基于拓扑优化设计的宽频吸波复合材料

本文基于拓扑优化方法设计并制备了一种宽频吸波复合材料,该吸波复合材料由高强玻璃纤维透波板、电阻损耗型超材料、聚氨酯泡沫和碳纤维反射板组成.仿真及测试结果表明,该吸波复合材料在2–18 GHz频段内的平板反射率均小于-12 dB.并且由于采用高强玻璃纤维及碳纤维复合材料作为面板层,聚氨酯泡沫作为芯材,因此该吸波复合材料不仅在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率,同时还具有质量轻、耐高温、耐低温、耐湿热、抗腐蚀等特点,便于实现吸波与力学性能及耐环境性能的兼容,具有一定的工程应用价值.     

自供能TiO2纳米管紫外探测器的制备与性能研究

采用液相沉积法在ITO衬底上以ZnO纳米棒阵列为模板合成了TiO₂纳米管阵列,并采用SEM、XRD对样品的形貌、结构等进行表征。在此基础上,以空白ITO导电玻璃为对电极制备了光电化学型紫外探测器,并对其光响应特性进行测试。实验结果表明,制得的TiO₂纳米管轻微弯曲,由单一稳定的锐钛矿相组成。制得的自供能TiO₂纳米管紫外探测器对300~400 nm紫外波段非常敏感而对可见光区无响应。在无外加偏压的条件下,TiO₂纳米管紫外探测器能够对紫外光实现探测,表现出自供能特性并且具有较高的光敏性。循环测试结果表明,制得的自供能TiO₂纳米管紫外探测器能够循环工作且性能稳定,上升时间和下降时间分别为0.33 s和0.38 s。     

TLC原位拉曼光谱法快速检测减肥类保健食品中非法添加的四种成分

建立薄层色谱(TLC)与拉曼光谱联用方法,并对减肥类保健食品中非法添加的四种化学成分(茶碱、咖啡因、苯丙酸诺龙、螺内酯)进行检测。采用TLC法将掺杂成分与保健食品基质进行初步分离,在紫外灯(254 nm)下检视定位,以780 nm激光为光源,对TLC上微量掺杂成分的斑点原位,直接检测浓集点的拉曼光谱。考察不同配方保健食品基质对掺杂成分拉曼光谱的影响,并对检测限进行验证,初步建立了减肥类保健食品中四种掺杂成分的TLC原位拉曼光谱检测方法。常用保健食品基质对掺杂成分检测结果无干扰,检测限为2~4 μg,在九种减肥类保健食品中检测出两种含有咖啡因。该研究建立了TLC与拉曼光谱联用技术并采用此方法快速鉴别了减肥保健食品中茶碱等四种非法添加化学成分,本法专属、灵敏、快速、简便,可为保健食品中非法添加化学成分的快速检测技术研究提供新的参考依据。     

Integration of a field-effect-transistor terahertz detector with a diagonal horn antenna

Efficient coupling of terahertz electromagnetic wave with the active region in a terahertz detector is required to enhance the optical sensitivity. In this work, we demonstrate direct integration of a field-effect-transistor(FET) terahertz detector chip at the waveguide port of a horn antenna. Although the integration without a proper backshot is rather preliminary, the noise-equivalent power is greatly reduced from 2.7 nW/Hz~(1/2) for the bare detector chip to 76 pW/Hz~(1/2) at340 GHz. The enhancement factor of about 30 is confirmed by simulations revealing the effective increase in the energy flux density seen by the detector. The simulation further confirms the frequency response of the horn antenna and the onchip antennas. A design with the detector chip fully embedded within a waveguide cavity could be made to further enhance the coupling efficiency.     

因“材”施教谋全局，顺“势”而为促发展——以“平方根”为例谈概念教学设计

概念教学是发展学生数学思维,培养其数学核心素养的重要载体.但在日常教学中,理想与现实存在诸多差距.“平方根”作为初中数学概念教学典型课例,以其为引,从把握学科知识、掌握教学知识、运用技术知识角度阐述紧扣课标教材,遵循学生的认知规律,推动课堂的自然生长.     

基于介孔二氧化硅包载白藜芦醇纳米体系的制备

本实验旨在构建一种介孔二氧化硅包载白藜芦醇的纳米体系,并通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、N₂ 吸附-脱附、差热-热重分析等对包载白藜芦醇前后的纳米体系进行表征分析,探究其光、热稳定特性和体外不同pH 值缓冲液中的释放规律。结果表明,制备的介孔二氧化硅包载白藜芦醇纳米体系,其骨架呈交联网络结构,孔径、比表面积和孔容分别为10.16 nm、245.73 m²/g和0.79 cm³/g,负载量可达39.44%,且负载后其骨架结构未破坏,并有效提高了白藜芦醇的光、热稳定性。同时,经过纳米体系负载后的白藜芦醇2 h内释放速率在两种不同pH 值缓冲液中均可达80%以上。介孔二氧化硅包载白藜芦醇纳米体系性能较好,为白藜芦醇的进一步开发利用提供参考。     

