红外光谱结合偏最小二乘法定量分析毛竹/聚丙烯复合材料的主成分

木塑复合材料(wood plastic composites, WPC)中生物质和塑料的比例影响其物理力学性能和价格。建立一种快速、准确的方法预测WPC中生物质和塑料的含量对于WPC市场的进一步发展具有重要作用。现有的检测方法主要为热分析法,然而,热分析法固有的缺陷(包括检检测时间长、测精度低、操作复杂等)严重限制了其应用范围。为此,本研究采用红外光谱(FTIR)结合偏最小二乘法(PLS)对毛竹/聚丙烯(PP)复合材料样品中毛竹及PP的含量进行了快速测定。以毛竹为生物质填料、PP为基体材料,同时加入一定量的添加剂,采用挤出成型法制备了42个不同毛竹/PP比例的WPC样品。采用KBr压片法收集42个WPC样品的红外光谱数据,利用PLS-2和完全交互验证方式建立样品中毛竹及PP含量和光谱数据间的相关性模型。内部交互验证结果表明,对原始光谱进行一阶导数和SNV预处理后,选择1 800～800 cm-1 波段建立的模型性能最佳。毛竹和PP含量的校正模型决定系数R2均为0.955,校正标准偏差SEC分别为1.827和1.848。毛竹和PP含量的预测模型决定系数R2均为0.950,交互验证标准偏差SECV分别为1.927和1.950,RPD值均为4.45。外部验证结果表明,毛竹和PP含量相对预测偏差均低于6%,FTIR结合PLS法可以同时快速、准确地预测毛竹/PP复合材料中毛竹及PP含量。     

Theoretical study on the lasing plasmon of a split ring for label-free detection of single molecules and single nanoparticles

This paper reports the plasmonic lasing of a split ring filled with gain material in water. The lasing mode(1500 nm)is far from the pump mode(980 nm), which can depress the detection noise from the pump light. The laser intensities of the two modes simultaneously increase by more than 10~3 in amplitude, which can intensify the absorption efficiency of the pumping light and enhance the plasmonic lasing. The plasmonic lasing is a sensitive sensor. When a single protein nanoparticle(n = 1.5, r = 1.25 nm) is trapped in the gap of the split ring, the lasing spectrum moves by 0.031 nm, which is much larger than the detection limit of 10~(-5) nm. Moreover, the lasing intensity is also very sensitive to the trapped nanoparticle. It reduces to less than 1/600 when a protein nanoparticle(n = 1.5, r = 1.25 nm) is trapped in the gap.     

基于半导体光放大器的通带与阻带相互切换的全光微波滤波器

为了满足光纤射频链路和相位阵列人线应用要求,提出并实验验证了基于半导体光放大器(SOA)的全光微波滤波器,该结构利用SOA的放大自发辐射的交义增益调制(XGM)原理,可以实现通带和阻带的相互切换.它是基于由SOA和可调谐窄带光学滤波器构成的光纤延时环,利用SOA的放大自发辐射谱的交义增益调制产生负系数.当可调谐窄带光学滤波器的中心波长对准激光器的波长时,可获得一个高Q的带通滤波器频率响应;当可调谐窄带光学滤波器的中心波长偏离激光器波长一定量时,可获得陷波宽度较窄和通带相对较平的陷波滤波器频率响应.此结构通过调节可调谐窄带滤波器的中心波长可实现高Q与通带相对较平的陷波频率响应的切换.     

具有类混凝土结构的SiOx-C锂离子电池复合材料的制备

采用一种简单的方法制备具有类钢筋混凝土结构的Si-O-C负极材料,其中碳纳米管（carbon nanotubes,CNTs）如同钢筋一般嵌入材料中以提供应力支撑,硅原子被原子级分散的碳和氧原子均匀包裹,最后通过化学气相沉积镀上最外层的碳层,进一步抑制材料的体积变化。基于此独特的结构设计制备的CNTs/SiO_x-C/C负极表现出优异的电化学性能,其在0.5 A·g^-1的电流密度下循环970圈后容量保留率为80%。     

饱和雪崩和自焠灭流光放电模式的研究

为了研究用自焠灭流光(SQS)和饱和雪崩(SA)模式作为气体簇射取样量能器取样方式的可能性,本文报告了对氩气十甲烷等四种混合气体在各种混合比份下从正比区至SQS区的气体放大特性的系统测量结果以及SQS的计数坪曲线.测量结果显示,当焠灭气体含量在50％以上时,可以得到300—400伏的SQS最佳工作区,在这个区域内,SA信号已经几乎全部跃迁为SQS信号,而后者又还没有出现第二次跃迁,这个区域是取样量能器的理想取样工作范围.     

