读者来信

尊敬的编辑老师: 您好,我叫丁浩,是安徽省太和县第一中学高二(1)班的学生.贵刊2003年4月     

确定介质波导导模折射率的一种新方法

介绍一种确定平面介质波导导模折射率的新法，它是Ｒｕｓｃｈｉｎ－Ｌｉｔ计模法的推广，与计模法有关的半相位移关系得到完善，本文还给出新法在几种有代表性波导中的应用和计算结果。     

光栅作用下双波导间的反向耦合

本文根据非正交模理论导出了描述光栅作用下双波导间反向耦合的耦合模方程组.通过数值计算对这种结构的反向耦合特性进行了初探,并同光栅作用下单波导反向耦合特性作了比较.     

增强可见光光电催化活性的二维BiOI纳米片/一维BiPO4纳米棒p-n异质结 复合电极的制备

光电催化是一种新型催化技术,在去除水中有机物方面具有独特的优势.在光电协同作用下具有较高的量子效率,电子-空缺负荷率低,稳定性好等优势.BiPO4具有较宽的禁带宽度,只能响应有限的紫外光区域,极大限制了其光电催化效率.因此,本文在电化学三电极体系下,通过简单的两步电沉积法将BiPO4纳米棒/Bi OI纳米片复合薄膜沉积固定在FTO玻璃上,制备了BiPO4/BiOI/FTO复合光电极材料.通过场发射扫描电镜,透射电子电镜, X射线光单子能谱、紫外可见漫反射光谱以及电化学测试对其组成、晶体形貌结构和光学性质进行表征.考察了外加工作电压、碘氧铋电极沉积时间等因素对四环素去除效果的影响.结果表明, BiOI纳米片生长在BiPO4纳米棒上,形成了异质结结构, BiPO4/BiOI/FTO复合薄膜电极具有良好的光吸收性能和优异的电荷转移特性.当碘氧铋沉积时间为150 s,外加偏压为1.2 V时,复合薄膜电极具有最佳的四环素去除效率, 4 h达到80%.在相同的实验条件下, BiPO4/BiOI/FTO复合薄膜电极对四环素的去除效率分别是Bi PO4/FTO电极和BiOI/FTO电极的1.6倍和1.4倍.在光电协同作用下, BiPO4/BiOI/FTO复合光电极对污染物的去除效率是单纯光催化和电催化对污染物去除效率的2.8倍和2.5倍.同时该复合光电极具有好的稳定性,经过四次16 h的循环实验,光电极对四环素的去除效果基本保持不变.根据一系列表征结果和p-n异质结形成的方式,推测了p-n异质结的结构和反应过程.在光激发作用下, BiOI导带上的光生电子有效的转移到Bi PO4导带上,然后在外加偏压的作用下通过外电路转移到铂丝电极上,光生电子与氧气反应生产超氧自由基降解有机污染物.另一方面,光生空穴从Bi PO4价带上转移到Bi OI价带上,与水反应生产羟基自由基,作为光电催化反应过程中的主要活性物种.总之,增强的光电催化活性Bi OI/BiPO4异质结构可能主要归因于p-n异质结结构改善催化剂的光吸收能力和有效的电子-空穴转移过程.     

在氯甲基化交联聚苯乙烯微球表面合成与固载手性金属-Salen配合物及其表征

氯甲基化交联聚苯乙烯(CMCPS)微球的氯甲基与苯甲醛衍生物2-羟基-3-甲氧基苯甲醛(HMBA)发生傅克烷基化反应,形成改性微球HMBA-CPS;微球HMBA-CPS与环己二胺发生席夫碱反应,形成键合Salen配基的微球Salen-CPS;最后,使之与锰盐发生配位螯合反应,制得了固载有手性Mn(Ⅲ)-Salen配合物的固体催化剂Mn(Ⅲ)Salen-CPS,分别采用红外光谱、紫外/可见吸收光谱及扫描电子显微镜对固体催化剂的结构与形貌进行了表征和观察。 研究了微球CMCPS与HMBA之间傅克烷基化反应的规律。 结果表明,以AlCl3为Lewis酸催化剂,使用二氯甲烷与硝基苯混合溶剂,可有效地实施CMCPS与HMBA的傅克烷基化反应,制得固体催化剂Mn(Ⅲ)Salen-CPS。 在V(CH2Cl2)∶V(NB)=10∶1的混合溶剂中,40 ℃下反应10 h,可制得氯甲基转化率近于51%的改性微球HMBA-CPS。 该制备途径具有简便、高效与快捷的特点。     

