DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 实验部分 2.1. 实验试剂 所用试剂均为分析纯，实验用水均为去离子水(Million超纯水机，美国Millipore公司)。无水乙醇购买于天津市德恩化学试剂有限公司；乙二醇，六水合三氯化铁购买于天津市化学试剂一厂；氨水，硝酸铋和油酸购买于天津市科密欧化学试剂有限公司；碘化钾购买于广东省化学试剂工程技术研究开发中心。 2.2. 光催化剂的合成 2.2.1. Fe 3 O 4 的合成 称取0.500 g FeCl 3 ∙6H 2 O，3.000 g NaAC加入到30 mL乙二醇内，再加入10 mL油酸，50℃恒温水浴搅拌20 min，将溶液转移至反应釜中在200℃下反应20 h。产物冷却至室温后，用无水乙醇和去离子水洗涤多次，在80℃下干燥。 2.2.2. Fe 3 O 4 /BiOI的合成 [ 20 ] 称取1.455 g Bi(NO 3 ) 3 ∙5H 2 O和相应量的Fe 3 O 4 溶于20 mL乙二醇中，记作溶液A，将0.498 g KI溶于30 mL去离子水，记作溶液B。将溶液B缓慢逐滴滴加到溶液A中，加毕，调节pH至11，搅拌10 min后转移至反应釜中，在140℃下反应24 h。产物冷却至室温后，用无水乙醇和去离子水洗涤多次，80℃下烘干。 2.3. Fe 3 O 4 /BiOI光催化剂的表征 采用Fe 3 O 4 /BiOI光催化剂固体粉末进行表征。用PW-1710型号的X射线衍射仪(XRD，德国菲利普公司)表征光催化剂晶体的成分；用TM-1000型号的扫描电子显微镜(SEM，日本日立公司)表征光催化剂的微观形貌和粒径大小；用Cary5000型号的紫外–可见光漫反射光谱仪(UV-vis DRS，美国安捷伦公司)表征光催化剂的光学性质。 2.4. 光催化剂催化活性的测定 用Shimadzu UV-2450型号的紫外–可见分光光度计(日本岛津公司)测出溶液的浓度；向50 mL、20 mg/L的甲基橙溶液中加入0.050 g光催化剂，将悬浮液避光搅拌30 min，使甲基橙和复合光催化剂之间达到吸附–解吸平衡，用紫外–可见分光光度计测出此时溶液的浓度，记为c 0 ；采用300 W氙灯(南京胥江机电厂)作为可见光光源，进行光催化活性测定。将悬浮液放置在氙灯下照射并不断搅拌，每隔特定的时间间隔，吸取一定量的溶液，经0.45 μm的滤头过滤后，用紫外–可见分光光度计测出此时溶液的浓度，记为c t 。通过甲基橙的降解率来评价Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂的光催化活性。 降解率计算公式 D——甲基橙的降解率；c 0 ——甲基橙溶液的初始浓度(mg/L)；c t ——光照t时刻后，甲基橙溶液的浓度(mg/L)。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 复合光催化剂的表征 3.1.1. Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂的XRD分析 XRD可以确定复合光催化剂中物质的成分，图1为所制备的光催化剂的XRD图谱。由图1可见， 图1. BiOI (a)，2% Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂(b)，5% Fe 3 O 4 / BiOI复合光催化剂(c)，7% Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂(d)的XRD图谱 BiOI在2θ为7.70˚，29.15˚，31.09˚，33.03˚，46.00˚，47.70˚，53.49˚，56.66˚，58.06˚处出现了9个衍射峰，经与标准卡片(No. 73-2062)相对比，属于BiOI的特征衍射峰，分别对应(001)(012)(013)(004)(020)(114) (122)(115)(024)晶面。从图中可以看出，样品的XRD衍射峰较窄，峰形尖锐，没有出现杂峰，表明所制备的样品纯度较高，结晶完整。结果表明，样品的XRD图谱中不仅出现了BiOI的特征衍射峰，在2θ为64.85˚处出现了对应的Fe 3 O 4 衍射峰，从而证明了Fe 3 O 4 负载在了BiOI上。 3.1.2. Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂SEM的分析 微粒的尺寸大小和外观形貌特征可以通过SEM进行直观表征；本文所制备的复合光催化剂的SEM如图2所示。从图2(A)中可以看出BiOI光催化剂由粒径为0.5~1 μm呈球形的微粒堆积而成，且表面有许多小孔，呈团聚状态；从图2(B)中可以看出5%Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂由粒径为1~2 μm且表面光滑的呈球形的微粒堆积而成，呈团聚状态，聚集明显；从图2(C)中可以看出７%的复合光催化剂是由粒径为0.5~1.5 μm的微粒堆积而成，表面不再光滑，仍呈团聚状态，且聚集更加明显。结果表明，随着Fe 3 O 4 的负载量增大，复合光催化剂聚集现象越来越明显，可能是由于Fe 3 O 4 的量增大导致7%Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂的表面比5%Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂的表面更粗糙。 3.1.3. Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂UV-vis DRS的分析 UV-vis DRS用于分析BiOI和Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂的光吸收性质。如图3所示，BiOI的吸收边界为584 nm，2% Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂的吸收边界为538 nm，5% Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂的吸收边界为503 nm，7% Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂的吸收边界为486 nm；按公式Eg = 1240/λg计算 [ 21 ] ，BiOI，2% Fe 3 O 4 /BiOI，5% Fe 3 O 4 /BiOI和7% Fe 3 O 4 /BiOI的禁带宽度分别为2.12 eV，2.30 eV，2.47 eV和2.55 eV，表明随着Fe 3 O 4 负载量的增大，复合光催化剂的禁带宽度逐渐变大，说明复合光催化剂的吸收边界逐渐发生蓝移。复合光催化剂在充分利用可见光的前提下，氧化还原能力也有所增强。 图2. (A)、(B)、(C)分别为BiOI、5% Fe 3 O 4 /BiOI、7% Fe 3 O 4 /BiOI的SEM图 图3. BiOI，2% Fe 3 O 4 /BiOI，5% Fe 3 O 4 /BiOI，7% Fe 3 O 4 /BiOI的UV-vis DRS图 3.2. Fe 3 O 4 负载量对光催化剂活性的影响 Fe 3 O 4 负载量对光催化活性的影响如图4所示；经120 min氙灯的照射，单纯的BiOI对甲基橙降解率达到40%；当Fe 3 O 4 负载量为2%时，复合光催化剂对甲基橙的降解率为57%；当Fe 3 O 4 负载量为5%时，复合光催化剂对甲基橙的降解率达到81%；而当Fe 3 O 4 负载量为7%时，复合光催化剂对甲基橙的降解率达到59%。