超细硫化钼纳米线的电子结构和催化析氢性能的第一性原理研究

本文基于第一原理计算研究了一类新的1D超细硫化钼纳米线,包括Mo_2S_6、Mo_3S_6和Mo_6S_(10)纳米线.通过声子谱计算和600 K下的波恩-奥本海默分子动力学模拟,结果表明这些超细纳米线具有晶格动力学稳定性和较高的热稳定性.计算所得Mo_2S_6、Mo_3S_6和Mo_6S_(10)纳米线的弹性常数分别为21.33、103.22和163.00 eV/A.共中Mo_2S_6,Mo_3S_6纳米线是带隙为1.55和0.46 eV的半导体,而Mo_6S_(10)纳米线则表现为金属.另外,这些超细硫化钼纳米线可以作为催化剂用于析氢反应.对于Mo_2S_6纳米线,其氢吸附自山能变约为-0.05eV,这与Pt和H-MoS_2的氢吸附自由能变相当.这些1D硫化钼纳米线的预测可以丰富1D硫化钼家族,同时为理解过渡金属硫化物在析氢反应上的高效性能作为补充.     

纳米YAG∶Ce3+, Mn+(Mn+=Ca2+, Gd3+)荧光粉的结构与发光性能

当前商用白光LED器件中YAG∶Ce3+荧光粉的单一黄光发射,导致其缺乏红光限制了器件的应用和发展,在YAG∶Ce3+中掺杂其他离子是解决该问题的有效途径之一。采用溶胶凝胶法制备了系列单掺Ce3+,Ca2+和Gd3+的YAG纳米荧光粉。研究了离子掺杂量对荧光粉的物相、结构、形貌、粒度、发光性能及量子效率的影响,分析了发光机理。结果表明：制备的纳米荧光粉粒径为100～200 nm。Ce3+和Gd3+掺杂时均得到YAG纯相,但晶体结构膨胀,晶面衍射峰向小角度方向移动。样品结晶度随Ce3+和Ca2+(<0.025 mol)掺杂量增大变化不明显,随Gd3+则呈现逐步降低趋势。三种离子掺杂量增大时,Ce3+的晶格能上升,5d能级晶体场劈裂加剧;Gd系列荧光粉激发和发射光谱随掺杂量的增大发生红移,Ce和Ca系列则因掺杂量小表现不明显。荧光粉发光强度随Ce3+掺杂量上升先增大后减小,最佳掺杂量为0.06 mol;随Gd3+掺杂量增加逐步降低;随Ca2+掺杂量增大则急剧下降,0.03 mol掺杂量时荧光强度几乎为零,YAG晶体结构破坏,生成YAM和YAP相。研究的开展,将对后续纳米YAG荧光粉及其相关功能材料的进一步开发使用提供一定的理论依据和实践参考。     

全息存储用光致聚合物材料的暗增长现象研究

根据光致聚合物中光栅形成机制,应用数学模型与实验相结合的方法,研究了一种新型光致聚合物在全息记录中的暗增长现象.研究表明,应用不同写入光强使衍射效率达到相同的饱和程度后,前期的写入光较弱则对应后期的暗增长程度较强.为了利用暗增长过程提高衍射效率,设计并实施了非连续曝光实验,使曝光与暗增长过程交替进行.并且通过暗增长过程的实验数据拟合出该材料的扩散时间常量为21 s,据此设定非连续曝光的周期.结果表明,相同记录条件下,非连续曝光比连续曝光可以获得更高的衍射效率.     

求解成层地基空间轴对称问题的初参数法

本文利用Laplace-Hankel变换,首先从空间轴对称问题的位移法基本方程出发,直接导出单层地基的初参数解答,然后再利用矩阵递推规律,导出多层地基在两种边界条件和两种接触条件下表面沉陷的统一公式。这些公式十分简洁,而且易于应用(不必解联立方程)。更值得指出的是,本文提出的方法,还可作为求解其它成层地基问题的标准套式。     

机器学习辅助高性能化学信息数据库促进金属有机框架材料基气体吸附材料筛选

基于数据库化学结构搜索和机器学习快速筛选特定功能材料是近年的研究热点. 本文建立了基于MYSQL的高性能化学结构数据库,即MYDB. 数据库利用新的检索算法收集和存储了超过16万个金属有机框架材料,可以实现了高效检索和推荐. 测试结果显示MYDB能够在百万数量级的材料中实现快速高效的关键词搜索,并对相似结构提供实时推荐. 结合机器学习方法和材料数据库,训练了气体吸附模型,以确定一定热力学条件下金属有机框架材料对氩气和氢气的吸附能力. 结合MYDB数据库和机器学习算法训练出的模型能够支持大规模、低成本且方便快捷的结构筛选,从而推进计算材料研究领域中特定功能材料的发现.     

