Foam Structures with a Negative Poisson's Ratio

A novel foam structure is presented, which exhibits a negative Poisson's ratio. Such a material expands laterally when stretched, in contrast to ordinary materials.     

Elasticity of agr-Cristobalite: A Silicon Dioxide with a Negative Poisson's Ratio

Laser Brillouin spectroscopy was used to determine the adiabatic single-crystal elastic stiffness coefficients of silicon dioxide (SiO(2)) in the alpha-cristobalite structure. This SiO(2) polymorph, unlike other silicas and silicates, exhibits a negative Poisson's ratio; alpha-cristobalite contracts laterally when compressed and expands laterally when stretched. Tensorial analysis of the elastic coefficients shows that Poisson's ratio reaches a maximum value of -0.5 in some directions, whereas averaged values for the single-phased aggregate yield a Poisson's ratio of -0.16.     

平面和空间问题地基承载力理论公式的泊松比效应

结合弹性理论平面问题中均布条形荷载和空间问题中均布轴对称荷载作用下附加应力解，建立了计入不同泊松比值的地基承载力理论计算公式。利用数值结果讨论了平面和空间问题地基承载力公司的泊松比效应及涉及参数的工程意义。     

碳纳米管吸附特性的分子模拟研究简

碳纳米管是一种重要的一维纳米材料,具有许多独特的力学、电学和化学性质。碳纳米管的吸附特性一直是碳纳米管领域研究的一个热点。碳纳米管特性的分子模拟研究主要有2种方法,一种是密度泛函理论方法,另一种是分子动力学模拟方法。该研究对碳纳米管的结构特征进行了介绍,重点对碳纳米管吸附特性的密度泛函理论研究和分子动力学模拟研究进展进行了综述,同时简要介绍了密度泛函理论和分子动力学模拟这2种分子模拟,展望了分子模拟研究方法在碳纳米管吸附特性研究方面的发展方向。     

甲烷在石墨烯与活性炭上的吸附平衡

为研制ANG新型碳基吸附剂,分别选用比表面积为2074m2·g-1的椰壳活性炭SAC-02和345m2·g-1的石墨烯,在温度区间263～313K、压力范围0～6MPa,依据容积法的原理测试了甲烷在其上的吸附平衡数据,并由吸附等温线和等量吸附热的比较,分析了甲烷在两吸附剂上吸附平衡．结果表明：甲烷在活性炭上的过剩吸附等温线为典型的I型,而石墨烯上在压力2MPa以下为I型,2—6MPa之间吸附量与压力接近线性关系．在273K和6MPa时,甲烷在石墨烯上吸附量为4．6mmol·g-1,活性炭的吸附量为11．2mmol·g-1;甲烷在石墨烯和活性炭上的等量吸附热分别为14．32kJ·mol-1～20．66kJ·mol-1和13．99kJ·mol-1-17．57kJ·tool-1,石墨烯表面对甲烷分子作用能强．     

多壁碳纳米管对五氯苯酚的电催化还原动力学研究

化学气相沉积法在石墨基体上制备多壁碳纳米管,作用电极,应用于电催化还原处理水中典型难降解多氯代有机物-五氯苯酚。考察了多壁碳纳米管对五氯苯酚的电催化还原特性和动力学。结果表明,电催化还原处理五氯苯酚主要受温度,电解质,催化剂,偏压的影响。动力学研究表明,电催化还原处理五氯苯酚反应是准一级反应。反应速率常数受温度(T),阴极电解质浓度(M),催化剂含量(Q),阳极电解质浓度(M′),偏压(E)的影响。动力学方程为:C=C0exp(0.01658T0.351M0.263Q0.370M′0.436E0.775t)。     

单壁碳纳米管包层平面光波导分析

对单壁碳纳米管包层平面光波导TE模的模式特性进行了分析,研究波导结构对单壁碳纳米管包层平面波导模场的影响,讨论了波导的有效折射率、光强分布同波导介质层厚度和折射率之间的关系。结果表明,在碳纳米管包层厚度为1μm,波导区厚度在2μm,波导有效折射率为1.61时,碳纳米管包层内光强较大,有利于碳纳米管的非线性饱和吸收。研究结果为基于单壁碳纳米管可饱和吸收体的超短脉冲波导激光器的设计提供了理论指导。     

