,是当前地震地下水异常识别、异常核实分析面临的关键技术问题。文中基于山西地区8口地下流体观测井,利用微水试验方法估算了各井孔的观测含水层导水系数,对比分析了各井-含水层导水系数及其对井水位同震响应的影响,得到以下认识:1)导水系数大的井孔,同震响应多为震荡型;2)利用微水试验方法可动态获取井-含水层水力参数,捕捉含水层介质状态的细微变化,更准确地解释井水位动态变化;3)水位秒采样观测仪器的普及使用,使得利用微水试验方法测定地下流体含水层介质参数时更为方便实用。

关键词：流体观测井微水试验井-含水层系统导水系数同震响应

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浅谈建筑工程施工中存在的问题及控制措施

内蒙古科技与经济 2008年第17期 109-110页

作者：穆慧敏哈尔滨体育学院黑龙江哈尔滨150008

文章阐述了目前建筑工程施工中存在的问题,对产生问题的原因进行了分析,并提出了相应的防治措施。

关键词：工程施工影响因素质量控制建筑工程

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谁创造了你的辉煌(诗歌三等奖)

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古巴假霜霉菌在黄瓜中流行规律的研究(Ⅱ)——孢子萌发、传播、施肥影响、高温闷棚

燕郊开发区建区15周年庆典新闻发布会

作者：穆慧敏

＜正＞～～

关键词：

来源： cnki会议评论

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东北林业大学学报 2010年第6期38卷 109-110,120页

作者：段显德穆慧敏梁春贺杨信东吉林农业大学长春130118

采用病害流行学常规方法研究古巴假霜霉菌(Pseudoperonospora cubensis)在黄瓜中流行规律的孢子萌发、传播、施肥影响、高温闷棚。结果表明:不同批次的游动孢子囊萌发情况不同。黄瓜霜霉病菌的近程传播未表现出明显的梯度。施钾肥可以... 详细信息

采用病害流行学常规方法研究古巴假霜霉菌(Pseudoperonospora cubensis)在黄瓜中流行规律的孢子萌发、传播、施肥影响、高温闷棚。结果表明:不同批次的游动孢子囊萌发情况不同。黄瓜霜霉病菌的近程传播未表现出明显的梯度。施钾肥可以降低病菌的产孢量,施氮、磷肥不降低病菌的产孢量。45℃处理10min,黄瓜植株的有病部分3d后变干枯,无病部分存活且植株抗病力明显提高。黄瓜霜霉病菌接种黄瓜苗引起发病、接种甜瓜苗未见发病。甜瓜霜霉病菌接种甜瓜苗引起发病、接种黄瓜苗未见发病。

关键词：黄瓜古巴假霜霉菌流行近程传播病斑扩展霜霉病

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研究稻瘟病菌群体遗传多态性的分子标记方法

中国水稻科学 2013年第5期27卷 545-552页

作者：穆慧敏姜华王艳丽孙国昌浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所杭州310021 南京农业大学植物保护学院南京210095

稻瘟病菌的遗传结构经常发生改变,导致田间稻瘟病菌群体具有多态性,严重阻碍了抗病品种在稻瘟病防治上的应用。实时监测和研究稻瘟病菌的遗传变异,了解田间稻瘟病菌群体遗传结构的多样性及其动态对于防治该病具有重大意义。目前,研究稻... 详细信息

稻瘟病菌的遗传结构经常发生改变,导致田间稻瘟病菌群体具有多态性,严重阻碍了抗病品种在稻瘟病防治上的应用。实时监测和研究稻瘟病菌的遗传变异,了解田间稻瘟病菌群体遗传结构的多样性及其动态对于防治该病具有重大意义。目前,研究稻瘟病菌遗传多样性的常用方法为分子标记技术,主要包括限制性片段长度多态性(RFLP)方法、随机扩增多态性DNA(RAPD)技术、特异性扩增片段(SCAR)标记、简单重复序列(SSR)标记、rep-PCR技术、扩增片段长度多态性(AFLP)、反转录转座子-微卫星扩增多态性(REMAP)。本文就以上这些分子标记方法的实现、优缺点及差异进行了综述,同时也对这些方法在稻瘟病菌遗传多样性方面的研究进行了回顾。

关键词：稻瘟菌遗传结构多态性分子标记