科研成果

 大气二次有机气溶胶是PM2.5 的主要组分,  具有重要的环境和气候效应.  在其主要生成途径中,  气溶胶液态水中的液相生成是当前大气化学研究领域的前沿科学问题之一.  液相二次有机气溶胶(aqueous secondary organic aerosol, aqSOA) 前体物通过摄取进入湿气溶胶后,  参与气溶胶内部的液相反应,  生成有机硫、 有机氮等aqSOA.  本文对aqSOA 前体物的摄取过程、 生成的化学机制以及当前主要的研究手段进行详细总结,  并对该领域未来研究进行展望. aqSOA 前体物的摄取受到相对湿度、 气溶胶水溶性等因素的影响,  从而影响其进入气溶胶的后续反应.aqSOA 生成的化学机制可分为自由基反应和非自由基反应,  其中,  自由基反应以OH 自由基液相化学为主;  非自由基反应则多为羰基化合物的液相反应.  近年来,  先进的离线和在线质谱技术的发展推动了对实际环境大气中aq-SOA 生成机制的认识,  并从分子层面识别出aqSOA 产物,  但aqSOA 生成的大气化学过程仍未明晰.  未来研究中,  开发新的分析技术,  扩充aqSOA 反应动力学数据库,  进一步完善模型模拟,  为aqSOA 生成研究提供新思路.

近十年来,以MOOC、翻转课堂为代表的在线教育创新形式席卷全球,对世界各地的高校都产生了重要影响。在2020年新冠疫情期间,在线教育更是引起了社会各界的广泛关注,高校纷纷利用现有资源与平台开展在线教育。文章基于文献调研、案例分析方法,首先对国内外高校在线教育的发展脉络进行了详细梳理,然后探讨了目前在线教育在高校内外的学历项目、微学位项目、混合式学位项目中的创新与发展现状,并探讨了在线教育与高校运营模式的兼容性及其破坏性创新价值,最后指出高校在线教育在教育服务体系创新、人才培养体系改革、教育资源结构化发展三方面所面临的机遇和挑战。 

降低班级规模是政府近年来提升学前教育结构性质量的政策工具之一。本文基于2017～2018年我国华北某县学前教育质量追踪调查数据,采用多水平增值模型系统考察了在当前学前教育结构性质量普遍提升的背景下县域内幼儿园班级规模效应。研究发现,班级规模对小班儿童升入中班后的发展水平影响不显著,但对中班就读"小额班"的儿童进入大班后的表现有显著负向影响;班级规模对不同儿童群体成绩增值的影响具有较高异质性,并非所有儿童都能在班级规模缩减中获益。经过一系列稳健性检验后,上述结果依然稳健。本文结论表明,降低班级规模虽然可以改善幼儿园结构性质量,但尚未对儿童发展产生显著的积极影响。

<正>1社会技术视角:CS与IS的联合张鹏翼:Marzullo教授,您好!感谢您抽时间接受我的访谈。据我了解,您的学术背景是计算机科学,现在作为马里兰大学iSchool的院长,您如何看待计算机科学(CS)与信息科学(IS)二者之间的关系?计算机科学对信息科学的影响更大吗?信息科学对计算机科学是否产生了什么影响呢?Prof.Marzullo:诚然,计算机科学院系的数量确实远多于iSchools院系的数量。不过,如果我们关注非常有影响力的团队,例如佐治亚理工学院、康奈尔

