硫氰根选择性吸附在g-C_3N_4/Ag表面增强其光催化制氢性能(英文)

作为一种无金属的新型半导体材料,g-C_3N_4因具有稳定的物理化学性质及合适的能带结构而引起人们的关注.理论上g-C_3N_4完全满足水分解的电势条件.然而研究发现,g-C_3N_4材料本身的光催化性能并不好,这主要是由于半导体材料被光激发后生成的自由电子和空穴还没来得及到达材料表面参与反应,就在材料体相内发生复合,导致电子参与有效光催化制氢反应的几率大大降低.同时还发现,将少量的贵金属,如Pt,Au,Pd作助催化剂修饰在该半导体表面,其光催化性能明显提高.但由于这些贵金属储量非常稀少,价格昂贵,导致它们的使用受到一定限制.而Ag作为一种价格远低于Pt,Au,Pd的贵金属,也得到了广泛的研究.研究表明,金属Ag储存电子的能力很好,因此可以有效地将半导体上生成的光生电子快速转移到Ag上面去,从而达到电子空穴快速分离的目的.但是在光催化制氢过程中,Ag吸附H~+的能力较弱,致使电子与H~+反应的诱导力较弱,使得Ag释放电子的能力较差.因此可以通过提高Ag表面对H~+的吸附强度,以加速Ag的电子释放,通过表面修饰来提高Ag助剂的光催化活性.研究发现,Ag纳米粒子表面与含硫化合物之间存在很强的亲和力.硫氰根离子(SCN~–)具有很强的电负性,容易吸附溶液中H~+离子,并且也易吸附在Ag纳米粒子的表面.因此可以利用Ag与SCN~–的作用来增强Ag释放电子的能力.本文采用光还原法将Ag沉积在g-C_3N_4半导体材料表面,然后通过在制氢牺牲剂中加入KSCN溶液,利用SCN~-与Ag的亲和力来提高光生电子参与光催化反应的效率.结果表明,在SCN~-存在的情况下,g-C_3N_4/Ag的光催化制氢性能显著提高.当制氢溶液中SCN~–浓度为0.3 mmol L~(–1)时,材料的光催化制氢性能达最大,为3.89μmol h~(–1),比g-C_3N_4/Ag性能提高5.5倍.基于少量的SCN~–就能明显提高g-C_3N_4/Ag材料的光催化性能,我们提出了一个可能性的作用机理:金属银和SCN~-协同作用,即银纳米粒子作为光生电子的捕获和传输的一种有效的电子传递介质,而选择性吸附在银表面的SCN~-作为界面活性位点有效地吸附溶液中的质子以促进产氢反应,二者协同作用,加速了g-C_3N_4-Ag–SCN~-三物种界面之间电荷的传输、分离及界面催化反应速率,有效抑制了g-C_3N_4主体材料光生电子和空穴的复合,因而g-C_3N_4/Ag–SCN复合材料的光催化制氢性能提高.考虑到其成本低、效率高,SCN~–助催化剂有很大的潜力广泛应用于制备高性能的银修饰光催化材料.     

运筹学在整车物流智能调度决策支持系统中的研究与应用

本文基于整车物流智能调度决策支持系统的研发、实施与运维的成功应用,论述运筹学在智能化上的应用路径以及实践驱动的学术路径。该系统是国内较早在汽车物流企业实现落地的智能化调度系统,其所形成的思想理论与方法技术揭示了运筹学在智能化应用上的核心价值,以及实践驱动的学术价值,对解决“卡脖子”难题提供示范性思路。本文提出运筹学在智能化研发上“三环七步”的整体研发框架。首先,分析智能化需求的运筹学特征,详细介绍汽车整车物流的发展趋势、瓶颈及智能调度需求;其次,论述运筹学系统模型的作用与建模方法,分析汽车整车物流系统模型的决策要素、目标及约束,提出汽车整车物流智能调度的运筹学应用问题。然后,提出“模式装箱”的新装箱理论问题,明确问题的计算难解性、可解性及核心科学特征。进一步,建立汽车整车物流调度应用问题与科学问题的混合整数线性规划模型;提出求解汽车整车物流调度问题的分支定界算法,以及大规模问题求解的时空分解及滚动求解方法与技术;提出面向运筹应用的生产测试及压力测试方法,给出汽车整车物流调度的测试分析的流程与结果。此外,提出深度集成整车运输管理系统与仓库管理系统、优化算法引擎驱动的分布式、多视图、多系统融合的智能调度决策支持系统。最后,论述该系统在实施过程中的推广使用和运维情况,并对运筹学应用及实践驱动的科学研究进行总结与展望。     

单背包问题的半定松弛算法

首先给出了单背包问题的秩1半定松驰规划，然后在此基础上提出了求解该问题的半定松驰随机算法KSSD。分析结果表明：（1）当σ＞0.19时，算法KSSD的近似比就会超过0.27。（2）算法KSSD中的参数θ对某种大规模情形将不起作用。     