碳纳米管的化学镀银及SEM研究

通过对碳纳米管进行金属包覆,制备一维纳米复合材料,利用化学镀方法在碳纳米管表面得到完整均匀的银镀层。研究表明,镀层质量与表面处理,反应速率和反应时间密切相关。     

Pt颗粒/碳纳米管电极对L-半胱氨酸的电化学催化检测

以电化学沉积法将Pt纳米颗粒沉积在碳纳米管(CNTs)上,并用扫描电镜(SEM)和能量色散X射线谱(EDS)对Pt/CNTs进行了表征.循环伏安图表明Pt/CNTs电极对L-半胱氨酸的电催化效果比石墨、Pt/石墨要好.同时,计时电流曲线表明Pt/CNTs电极对L-半胱氨酸在0.5~100.0μmol.L-1范围内有线性响应,其检测限为0.3μmol.L-1.     

Negative Poisson's ratios for extreme states of matter

Negative Poisson's ratios are predicted for body-centered-cubic phases that likely exist in white dwarf cores and neutron star outer crusts, as well as those found for vacuumlike ion crystals, plasma dust crystals, and colloidal crystals (including certain virus crystals). The existence of this counterintuitive property, which means that a material laterally expands when stretched, is experimentally demonstrated for very low density crystals of trapped ions. At very high densities, the large predicted negative and positive Poisson's ratios might be important for understanding the asteroseismology of neutron stars and white dwarfs and the effect of stellar stresses on nuclear reaction rates. Giant Poisson's ratios are both predicted and observed for highly strained coulombic photonic crystals, suggesting possible applications of large, tunable Poisson's ratios for photonic crystal devices.     

氧化亚铜内嵌碳纳米管复合球的合成及光催化性能研究

采用溶液法原位制备了氧化亚铜内嵌碳纳米管(Cu2O/MWNTs)复合球. 通过扫描电子显微镜（SEM）, 透射电子显微镜(TEM), 紫外光度分析仪对复合球进行了形貌分析和性能检测.结果表明:碳纳米管均匀嵌镶在Cu2O球内部; 比较了Cu2O和氧化亚铜内嵌碳纳米管(Cu2O/MWNTs)复合球对对硝基苯酚的光催化效果, Cu2O复合球对对硝基苯酚溶液的光催化降解率高出氧化亚铜10%左右.     

多壁碳纳米管离子液体[BMIM]PF_6修饰碳糊电极的制备与表征

将多壁碳纳米管(MWCNTs)、石墨粉和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐相混合制备了新型的碳纳米管离子液体修饰碳糊电极(CNILE),优化了制备的条件,当石墨粉和MWCNTs的比例为10∶1时电极的响应电流最大,采用扫描电子显微镜对电极的表面形貌进行了表征,结果表明MWCNTs已被均匀混合在电极之中。采用循环伏安法考察了峰电流与扫速(υ)的关系,结果表明铁氰化钾在该电极上的电化学行为表现为扩散控制过程,计算了电极的有效面积为0.3439cm2。CNILE对抗坏血酸的直接电化学氧化表现出较好的电催化行为。     

pH对土壤微生物C/P比的影响

【目的】了解pH对土壤微生物量的影响,揭示磷素转化机理及提高磷素利用率的生物调控措施。【方法】以英国洛桑研究所长期定位试验pH梯度土壤为研究对象,研究不同pH下,耕地土壤微生物碳磷比（C/P）及磷素有效性的差异。【结果】微生物C/P比与土壤pH、全碳、无机磷含量以及磷素回收率之间具有一定的相关性。磷素回收率和微生物C/P比随pH的增加而增加,土壤全碳、全磷、C/N和微生物量磷则随pH的增加而减少。土壤呼吸强度随培养时间延长呈线性增加。微生物量碳和ATP呈现出明显的正相关,相关系数高达0.912（n=16）。【结论】pH对于磷素的利用起着重要的作用。微生物C/P比可以作为土壤磷素利用的一个重要指示指标,微生物量C/P比的大小反映土壤微生物对土壤磷有效性的调节作用。     