利用经验模态分解的高频水声信号滤波方法*

研究了一种高频水声信号的滤波问题,提出了一种改进的经验模态分解加小波阈值滤波方法。首先对信号进行带通滤波处理,再进行经验模态分解,将分解得到的各个模态转换为频域信号,采用小波软阈值方法对这些频域信号进行滤波,最后对信号进行重构,并转换为时域信号。经数值仿真与试验数据验证表明此方法是可行有效的,与原基于经验模态分解的小波阈值滤波方法相比,本方法滤波效果较好:对不同输入信噪比的仿真信号进行滤波后,本方法的输出信噪比最大提高17.41 d B,滤波后所得信号与加噪前纯信号的相关系数最大提高0.90;对实验数据进行滤波后,不同时间段信号的相关系数最大提高0.62。     

水下航行体纵倾航行稳定性研究

水下航行体运动方程含有诸多的非线性项,用传统的分析方法全面处理非线性问题有一定的难度.运用非线性科学中的分叉理论,系统地分析在纵倾控制系统作用下,水下航行体在退化平衡点处的航行稳定性.利用等价变换可将高维系统约化到低维的包含了原系统全部动力学特性的中心流形上来研究,得到跨临界分叉范式;分叉图表明姿态失稳及不规则弹道的机理;用系统状态方程的数值计算结果验证了系统的分叉现象.为水下航行体纵倾控制系统的参数设计提供了理论依据.     

德国中学化学教科书中的概念设置及其特点——以“化学反应速率”为例

以"化学反应速率"为例,从内容设置及其特点,比较研究德国《今日化学SII》教科书中如何编制内容以促进学生的概念理解.     

萘甲酸功能化聚苯乙烯的制备及其与Eu(Ⅲ)配合物荧光发射性能初探

以6-羟基-2-萘甲酸(HNA)为试剂,使氯甲基化聚苯乙烯(CMPS)的氯甲基与HNA的酚羟基之间发生亲核取代反应,将萘甲酸(NA)配基键合在聚苯乙烯侧链,制得了功能化改性的NAPS,采用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征,并使之与Eu(Ⅲ)配位,制得了高分子-稀土配合物NAPS-Eu(Ⅲ),初步探索了该配合物的荧光发射特性。本文重点研究了聚苯乙烯的功能化改性反应,考察了主要因素对CMPS与HNA之间亲核取代反应的影响规律,分析了反应机理,优化了反应条件。实验结果表明,CMPS与HNA之间取代反应的速率与亲核试剂HNA的浓度无关,该取代反应的机理是典型的SN1反应;使用极性较强的溶剂二甲亚砜以及采用较高的温度(70℃),有利于亲核取代反应的进行。NAPS-Eu(Ⅲ)不仅发射出Eu3+的特征荧光,而且大分子配基NAPS对Eu3+的荧光发射显示出很强的敏化作用。     

新型聚合物固载的手性Salen Mn(Ⅲ)配合物催化的苯乙烯不对称环氧化反应特性研究

以交联聚苯乙烯(CPS)微球为载体,通过高分子反应和配位反应,简捷高效地制得一种新型的聚合物固载的手性Salen金属配合物催化剂Mn(Ⅲ)Salen-CPS.以间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)为氧化剂、以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMO)为轴向配体,将该非均相手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂用于苯乙烯的不对称环氧化反应,深入系统地研究了催化剂结构与反应条件对苯乙烯的不对称环氧化反应的影响.实验结果表明,在苯乙烯的不对称环氧化反应中,微球Mn(Ⅲ)Salen-CPS具有高的催化活性与良好的的对映体选择性,20℃下反应8h,苯乙烯的转化率可达85％;0℃下反应2h,产物的ee值可达58％.Salen配基中手性二胺的不对称环境与轴向配体NMO的加入均可明显地提高产物的对映体选择性;而反应温度、时间、溶剂的极性及催化剂用量等反应条件对苯乙烯的不对称环氧化反应也都有很大的影响.低温有利于产物的ee值的提高,苯乙烯的不对称环氧化反应适宜的反应温度为0℃;使用极性弱的溶剂,有利于催化剂的对映体选择性;当反应进行到一定程度,产物的ee值会出现最高值,其后ee值会随时间延长呈现下降趋势,在不同的反应条件下,ee值出现最大值的时间不同.