由此可知，BiOI与Fe 3 O 4 复合后，复合光催化剂的催化活性明显变高。随着Fe 3 O 4 负载量的增大，复合光催化剂的催化活性先增大后减小，当Fe 3 O 4 的负载量为5%时，催化活性最佳。这可能是因为一方面5% Fe 3 O 4 /BiOI具有合适的带隙能，另一方面Fe 3 O 4 的负载量较为合适，既能保证复合光催化剂良好的磁性，又能避免复合光催化剂本身的磁团聚。 3.3. 光催化剂对甲基橙的降解谱图 甲基橙的扫描全谱如图5所示。图5(a)、图5(b)和图5(c)分别为BiOI，5% Fe 3 O 4 /BiOI，7% Fe 3 O 4 /BiOI 图4. BiOI，2% Fe 3 O 4 /BiOI，5% Fe 3 O 4 /BiOI和7% Fe 3 O 4 / BiOI对甲基橙的降解活性 图5. BiOI (a)，5% Fe 3 O 4 /BiOI (b)，7% Fe 3 O 4 /BiOI (c)复合光催化剂对甲基橙的降解谱图 图6. (a)为5% Fe 3 O 4 /BiOI固体粉末对外部磁场的响应能力；(b)为7%Fe 3 O 4 /BiOI固体粉末对外部磁场的响应能力 光催化剂对甲基橙降解的扫描全谱。由于甲基橙的特征峰强度响应值与对应的甲基橙浓度具有一定的线性相关性，因此可以通过反应过程中，甲基橙的特征峰响应值的变化情况推断对应催化剂的催化活性。从图中可明显看出，在相同时间间隔内，图5(b)中甲基橙的特征峰响应值变化最为明显，这表明5%Fe 3 O 4 /BiOI的降解率更高。 3.4. 不同比例的复合光催化剂磁性大小的比较 Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂要实现在外部磁场下循环多次回收和利用，就必须具有良好的磁场响应性能。在考察了Fe 3 O 4 /BiOI复合粒子的催化性能的基础上，本实验进一步用磁铁考察了粒子的磁场响应性能。结果表明，干燥后的复合光催化剂固体粉末(图6(a)、图6(b))在外部磁场的作用下表现出良好的磁性。这直观地说明了Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂对外部磁场具有良好的响应性能，能够通过外部磁场的作用下分离，富集，回收和循环利用。
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user: 4. 结论 采用条件温和、方法简单的水热法制备了具有磁性的，可见光响应的Fe 3 O 4 /BiOI复合光催化剂。通过XRD，SEM，UV-vis DRS对所制备的光催化剂进行了表征，结果表明复合光催化剂的粒径范围为0.5~2 μm且外观相貌呈球形结构。通过降解甲基橙可知，当Fe 3 O 4 的负载量为5%时，得到的Fe 3 O 4 /BiOI的光催化活性最佳。120 min氙灯照射后，5% Fe 3 O 4 /BiOI对甲基橙的降解率可达81%。降解完成后，用磁铁吸附，Fe 3 O 4 /BiOI很快从体系中分离，从而实现磁场控制的循环回收利用，因此在工业上有着潜在的应用价值。
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user: 摘 要 针对废水中铅含量超标严重的现象，选用酸改性粉煤灰作为吸附材料，对含铅废水进行进化处理。利用单因素和正交试验法考查了改性粉煤灰粒径、吸附时间、吸附温度、体系pH值等因素对铅去除率的影响。结果表明：1) 各因素对改性粉煤灰除铅影响的大小顺序为：粉煤灰粒径 > 吸附温度 = 体系pH值 > 吸附时间。2) 在粉煤灰粒径200目、吸附温度为30℃、吸附时间2 h、体系pH = 6的条件下，废水中铅的去除率达到98.40%，处理后Pb 2+ 的质量浓度低于0.80 mg/L，达到了GB 8978-2002《污水综合排放标准》的要求。3) 改性粉煤灰对Pb 2+ 的吸附符合Langmuir吸附模型。 关键词 :粉煤灰，改性，废水，去除铅
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user: 1. 引言 铅是自然界资源丰富和工业中常使用的元素之一。近年来随着工业的发展，含铅产品的应用逐渐增多，铅对环境特别是水环境的污染日益严重。由于铅属有毒有害金属，对含铅废水的处理日益受到重视。目前，用于处理含铅废水的方法主要有离子交换、化学沉淀、置换和生物吸附等 [ 1 ] 。 粉煤灰是火力发电厂排放的固体废弃物，含有较多的活性氧化铝和氧化硅等 [ 2 ] 。若将粉煤灰直接放置在露天场中，会产生扬尘，污染大气及环境；若直接排入河流、湖泊中，会造成河流淤塞，还会污染水体，对水生生物造成毒害；即使进行填埋，其中的有毒物质仍有可能渗入土壤，进入环境体系，最终对生态环境系统和人类健康造成危害 [ 3 ] 。目前，粉煤灰的利用渠道主要集中在建材、筑路、化工等 [ 4 ] ，在处理含铅废水的应用上鲜有报道。近年来，杜凤智等 [ 5 ] 利用硫酸、铁矿渣和氯化钠在300℃下对粉煤灰进行改性后，处理含铅废水，效果良好。张海军等 [ 6 ] 研究了铅在粉煤灰基沸石上的吸附特性，考察了粉煤灰基沸石作为处理含铅废水吸附材料的可行性。高玉红等 [ 7 ] 利用碱法对粉煤灰进行改性后处理中性含铅废水，取得了一定的效果。本文利用硫酸在常温下对粉煤灰进行改性，将改性后的粉煤灰用来处理含铅废水，既简化了改性方法，又提高了对铅的去除率。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 试验材料 粉煤灰采自贵州省贵阳市火力发电厂，其成分中主要的金属氧化物含量及其他的微量重金属含量见表1 [ 3 ] 。 2.2. 试验仪器与试剂 仪器：WFX-210原子吸收分光光度计(北京瑞利)；电子天平(瑞士梅特勒-托利多，AL-204)；精密pH计(上海虹益仪器仪表有限公司，PHS-3C)；电热鼓风干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司，WG-43)。 试剂：硫酸，盐酸，氢氧化钠均为优级纯；所用水均为超纯水。实验所用的含铅废水用硝酸铅配置而成，铅的质量浓度为50 mg/L。 Table 1 Contents of major metal oxides and trace metals oxides in fly as SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 K 2 O TiO 2 MgO CaO Na 2 O 49.90% 29.81% 7.19% 4.47% 3.39% 1.46% 0.83% 0.50% ZnO * Cr 2 O 3 * NiO * As 2 O 3 * PbO * CuO * CdO * HgO * 187.50 111.79 56.89 205.23 7.70 17.16 1.02 0.40 表1. 粉煤灰中主要金属氧化物和微量金属氧化物含量 注： * 表示金属氧化物的单位为mg/kg。 2.3. 改性粉煤灰的制备 据文献 [ 8 ] 报道，用8 mol/L的硫酸处理粉煤灰，可以显著增加粉煤灰的吸附能力，增大饱和吸附容量，故选用8 mol/L的硫酸作为改性剂。