第一性原理研究Eu/N共掺杂锐钛矿TiO2光催化剂的电子和光学性质

基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法, 运用Vasp方法计算了Eu, N掺杂及Eu/N共掺杂锐钛矿TiO₂的结构, 并分析了其电子及光学性质. 通过计算发现有一些Eu的4f态电子在Eu掺杂锐钛矿TiO₂的体系的费米能级附近出现杂质能级, 并且N掺杂会使得锐钛矿TiO₂的禁带宽度减小. 对于共掺杂体系而言, Eu/N共掺杂的协同效应能导致锐钛矿TiO₂的晶格畸变及禁带宽度减小. 与此同时, 计算得到的光吸收谱表明Eu/N混合掺杂锐钛矿TiO₂展现出了明显的光谱吸收边缘红移. 这些计算结果表明Eu/N共掺杂锐钛矿TiO₂具有优良的光催化活性. 关键词： 2')" href="#">TiO₂ 共掺杂 可见光催化剂 密度泛函理论     

线性菲涅耳聚光系统柱面反射镜的优化与聚光特性

线性菲涅耳聚光系统采用柱面反射镜可提高聚光能力。本文提出一种柱面反射镜曲率半径的优化计算方法,建立了通用计算模型,详细分析了反射光线横向偏移的变化规律、系统瞬时光学效率和能流均匀性等。研究结果表明,柱面反射镜的最佳曲率半径与其宽度几乎没有关联,只需要考虑其与镜场中心的距离和系统有效工作时太阳横向入射角即可得到最佳值。通用计算模型所得的结果与数值精确计算的结果非常接近,最大偏差为1.26%,平均偏差为0.38%。在考虑柱面反射镜型面误差、跟踪误差和曲率半径误差的情况下,当横向入射角大于45°时,系统瞬时光学效率保持在59.46%以上。在聚焦平面的较小范围（相对距离为-0.05～0.05）内,能流密度高且均匀性较好,适合布置光伏电池组件。     

分块镜扇形子镜驱动点位置优化计算

在光学综合孔径共相位检测微调系统中,分块镜子镜三自由度微动调节机构通常采用3个并联的微位移致动器来驱动各子镜,使单个分块镜具有独立的姿态调整能力,从而实现了光学共相位误差的纳米级精确校正。以理论力学原理作为切入点展开了分析,针对微动机构的稳定性、tilt-tip调节灵敏度等,根据所给定几何参数的子镜三驱动点位置对其进行了优化计算。经数学建模和仿真计算,得到了定参数子镜的三驱动点最佳位置坐标,进而归纳出了普遍适用的优化评价方法。     

水平井降压法和热激法水合物开采对海底边坡稳定性的影响

天然气水合物广泛赋存在深海沉积物孔隙中,被认为是具有巨大开发潜力的未来绿色能源之一,引起全球的关注.深海水合物开采将造成含水合物储层的强度劣化,可能产生孔压积聚,诱发海床失稳.本文基于边坡稳定极限平衡分析框架,引入考虑水合物开采热-流-化学耦合过程的数值分析模型,研究水合物开采对海底边坡稳定性的影响.采用TOUGH+HYDRATE热-流-化学耦合分析程序,模拟了采用水平井降压法和热激法开采深海水合物的过程,分析了水合物分解锋面扩展和瞬态孔压演变的规律,并通过SLOPE/W程序采用极限平衡分析方法计算水合物开采过程及停采后的海底边坡安全系数,分析开采井位置和开采方法对海底边坡稳定性的影响.研究表明,对于存在致密盖层的细砂储层陡坡,单水平井降压开采过程中,由于孔压降低,土体有效应力增加,边坡稳定性显著提高,当开采井布设在坡体中部时,边坡稳定性提高最为明显;停采后,由于水合物分解导致土体黏聚强度降低,且孔压逐渐回升到静水压状态,导致边坡稳定性下降,最危险滑弧通过水合物分解区.若采用双水平井热激法开采,开采过程与停采后的最危险滑弧始终通过水合物分解区,由于开采过程中温度升高,井周孔压显著上升,导致边坡安全系数明显下降,存在诱发滑坡的风险.     

正电子冲击下氦电离三重微分截面的理论计算

我们发展了一种正电子碰撞原子电离的畸变波Born近似方法， 在这个方法中，正负电子偶素通道通过一个ab initio的光学势附加到入射粒子和靶的相互作用势上，且通道对电离作用被第一次被考虑在正电子碰撞原子电离的过程中. 应用这个方法计算了在50 eV入射能量范围氦的电离的三重微分截面，计算结果和实验数据很好的符合.     

