高等教育领域数字化综合服务平台
云上高博会服务平台 高校科技成果转化对接服务平台 大学生创新创业服务平台 登录 | 注册
|
搜索
搜 索
  • 综合
  • 项目
  • 产品
日期筛选: 一周内 一月内 一年内 不限
揭示水合离子的微观结构和幻数效应的研究
众所周知,盐放入水中会发生溶解,溶解的离子与水分子结合在一起形成的团簇称为水合离子或离子水合物。水合离子的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。早在19世纪末,人们就意识到离子水合作用的存在并开始了系统的研究,最早的实验研究可以追溯到1900年德国著名物理化学家Walther Nernst的迁移实验(Transference experiments)。虽然经过了一百多年的努力,离子的水合壳层数、各个水合层中水分子的数目和构型、水合离子对水氢键结构的影响、决定水合离子输运性质的微观因素等诸多问题,至今仍没有定论。究其原因,关键在于缺乏原子尺度的实验表征手段,以及精准可靠的计算模拟方法。传统的谱学和衍射技术空间分辨能力较差,只能得到平均效应,无法探测局域环境的影响,实验数据的解释异常困难,甚至得出完全矛盾的结论,因此受到很大的限制。另一方面,由于水分子具有全量子化效应,且水分子与离子相互作用也非常微弱,这对理论计算也是巨大的挑战。图2 钠离子水合物的原子级分辨成像。从左至右,依次为五种离子水合物的原子结构图、扫描隧道显微镜图、原子力显微镜图和原子力成像模拟图。图像尺寸:1.5 nm ×1.5 nm。 为了突破实验上的瓶颈,研究人员基于扫描隧道显微镜发展了一套独特的离子操控技术,在氯化钠表面上可控的制备出了单个水合钠离子,水分子的数目精确可调,为高分辨成像创造了条件。在此基础上,他们利用之前发展起来的非侵扰式原子力显微镜成像技术,依靠及其微弱的高阶静电力,克服了针尖对弱键合水合离子的扰动并首次实现了原子级分辨表征,精确确定了其微观吸附构型(图2)。这也是水合离子的概念提出一百多年来,首次在实验中直接“看到”水合离子的原子级图像。 进一步,研究人员利用带电的针尖作为电极,控制单个水合离子在氯化钠表面上的定向输运,发现了一种有趣的幻数效应:包含有特定数目水分子的钠离子水合物具有异常高的扩散能力,迁移率比其他水合物要高1-2个量级,甚至远高于体相离子的迁移率(图3)。结合第一性原理计算和经典分子动力学模拟,他们发现这种幻数效应来源于离子水合物与表面晶格的对称性匹配程度,而且可以在很大一个温度范围内存在(包括室温)。此外,研究人员还发现这种幻数效应具有一定的普适性,适用于相当一部分盐离子体系。图3 钠离子水合物在NaCl表面输运的幻数效应。a,效果图:包含3个水分子的水合物具有异常强的扩散能力。 b,分子动力学模拟得到的不同离子水合物在225K-300K下1ns时间内扩散的均方位移。 水溶液中的离子输运研究长期以来都是基于连续介质模型,而忽略了离子与水相互作用以及离子水合物和界面相互作用的微观细节。该工作首次建立了离子水合物的微观结构和输运性质之间的直接关联,刷新了人们对于受限体系中离子输运的传统认识。该项研究的结果表明,可以通过改变表面晶格的对称性和周期性来控制受限环境或纳米流体中离子的输运,从而达到选择性增强或减弱某种离子输运能力的目的,这对很多相关的应用领域都具有重要的潜在意义,比如:离子电池、防腐蚀、电化学反应、海水淡化、生物离子通道等等。此外,该工作发展的实验技术也首次将水合相互作用的研究精度推向了原子层次,未来有望应用到更多更广泛的水合物体系,开辟全新的研究领域。 