外源碳磷的加入对农田土壤微生物碳磷比及磷素有效性的影响

设置室内培养试验,在较低养分和碳素质量分数的农田土壤中,通过加入外源的高、中、低质量分数的无机磷和碳源黑麦草基质的方式,研究不同梯度的磷素质量分数和不同培养时间序列的土壤微生物磷、微生物碳磷比的变化规律以及磷素利用的有效性。结果表明,低养分条件下外源无机磷的加入对土壤微生物碳的影响不大,黑麦草的加入引起微生物碳的巨大变化,即碳素的多少对于微生物碳的变化起着重要作用。低碳条件下,无机磷的加入对微生物磷的影响不大,而加入黑麦草后较高碳素质量分数下,微生物磷出现巨大变化,说明碳源多少对于微生物磷起着重要作用。微生物磷具有较快的周转周期。微生物碳磷比波动比较大,加入外源物质以后,分别在第5天和第25天出现高峰,大多数在第10天前后出现低谷,也就是第10天前后微生物活性较大,微生物磷质量分数较高,磷素利用较为活跃。可见,速效磷与微生物磷和微生物碳磷比具有很好的相关性,分别呈对数函数和二项式函数关系。     

纳米碳管在电解法处理含铜废水中的应用研究

为了解决含铜工业废水对环境、土壤及生物的危害,以镀有纳米碳管的钢板为阴极,对含铜废液进行了电解研究.测定了不同影响因素下(电解时间及电流等)重金属铜的去除率,并分析了含纳米碳管阴极电解法去除Cu2+的机理.结果表明,在其他条件相同的条件下,随着时间和电流的增加,去除率逐渐上升.而且随钢板上纳米碳管的数量升高,去除率明显升高.在试验最佳情况下,含有纳米碳管的阴极钢板比没有含有纳米碳管的阴极钢板去除率高40%左右.     

土壤有机碳对土地利用方式变化的响应

以重庆市北碚区5种土地利用方式为研究对象,研究了土壤剖面有机碳和有机碳密度对土地利用方式变化的响应.结果表明:(1)土壤有机碳平均含量的多少顺序表现为水田变菜地,旱地变菜地,水田变果园,水田变旱地,旱地变果园;(2)水田变旱地、旱地变为果园后有机碳含量呈降低趋势,而旱地变为菜地后有机碳含量呈增加的趋势;(3)表层(020cm)土壤有机碳密度大小顺序表现为旱地变菜地,水田变菜地,水田变果园,旱地变果园,水田变旱地;而2060cm厚度土壤有机碳密度表现为变化前为水田的土壤有机碳密度大于变化前为旱地的土壤有机碳密度.     

Detecting Climate Change due to Increasing Carbon Dioxide

The observed interannual variability of temperature at 60 degrees N has been investigated. The results indicate that the surface warming due to increased carbon dioxide which is predicted by three-dimensional climate models should be detectable now. It is not, possibly because the predicted warming is being delayed more than a decade by ocean thermal inertia, or because there is a compensating cooling due to other factors. Further consideration of the uncertainties in model predictions and of the likely delays introduced by ocean thermal inertia extends the range of time for the detection of warming, if it occurs, to the year 2000. The effects of increasing carbon dioxide should be looked for in several variables simultaneously in order to minimize the ambiguities that could result from unrecognized compensating cooling.     

土地利用变化对植被碳储量的影响——以安徽省芜湖县为例

土地利用/植被覆盖是影响陆地上植被碳循环重要因子之一.该研究采用2000、2005、2010年3期的遥感影像,综合运用GIS和RS技术提取芜湖县2000 ～2010年土地利用变化数据,再根据前人对植被净初级生产力的研究成果,估算芜湖县土地利用变化对植被碳储量的影响.结果表明:在2000～2005年期间,约33.60 km2耕地与19.50 km2林地转化为草地、水域和建设用地,使得芜湖县植被碳储量约减少了9.54×103 t.2005 ～ 2010年林地及草地大面积转化为建设用地,致使植被碳储量持续下降了约9.51×103 t.该研究表明芜湖县植被碳储量减少趋势较为明显,其中林地面积变化对芜湖县植被碳储量影响最大.