Mn / Ce / La / Al2O3催化剂中锰物种的精细结构研究

采用浸渍法制备了La、Ce助剂改性的γ-Al₂O₃负载锰氧化物催化剂，运用XANES、EXAFS、XRD、XPS和H₂-TPR等方法对催化剂的结构进行了表征，探讨了助剂对于催化剂中高分散Mn物种的精细结构、分散状态和存在形式的影响，并与样品的CO氧化活性相关联。XANES和EXAFS结果表明，500 ℃焙烧的样品中Mn物种主要以超细Mn₂O₃微晶形式存在，该物种由于高度分散使其配位对称性显著降低，无长程有序结构。TPR结果表明，样品中存在3种不同分散状态的表面Mn物种，即较难还原的Mn³⁺-O-Al³⁺相互作用物种，尺寸相对较大的三维分散的Mn₂O₃微晶，以及二维高度分散的Mn物种，后者是CO氧化反应的主要活性相。虽然Ce的加入使Mn物种的分散度有所降低，但Ce与Mn物种间的相互作用弱化了Mn-O键，加速了反应过程中活性氧物种的传递，提高了氧化还原循环的效率。同时，La的加入进一步促进了Ce物种在载体表面的分散，加强了Ce物种与Mn物种间的相互作用及催化协同性。     

聚-2-氨基吡啶电化学合成及性质

报导了在 0.43 mol•dm－3 C6H6N2和0.01 mol•dm－3 NaOH中用循环伏安法合成聚-2-氨基吡啶. 聚-2-氨基吡啶在1.0 mol•dm－3 ZnCl2(pH=4.99)溶液中的循环伏安图上有三对氧化-还原峰.旋转环-盘实验的结果表明,在 2-氨基吡啶聚合的初期有中间体生成.由红外光谱可知，聚-2-氨基吡啶具有头-尾相接的结构.聚-2-氨基吡啶平均粒子大小约893 nm， 平均粒子间距约 255 nm. 由聚-2-氨基吡啶正极和锌负极及2.5 mol•dm－3 ZnCl2溶液和 3.0 mol•dm－3 NH4Cl (pH=5.5) 溶液构成的电池，其放电曲线类似于Li-SOCl2, 放电曲线的中间区域非常平稳.     

半晶化双螺旋介孔MnO2的合成和电化学性质

Mesoporous silica KIT-6 has novel three-dimensional gyroidal channel structure, space group of 1a-3d, and ordered tunable pores up to 10 nm. In this paper, such mesostructured silica was employed as hard template to prepare semicrystalline gyroidal mesoporous MnO2. The structure was investigated by XRD, TEM and HRTEM, and found to be of high quality 1a-3d symmetry, in good accordance with the template structure. The material has a BET surface of 118 m2·g^-1 and pore volume of 0.35 cm3·g^- 1 after eliminating template. Mesoporous MnO2 has shown good electrochemical property as supercapacitor material in 1 mol·L^-1 Na2SO4 and 1 mol·L^-1 LiClO4 solutions, but interesting pseudocapacitance behavior was observed in the case of 6 mol·L^-1 KOH. It was found that mesoporous MnO2 performed stable reversible electrochemical behavior with capacitance of 220 F·g^-1 in a potential range of -0.1-0.55 V vs. Hg/HgO in alkaline solution, demonstrating that it is a promising novel electrode material for the fabrication of electrochemical capacitors.     

十二烷基磺酸钠对κ-卡拉胶溶胶-凝胶转变的影响

研究了阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfonate, SDSN)对同荷聚阴离子多糖κ-卡拉胶(κ-CAR)溶胶-凝胶转变的影响. 通过不同浓度的SDSN加入前后对κ-CAR溶液的流变行为和热行为的比较发现, SDSN随浓度不同基本以两种方式影响κ-CAR的溶胶-凝胶转变, 低浓度时(c＜5 mmol•L－1) SDSN对κ-CAR的溶胶-凝胶转变影响很小, 仅有轻微的促进作用, 使凝胶的起始温度和转变温度略向高温方向移动; 而当c＞5 mmol•L－1时, SDSN显著影响κ-CAR的溶胶-凝胶转变, 使转变温度向低温方向移动, 凝胶形成变得困难. 同时发现, SDSN的浓度大于其临界胶束浓度(CMC)时, 伴随κ-CAR的凝胶过程形成类似SDSN低温结晶的有序结构. 进一步利用生物染料亚甲基兰(MB)为探针, 通过测定κ-CAR-MB体系的UV-Vis光谱, 探讨了阴离子表面活性剂SDSN与聚阴离子κ-CAR相互作用的机理可能为同种电荷之间的静电排斥作用、对K＋的竞争以及疏水作用.