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关于惰性含氟温室气体转化与利用的研究进展

有机化学 2024年第6期44卷 1831-1852页

作者：邹震雷李和寅黄梦君沈胤朴刘继阳王之兆张为钢王毅潘毅铜陵学院电气工程学院光电子应用安徽省工程技术研究中心仿生能源实验室安徽铜陵244000 南京大学化学化工学院配位化学国家重点实验室江苏省先进有机材料重点实验室南京210033

过去的几十年里, 含氟气体因其特殊理化性质, 在人类社会中的应用几乎随处可见, 为人们的生产生活提供了诸多便利的同时, 正悄无声息地引起一系列环境危机. 长期研究表明含氟气体所造成的温室效应远高于其他温室气体, 人们不得不对含氟... 详细信息

过去的几十年里, 含氟气体因其特殊理化性质, 在人类社会中的应用几乎随处可见, 为人们的生产生活提供了诸多便利的同时, 正悄无声息地引起一系列环境危机. 长期研究表明含氟气体所造成的温室效应远高于其他温室气体, 人们不得不对含氟气体的使用进行重新评估. 为有效实现含氟气体的经济效益最大化及降低环境污染, 科学家们正努力开发含氟温室气体转化利用的新方法. 综述了近20年国内外化学家针对氟利昂、硫酰氟、三氟化氮和六氟化硫等惰性含氟温室气体转化与利用的最新研究成果.

关键词：惰性含氟温室气体氟利昂硫酰氟三氟化氮六氟化硫

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贵州青岩中三叠世安尼期琥珀及其意义

地球科学 2024年第4期49卷 1515-1523页

作者：田垚铠楚道亮曹怡然 Jacopo Dal Corso Guido Roghi 宋海军田力刘传远贺箫缪雪张世岩舒文超童金南中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室地球科学学院湖北武汉430074 国家研究委员会地球科学与地质资源研究所意大利帕多瓦351313 贵州地质博物馆贵州贵阳550081

中-晚三叠世是现代型生态系统构建的关键时期,系统研究该时期生物与环境的协同演变过程对揭示生物复苏机制和生态系统重建规律具有重要意义.琥珀是探讨中-晚三叠世植物演化和古气候演变的重要载体.对青岩剖面雷打坡段的琥珀和伴生的植... 详细信息

中-晚三叠世是现代型生态系统构建的关键时期,系统研究该时期生物与环境的协同演变过程对揭示生物复苏机制和生态系统重建规律具有重要意义.琥珀是探讨中-晚三叠世植物演化和古气候演变的重要载体.对青岩剖面雷打坡段的琥珀和伴生的植物化石开展研究,并将全球的中-晚三叠世琥珀的分布与湿润事件进行对比分析.结果发现青岩琥珀是由松柏类植物伏脂杉生产,琥珀的出现与松柏类植物的辐射演化有关.菊石生物地层表明含有琥珀的地层属于中三叠世安尼期Pelsonian亚期.认为琥珀的产出与湿润事件具有对应性,说明湿润事件可能是中-晚三叠世琥珀频繁出现的重要原因.

关键词：中三叠世安尼期琥珀湿润事件贵州青岩地层学

基于布里渊动态光栅的高灵敏度保偏光纤多参量同时解调

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光子学报 2024年第9期53卷 51-60页

作者：赵丽娟黄梓朦徐志钮华北电力大学大学电气与电子工程学院保定071003 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室保定071003 华北电力大学保定市光纤传感与光通信技术重点实验室保定071003

为了实现基于保偏光纤在布里渊动态光栅的温度、快轴压力和慢轴压力同时解调,并克服传统压力传感灵敏度不足的缺点,提出了一种边孔型高灵敏度光子晶体光纤。利用有限元方法,研究了温度、快轴压力和慢轴压力与双折射频移、布里渊频移和... 详细信息

为了实现基于保偏光纤在布里渊动态光栅的温度、快轴压力和慢轴压力同时解调,并克服传统压力传感灵敏度不足的缺点,提出了一种边孔型高灵敏度光子晶体光纤。利用有限元方法,研究了温度、快轴压力和慢轴压力与双折射频移、布里渊频移和布里渊线宽之间的关系,据此可实现多参量的同时解调。结果表明,该光子晶体光纤可以实现三参量的同时解调,且解调误差在1 MPa和1℃以内。快轴压力、慢轴压力和温度的误差均值分别为0.21 MPa、0.31 MPa和0.30℃,误差的标准差分别为0.15 MPa、0.21 MPa和0.21℃。在施加0~30 MPa的横向压力和0~100℃的温度时,该光子晶体光纤快轴方向上的压力灵敏度为-1.961 GHz/MPa,光纤慢轴方向上的压力灵敏度为1.356 GHz/MPa,其温度灵敏度为0.105MHz/℃。相较于目前最优结构的光子晶体光纤压力灵敏度提升了-957MHz/MPa。该传感器及解调方法适用于土木结构和大型机械在建造和使用过程中监测其内部所受温度和不同方向压力的变化。