取一定量的粉煤灰放入烧杯中，加入硫酸溶液后浸泡24 h，用去离子水冲洗至中性，过滤后放入烘箱内，100℃恒温干燥24 h，期间取出搅拌数次，以防止干燥结块。 改性原理：粉煤灰经硫酸处理，其中的铁、铝、硅均能被很好的溶出，这些带正电荷的离子，不仅能中和悬浮胶粒的电位，并能与非离子表面活性剂形成高分子聚合物，随着反应的不断进行，聚合物的电位不断增加，最终使胶体脱稳凝聚。同时，经酸处理的粉煤灰颗粒表面会形成许多的凹槽和孔洞，从而增加吸附性能。 2.4. 试验方法 按一定的灰–水(g/ml)比，在含铅溶液中加入改性粉煤灰，调节pH、温度、吸附时间等，过滤，取滤液用原子吸收分光光度计测定Pb的浓度并计算去除率η，η的计算式如下： 式中η——去除率，%； C 0 ——含铅废水中铅的初始质量浓度，mg/L； C——粉煤灰吸附后废水中铅的质量浓度，mg/L。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 粉煤灰粒径的选择 取6份100 ml含铅废水于250 ml的锥形瓶中，分别加入1.0 g不同粒径的改性粉煤灰，调节pH = 7.0，静置吸附2 h，过滤，取滤液测定铅的浓度并计算去除率，结果见图1。从图1可以看出：改性粉煤灰的粒径对含铅废水的吸附有一定的影响。粒径小于200目时，铅的去除率随着目数的增大而增大。当粒径大于200目时，铅的去除率有所下降。可能是由于粉煤灰的粒径太小，出现粉煤灰颗粒团聚影响去除效果。 3.2. 含铅废水中初始铅浓度对铅去除率的影响 按灰–水(g/ml)比为1:100，分别在1.0 g改性粉煤灰中加入100 ml不同浓度的含铅溶液，调节pH = 7，静置吸附2 h，过滤，取滤液测定铅浓度并计算去除率。结果表明，当改性粉煤灰的加入量一定时，随着溶液中铅浓度的增加，粉煤灰对其吸附率呈下降的趋势。当铅的初始浓度低于50 mg/L，改性粉煤灰对其吸附率在90%以上。这主要是由于粉煤灰的吸附容量所限，在固定的饱和吸附量下，随着铅浓度的增加，吸附量逐渐达到饱和，因而去除率逐渐降低。 图1. 铅去除率随粉煤灰粒径变化曲线 3.3. 吸附温度的选择 按灰–水(g/ml)比为1:100，将含铅废水100 ml移入6个锥形瓶中，调节pH = 7，加入1.0 g改性粉煤灰，并分别将6个锥形瓶置于15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃下恒温静置吸附2 h，过滤，取滤液测定铅浓度并计算去除率，结果见图2。由图2可知，随着温度的增加，铅的去除率逐渐增加，在30℃后铅的去除率增加比较缓慢。其原因可能是粉煤灰吸附过程是吸热过程，适当的增加温度，有利于粉煤灰表面活性中心的增加，从而使铅去除率增加。 3.4. 静置吸附时间的选择 按灰–水(g/ml)比为1:100，将含铅废水调节pH为7，加入改性粉煤灰，搅拌均匀后静置，在不同时间段取上层清夜测定铅的浓度，结果见图3。从图3中可知：静置时间超过2 h时，经改性粉煤灰处理后铅去除率达98%以上。 3.5. 吸附体系pH值的选择 [ 3 ] 按灰–水(g/ml)比为1:100，在相同体积的溶液中加入相同质量、相同粒径的改性粉煤灰，用盐酸和氢氧化钠调节pH值，静置2 h，过滤，取滤液测定铅浓度并计算去除率，结果见图4。从图4中可知，当体系pH为7时废水中铅的去除率最高。其原因可能是去除率的高低取决于吸附和沉淀两种因素。pH较低时，改性粉煤灰表面带正电荷，而废水中的铅也以正离子的形式存在，故改性粉煤灰对废水中铅的吸附有限；pH过高时，铅形成的沉淀又会溶解，从而使废水中的铅含量增加。 3.6. 正交试验法确定最佳条件 根据正交试验表的要求，正交试验选取粉煤灰粒径、静置吸附时间、吸附温度、体系pH值作为研究因素，每个因素确定三个水平。选用L 9 3 4 正交表。正交表的设计和试验结果见表2。 对表2的数据进行分析如下： ① II 2 > I 1 > III 3 粉煤灰粒径应选在2水平 即200目。 ② III 3 > II 2 > I 1 静置时间应选在3水平 即2 h。 图2. 铅去除率随吸附温度变化曲线 图3. 铅去除率随吸附时间变化曲线 图4. 铅去除率随pH变化曲线 Table 2 Orthogonal experiment design and experimental result 粉煤灰粒径 (目) 吸附时间 (h) 吸附温度 ℃ pH值 去除率 (%) 180 1.5 35 7 97.2 180 2.0 25 8 96.3 180 2.5 30 6 98.2 200 1.5 25 6 97.9 200 2.0 30 7 98.4 200 2.5 35 8 98.0 220 1.5 30 8 95.8 220 2.0 25 7 96.7 220 2.5 35 6 96.3 291.7 290.9 290.9 292.4 T = 874.8 294.3 291.4 292.4 292.3 288.8 292.5 290.1 290.1 5.5 1.6 2.3 2.3 表2. 正交试验设计和试验结果 ③ II 2 > I 1 > III 3 实验温度应选在2水平 即30℃ ④ I 1 > II 2 > III 3 pH应选在1水平 即pH = 6 通过极差分析可知各因素主次关系依次为：粉煤灰的粒径 > 实验温度 = pH > 静置时间。其中，粉煤灰粒径为主要因素。因此，要想得到更高的除铅率，应首先考虑粒径的大小。综上，改性粉煤灰除铅的最佳条件为：粉煤灰粒径为200目，静置时间2 h，pH = 6，吸附温度为30℃。对铅的去除率最高可达98.4%，即处理后的溶液中铅质量浓度低至0.80 mg/L，达到《国家污水综合排放标准》的允许值。 3.7. 吸附等温线 [ 6 ] 对本次试验结果用Langmuir方程和Freundlich方程进行回归，发现试验数据与Langmuir方程符合性较好，即改性粉煤灰对铅的吸附符合Langmuir模型，说明改性粉煤灰对铅的吸附应是以化学吸附为主。 Langmuir吸附等温方程可表示为： ，其中qe：平衡吸附量，mg/g；ce：平衡质量浓度， mg/L，a、b为与吸附有关的常数。对试验数据进行回归，所得方程为：y = 0.1623x + 0.261，相关系数为0.999。
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user: 4. 结论 1) 改性粉煤灰对溶液中铅的吸附符合Langmuir吸附模型，主要通过化学吸附作用去除溶液中铅。 2) 影响铅去除率的因素中主次关系为：粉煤灰的粒径 > 实验温度 = pH > 静置时间。 3) 除铅最佳条件为：粉煤灰粒径200目、吸附时间2 h、pH = 6、吸附温度为30℃。
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user: 摘 要 幽默是生活必不可少的一味调料，越来越多的英语学习者通过美剧来提升自己的口语水平，《好汉两个半》是美国CBS电视台的金牌喜剧，自问世以来受到电视观众的热烈追捧。在这部剧中，观众可以了解美国社会中的家庭文化、亲子关系，同时可以从人物角色的言语对话中获得无尽的乐趣。本文从违反Leech的礼貌原则这两个角度分析《好汉两个半》第二季中的言语幽默，旨在帮助观众更好的理解对话中的幽默的产生机制。 关键词 :言语幽默，《好汉两个半》，礼貌原则