一种求解可压缩Navier-Stokes方程的隐式迭代时间推进方法

针对有壁面边界的可压缩流动问题,提出与基于非等距网格的高精度紧致型差分格式相结合的简化隐式迭代时间推进法,建立求解可压缩Navier-Stokes方程的直接数值模拟方法,提高了计算效率.应用该方法,直接数值模拟两种有壁面边界的二维可压缩流动问题,即可压缩平板边界层流动和可压缩槽道流动.     

约束离散空间的试验设计方案研究

目前的试验设计大体在连续空间或者无约束的离散空间下进行研究,但实际工程中不少场景都需要在离散空间中挑选试验点来进行试验设计,通常的试验设计方法无法应用于约束的离散空间中.文章立足于实际工程背景,基于连续空间下的均匀试验设计,采用Gale-Shapley算法,给出了连续空间到离散空间的映射设计方案.最后,结合实例进行了Gale-Shapley算法与经验方法所得设计的对比验证研究,在约束的离散空间下,Gale-Shapley算法所得到的映射设计具有更好的均匀性,且计算效率满足工程实际需求.     

P(DEAM-co-NAS)的合成及其温敏性的环境效应

采用自由基溶液聚合法合成聚(N,N-二乙基丙烯酰胺-co-N-丙烯酸琥珀酰亚胺)(P(DEAM-co-NAS))共聚比为7.9∶1、3.5∶1、2.5∶1、2∶1、1.5∶1的五组共聚物.利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱和核磁共振(1HNMR)谱对P(DEAM-co-NAS)结构进行表征.共聚物组成和介质性质对P(DEAM-co-NAS)水溶液温敏性有显著影响.结果表明:随着NAS含量增加,共聚物水溶液的低临界溶解温度(LCST)逐渐升高,温敏性降低;盐的引入使P(DEAM-co-NAS)水溶液的LCST降低,所引入盐的阴离子价数越高,影响程度越大;有机酸的引入使P(DEAM-co-NAS)水溶液的LCST降低;NaOH、乙二胺、丁二胺的引入使P(DEAM-co-NAS)水溶液的LCST升高,二胺对P(DEAM-co-NAS)水溶液温敏性影响程度要大于NaOH.     

混合萃取剂拆分氧氟沙星外消旋体

将混合萃取剂技术应用于氧氟沙星外消旋体的萃取分离,主要研究了氧氟沙星对映体在水和有机溶剂两相中的萃取分配行为。研究结果表明:在L-(-)-对甲基二苯甲酰酒石酸(L-DTTA)的浓度为0.18mol/L,L-(-)-二苯甲酰酒石酸(L-DBTA)的浓度为0.12mol/L,氧氟沙星浓度为0.2mg/mL,萃取温度为25℃,pH为7.00时,L型对映体和D型对映体的分配系数分别达到10.2和4.20,手性选择性达到2.43。     

InAlAs/InGaAs Pseudomorphic High Eelectron Mobility Transistors Grown by Molecular Beam Epitaxy on the InP Substrate

A novel PMMA/PMGI/ZEP520 trilayer resist electron beam lithograph （EBL） technology is successfully developed and used to fabricate the 150 nm gate-length In0.7Ga0.3As/In0.52Al0.48As Pseudomorphic HEMT on an InP substrate, of which the material structure is successfully designed and optimized. A perfect profile of T？gate is successfully obtained. These fabricated devices demonstrate excellent dc and rf characteristics： the transconductance Gm, maximum saturation drain？to-source current IDSS, threshold voltage VT, maximum current gain frequency fT derived from h21, maximum frequency of oscillation derived from maximum available power gain/maximum stable gain and from unilateral power？gain of metamorphic InGaAs/InAlAs high electron mobility transistors （HEMTs） are 470 mS/mm, 560 mA/mm, -1.0 V, 76 GHz, 135 GHz and 436 GHz, respectively. The excellent high frequency performances promise the possibility of metamorphic HEMTs for millimeter-wave applications.