微纳流控技术广泛应用于食品安全检测,药物筛选,新材料合成和生物工程等领域。液滴微流控技术是微纳流控技术的重要分支。与连续流技术相比,液滴微流控技术具有许多无与伦比的优势,例如液滴体积小、响应速度快、尺寸可控性高和成本低。目前关于微通道内液滴的生成机理和电动离子富集的研究缺乏全面性定量的、系统的、普适的研究工作。根据微纳流控芯片的模块化、智能化、集成化、自动化和微型化等显著优势,本文开展了微流控中微液滴生成及其操控机理的研究和样品前处理的纳米电动离子富集的基础研究。本文的具体研究内容如下:（1）通过建立T形微通道和带有台阶结构T形微通道中微液滴生成的数值模型,系统地研究了微液滴的生成以及具有不同控制参数对微液滴尺寸的影响。当流量比和界面张力增加时,有效直径增加。当连续相粘度和接触角增加时,有效直径降低。有效直径随着Ca的增加而减小,并且生成频率随着Ca的增加而增加。当台阶结构位于中间时,生成的液滴直径最小,频率最快。（2）通过建立流动聚焦形微通道中微液滴生成的数值模型,研究了影响液滴形成尺寸和频率的关键因素。液滴的生成主要是连续相对分散相具有流动聚焦作用。当流量比和界面张力增加时,液滴尺寸增加并且频率降低。当连续相粘度增加时,液滴的尺寸减小并且频率升高。（3）通过建立双T形微通道中微液滴生成的数值模型,基于水平集方法研究了液滴的生成过程及多个关键因素对液滴尺寸的影响。当流量比和界面张力增加时,有效液滴直径增加。当连续相粘度和接触角增加时,有效液滴直径降低。在合并型液滴生成过程中,两相交界处特定位置的压力波动周期与液滴生成周期相同。当连续流动速率和粘度增加时,压力的峰值和谷值增加,并且压力循环时间减少。当界面张力增加时,峰值和周期增加,而谷值减小。在合并型液滴生成过程中,微通道的几何结构对微液滴尺寸的影响存在临界值。在临界值时生成的液滴直径最小并且频率最快。（4）基于离子浓差极化效应,研究了高粘度流体的纳米电动离子富集以及纳米通道的宽度和壁面结构对离子富集的影响。离子富集归因于施加电压提供的电泳效果与表面电荷产生的排斥力之间的平衡。方波型壁面结构的纳米通道产生的峰值浓度最高。方环型纳米通道产生的富集倍率最高。（5）通过建立纳米通道具有分形壁面结构的微纳富集器的数值模型,研究了分形参数对离子富集的影响。在纳米通道具有Cantor分形壁面结构的微纳富集器中,减小初始长度L0、增大初始高度h0、增加分形次数n以及使用非交错结构可以提高离子富集浓度和峰值电压。在纳米通道具有Koch分形表面结构的微纳富集器中,增加单位长度L、增加分形次数n、增加分形角度?以及采用非交错结构可显著提高富集倍率。通过研究微流控中不同微通道中微液滴的生成及其操控机理,揭示其中的流动机理和操控规律,为满足微液滴的不同要求生成和精准操控提供理论基础;通过对纳米电动离子富集的研究,解决了超低浓度样本前处理与痕量检测困难的问题。研究结果对微流控液滴装置设计的优化创新、超低浓度分子检测设备的设计具有重要指导意义。

利用气相色谱-质谱仪/火焰离子检测器（Online-GC-MS/FID）对2017年冬季山东德州大气中99种挥发性有机物（VOCs）进行连续测量，研究了VOCs浓度和组分特征、日变化趋势、来源及其对臭氧(O3)、二次有机气溶胶（SOA）生成的贡献。结果表明，德州大气VOCs平均体积分数为（47.74±33.11）×10-9，烷烃占比最大，为40.66%。总VOCs及其组分表现出早晚体积分数高、中午体积分数低的日变化规律。德州大气中丙烷、丙烯、苯及甲苯和二氯甲烷分别受到液化石油气挥发、生物质燃烧、机动车排放和溶剂使用等人为源的影响。反向轨迹模型分析发现，北方内陆气团对德州VOCs体积分数具有一定贡献。烷烃、烯烃、芳香烃的臭氧生成潜势分别为（34.87±33.60）、（120.48±118.76）和（59.77±94.14）μg/m3，乙烯、丙烯、甲苯和间/对二甲苯的贡献较大。芳香烃氧化主导了SOA生成，其贡献率为93.7%，甲苯、间/对二甲苯、苯对SOA生成的贡献最大。为解决大气复合污染问题、实现臭氧和PM2.5协同控制，德州应重点控制甲苯、间/对二甲苯等芳香烃的排放。