氧化锆湿凝胶中乙酰丙酮配体的脱除机理及气凝胶复合材料的制备

利用正硅酸四甲酯、 正硅酸四乙酯、 硼酸三乙酯浸泡聚乙酰丙酮合锆湿凝胶, 通过红外光谱(IR)、 元素分析(EA)、 X射线光电子能谱(XPS)和色谱-质谱联用(GC-MS) 等技术证实了有机硅(硼)烷浸泡湿凝胶可加速乙酰丙酮配体的脱除, 并推断了相关反应机理. 利用正硅酸四甲酯浸泡聚乙酰丙酮合锆湿凝胶显著强化了 凝胶骨架, 通过低成本干燥技术可以获得纳米多孔、 高比表面积的ZrO₂气凝胶. 在石英纤维增强的ZrO₂气凝胶复合材料中, 纤维骨架进一步阻止了干燥收缩, 微波干燥即可获得超轻质石英纤维/二氧化锆气凝胶复合材料(SFZA), 稳态平板测试结果表明, 其在1000 ℃下的导热系数最低可至0.042 W?m^-1?K^-1, 1200 ℃下导热系数最低可至0.063 W?m^-1?K^-1.     

磷杂Fries重排反应用于合成2-芘基膦化合物

芘具有良好的刚性平面和高的荧光量子产率,是有机光电材料研究中重要的结构单元,由于其电子结构特点,芘的2位官能团化非常困难.利用易得的1-芘醇和H-亚磷酸酯或有机磷氯化合物合成了一系列1-芘基磷酸酯化合物,经磷杂Fries重排反应在温和条件下实现了芘2位的磷酰化,并得到相应的2-磷酰基芘衍生物.该类化合物还为新型含磷共轭化合物芘并1,3-氧杂磷杂环戊二烯的研究奠定了基础.本研究不但为芘类化合物的官能团化提供了一个新方法,而且为新型含磷共轭化合物的设计与合成开辟了新路线,并对合成的新型芘类化合物的紫外吸收和荧光发射等性质进行了初步测定.     

纤芯圆对称分布多芯光纤的耦合特性

通过将标准单芯单模光纤与纤芯圆对称分布的多芯光纤的一个纤芯对准熔接后,再在多芯光纤任意位置进行热熔融拉锥,实现多芯光纤光功率的高效耦合注入和光功率在各个纤芯中分布比例的控制,解决了由于多芯光纤结构的特殊性引起的光源光功率难于直接注入的问题。基于光纤耦合模理论建立多芯光纤各纤芯之间的耦合模方程,得到各个纤芯中光功率与耦合长度之间的关系曲线,并与实际耦合实验结果对比,验证该方法可行。研究结果可为多芯光纤光学器件的发展提供潜在的应用价值。     

麦壳对水溶液中铜离子的动态吸附研究

对麦壳柱吸附铜离子的动态实验进行了研究。pH为5时有利于吸附,Na+和Ca2+的存在不利于吸附,说明在吸附过程中存在离子交换机理。溶液流速、溶液浓度对流出曲线有较大的影响。吸附后的麦壳用0.5mol/L盐酸再生,能重复使用。对不同流速和不同浓度的流出曲线用Thomas和Yoon-Nelson线性模型进行了拟合,并预测了流出曲线。结果表明,饱和吸附量随着初始浓度的增大而增大,随流速的增加而减小;穿透时间随初始浓度和流速的增大均减小。在不同条件下的线性相关系数为0.920～0.948,说明Thomas和Yoon-Nelson模型都可用于描述穿透曲线。     

飞秒激光诱导ZnO :Al薄膜周期结构及其光致发光特性

利用单束800 run飞秒激光在掺杂了Al的ZnO薄膜中制备了纳米周期条纹结构.研究了不同能流密度的飞秒激光在照射不同的时间后,表面纳米周期结构的变化规律及其形成机制.利用He-Ge激光器作为激发光源,研究了ZnO:Al薄膜的光致发光特性及其与纳米周期结构的关系.结果表明,近带隙发光增强的主要原因是800 nm飞秒激光...