二硫化铼的原位高压偏振拉曼光谱

高压调控是一种能够对材料的结构、电学、光学等物理特性实现高效、连续且可逆变化的实验手段;拉曼光谱则是一种能够对材料的晶相等结构信息实现精准、快速、无损分析的研究方法.本文结合了金刚石对顶砧高压技术和原位偏振拉曼光谱技术,对二硫化铼(ReS₂)晶体的拉曼振动模式随压强的演变过程进行了深入研究.实验发现ReS₂的常压相(1T’)在3.04 GPa的压强下转变为一个扭曲1T’相,继而在14.24 GPa压强下发生了Re₄原子簇的层内形变,并且在22.08和25.76 GPa分别发生了不同方向的层间无序叠加向有序叠加的转变.这一系列独特的实验现象充分展现了该二维材料的面内各向异性,并证实ReS₂晶体的各向异性随压强的增加而变得愈发显著.本文研究表明压强在调节材料性能方面的关键作用,揭示了ReS₂晶体在制备各向异性光学器件和光电器件等方面的潜力.     

衍射光学元件精密模压模具设计及预补偿

衍射光学元件较球面、非球面光学元件在校正色差方面具备较大优势,尤其是在红外光学领域,应用衍射光学元件可进一步增加光学系统的设计自由度。随着红外光学市场的进一步增大,常规的衍射光学金刚石车削技术难以满足大规模需求,精密模压技术成为解决上述问题的关键技术。模具设计是实现精密模压的重点,为了缩减模具设计周期,该文采用有限元仿真方法对模具进行预先设计及补偿,并试加工。采用单站式精密模压机对设计的模具进行了精密模压试验。模压试验结果表明:采用合理的工艺参数,能够实现衍射光学元件面形精度PV达到0.56 μm,位置误差<0.011 mm,环带高度误差<0.12 μm,验证了仿真预先补偿在衍射光学模具设计中的有效性。     

基于可视化学传感阵列的农药快速检测新方法

采用可视化阵列传感技术,以卟啉及其衍生物和指示剂作为传感元件,构建了一种对农药敏感的可视化学传感阵列。该传感阵列可以在常温常压下对浓度为0.1 mg/L的12种农药快速识别和分类,反应时间仅为1.5 min。采用聚类分析(HCA)和主成分分析(PCA)等统计学分析方法对检测结果进行分析,不同种类农药样品在聚类分析和主成分分析中均可以被准确归类。     

椅型碳纳米管吸附氧原子的密度泛函理论研究

利用密度泛函B3LYP对有限长扶手椅形单壁碳纳米管(3,3),(4,4)和(5,5)吸附O原子的几何结构、电子属性、反应能和红外光谱进行了系统地理论研究,获得了一些有意义的结果,主要包括如下4个方面:(1)2个O原子吸附在管外壁垂直于管轴的C—C键形成开环的轮烯结构,吸附在管内壁形成环氧结构;(2)O原子吸附在管外壁要比吸附在管内壁具有较大的能隙和吸附反应能;(3)与单壁碳纳米管管外壁吸附1个O原子相比,2个O原子吸附在管外壁具有较大的吸附反应能;(4)B3LYP得到的C—O伸缩振动频率与实验一致.     

复杂烟气条件下太西活性焦脱除Hg0的实验研究

为了解复杂烟气条件下活性焦吸附剂的脱汞特性,利用汞渗透管和主要气体成分模拟复杂烟气,在实验室规模的固态吸附剂汞吸附效能测定系统上,进行了太西活性焦吸附单质汞的实验研究,并采用FT-IR对活性焦表面进行了光谱表征。结果表明,在活性焦表面存在各种含氧官能团;在CO₂/N₂/O₂/SO₂/Hg⁰烟气体系中,当SO₂加入量为400、855、1 520 mL/m³时,出口汞浓度分别为36、43、48 μg/m³,SO₂对系统吸附Hg⁰的能力有抑制作用;在CO₂/N₂/O₂/NO/Hg⁰烟气体系中,较低浓度的NO对Hg⁰脱除有抑制作用,而高浓度值的NO抑制作用减弱;在CO₂/N₂/O₂/NO/SO₂/Hg⁰烟气体系下,提高NO浓度对Hg⁰脱除有一定的促进作用,而提高SO₂浓度初期促进汞的脱除,后期则表现为抑制作用。     

固体激光器热透镜效应的调控

利用工作腔的热透镜模型, 分析了有激光发射下固体激光器的谐振腔配置对热透镜效应和稳定区的影响, 论述了通过改变谐振腔配置调控热效应的可行性.实验上, 使用一台Nd: YAG激光器对理论作了验证, 实现了对热透镜光焦度及稳定区分布的调控.     

临界电流磁矢量分析法在YBCO线圈上的验证

高温超导磁体临界电流磁矢量分析法准确地预测了BSCCO高温超导磁体的临界电流,为了进一步验证该方法预测YBCO高温超导磁体临界电流的准确性,文中作者用9.3m二代高温超导YBCO带材绕制了一个内径为70mm,外径为100mm,共35匝的单饼,测试了单饼5-15匝,15-25匝,25-35匝和5-35匝在77K下的临界电流,并用磁矢量分析法进行了仿真分析。通过对比发现,仿真分析和实验结果的误差在5%左右,最大误差是6.75%,最小误差是4.77%,验证了磁矢量分析法在预测YBCO高温超导磁体临界电流时的准确性。     

弱碱溶液后处理对固相合成铈掺杂钇铝石榴石荧光粉发光性能的改进

为改善高温固相反应制备的铈掺杂钇铝石榴（YAG∶Ce3+）黄光荧光粉的发光性能,分别采用浓氨水、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、三乙醇胺、聚丙烯酰胺和六次甲基四胺等的水溶液对其进行浸泡处理,比较了处理剂浓度、用量和处理剂类型对荧光粉发光强度、荧光粉温度、猝灭性能和形貌的影响,确定了以30%氨水在50 ℃浸泡50 min为优化的处理工艺,YAG∶Ce3+荧光粉发光强度比处理前约提高9.5%,荧光粉分散程度也得到改善,处理后粒径分布更加均匀。     

聚乳酸自支持膜的叠加及其作为药物控释阻隔层的研究

发展了一种将自支持膜层层叠加制备多层膜的新方法,并研究了该薄膜对药物释放的调控效果. 首先利用聚乙烯醇作为牺牲层制备出聚乳酸自支持膜,然后将聚乳酸自支持膜转移或层层叠加到载药薄膜表面,最后对覆盖有聚乳酸薄膜的载药膜进行药物释放研究. 实验结果表明,聚乳酸薄膜对药物的释放起到了明显的调节作用,并且转移的薄膜的控释效果优于原位制备的薄膜,多层叠加的薄膜控释效果强于同等厚度的单层薄膜. 这可能是由于转移和叠加的薄膜层与层之间的空隙对药物的释放起到了缓冲作用所致. 这种基于自支持膜叠加制备多层膜的方法为药物涂层的研究提供了新思路,在生物材料、医用植入器件等领域都有一定的发展前景.     

不同科学史设计对高一学生科学本质观发展的影响——以原子结构发现史为例

科学史是促进学生科学本质观发展的重要策略。本研究以181名高一学生为研究对象,采用准实验设计,探讨了在原子结构教学中,不同科学史设计对学生科学本质观发展的影响。结果表明：无论何种教学设计对学生科学本质观发展都有影响,但影响的方面和程度不同;采用“认识型”、“反思型”的科学史设计效果要明显优于“知识型”。