利用随机拓扑方法分析系统级高功率微波效应

为研究高功率微波与复杂系统的耦合问题,提出了随机拓扑方法。该方法是一种新的系统级电磁敏感度分析预测方法,它结合电磁拓扑理论和随机耦合模型理论,可对包含多个腔体的复杂系统的短波电磁耦合问题进行统计分析。介绍了随机拓扑方法的理论基础,并利用计算机机箱搭建了双腔体和多腔体实验平台。使用该方法对目标位置处感应电压的统计分布进行了预测,并与其他方法得到的感应电压分布进行了比较,其结果基本一致,从而证明了该方法的可行性和准确性。     

电泳法制备TiO_2纳米管/纳米颗粒复合薄膜的电化学阻抗谱分析(英文)

由于一维(1D)氧化钛纳米结构具有提高染料敏化太阳能电池(DSCs)中的电子传输性能从而进一步提高电池性能的特性,该领域吸引了越来越多研究者的关注.但是一维氧化钛纳米结构如何影响电子传输性能却少有报道.本研究利用电化学阻抗谱(EIS)分析来探索氧化钛纳米颗粒和纳米管复合薄膜的电子传输特性.使用两种不同尺寸(25和100nm)的纳米颗粒和纳米管作为原料,采用电泳沉积方法制备了氧化钛复合薄膜并研究了原料的组成对染料敏化电池的影响以获得最佳的组成.研究结果表明,在大颗粒的质量分数低于20%时,大颗粒的掺入有利于改善氧化钛薄膜的电子传递与电池性能.与完全由颗粒组成的薄膜相比,纳米管的加入有利于电子在氧化钛薄膜里的传输.纳米管、100nm颗粒及25nm颗粒的最佳质量比例为20:16:64.     

M2SiO4：Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce3+,Tb3+)的发光性能

合成了系列M₂SiO₄:Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce³⁺,Tb³⁺)样品,研究了样品在真空紫外区域的激发光谱和发射光谱。从激发谱可以看出:M₂SiO₄:Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce³⁺,Tb³⁺)在147,172nm有很强的吸收带。用Mg,Ca完全取代Ba₂SiO₄:Tb³⁺中的Ba,相对应的晶体的晶格参数逐渐增大,晶场的能量逐渐减少,其激发光谱随着碱土离子半径的增加向长波方向移动。在172nm真空紫外光激发下,观察到M₂SiO₄:Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Tb³⁺和M₂SiO₄:Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce³⁺,Tb³⁺)特征发射;在真空紫外激发下,随着M₂SiO₄:Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce³⁺,Tb³⁺)中Ce³⁺含量的增加,M₂SiO₄:Re的特征发射明显减弱,并分析讨论了相关发光现象的成因。     

Sr_3Gd(PO_4)_3∶Tm~(3 )的真空紫外光谱特性

研究了Sr3Gd(PO4)3∶Tm3 和GdPO4∶Tm3 样品的结构特性、光谱特性。GdPO4∶Tm3 为单斜晶系,基质掺入铥离子后结构没有明显变化。GdPO4∶Tm3 在164和210nm附近有强烈的吸收峰。位于164nm附近的强烈的吸收峰是归因于基质的吸收引起,210nm附近的吸收峰则归因于Gd3 的8S7/2—6GJ的能级跃迁。在164nm真空紫外光激发下,样品于453及363nm处有较强的发射峰,发射主峰位于453nm,属于Tm3 的1D2→3H4(22,123cm-1)跃迁的典型发射。由于阳离子质量的不同,Sr3Gd(PO4)3∶Tm3 在166nm附近的激发峰高于GdPO4∶Tm3 的同位置的激发峰,其在363nm处的发射有明显减弱,而在453nm处的蓝色发射有显著的增强。     

乙烯储罐气体泄漏诱发蒸气云爆炸的数值模拟

储罐会因腐蚀或人为误操作等原因引发泄漏，造成泄漏气体扩散或气云爆炸事故。为了揭示此种事故的发展过程及影响规律，应用计算流体力学软件FLACS，研究了泄漏和环境风两个主要影响因素对乙烯气体扩散及爆炸的影响。结果表明:气云扩散距离和体积随泄漏速率增加而增大；当泄漏速率低于6 kg/s时，不同泄漏方向上的气云扩散距离及体积相近；当泄漏速率高于6 kg/s时，气体泄漏扩散和气云形成过程因受到障碍物影响，随阻塞率增大，气云扩散距离减小，气云体积增加。当泄漏方向垂直于储罐组中轴线，泄漏速率为18 kg/s时，气云扩散距离最大为81.5 m；当泄漏方向平行于储罐组中轴线，泄漏速率为24 kg/s时，气云体积最大达到9 604 m3。爆炸波的冲击压力随泄漏速率升高而升高；环境风会加快可燃气体稀释，有效降低气云爆炸发生的概率，降低爆炸强度，达到爆炸压力峰值的时间更早，可使高温在更短的时间内下降。泄漏速率为24 kg/s时，与泄漏储罐紧邻的储罐表面上被冲击到的爆炸超压仅为6.88 kPa，但温度高达2 384 K，因此，为避免事故发生时的二次灾害，救援中对储罐组的冷却降温尤为重要。     

可控纳米银胶体的稳定性研究

纳米银胶体(AgNPs)长期储存不稳定性问题是本研究的中心,着重考察了不同前驱体对纳米银胶体的稳定性影响.分别以银氨([Ag(NH₃)₂]OH)溶液和AgNO₃溶液为前驱体制备了多份纳米银胶体样品并通过UV-Vis、FE-SEM、EDS、ZETA电位仪等现代分析测试手段研究了纳米银胶的形貌、粒径大小以及稳定性.对比分析发现,以[Ag(NH₃)₂]OH溶液为前驱体,制备的纳米银胶体具有粒径可控,尺寸均一,分散性良好等特点;而且经过一个月的常温储存,表现出比用AgNO₃溶液为前驱体制备的纳米银胶体具有更高的储存稳定性.     