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user: 1. 引言 《好汉两个半》是由哥伦比亚广播公司播出一部电视情景喜剧，自开播以来，收视不俗，深受观众喜爱，目前已更新至十二季，可称得上是美国电视剧坛的常青剧。《好汉两个半》的“半个”是因为第一季播出时杰克年纪太小，只能算半个。自上映以来，已获得1项艾美奖，7项其他各类大奖，包括2项金球奖提名在内的18项各类提名。该剧讲述了两个大男人和一个小男人之间发生的故事。查理·哈波是一个有钱的单身汉，同时也是一个不折不扣的花花公子。他的职业是写广告歌，几乎不工作，但却能赚大把的钱，开着大奔，住在海滩别墅里，生活过得优哉游哉，好不快活。艾伦·哈波是查理·哈波的弟弟，两人性格有着天壤之别，与查理相比，艾伦是传统型的男人，他结婚生子，做着自己喜欢的脊椎按摩师的工作。作为父亲，他有责任心，有爱心，有耐心。对妻子，他百依百顺，是一个难得的好丈夫。然而，这一切都因艾伦与妻子婚姻的破裂而结束。离婚后的艾伦无家可归，只好带着还在上小学的儿子杰克投奔查理，自此，查理也告别了往日快乐的单身汉生活。三个男人的一台戏正式上演。 使这部剧更加具有趣味性的是其中的几个配角：查理和艾伦的母亲艾夫林，虽然已经是近60岁的老女人，但是很注意保养，经常做拉皮手术，并且自认为很有魅力。她是一个房地产销售，赚钱很多，对两个儿子和唯一的孙子不太上心，经常挖苦讽刺别人，以至于儿子们和孙子见到她如同老鼠见了猫，恨不得溜之大吉。艾伦前妻茱蒂丝，脾气暴躁，忍受不了艾伦唧唧歪歪，温吞吞的女人气，以自己是同性恋为由与艾伦离婚，导致艾伦有家不能回，另外还需要每月向她支付高额的离婚赡养费。另一个不容忽视的角色是骑在查理脖子上作威作福的女管家波塔，照顾查理多年，在这个家里有着不容置疑的话语权，经常不顾及主仆关系讽刺挖苦查理和艾伦，也因此制造出很多笑料。 与其他几部知名美剧，如《老友记》、《生活大爆炸》相比，国内针对这部剧的相关评论和研究相对较缺乏，因此给予后来者更多的空间来分析研究。现有的研究主要从言语行为理论、中美文化差异、合作原则等几个角度进行研究：荣子英，梁丽(2011)主要从以言语行为理论这个视角切入，通过对剧中大量出现的语音歧义现象进行研究，分析在具体语境中的语音歧义的语用效果 [ 1 ] 。揭示大部分的语音歧义都是在某种具体语境中为了达到某种目的或效果而产生的，且主要体现在言外行为和言后行为中的语音歧义上。苏丽娜(2013)主要通过分析剧中主人公的性格特点来比较中美文化之间在婚姻关系、丧葬礼仪、对待子女和对待老年人态度几个方面的差异 [ 2 ] 。秦苏(2015)从语用学中的合作原则角度切入，对典型的幽默话语进行归纳和分析，借此帮助我们更好地理解和欣赏言语幽默及其喜剧效果 [ 3 ] 。 这些学者从不同角度对《好汉两个半》进行了分析，为本文提供了有力的理论支撑。经过反复观看研究，笔者认为，《好汉两个半》的对话在很大程度上是由于违反了礼貌原则引起幽默的效果。因此，本文选取第二季作为语料，以Leech的礼貌原则为理论框架，针对其中的对话进行分析，帮助人们了解其中的幽默是如何产生的以提高人们的语言使用能力以及跨文化交际能力。
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user: 2. 礼貌原则简介 刘国辉认为礼貌就是满足人们的认知期待，符合特定语境文化的习惯规约，最终得体 [ 4 ] 。Grice的会话含义理论将视角从句法与语义层面转换到实际交流中的语用意义层面，影响颇为深远。然而，一些问题却仍然有待解决。Grice的合作原则最明显的一个缺陷就是忽视了交际者的主观态度层因素 [ 5 ] 。虽然Grice提出了合作原则以及人们不遵守合作原则而产生会话隐涵，但他并没有指出人们为什么要违反合作原则。针对这一问题，Leech在1983年提出了礼貌原则，作为对合作原则一个必要的补充以弥补合作原则在理论上的不足 [ 6 ] 。像Grice划分合作原则那样，英国学者Leech对礼貌原则也分为六类，分别是：得体准则(Tact Maxim)、慷慨准则(Generosity Maxim)、赞誉准则(Approbation Maxim)、谦逊准则(Modesty Maxim)、一致准则(Agreement Maxim)和同情准则(Sympathy Maxim)。得体准则强调，为了达到有礼貌的交流，说话者需要使听话者的损失最小化而利益最大化，即尽量让别人少吃亏，尽量让别人多收益。Leech (1983)指出要使言语行为对听话者的利益越大，说话者的言语应该越礼貌。慷慨准则要求说话者减少表达利己的观点。赞誉原则强调说话者应尽量减少对他人的贬损 [ 6 ] 。与赞誉原则相仿，谦逊原则同样是处理会话中赞扬与指责的问题，它强调要减少对自己的表扬，尽量少赞誉自己，尽量多贬低自己。一致准则关注的是说话者与听话者间观点是否一致的问题，强调应减少与别人的分歧，增加和他人的一致。同情准则指的是减少自己与他人在感情上的对立情绪，尽量减少双方的反感，增加双方的同情。在通常情况下，人们习惯遵循礼貌原则来保全面子，然而有时又喜欢故意违背礼貌原则来创造幽默。
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user: 4. 结语 情景喜剧作为一种幽默艺术形式，其语言诙谐。合作原则作为解释交际过程的语用学理论，同样也用于幽默交际的研究。本文以礼貌原则为基础，分析《好汉两个半》第二季中的言语幽默，虽然在解释言语幽默是不可能做到面面俱到，但为解释言语幽默提供了有说服力的理论依据，对日常交际中如何正确使用言语幽默起到一定的启示作用，同时提高学习者对情景喜剧中英语幽默的欣赏力。
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user: 摘 要 本文以龙胆紫(GV)为模板分子、丙烯酸(AA)为单体、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，乙腈为制孔剂，采用本体聚合法制备了龙胆紫分子印迹聚合物(GV-MIP)。利用制得的分子印迹聚合物对不同浓度的Cr(III)在不同温度下的吸附量进行研究，并与空白印迹聚合物(NMIP)及Cr(III)离子印迹聚合物(Cr-MIP)进行对比，发现GV-MIP对Cr(III)的吸附量显著高于NMIP和Cr-MIP，且随着Cr(III)浓度的增大而增大，最大吸附量为126.16 mg/g，最佳吸附温度为室温25℃。 关键词 :Cr(III)，吸附量，分子印迹聚合物
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user: 1. 引言 近年来，分子印迹聚合物(Molecular Imprinted Polymer， MIP)由于其具有显著的标志性被作为一种新型智能的吸附材料广泛研究 [ 1 ] - [ 6 ] 。分子印迹技术是针对某一种特定目标分子而制备对其具有选择特异性的聚合物的过程 [ 7 ] 。Wulff科研小组于二十世纪70年代首次提出了现代的分子印迹技术 [ 8 ] [ 9 ] ，并且成功地制备出若干种MIP运用在高效液相色谱的固相填充物中。Mosbachk等工作团队发表了的关于生物分子印迹聚合物的报道 [ 10 ] [ 11 ] 。分子识别具有能够在复杂的混合体系中，依靠主客体之间互补结构具有的大小、形状、化学官能团的识别和结合而行成的特异选择性，类似于“锁匙”原理 [ 12 ] 。它不但具有很高的专一性 [ 13 ] ，而且可以抵抗恶劣环境，有使用寿命长和稳定性高的优点。 重金属铬是毒性较大的一种污染物，主要是通过水、食物、和土壤等方式被生物体所摄入体内。其中Cr(III)在环境和生物体内的富集所带来的较强的致癌性和毒性是非常大的 [ 14 ] [ 15 ] 。目前含Cr废水的治理主要以离子交换、化学沉淀、吸附和膜分离等物理和化学方法为主 [ 16 ] - [ 20 ] 。其中，分子印迹吸附法操作简单、成本低且有好的吸附效果。本文合成了龙胆紫分子印迹聚合物 [ 21 ] 并研究了其对Cr(III)的吸附能力和吸附机理 [ 22 ] 。