关键词：光纤传感布里渊动态光栅有限元法光子晶体光纤同时解调

二氟甲基溴代腙与β-(N,N-二甲氨基)烯酮/丙烯酸酯/丙烯酰胺的[3+2]环化反应研究

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有机化学 2024年第4期44卷 1226-1239页

作者：李晓勇黄丹凤周玉秀刘小康王克虎王君娇胡雨来西北师范大学化学化工学院兰州730070

报道了在碱存在下,由二氟甲基溴代腙原位生成的二氟甲基腈亚胺与β-(N,N-二甲氨基)烯酮/丙烯酸酯/丙烯酰胺的[3+2]环化反应.该反应首先产生了一个吡唑啉中间体,然后从该中间体上自发消除一分子二甲胺,最后以中等至良好的产率得到了一系... 详细信息

报道了在碱存在下,由二氟甲基溴代腙原位生成的二氟甲基腈亚胺与β-(N,N-二甲氨基)烯酮/丙烯酸酯/丙烯酰胺的[3+2]环化反应.该反应首先产生了一个吡唑啉中间体,然后从该中间体上自发消除一分子二甲胺,最后以中等至良好的产率得到了一系列3,4-二取代-3-二氟甲基吡唑类化合物.该反应具有高度的区域选择性:即它是由1,3-偶极体的最低空轨道和富电子烯烃的最高占有轨道相互作用的反电子需求的环加成反应.该方法拓展了二氟甲基腈亚胺参与的[3+2]环化反应的类型,提供了一种简单、高效地合成3,4-二取代-3-二氟甲基吡唑类化合物的新方法.

关键词： 3-二氟甲基吡唑二氟甲基溴代腙 [3+2]环化区域选择性

不锈钢纤维增强镁基仿生复合材料制备与力学性能

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金属学报 2024年第6期60卷 760-769页

作者：谢丽文张立龙刘艳艳张明阳王绍钢焦大刘增乾张哲峰中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 中国科学技术大学纳米科学技术学院苏州215123 沈阳铸造研究所有限公司高端装备轻合金铸造技术国家重点实验室沈阳110022 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心沈阳110016

天然鱼鳞由于具有独特的组织结构而表现出优异的力学性能,可为金属材料的组织结构优化设计提供有益启示。本工作利用Mg熔体浸渗不锈钢纤维编织骨架的方法,制备了具有类似天然鱼鳞的正交层合板和双螺旋层合板结构的镁基仿生复合材料,并... 详细信息

天然鱼鳞由于具有独特的组织结构而表现出优异的力学性能,可为金属材料的组织结构优化设计提供有益启示。本工作利用Mg熔体浸渗不锈钢纤维编织骨架的方法,制备了具有类似天然鱼鳞的正交层合板和双螺旋层合板结构的镁基仿生复合材料,并选用二维平面随机取向结构作为对比,表征了复合材料的相组成、微观结构以及在室温与200℃条件下的力学性能,揭示了其微观结构与力学性能之间的关系。结果表明,镁基复合材料中不锈钢纤维能够起到显著的强化作用,并且其力学性能与微观结构密切相关。与二维平面随机取向结构相比,类鱼鳞仿生结构表现出更高的拉伸强度和塑性,并且能够通过不锈钢纤维从Mg基体中拔出促进变形和消耗能量。特别是,类鱼鳞双螺旋层合板结构在室温条件下塑性更高,而在高温条件下强度更高,其不同取向的纤维之间能够协调变形,诱导裂纹发生偏转,并减弱变形和损伤的局域化程度。

关键词：镁基复合材料类鱼鳞结构仿生设计不锈钢纤维力学性能

主被动遥感融合辐射传输卷积神经网络水深反演方法

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光子学报 2024年第8期53卷 39-51页

作者：谢丛霜陈鹏潘德炉自然资源部第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室杭州310012

新一代的冰、云和陆地高程卫星2号ICESat-2的星载激光雷达系统能够提供参考测深数据,采用机器学习方法能够与被动光学遥感图像结合实现高效的水深估算。提出一种结合物理辐射传输信息和卷积神经网络的模型。物理辐射传输数据突显了浅水... 详细信息

新一代的冰、云和陆地高程卫星2号ICESat-2的星载激光雷达系统能够提供参考测深数据,采用机器学习方法能够与被动光学遥感图像结合实现高效的水深估算。提出一种结合物理辐射传输信息和卷积神经网络的模型。物理辐射传输数据突显了浅水区域的光谱特征,而卷积神经网络结构则很好地考虑了水深测量点像素的周边信息。实验结果表明,自适应椭圆密度分割算法相较于标准的基于固定参数的密度聚类算法能够更好地追踪水深信息。在圣克罗伊岛使用包含物理辐射传输信息的结果的平均均方根差比未使用的结果低0.1 m,平均精度提高了约10%。物理辐射传输卷积神经网络模型反演的水深结果的精确度均超过95%,误差小于1.6 m,验证了它在水深反演中的性能,具备在大规模水深反演中应用的潜力。