ZrO2纳米粒子原位杂化PVDF膜的制备及其抗污染性能

针对传统聚合物膜抗污染性差的问题,本文从杂化膜结构设计出发,提出将ZrO2纳米粒子的原位制备和聚偏氟乙烯(PVDF)相转化成膜过程有机结合的制膜新方法.该方法将阴离子交换树脂引入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,以氧氯化锆为原料,利用阴离子交换树脂提供的―OH与无机盐的阴离子进行交换,得到ZrO2纳米粒子均匀分散的N,N-二甲基甲酰胺溶胶体系.随后将PVDF聚合物溶解到所得的N,N-二甲基甲酰胺溶胶体系中,获得均一、透明的铸膜液.利用X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对杂化膜中锆的存在状态和分散性能进行了表征.结果表明,ZrO2纳米粒子均匀分散在PVDF基体中,并且形成的纳米粒子的粒径约为10-20 nm.通过粘度、分相速度和膜形态的测定,研究了成膜机理.结果表明,ZrO2纳米粒子的引入加速了铸膜液成膜过程的分相速度.杂化膜的亲水性能通过接触角测定仪进行了评价.并选择以牛血清蛋白为代表模拟污染物,考察了杂化超滤膜的抗污染性能.结果表明,原位形成的ZrO2纳米粒子显著提高了膜的亲水性,减少了膜对蛋白质的吸附.这种将ZrO2纳米粒子的原位制备和PVDF相转化成膜过程有机结合的制膜新方法在有机-无机杂化膜的制备领域具有显著意义.     

上海天文台亚厘米级单次测距精度的卫星激光测距试验

2001年8月, 中国科学院上海天文台与捷克技术大学合作在上海天文台进行了亚厘米级单次测距精度的卫星激光测距试验. 采用皮秒事件计时器作为激光往返脉冲的时间间隔测量仪器, 配合原有的发射和接收系统, 对Lageos-1, 2, Starlette, Stella, Topex和ERS-2等卫星进行了测距试验. 分析表明: 对这些卫星的单次测距精度达到了7~8 mm. 为了对比, 原有的测距系统同时对这些卫星进行了测量, 单次测距精度为12~15 mm. 表明新测距系统的测量精度比原有系统提高了约80%. 同时还对原有测距系统的系统偏差进行了检测.     

电吸附除氯过程的电化学阻抗谱及动力学研究

借助三电极体系, 基于电化学交流阻抗谱图, 提出了一种对已吸附Cl^-的活性炭再次吸附一个Cl^-弛豫时间的测定方法, 根据弛豫时间确定速率控制步骤 . 研究了阳极电势、 预处理时间和预处理浓度对电化学过程的影响, 基于得到的电化学交流阻抗谱图上的参数, 求出不同条件下电吸附Cl^-的弛豫时间及覆盖度. 结果表明, 不同条件下得到的复数平面图均由一个容抗弧和一个感抗弧构成, 分别代表Cl^-在阳极上发生电荷转移的过程和 Cl^-在活性炭电极上的吸附过程 . 增加阳极极化可有效缩短弛豫时间, 阳极极化时, 弛豫时间为2.0×10^-5 s; 增加预处理时间, 弛豫时间逐渐增加, 预处理时间为180 min时, 弛豫时间增加到4.9×10^-5 s; 预处理浓度对弛豫时间的影响可忽略. 弛豫时间分析结果表明, Cl^-吸附速率比扩散速率小, 吸附是电吸附过程的速率控制步骤. 电极表面的覆盖度较低, 仅有10^-4...     

光催化耦合技术在废水处理中的最新进展（英文）

随着工业进步和人口增长,大量难降解的有机污染物被排放到水体中,环境污染成为一个日益严峻的全球性问题.大多数有机污染物具有致癌性、诱变性、细菌性和复杂多样性,难以通过传统的化学、生物和光解等处理方法有效去除,亟需探索环保有效的去除污染物技术.光催化技术可以直接利用太阳光进行污染物降解,对环境友好,然而,其实际应用受到太阳能利用率低、催化剂分离困难、催化剂稳定性低以及矿化率低等因素的限制.近年来,将光催化技术与其他技术耦合成为解决上述困难的新趋势.对光催化耦合技术的最新进展和工作机制进行系统地梳理和总结对进一步推动去除污染物技术的发展具有重要意义.本文系统总结了光催化耦合技术在废水处理中的最新研究进展.首先,简要介绍了光催化的机理和研究进展,总结了光催化技术在废水处理过程中存在的问题.然后,简要介绍了光催化耦合技术在解决上述问题过程中的研究进展和发展趋势.其后,通过重点介绍一些典型研究,详细地阐述了光催化技术与传统水处理技术(吸附法、膜分离法、生物降解法)、高级氧化技术(电催化法、臭氧化法、Fenton法、过硫酸盐法)和其他技术(热催化法、等离子体法、超声波法、压电催化法、磁场法)的耦合机...