二阶导数红外分光光度法同时定量分析有机酸,酯

本选用有机酸、酯的－（Ｃ＝Ｏ）－红外特征峰作为分析峰，运用二阶导数法消除两分析峰之间的相互干扰，建立了用二阶导数红外分光光度法同时分析同一体系中有机酸、酯含量的新方法，其表观摩尔吸光系数分别为４．４４×１０＾４Ｌ·ｍｏｌ＾－１·ｃｍ＾－１，３．９４×１０＾４Ｌ·ｍｏｌ＾－１·ｃｍ＾－１，体系中的其它物质均不干扰测定。此方法操作简单、重现性好、选择性好，实样测定获得了满意的结果。     

Compact solid-state waveguide lasers operating in the pulsed regime: a review [Invited]

Over the last years, there has been tremendous progress with compact pulsed lasers based on various solid-state gain media, such as crystals and glasses doped with laser-active ions. With the integration of increasingly diverse saturable absorber materials, these small sources are capable of delivering stable pulses with durations as short as femtoseconds and repetition rates exceeding 10 GHz. These promising sources are known as solid-state waveguide lasers, which have become synonymous with miniaturization, integration, and functionality.This article overviews the progress in the development of passively Q-switched and mode-locked solid-state waveguide lasers employing diverse saturable absorbers. The most commonly used laser configurations,state-of-the-art waveguide fabrication techniques, and experimental demonstrations of pulsed waveguide lasers are summarized and reviewed. Selected well-noted topics, which may shape the future directions in this field, are also presented.     

氟环唑外消旋体在纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)手性固定相上的高效液相色谱法拆分

在纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)（CDMPC）手性固定相上,分别采用正相、反相及极性有机相色谱模式对氟环唑外消旋体进行了拆分,并考察了流动相组成在手性识别中对手性分离的影响。氟环唑在Chiralcel OD-H手性色谱柱（填充CDMPC手性固定相）上采用反相色谱模式,以甲醇-水(体积比为80∶20)为流动相,获得了最佳的拆分,其两对对映异构体的分离度Rs分别为1.64和6.50。     

植物体系中甲酯酶的底物专一性的理论研究

酶对天然底物的高度专一性是酶的特点之一. 然而关于酶是如何对底物具有高度专一性以及识别能力, 我们的理解仍然缺乏. 本文以植物体系中发现的一组甲酯酶(MESs)对一些底物[包括水杨酸甲酯(MeSA), 茉莉酮酸甲酯(MeJA)和吲哚-3-乙酸甲酯(MeIAA)]的催化反应为例, 报道了同源建模和理论计算对茉莉酮酸甲酯酶(AtMES10)和水杨酸结合蛋白2(SABP2)的研究结果. 基于简单的锁-钥匙理论(底物与酶结合时不发生基团的碰撞或严重排斥), 以底物对接到酶的活性部位(即底物中—COO的一部分占据可被催化丝氨酸亲核进攻的位置) 为原则, 可以在空间上为酶对底物的专一性提供解释. 模拟结果表明, SABP2可对MeSA有高活性, 对MeJA和MeIAA有低或无活性; AtMES10可对MeJA有高活性, 而对MeSA和MeIAA有低或无活性, 这与实验结果相一致. 因此, 相关酶的结构预测与计算机模拟对了解酶的底物专一性具有重要的意义.     

热裂解-气相色谱-质谱联用技术研究多羟基吡嗪的热裂解行为

采用热裂解-气相色谱-质谱联用技术（Py—GC-MS）,选择不同温度,在空气存在的条件下对烟叶重要组分多羟基吡嗪进行了热裂解挥发性成分分析,结果表明：该方法具有较好的重复性（相对标准偏差〈1．1％）;不同温度下挥发性的热裂解产物不同;该化合物的热裂解能够产生吡嗪类化合物,而且,随着热裂解温度的升高吡嗪类化合物的含量增加。在挥发性的热裂解产物中,在300℃时吡嗪类化合物只占8．35％,吡啶类化合物占19．07％;在600℃时吡嗪类化合物占16．96％,吡啶类化合物占30．58％;在900℃时吡嗪类化合物占21．61％,吡啶类化合物占27．08％。     

C+轰击铍的分子动力学模拟

使用分子动力学模拟方法研究了入射能量对C⁺离子与Be样品表面相互作用的影响。模拟结果表明,随着C⁺离子的入射能量增大,C⁺离子注入深度也增加,Be原子的溅射产额近似线性增加,而滞留在样品中的C原子数量变化不大,在C⁺离子轰击Be样品的初始阶段,样品中Be原子的溅射产额较大,而随着C⁺离子注入剂量的增加,Be原子的溅射产额逐渐减小并趋于稳定。在此作用过程中,在样品表面形成一个富C层,减缓了样品中Be原子的溅射速率,起到了保护Be样品的作用。