光栅局域调控二维光电探测器

近年来,二维材料独特的物理、化学和电子特性受到了越来越多的科研人员的关注.特别是石墨烯、黑磷和过渡金属硫化物等二维材料具有优良的光电性能和输运性质,使其在下一代光电子器件领域具有广阔的应用前景.本文将主要介绍二维材料在光电探测领域上的应用优势,概述光电探测器的基本原理和参数指标,重点探讨光栅效应与传统光电导效应的区别,以及提高光增益和光响应度的原因和特性,进而回顾光栅局域调控在光电探测器中的最新进展及应用,最后总结该类光电探测器面临的问题及对未来方向的展望.     

基于新型量子点荧光微球的氯霉素免疫层析试纸条的制备和应用

以羧基化CdTe/ZnSe量子点荧光微球为标记物,通过1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)活化法将氯霉素(CAP)单克隆抗体与量子点荧光微球偶联制备荧光探针.氯霉素全抗原(CAP-HS-BSA)及羊抗鼠二抗分别喷涂硝酸纤维素膜,形成检测线(T线)和质控线(C线),组装成新型氯霉素量子点荧光微球免疫层析试纸条,建立了快速、定量检测牛奶中CAP的方法.本研究开发的量子点荧光微球试纸条可在15 min内完成牛奶样品中CAP的定量检测,线性范围为0.1~100.0μg/L,检出限为0.1μg/L.牛奶样品CAP的加标回收率为93.3%~97.9%,相对标准偏差在4.9%~6.9%之间.     

石榴状单质铋(Bi)球与g-C3N4复合材料表现出超强可见光氧化NO性能

采用一种原位合成工艺制备了具有类石榴结构的金属铋(Bi)单质修饰的g-C3N4复合材料(Bi-CN),并用于可见光氧化NO反应中.金属Bi单质镶嵌在CN层间形成的复合物,由于金属Bi单质显著的表面等离子体共振(SPR)作用可将光吸收范围由紫外光延展至近红外,极大地提高了复合物的光吸收.此外,由于Bi单质存在于复合物界面可产生内建莫特-肖特基效应,从而加快光生载流子的分离与转移.由此,Bi-CN复合物光催化剂展现出超强的光催化去除NO性能.我们提出了类石榴结构的形成以及相应的Bi-CN复合物光催化活性的提高机理.这不仅为高效的金属铋单质改性的g-C3N4基光催化剂提供了一种新的设计方案,也对g-C3N4基光催化的机制理解提出了新的见解.通过X射线衍射、红外光谱和X射线光电子能谱结果发现Bi是以金属单质的形式存在于Bi-CN复合物中,这得益于我们采用了二水合铋酸钠(NaBiO3·2H2O)作为铋前驱体,从而成功避免了氧化态铋的形成.Bi-CN复合物中金属铋单质的存在有诸多优点.首先,金属铋单质具有显著的表面SPR效应,它的引入可大大提高复合物的光吸收能力和太阳光利用率.有研究表明,直径为150–200 nm的铋球能够在紫外-可见漫反射图谱(UV-vis)在λ=500 nm处呈现出典型的SPR峰,但本样品在λ=200–800 nm区间内并未发现该SPR峰.由于铋单质的共振受限于其尺寸大小、颗粒形状和构造环境.本文中球形铋单质的直径约为1μm,其可能发生共振效应的峰位置应超过800 nm,因此未发现相应的SPR峰.其次,金属铋单质分散在CN层表面上构建的肖特基垫垒能够高效地阻止光生电子与空穴的复合,促进了光生载流子的分离与转移,从而提高光氧化NO进程.再者,金属铋单质的介入成功构造了Bi-CN异质结,在可见光照射下NO氧化反应中,Bi-CN复合物活性显著高于CN(22.2%)、CN-EG(36.4%)和Bi(14.1%),其中以10%Bi-CN活性最佳,NO去除率到70.4%,远远超过K插层的g-C3N4、Ag掺杂的g-C3N4和氧化石墨烯修饰的g-C3N4.当复合物中金属铋单质含量超过10%时,其活性明显下降.这是因为大量的金属铋单质积聚在Bi-CN复合物表面上而造成物理堵塞,妨碍了CN吸收可见光,从而降低了其可见光吸收能力;同时导致只会吸收更多的紫外光(λ<280 nm)而不是可见光,因而其可见光催化氧化NO能力下降.     