石墨烯/CdTe量子点复合物的合成及在克伦特罗检测方面的应用

成功地合成了石墨烯/CdTe量子点复合物,并采用透射电镜、紫外吸收光谱、荧光发射光谱、荧光衰减曲线和X射线光电子能谱对产物进行了表征。透射电镜结果显示CdTe量子点被修饰于石墨烯的表面;X射线光电子能谱结果表示石墨烯在合成过程中被还原,还表明在所合材料的表面具有羧基和羟基;荧光发射光谱和荧光衰减曲线的结果显示将CdTe量子点修饰于石墨烯表面显著提高了CdTe量子点的荧光性能。此外,基于克伦特罗和石墨烯/CdTe量子点复合物之间形成的氢键,所合成材料可用于定量分析克伦特罗。克伦特罗对石墨烯/CdTe量子点复合物具有显著的猝灭作用,荧光强度的降低（F₀/F）与克伦特罗之间存在良好的线性关系,线性范围为7.22~108.30 μmol·L^-1,检出限为4 μmol·L^-1。     

金属酞菁及其衍生物的紫外-可见光谱性能研究

用紫外-可见吸收光谱对金属酞菁及其衍生物进行研究,分析了酞菁的不同d电子数、不同价电子数和不同取代基对Q带和B带的影响。研究结果表明,d电子数增加,HOMO-LUMO分子轨道间能级差降低,电子光谱发生红移。金属酞菁中金属电荷对Q带影响不大,而随着电荷的增加,对B带有一定影响。Schiff基团的引入对Q带产生一定的影响,前线轨道能级裂分导致Q带红移并出现了不同程度的裂分。特别是二茂铁基团的酞菁金属配合物具有极高的非线性光学性能,有望开发成用于光动力诊疗的新型光敏剂。     

一种蓝光发射星型有机分子的合成及光电性质

采用分子设计的思想,通过多步反应合成了一种新型的以N原子为中心的蓝光发射星型有机小分子。用1H NMR,MS和元素分析进行了表征,研究了化合物的热稳定性和真空镀膜膜层的光致发光性质,用循环伏安法测定了其电化学性能。结果表明,这种合成的有机化合物光致发光性能优良(量子效率达到87%),热稳定性好,可作为制作有机电致发光器件的候选材料。     

碳酸盐岩钙同位素化学分离方法改进及其在青藏高原地质样品中的应用前景

本文报导了在前人基础上改进的碳酸盐岩(白云石－方解石)地质样品钙同位素化学分离方案。通过对比云南永善桧溪剖面白云岩－灰岩过渡岩性在不同浓度盐酸下淋洗结果,确定了4N浓度盐酸能有效富集白云石－方解石体系中的钙元素,且热电离质谱(TIMS)测试结果显示4N盐酸与1.6N盐酸淋洗方案处理后钙同位素测试结果一致,表明在相同测试精度的情况下,针对白云石－方解石体系下碳酸盐岩地质样品化学分离方案能提高化学分离效率。本文进一步结合青藏高原研究热点问题,对钙同位素在青藏高原地质样品的应用前景进行了分析,分析表明,钙同位素在青藏高原隆升前古海洋环境重建、隆升期构造活动恢复及隆升后火成岩来源示踪上具有广泛应用前景。     

绝经后女性血清性激素结合蛋白水平与骨质疏松症的相关性研究

为探讨性激素结合蛋白(Sex Hormone Binding Globulin, SHBG)与骨质疏松症(Osteoporosis,OP)患病风险之间的关系,用电化学发光法检测了237名绝经后女性血清SHBG和睾酮水平,并采用双能X线骨密度(BoneMineralDensity,BMD)测定仪测量了腰椎L2-4和股骨颈(Femoral Neck, FN)的BMD.结果发现SHBG与L2-4和FN的BMD均呈负相关(r=-0.356和-0.303, P0.01),校正体重指数(Body Mass Index, BMI)和年龄后仍呈负相关(P0.05). SHBG水平独立解释了2.0%的L2-4 BMD的变异和1.3%的FN BMD的变异.高SHBG组受试者OP患病率显著高于中SHBG组(OR=3.22,P=0.001)和低SHBG组(OR=4.22,P0.001),校正BMI和游离睾酮后差异仍显著(OR=2.32,P=0.040和OR=3.23,P=0.018).因此,高SHBG水平是中国绝经后女性人群OP的独立风险因素,监测外周血SHBG水平可能有助于预测绝经后女性骨质丢失与OP的严重程度.