关键词：海底地形测量海洋测绘机器学习 ICESat-2 哨兵2号

超音速微粒轰击诱导表面纳米化对300M钢腐蚀疲劳行为的影响

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金属学报 2024年第5期60卷 627-638页

作者：熊毅栾泽伟马云飞厉勇查小琴河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471023 河南科技大学有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心洛阳471023 中航光电科技股份有限公司洛阳471003 钢铁研究总院特殊钢研究所北京100081 中国船舶重工集团第725研究所洛阳471000

300M钢因其具有超高强度和优异塑韧性,常作为起落架的首选材料。但其在“高温、高湿、高盐”的海洋服役环境下易发生腐蚀疲劳失效,而表面强化可以有效提高其抗腐蚀疲劳性能。本工作采用超音速微粒轰击(SFPB)技术对300M超高强度钢进行表... 详细信息

300M钢因其具有超高强度和优异塑韧性,常作为起落架的首选材料。但其在“高温、高湿、高盐”的海洋服役环境下易发生腐蚀疲劳失效,而表面强化可以有效提高其抗腐蚀疲劳性能。本工作采用超音速微粒轰击(SFPB)技术对300M超高强度钢进行表面纳米化处理,系统研究了SFPB对300M钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳行为的影响规律,并对300M钢腐蚀疲劳后的表面形貌、微观组织演变和残余应力松弛进行表征。结果表明,300M钢经SFPB后表层晶粒细化至纳米级,形成梯度纳米结构的同时还存在着高幅值残余压应力。在相同的加载应力水平下,SFPB有效提高了300M钢的腐蚀疲劳寿命。腐蚀疲劳后300M钢表层晶粒尺寸仍处于纳米量级,加载应力水平的增加使次表层位错密度显著增加的同时形变孪晶数量增多。在腐蚀疲劳过程中,300M钢表层由于SFPB诱导产生的残余压应力发生不同程度的松弛现象,残余应力松弛程度随着加载应力水平的增加而明显增加。

关键词：超音速微粒轰击 300M钢表面纳米化腐蚀疲劳微观组织残余应力松弛

密度泛函理论软件ABACUS进展及其与深度学习算法的融合及应用

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金属学报 2024年第10期60卷 1405-1417页

作者：陈默涵北京大学工学院应用物理与技术研究中心、高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 北京科学智能研究院北京100080

基于量子力学基本原理的密度泛函理论(DFT)可以有效预测材料性质,如今它在物理、化学、材料、生物等领域的研究工作中已得到广泛应用。随着对材料领域的深入研究,进一步提升DFT的精度和效率已成为迫切需求,但精度和效率往往不可兼得。... 详细信息

基于量子力学基本原理的密度泛函理论(DFT)可以有效预测材料性质,如今它在物理、化学、材料、生物等领域的研究工作中已得到广泛应用。随着对材料领域的深入研究,进一步提升DFT的精度和效率已成为迫切需求,但精度和效率往往不可兼得。近年来,在AI for Science理念的引领下,基于深度学习的电子结构计算方法迅速发展,有望解决电子结构计算中精度和效率不能两全的困境。然而,只有稳定可靠的DFT软件平台才能保证深入研究和持续推动AI辅助电子结构计算方法的广泛应用,这既充满挑战又蕴含机遇。在此背景下,本文主要从物理模型、深度学习算法和软件开发3方面介绍国产开源DFT软件ABACUS(atomic-orbital based ab-initio computation at UStc,中文名原子算筹)从开发2.2版本(2022年4月发布)到发布3.7版本(2024年7月发布)期间的进展及其与深度学习算法的融合和应用。

关键词： ABACUS 密度泛函理论开源软件深度学习计算材料科学

基于指示剂置换法的大环荧光传感平台的构建及应用研究进展

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有机化学 2024年第4期44卷 1151-1159页

作者：谌泽亚李诗瑶杨留攀王力立姚欢南华大学药学院湖南衡阳421001

超分子荧光传感器可以解决与环境及人类健康相关的检测和成像问题.指示剂置换法(IDA)是一种能够将分子识别所引起的化学变化转化为易于观察的荧光信号的超分子荧光传感方法,为分析物的检测提供了独特且创新的传感策略.近年来,由于其灵... 详细信息

超分子荧光传感器可以解决与环境及人类健康相关的检测和成像问题.指示剂置换法(IDA)是一种能够将分子识别所引起的化学变化转化为易于观察的荧光信号的超分子荧光传感方法,为分析物的检测提供了独特且创新的传感策略.近年来,由于其灵敏度高、可调节、实时和无需复杂合成的优点,基于非共价结合的IDA得到了快速的发展.为了满足IDA发展的多样化需求,超分子科学家们引入了各种超分子大环主体,如杯[n]芳烃、葫芦[n]脲及柱[n]芳烃等.根据大环进行分类,对近些年该领域的研究进展进行简要综述,重点关注在生化传感方面的应用,为今后基于IDA的新型荧光生化传感平台的构建及应用提供参考.

关键词：指示剂置换法超分子化学主-客体相互作用大环主体