含季鏻阳离子的[Mo6O19]2-多酸化合物的合成、结构及光催化性能研究

通过使用季鏻盐与钼酸铵在常温条件下合成了含季鏻阳离子的(n-PentylPh₃P)₂[Mo₆O₁₉]多酸化合物,并通过X-射线单晶衍射、红外光谱、紫外光谱、热重分析和电化学对其进行了表征。产物中的季鏻配体上的氢原子通过与多酸阴离子端基氧原子形成氢键而构筑了一维链状结构,并且季鏻配体上的苯环与相邻季鏻配体上的苯环通过π-π作用形成三维层状结构。此外,对该多酸化合物的光催化降解亚甲基蓝的性能进行了研究。     

D201×4树脂对铼(Ⅶ)的交换性能研究

研究了D201×4树脂对铼(Ⅶ)的吸附性能,实验结果表明,在pH=2.7的HAc-NaAc缓冲体系中,静态饱和交换容量为634mg/g树脂;用4.0mol/LNaOH作为解吸剂,一次解吸率达93.5%;等温吸附服从Freundlich经验式;反应开始阶段的表观吸附速率常数k298K=9.58×10-5s-1;反应的△H=-12.10kJ/mol;吸附物中树脂功能基与Re(Ⅶ)的摩尔比约为1:1,并用红外光谱初步探讨了树脂吸附铼的反应机理。     

不同气体环境下532nm激光诱导硅表面形貌的研究

研究了在不同气体环境下,利用532 nm Nd∶YAG纳秒脉冲激光累积辐照单晶硅表面形成的微结构,结果表明,在其他条件相同,背景气体不同的情况下,背景气体对硅表面形貌的形成起着重要的作用。具体分析了真空、N2和SF6 3种环境气氛下形成的微结构,结果显示,在SF6中形成的锥形微结构的数密度比在N2和真空中的大,并且锥形具有更大的纵横比;在N2、真空和SF6中形成的微结构尺寸依次减小。SF6气氛下,激光辅助化学刻蚀的效率比在真空和N2气氛中的高。另外,辐照区域边缘有波纹微结构形成,分析认为,该微结构的形成是由表面张力波的冷却导致的。     

ICP-AES测定向日葵花盘中13种金属元素

向日葵花盘经湿法消解,采用ICP-AES对其中钾、钙、钠、钡、铝、铬、铜、镁、铁、锰、镍、锶、锌13种元素进行测定.对光谱仪的工作条件及分析谱线等测定条件进行了选择,并进行了方法的回收率及精密度试验,其回收率在95％-122％之间.     

不同气体环境下532nm激光诱导硅表面形貌的研究

研究了在不同气体环境下,利用532nmNd：YAG纳秒脉冲激光累积辐照单晶硅表面形成的微结构,结果表明,在其他条件相同,背景气体不同的情况下,背景气体对硅表面形貌的形成起着重要的作用。具体分析了真空、N2和SF6 3种环境气氛下形成的微结构,结果显示,在sF6中形成的锥形微结构的数密度比在N2和真空中的大,并且锥形具有更大的纵横比;在N2、真空和sF6中形成的微结构尺寸依次减小。sF6气氛下,激光辅助化学刻蚀的效率比在真空和N2气氛中的高。另外,辐照区域边缘有波纹微结构形成,分析认为,该微结构的形成是由表面张力波的冷却导致的。     

基于快速响应策略的需求关联复杂供应链动态产量联合优化

研究了多阶多厂区情境下的需求关联多产品(零部件)多层供应链动态多周期的联合生产最优策略和条件.首先建立了刻画创新型产品多层供应链各节点之间的需求关联投入产出矩阵,为构造快速响应策略,以布朗运动描述各零部件的累计市场随机需求,构建了最小化含有随机干扰耦合和受控扩散过程的供应链网络系统运营成本目标函数模型.求解和证明得到使供应链网络的长期平均系统总运营成本最小化的最优联合生产控制策略及相应关键参数.文章进一步给出了各关键运营指标对系统参数的敏感度数值分析和变化趋势,指出该需求关联复杂供应链在最优生产控制策略下实现系统整体协调的关键.该研究将为后续具有关联需求复杂供应网络随机动态产量联合优化研究有一定借鉴,也对业务外包和新的产业分工下的供应链分散决策协调和优化有着一定的现实意义.     

北京谱仪亮度监测器

本文报道了北京谱仪亮度监测器的设计、建造,探测器的性能指标,读出线路及数据获取系统的工作原理.1988年10月,监测器给出北京正负电子对撞机(BEPC)的首次对撞亮度,超始对撞亮度值为5×10²⁸/cm².s.在以后的对撞实验中给出的对撞亮度与根据加速器运行参数估计的数值符合得较好.