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user: 2. 实验部分 2.1. 实验材料 丙烯酸（C 3 H 4 O 2 ，分析纯）、乙腈(C 2 H 3 N，分析纯)、偶氮二异丁腈(C 8 H 12 N 4 ，分析纯)和龙胆紫(C 25 H 30 N 3 -Cl，分析纯)等购自天津市凯信化学工业有限公司；N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(C 7 H 10 N 2 O 2 ，分析纯)购自上海中秦化学试剂有限公司；十二烷基苯磺酸钠(CH 3 (CH 2 )C 6 H 4 SO 3 Na，分析纯)购自烟台市双双化工有限公司；硝酸铬(Cr(NO 3 ) 3 ，分析纯)购自天津市光复精细化工研究所；实验中用的去离子水为实验室自制。 2.2. 实验仪器 UV-5200紫外/可见分光光度计，上海元析仪器有限公司。傅立叶变换红外光谱仪(IR)：TENSOR27型，美国Nicolet公司。冷场发射型扫描电镜(FESEM)：型号JSM-6701F，加速电压：0.5~30 kV，二次电子图像分辨率：1.0 nm (15 kV) 2.2 nm (1 kV)，放大倍数：×25~650，000，生产厂家：日本电子株式会社。 2.3. 分子印迹聚合物(MIP)的合成 本实验采用本体聚合法合成龙胆紫分子印迹聚合物 [ 23 ] ，龙胆紫分子结构式见图1。分别量取10 ml的丙烯酸、20 ml的乙腈和15 ml的蒸馏水，移入到100 ml的锥形瓶中超声5 min，使它们充分混合后加入 0.5 g交联剂MBA、0.5 g引发剂AIBN后将密封的锥形瓶在65℃的恒温振荡器中反应4 h得到胶块状的聚合物，再将制备好的聚合物研磨成细粒；用0.1 mol∙L −1 的SDBS水溶液超声清洗，以除去模板分子龙胆紫，用甲醇–乙酸(体积比9:1)溶液洗去残留的有机物；将聚合物用去离子水反复清洗后在70℃真空干燥至恒重后，用粉碎机打磨聚合物然后过 200 目筛，即得到产品。 Cr-MIP与GV-MIP的合成方法类似，不同的是Cr-MIP制备过程中模板分子为铬离子，除去模板分子需用0.1 mol∙L −1 的EDTA二钠水溶液超声清洗，而非印迹分子聚合物(NMIP)制备过程中不加入模板分子。 图2为分子印迹聚合物的制备过程原理，其中a~e分别代表GV、AIBN、AA、MBA和乙腈。以目标分子为模板，将具有结构互补的功能化合物单体通过共价键或非共价键(离子键，分子或基团之间的作用力等)相结合，加入交联剂，引发剂进行聚合反应，反应完成后将模板分子抽取出来，在化合物上形成了与模板分子在空间位置和结合点位完全匹配的空穴。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 吸附量测定 用紫外分光光度计在最大吸收峰408 nm下根据吸附前后溶液中Cr(III)溶液的浓度的变化计算印迹聚合物对Cr(III)的吸附量。按下式计算产品对重金属铬离子的吸附量： 其中：q e ——产品的吸附量(mg/g)；c 0 ——Cr(III)的初始浓度(mol∙L −1 )；c e ——达到吸附平衡后Cr(III)的浓度(mol∙L −1 )；V——吸附溶液的体积(L)；W——聚合物的重量(g)。 实验分别配制了浓度为0.3 mol∙L −1 、0.4 mol∙L −1 、0.5 mol∙L −1 、0.6 mol∙L −1 、0.7 mol∙L −1 的硝酸铬水溶液。然后用GV-MIP和NMIP分子印迹材料对以上五组浓度的水溶液分别在25℃、35℃、45℃、55℃、65℃的水浴振荡器中进行吸附试验。实验所得数据通过紫外可见分光光度计对其进行测量表征。实验结果如图3所示。 图3(a)~图3(e)分别代表25℃~65℃下GV-MIP和NMIP对于不同浓度的硝酸铬溶液中铬离子的吸附量，可见，随着Cr(III)浓度的增加GV-MIP和NMIP对Cr(III)的吸附量都会增加。而且GV-MIP对Cr(III)的吸附量均呈抛物线的上升趋势，且非印迹聚合物对Cr(III)的吸附能力明显小于印迹聚合物对Cr(III)的吸附能力。25℃下GV-MIP对Cr(III)的最大吸附量达到了126.16 mg/g。 为了研究温度对吸附量的影响，我们分别对同一浓度不同温度下GV-MIP和NMIP对Cr(Ⅲ) 的吸附量作图，结果见图4。 如图4(a)~图4(e)代表硝酸铬溶液浓度分别为0.3 mol∙L −1 、0.4 mol∙L −1 、0.5 mol∙L −1 、0.6 mol∙L −1 、0.7 mol∙L −1 时温度由25℃变化到65℃时，GV-MIP和NMIP对铬离子的吸附量。可见，在不同的铬离子浓度中，GV-MIP和NMIP对铬离子吸附量基本上均随着温度的升高而降低。 图1. 龙胆紫分子结构式(C 25 H 30 N 3 -Cl) 图2. 分子印迹聚合物的制备原理图 为了比较GV-MIP和Cr-MIP对Cr(III)的吸附能力，实验分别配制了浓度为0.3 mol∙L −1 、0.4 mol∙L −1 、0.5 mol∙L −1 、0.6 mol∙L −1 、0.7 mol∙L −1 的硝酸铬水溶液。然后用GV-MIP和Cr-MIP对以上五组浓度的水溶液在25℃的水浴振荡器中进行吸附试验。实验所得数据通过紫外可见分光光度计对其进行测量表征。实验结果如图5所示。 由图5可见，室温25℃下GV-MIP对不同浓度Cr(III)的吸附量明显大于Cr-MIP，且随着Cr(III)浓度的增大而增大。 3.2. 电镜分析 图6(a)为实验制备的NMIP电镜图。其表面比较光滑且没有孔洞，虽然有褶皱，但是这并不能够使 图3. 不同温度下GV-MIP和NMIP对不同浓度Cr(III)的吸附量((a): 25℃; (b): 35℃;( c): 45℃; (d): 55℃; (e): 65℃)) 它对Cr(III)的吸附能力增强。图6(b)为实验制备的GV-MIP电镜图表面凹凸不平且拥有很多沟壑、间隙、形状不规则，且有很多孔道。印迹聚合物的这种结构使得其对Cr(III)的吸附能力大大增强。 3.3. 红外光谱分析 对GV-MIP进行溴化钾压片红外扫描结果如图7所示，其中GV-MIP在3380.2 cm −1 处的峰归属于炔基官能团( )的伸缩振动；在2925.4 cm −1 和2867.5 cm −1 处的峰表明存在饱和烃基(C-H)的伸缩振动；在2245.2 cm −1 处的峰归属于致孔剂(乙腈)中的( )伸缩振动；在1574.2 cm −1 和1512.5 cm −1 处的峰归属于交联剂(N，N´-亚甲基双丙烯酰胺)上的(C=C)双键伸缩振动；在1457.6 cm −1 和1406.6 cm −1 的峰可归属于C-H的弯曲振动；在1188.4 cm −1 处的峰归属于丙烯酸上(C-O)的伸缩振动；在1113.7 cm −1 处的峰归属于叔碳的伸缩振动；在1038.6 cm −1 处的峰归属于伯碳的伸缩振动。通过分析各种峰的归属，可知在制备的分子印迹聚合物中含有炔基、C=C、C-H、 、C-O、C-C、醇类等含氧基团。