该工作得到了Nature三个不同领域审稿人的一致好评和欣赏(Overall, I enjoyed reading this manuscript),认为该工作“会马上引起理论和应用表面科学领域的广泛兴趣”(The results presented in this manuscript are of immediate interest to the communities dealing with theoretical and applied surface science),“为在纳米尺度控制表面上的水合离子输运提供了新的途径并可以拓展到其他水合体系”(This result may open a venue for controlling diffusion transport on nano-engineered crystal surfaces and it may be also extended to other hydration systems)。
北京大学 2021-04-11
激光驱鸟器系列产品和专利技术
北京交通大学充分发挥激光技术优势,发现并攻克了国内外现有激光驱鸟器产品存在的严重技术问题,能够开发和生产固定波长激光驱鸟器、波长调谐激光驱鸟器和超宽光谱激光驱鸟器等3大类激光驱鸟器,并且各类激光驱鸟器的激光发散角不大于17μrad,完全保证人眼和鸟眼安全。 1.已经具有生产适于水产养殖和果园种植的全天候自动运转的固定波长激光驱鸟器产品的能力。共有450nm、502nm、532nm、580nm、650nm、660nm和670nm等系列21个规格42个型号固定波长半导体激光驱鸟器和全固态激光驱鸟器,其中14个规格28个型号的激光驱鸟器,具有偏振调制或闪烁调制等功能,属于国际首创;7个规格14个型号的激光驱鸟器具有国际先进、国内领先水平。图1是全天候自动运转的532nm全固态激光驱鸟器产品样机。 2.已经具有生产适于水产养殖、果园种植、环保和电力等领域的手持式固定波长激光驱鸟器产品的能力。 3.已经具有生产适于机场的手持式固定波长激光驱鸟器产品的能力,21个规格42个型号,激光光斑外径可达到200mm,激光发散角全部不大于17μrad。 4.已攻克了适于机场的全天候自动运转固定波长激光驱鸟器产品的关键技术,此类产品共21个规格42个型号,激光光斑外径分别为150mm和200mm,激光发散角17μrad;其中具有偏振调制和闪烁调制系列的产品均属国际首创。 5.已攻克了全天候自动运转的波长调谐激光驱鸟器的关键技术,此类激光驱鸟器属于国际首创,能够驱逐各种鸟类,尤其适应于鸟类种类繁多或鸟类差异大的机场等领域,发明专利:波长调谐激光驱鸟器。
北京交通大学 2021-04-13
面向电子和激光制造的超精密高速运动平台
1.刚柔耦合运动平台:将平台设计成刚性框架和工作平台两部分,两者之间由柔性铰链连接,巧妙地结合了机械导轨直驱平台的大行程、高速度和柔性铰链无摩擦的特点,实现低成本,更高速,高精度的运动。 2.自抗扰控制算法:目前,大部分工业产品依旧使用传统的PID控制,由于刚柔耦合平台引入了柔性铰链,降低了系统的固有频率,这就限制了PID的控制带宽。因此,采用
广东工业大学 2021-01-12
各向异性钕铁硼粘结磁体的成型方法和装置
(专利号:ZL 201310137487.3) 简介:本发明公开一种各向异性钕铁硼粘结磁体的成型方法和装置,属于粘结磁体成型技术领域。本发明采用分体式模具盛装各向异性钕铁硼磁粉与环氧树脂粘结剂及固化剂的混合粉末,并置于一定磁场下取向,通过电阻加热模具和混合粉末至一定的温度后,用激光直接辐照在各向异性钕铁硼粉末上产生激光冲击直接压制粉末。本发明由于较少使用粘结剂和采用较高激光冲击波的压力压制,使粘结钕铁硼磁体的磁性性能得到了提高;在加热的同
安徽工业大学 2021-01-12
一种自行展开和收纳的移动建筑系统
包括多个基本单元,可附加二层附加单元扩展竖向空间,满足多种功能用途;各板块间轴承铰接,单元的打开和折叠由其底部在导轨上的导轮牵引完成。每套独立的建筑系统可以由多个基本单元和/或二层单元组合,车厢头部分服务单元两角固定两侧基本单元的旋转轴承,系统完全展开平面可呈一字型、十字型、三字型;建筑单元利用电力驱动在导轨上移动和旋转,以及自身板块开合,快速完成自行建房,机械可靠性高,场地要求较低,通风保温良好,组合方式灵活,有利于不同场地快速建造大型建筑或建筑群体。