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user: 4. 结论 本文通过本体法制备了GV-MIP、Cr-MIP和NMIP的分子印迹材料，发现GV-MIP对Cr(III)的吸附 图4. 不同温度下GV-MIP 和 NMIP对相同浓度Cr(III) 的吸附量((a): 0.3 mol·L −1 ; (b): 0.4 mol·L −1 ; (c): 0.5 mol·L −1 ; (d): 0.6 mol·L −1 ; (e): 0.7mol·L −1 )) 图5. 25℃下GV-MIP和Cr-MIP对不同浓度Cr(III)的吸附能力 图6. NMIP与GV-MIP的SEM图 图7. GV-MIP的红外光谱图 量比Cr-MIP和NMIP大得多，出现这种现象可能是因为龙胆紫作为模板分子与Cr(III)模板分子相比较而言，它的分子量很大，属于大分子范畴的。在分子印迹制备过程中，印迹的孔洞较大，有更大的空间来容纳Cr(III)。研究还表明GV-MIP对Cr(III)的吸附量随着Cr(III)浓度的增加和NMIP对Cr(III)的吸附量都会增加，且GV-MIP对Cr(III)的吸附量始终较NMIP对Cr(III)的吸附量大的多。随着温度的升高，GV-MIP和NMIP的吸附能力都相对的会降低。
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user: 摘 要 小行星撞击地球可能导致了6500万年前恐龙灭绝。本文的研究目标是：在质量一定的情况下，小行星的远日点距离和近日点距离的差异，究竟会在多大程度上影响小行星撞击地球的能量。我们采用的小行星的远日点距离分别为1.90、2.15、2.65、3.25、3.50、3.95和5.2075AU，近日点距离分别为1.0009、0.95、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、0.55和0.50AU。我们的计算结果表明：小行星的远日点距离越大，撞击地球的能量越大；小行星的近日点距离越小，撞击地球的能量越大；小行星撞击地球的最小动能为1.0725 ´ 10 23 J，最大动能为5.8280 ´ 10 23 J。 关键词 :小行星，地球，太阳系
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user: 1. 引言 小行星主要位于火星和木星轨道之间，小行星主带的半长轴范围为2.1~3.3 AU；小行星主带又分三部分：内主带、中央主带和外主带，半长轴范围分别为2.1~2.5 AU、2.5~2.8 AU和2.8~3.3 AU。除了主带之外，其它几个区域也分布着一些小行星：轨道半长轴为1.75~2.05 AU的小行星称为Hungarla小行星，轨道半长轴为3.3~3.5 AU的小行星称为Cybele小行星，轨道半长轴约为4 AU的小行星称为Hilda小行星，轨道半长轴约等于木星轨道半长轴的小行星称为Trojan小行星 [ 1 ] 。 已经观测到并且编号的小行星有383，000颗，已经观测到尚未编号的小行星还有260，000颗 [ 2 ] 。直径超过500千米的小行星有3颗，分别是谷神星、灶神星和智神星，直径分别为945、519和514千米 [ 3 ] - [ 6 ] 。以前，天文学界都认为谷神星是最大的小行星，可是2006年国际天文学联合会通过决议把谷神星升级为矮行星；所以现在灶神星被称为最大的小行星，而Fernández et al. (2015) 给出的灶神星的直径为560千米 [ 2 ] 。直径大于10千米的小行星大约有1000颗，直径大于100千米的小行星大约有100颗 [ 7 ] 。小行星虽然数量众多，可是由于体积小，所以它们的总质量却小于地球质量的千分之一 [ 8 ] ，仅为地球质量的万分之六 [ 9 ] 。 小行星的化学成分和密度差异较大，大多数小行星是一些形状很不规则、表面粗糙结构松散的硅酸盐石块，密度约为 ；具有挥发性的小行星的密度约为 [ 2 ] [ 10 ] ，石-铁结构的小行星的密度约为 [ 10 ] ，而铁结构小行星的密度可以超过 [ 6 ] [ 11 ] 。大多数小行星的都存在自转，体积较大的小行星自转周期较长，自转周期一般大于2.4小时；而体积较小的小行星自转周期较短，某些体积特别小的小行星的自转周期只有30秒 [ 12 ] 。有些小行星还拥有自己的卫星，或者是两颗小行星组成双星系统 [ 13 ] - [ 15 ] 。小行星在椭圆轨道上绕日公转，如果一颗小行星的近日点距离小于1.3 AU，就被称为近地小行星，有可能撞击地球 [ 2 ] 。 小行星的质量虽然不大，但是小行星撞击地球产生的影响却很大。2013年2月15日，一颗直径13.7米的小行星在俄罗斯车里雅宾斯克州上空爆炸，造成上千人受伤。1908年，一颗直径40米的小行星在俄罗斯西伯利亚通古斯上空爆炸，毁坏了2000平方公里的森林 [ 16 ] 。目前，关于恐龙灭绝的主流理论就是在6500万年前，一颗直径约为10千米的小行星撞击到北美洲尤坦卡半岛的浅海海域，恐龙适应不了环境巨变，在撞击后很短的时间内就全部灭绝了 [ 2 ] [ 17 ] 。小行星撞击地球的能量越大，引发环境巨变的能力越大，引起生物灭绝的能力也就越大。小行星质量越大，撞击能量也就越大，这是显而易见的。而小行星撞击地球时的速率差异，也会影响撞击能量。本文主要研究小行星远日点距离和近日点距离的差异，将会在多大程度上影响灭绝恐龙的那颗小行星撞击地球的能量。
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user: 2. 计算方法 2.1. 小行星撞击地球过程中的几个近似假设 小行星撞击地球的过程比较复杂，我们作以下几个假设。小行星原来在正圆轨道上绕日公转，由于受到某种扰动或者作用力的影响(究竟这种扰动或者作用力是怎样产生的，本文不做探讨)，小行星的公转轨道变成椭圆，并与地球公转轨道有交叉点。小行星椭圆轨道远日点距离就是小行星原来的轨道半径，近日点距离小于或者等于日地距离。地球公转轨道的椭率很小，近似认为地球的公转轨道是正圆，而且不考虑地球自转。小行星在撞击地球的过程中，不考虑空气摩擦。 本文的主要目标是分别探讨小行星公转轨道的远日点距离和近日点距离的不同，对小行星撞击地球时的动能的影响。尽管小行星的直径、形状和密度有所差异，可是为了减少变量，小行星都近似看成直径相同的球体，密度也都采用相同的数值。根据直径和密度，就可求出小行星的质量： (1) 2.2. 轨道相切 小行星轨道在黄道面上，远日点距离为 ，近日点距离等于地球的公转半径，即 ；则小行星可能会在近日点被地球捕获，并最终撞击地球，如图1所示。在本文中，日地距离采用Allen (1973)的数据，即 等于1.0009 AU [ 18 ] 。小行星绕太阳公转，受到太阳的引力是有心力，小行星的轨道角动量守恒；而且在近日点和远日点，小行星的公转速度方向与矢径方向垂直，必有： (2) 小行星受到太阳的引力也是保守力，机械能守恒： (3) 联立(2)、(3)二式，可得： (4) 小行星在近日点的速度为 ，地球的公转速度 ，而且 。所以，小行星刚被地球引力捕获时，相对于地球的速度为： (5) 小行星在撞向地球的过程中，只有地球引力做功，机械能守恒： 整理该式，可以求出小行星撞击地面时相对于地球的速率： (6) 最后可以求出小行星撞击地面时的动能： (7) 2.3. 轨道穿插 小行星轨道在黄道面上，远日点的距离为 ，近日点的距离小于地球的公转半径，即 ；则小行星的椭圆轨道和地球的正圆轨道有两个交叉点，小行星可能会在交叉点被地球捕获，并最终撞击地球，如图2所示。根据小行星轨道的 和 ，可以求出轨道半长轴 和椭率 ： ， (8) 椭圆轨道的机械能和角动量分别为： ， (9) 根据机械能守恒定律，小行星在轨道交叉点的公转速率满足： 整理可得： 图1. 小行星轨道和地球轨道相切的示意图 图2. 小行星轨道和地球轨道互相穿插的示意图 (10) 小行星在轨道交叉点的公转横向速率满足： (11) 进而可以求出小行星在轨道交叉点的公转径向速率： (12) 小行星刚被地球捕获时，相对于地球的速度和速率分别为： ， (13) 然后根据(6)、(7)式，可以求出小行星撞击地面时的动能。 2.4. 撞击升温 小行星的比热为 ，如果小行星撞击地球的动能全部转化成自身的内能，根据能量守恒定律，可以 求出自身升高的温度 ： (14)