东南大学 2021-04-13
一种养殖箱排污装置和养殖箱
一种养殖箱排污装置,包括排污装置本体和与排污装置本体连通的排污管,排污装置本体设置在养殖箱中,排污管伸出至养殖箱外侧;排污装置本体包括对称设置的第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁和第二侧壁之间设置有滤网、第一挡板、第二挡板和第三挡板,滤网、第一挡板、第二挡板和第三挡板由内向外依次布设,第一侧壁和第二侧壁的内表面上分别对应设置有沿竖直方向延伸的凹槽,第一挡板和第三挡板伸入至凹槽中并沿凹槽上下滑动;其中,滤网、第一挡板、第二挡板和第三挡板的高度大于养殖箱的液位高度,第一侧壁、第二侧壁、滤网、第一挡板和第三挡板的高度大于第二挡板的高度。还公开一种养殖箱。本实用新型具有使用便捷的优点。
青岛农业大学 2021-04-13
回转机械在线监测和故障诊断系统
回转机械在线监测和故障诊断系统,以化工、石化等行业的回转机械为对象,采用先进的计算机技术、光纤传输技术和独创的全息谱监测诊断方法,全面、实时、连续地实现了机械运行状态的监测和故障诊断。在线监测和诊断系统采用高性能的光纤计算机网络,传输速率高、误码率低;在线监测和诊断系统中前端监测计算机、主监测计算机和诊断分析计算机并行工作,保证监测的连续性和实时性;多任务的系统运行环境,保证了对突发事件数据和信息的捕获,实现了事故追忆功能;在线监测和诊断系统采用通用的网络协议,提高了系统的互联
西安交通大学 2021-01-12
促进灵芝酸和灵芝多糖生物合成的发酵方法
研发阶段/n本发明公开了一种促进灵芝酸或灵芝多糖生物合成的发酵方法。本发明对灵芝细胞生长阶段和产物合成阶段所需要的条件进行了考察,依据灵芝细胞生长和产物合成阶段所需环境条件的不一致性,分别考察了pH两阶段、溶氧两阶段的控制策略对灵芝酸和灵芝多糖生物合成的影响,在此基础上,结合中间补料策略,又分别考察了pH两阶段、溶氧两阶段控制策略或补料策略相互协同在一起后对灵芝酸和灵芝多糖生物合成的影响。试验结果说明,无论是分别采用pH值两阶段控制策略、溶氧浓度两阶段控制策略或是将pH两阶段控制策略、溶氧浓度两阶段
湖北工业大学 2021-01-12
煤矿与矿山企业噪声环境控制和治理(技术)
成果简介:该项目利用了振动理论、声学理论、振源识别与声源识别技术、振动与噪声监测与控制技术,可对各种类型的选煤(矿)厂、煤矿通风设备车间等场合振动噪声特性进行分析和评估,并经过声学布置与优化、减振降噪控制措施实施后,使煤矿与矿山企业噪声水平达到国家标准或优于国家标准。 项目来源:合作开发 技术领域:矿山工程、能源工程 应用范围:煤矿与矿山企业噪声环境设计及改造 技术水平:国内先进 现状及特点:建立了先进水平的设备振动噪声分析流程
北京理工大学 2021-04-14
医疗保险违规和欺诈行为的数据挖掘平台
项目简介 “医疗保险违规和欺诈行为的数据挖掘平台”属计算机软件与其他学科交叉领域, 是数据挖掘技术在医疗保险业一个典型的应用。平台具备挖掘项目的自定义,使数据挖 掘过程直接面向业务问题,降低医疗保险业内部业务人员对医疗违规欺诈行为进行监管 的技术门槛。通过将业务问题关联的数据挖掘结构、对应的算法、关联参数、结果界定 规则及评估方法进行固化配置,降低了使用者在挖掘项目构建时的难度。通过对挖掘结 果的界定规则及评估,监管及执法提供了定量依据。通过自定义展示
江苏大学 2021-04-14
首页 上一页 1 2
  • ...
  • 117 118 119
  • ...
  • 463 464 下一页 尾页
    热搜推荐:
    1
    云上高博会企业会员招募
    2
    64届高博会于2026年5月在南昌举办
    3
    征集科技创新成果
    中国高等教育学会版权所有
    北京市海淀区学院路35号世宁大厦二层 京ICP备20026207号-1