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user: 4. 讨论 4.1. 与前人工作对比 引起恐龙灭绝的那颗小行星撞击地球的能量相当于100 万亿吨TNT当量 [ 19 ] 。1吨TNT炸药释放的能量为 ，这样就可以把撞击能量表示成TNT当量的形式，详见表5。通过表5可以看出，对于轨道相切的撞击情况，我们的计算结果与100万亿吨TNT当量相比，明显要小很多；而对于轨道穿插而且r 1 介于0.50~0.65AU的撞击情况，我们的计算结果与100万亿吨TNT当量基本一致。 4.2. 太阳演化对地球和小行星轨道的影响 本文根据现在的地球轨道半长轴和小行星带轨道半长轴，算出了小行星撞击地球的能量。可是灭绝恐龙的那颗小行星是在6500万年前撞击地球的，当时的地球轨道半长轴和小行星带轨道半长轴是否和现在一样呢？一方面，太阳在演化的过程中由于热核反应和星风会损失质量，而太阳质量损失会导致行星轨道向外迁移 [ 20 ] [ 21 ] 。另一方面，太阳和行星之间有潮汐作用，潮汐力会引起行星轨道向内迁移 [ 21 ] - [ 25 ] 。不过，太阳在主序阶段这两个效应都很弱，对行星轨道的影响都很小；从6500万年前到现在，由于这两个效应而引起的地球轨道半长轴和小行星带轨道半长轴的相对变化量仅为十万分之一 [ 26 ] 。
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user: 摘 要 一颗系外行星上如果存在生命，它需要位于其寄主恒星的宜居带中。本文考虑了恒星有效温度对宜居带的影响，给出了双星宜居带的内、外边界的距离满足的方程。我们用数值法求出了开普勒-47双星系统的宜居带，其内、外边界的平均半径分别为0.77761和1.55287AU。开普勒-47内行星距离双星比较近，不在宜居带中。开普勒-47外行星围绕双星公转的轨道可能是一个椭率为0.411的椭圆，它的远日点处在宜居带中，而近日点不在宜居带中。在一个公转周期内，它有237.837至239.056天的时间处在宜居带中，而有64.102至65.321天的时间不在宜居带中。 关键词 :恒星有效温度，数值法，宜居带，开普勒-47双星系统，行星
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user: 1. 引言 随着地面望远镜观测技术的提高 [ 1 ] 和开普勒太空望远镜的入轨观测，越来越多的系外行星被探测到，开普勒-22b [ 2 ] 、开普勒-62 [ 3 ] 、开普勒-78b [ 4 ] 和开普勒-452b [ 5 ] 系外行星的发现，都曾经成为热点新闻，倍受社会各界的关注。科学界乃至整个社会大众都更加关心系外行星上是否也存在生命。如果一颗系外行星上存在生命，必须满足两个条件：第一，它是类地行星，即质量介于0.1至10倍地球质量的岩石行星 [ 6 ] - [ 8 ] ；第二，它要位于其寄主恒星周围的宜居带中 [ 9 ] 。宜居带是寄主恒星周围的一块区域，如果一颗类地行星在这块区域内，那么它表面的水可以保持为液态 [ 10 ] - [ 16 ] 。 银河系内有一半以上的恒星处在双星和多星系统内 [ 17 ] [ 18 ] 。以前人们认为，双星和多星系统不可能使行星轨道长期保持稳定，所以只有单星周围才可能存在宜居行星。但是后来的理论研究和观测打破了这个传统观念。Haghighipour与Kaltenegger (2013)系统地研究了双星周围的行星运转方式和双星宜居带 [ 19 ] [ 20 ] 。行星围绕双星运转分两种情况，一种称为S-type双星，另一种称为P-type双星。S-type双星是行星围绕其中一颗恒星运转，然后和这颗恒星一起与另一颗恒星相互绕转；这种情况恒星和行星之间距离较近，而两颗恒星之间距离较远 [ 19 ] 。α Centauri [ 19 ] 和HD 196885 [ 21 ] 就是S-type双星。P-type双星是两颗恒星相互绕转，行星围绕着这两颗恒星公转；这种情况两颗恒星距离很近，甚至是相接双星，而行星距离这两颗恒星较远 [ 20 ] 。开普勒-16 [ 22 ] 、开普勒-34，开普勒-35 [ 23 ] 、开普勒-38 [ 24 ] 、开普勒-47 [ 25 ] 和开普勒-64 [ 26 ] 都是P-type双星。 开普勒-47双星系统的主星是一颗类太阳恒星，次星是一颗红矮星，它们的金属丰度约为0.011。主星和次星距离很近，所以潮汐作用很强，通过主星表面的黑子可以推断主星存在同步自转，估计次星也存在同步自转。有两颗行星围绕开普勒47双星公转，内行星的半径是地球半径的3.0倍，外行星的半径是地球半径的4.6倍 [ 25 ] 。由于这两颗行星的半径都比较大，可以断定它们都不是类地行星。 早期的研究认为，寄主恒星周围的宜居带的内、外边界只与寄主恒星的光度有关 [ 9 ] 。后来有人提出，宜居带的内、外边界还与寄主恒星的有效温度有关 [ 27 ] - [ 30 ] 。这是因为“温室效应”可以使类地行星表面的平均温度升高 [ 31 ] ，但是不同波长的电磁辐射产生的“温室效应”却各不相同的；众所周知，红外辐射产生的“温室效应”要比蓝光产生的“温室效应”强很多。寄主恒星的有效温度越低，红外辐射对总光度的贡献越大；红外辐射的贡献越大，当辐射能量一定的情况下，“温室效应”也就越明显 [ 32 ] 。Jones et al. (2006)不但定性地分析了寄主恒星的有效温度对宜居带内、外边界的影响，还定量地给出了宜居带内、外边界的辐射流量随寄主恒星有效温度变化的关系式。本文以Jones et al. (2006)的工作为基础，来计算Kepler-47双星系统周围的宜居带。
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user: 2. 开普勒-47双星系统的轨道 2.1. 开普勒-47双星系统主星和次星的轨道 开普勒-47双星系统的主星和次星质量分别为1.043和 [ 25 ] 。主星和次星相互绕转的周期为7.4484天，根据双星修正后的开普勒第三定律： (1) 可以求出次星相对于主星公转的轨道半长轴为 。如果以主星和次星的公共质心为坐标原点，则主星和次星绕公共质心公转的轨道半长轴分别为： (2) (3) 代入数据，可以求出 ， 。 2.2. 开普勒-47双星系统两颗行星的轨道 开普勒-47双星系统属于P-type双星系统，主星和次星距离很近，而行星和恒星距离较远。可以近似认为两颗行星都围绕主星和次星的公共质心在公转。由于行星的质量比恒星的质量小很多，在本文中近似认为主星和次星的公共质心不动。主星和次星的总质量为 ，两颗行星的公转周期分别为49.514和303.158天，根据开普勒第三定律： (4) 可以求出两颗行星公转的轨道半长轴分别为0.29559和0.98927 AU。图1是次星和两颗行星的轨道示意图。本文在画图过程中，都保证恒星轨道、行星轨道按照真实比例画图，主星半径和次星半径的也按照真实比例画图，内行星半径和外行星半径也按照真实比例画图。但是，行星轨道、恒星半径和行星半径之间并没有按照真实比例画图；如果按照真实比例画图，恒星就显得太小了，而行星就看不见了。主星轨道半径太小，在图中被主星遮盖，所以没有画出主星的公转轨道。本文所有图中的中心点，指的是主星和次星的公共质心，该点也是次星和两颗行星公转轨道的圆心(焦点)。 表1列出了开普勒-47双星系统的相关数据，其中质量、半径、有效温度、金属丰度和公转周期的数据引自Orosz et al. (2012b) [ 25 ] ，公转半径采用的是本文2.1节和2.2节的计算结果。
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user: 3. 开普勒-47主星和次星周围的宜居带 Jones et al. (2006)给出了单星周围宜居带内、外边界的辐射流量 [ 32 ] ： (5) (6) Table 1 The related data of the Kepler-47 binary syste 开普勒-47天体 质量 半径 有效温度(K) 金属丰度 公转周期(天) 公转半径(AU) 主星 1.043 M ⊙ 0.964 R ⊙ 5636 0.011 7.4484 0.02154 次星 0.362 M ⊙ 0.3506 R ⊙ 3357 0.011 7.4484 0.06207 内行星 2.98 R 49.514 0.29559 外行星 4.61 R 303.158 0.98927 表1. 开普勒-47双星系统的相关数据 图1. 开普勒-47次星、内行星和外行星的轨道示意图。橙色、红色、粉色和蓝色分别表示主星、次星、内行星和外行星 其中 ，是太阳常数， 是寄主恒星的有效温度。Guo et al. (2009)给出了单星周围宜居带内、外边界的距离 [ 33 ] ： (7) (8) 开普勒-47主星的有效温度为5636 K，光度为 [ 25 ] ，可以算出单独由主星产生的宜居带的内、外边界的辐射流量分别为1.4214和 ，主星宜居带的内、外边界到主星的距离分别为0.76875 和1.53526 AU。图2显示的是当主星和次星都位于x轴上，并且主星在y轴左侧时单独由主星产生的宜居带。以主星和次星的公共质心为坐标原点，此时主星的坐标是(−0.02154 AU， 0)。则主星宜居带的内边界与x轴的两个交点的坐标分别为(−0.79029 AU， 0)和(0.74721 AU， 0)；主星宜居带的外边界与x轴的两个相交点的坐标分别为(−1.55680 AU， 0)和(1.51372 AU， 0)。 开普勒-47次星的有效温度为3357 K，光度为 [ 25 ] ，可以算出单独由次星产生的宜居带的内、外边界的辐射流量分别为1.0501和 ，次星宜居带的内、外边界到次星的距离分别为0.11546和 0.23224 AU。图3显示的是当主星和次星都位于x轴上，并且次星在y轴侧时单独由次星产生的宜居带。以主星和次星的公共质心为坐标原点，此时次星的坐标是(0.06207 AU， 0)。则次星宜居带的内边界与x轴的两个相交点的坐标分别为(−0.05339 AU， 0)和(0.17753 AU， 0)；次星宜居带的外边界与x轴的两个交点的坐标分别为(−0.17017 AU， 0)和(0.29431 AU， 0)。 图2. 开普勒-47主星宜居带(绿色区域) 图3. 开普勒-47次星宜居带
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user: 5. 与前人工作对比 Orosz et al. (2012b)给出次星相对于主星公转的半长轴为0.0836 AU，内行星的轨道半长轴为0.2956 AU，外行星的轨道半长轴为0.989 AU [ 25 ] 。我们根据开普勒-47双星系统主星和次星的质量，次星的公转周期、两颗行星的公转周期；算出次星相对于主星公转的半长轴为0.08361 AU，内行星的轨道半长轴(相对于主星和次星的公共质心)为0.29559 AU，外行星的轨道半长轴(相对于主星和次星的公共质心)为0.98927AU。可见，我们求出的开普勒-47双星系统中的轨道半长轴与Orosz et al. (2012b)给出的数据几乎完全相等。Orosz et al. (2012b)指出开普勒-47内行星不在宜居带中，而外行星处在宜居带中 [ 25 ] 。我们的计算结果表明内行星轨道半长轴比双星宜居带的内边界要小很多，不在双星宜居带中。如果外行星的轨道是正圆，则外行星的整个轨道都处在宜居带中。我们求出的双星宜居带数据与Orosz et al. (2012b)的结论也是相符合的。 Haghighipour与Kaltenegger (2013)计算了开普勒-47双星系统的宜居带；分狭窄宜居带和经验宜居带两组数据。狭窄宜居带的内、外边界半径分别为0.904和1.569 AU；而经验宜居带的内、外边界半径分别为0.697和1.664 AU [ 20 ] 。在本文4.2节中，我们求出的开普勒-47双星系统宜居带的内边界与x轴的两个交点坐标为(−0.79726 AU， 0)和(0.75795 AU， 0)；宜居带外边界与x轴的两个交点坐标为(−1.57253AU， 0)和(1.53321 AU， 0)。可以求出双星宜居带内、外边界的平均半径分别为0.77761和1.55287 AU。可见，我们求出的双星宜居带正好介于Haghighipour与Kaltenegger (2013)求出的狭窄宜居带和经验宜居带之间。Haghighipour与Kaltenegger (2013)在考虑外行星椭率的情况下，对比了外行星轨道与宜居带的关系，外行星整体上处于宜居带中，可是在近日点附近并不在宜居带中 [ 20 ] 。本文4.4节的计算结果不但给出了相同的结论，还计算出外行星在一个公转周期内，有237.837至239.056天处在宜居带中，而有64.102至65.321天不在宜居带中。
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user: 6. 总结 本文首先根据Orosz et al. (2012b)对开普勒-47双星系统的观测数据算出主星、次星、内行星和外行星的轨道半长轴。我们以Jones et al. (2006)和Guo et al. (2009)的工作为基础，首先分别求出单独由开普勒-47主星产生的宜居带，以及单独由开普勒-47次星产生的宜居带。然后，我们推导出求解双星宜居带的一般公式；再根据开普勒-47双星系统的相关数据，采用数值法求出了普勒-47双星系统的宜居带。我们的计算结果显示：内行星不在双星宜居带中；外行星如果是正圆轨道，则它就一直处在双星宜居带中，外行星如果是椭圆，则它有时处在双星宜居带中，有时不在双星宜居带中。外行星的轨道如果是椭圆，又分两种情况；我们分别用数值法求出椭圆轨道与双星宜居带的交点坐标，再用数值法求出扇形面积，根据开普勒第二定律，最后求出外行星在一个公转周期内究竟有多长时间处在双星宜居带中，有多长时间不在双星宜居带中。