类石墨烯C3N4纳米片光催化分解水制氢中的量子限域效应

从层状化合物获得的纳米片是一类新型纳米结构材料,这种二维各向异性的纳米甚至亚纳米级的材料具有独特的物理化学性能,其中最好的一个例证就是从石墨烯C₃N₄到石墨烯C₃N₄纳米片的转变。通过高温氧化热刻蚀方法将体相g-C₃N₄剥离成g-C₃N₄纳米片,应用于染料敏化可见光分解水产氢,表现出了较体相g-C₃N₄高于2.6倍的产氢速率。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外（FTIR）光谱、扫描电子显微镜（SEM）、Brunauer-Emmett-Teller（BET）、荧光光谱和光电化学等表征研究了g-C₃N₄纳米片的结构及曙红（EY）和g-C₃N₄纳米片之间的电子迁移过程。热剥离后的g-C₃N₄纳米片具有较高的比表面积,不仅可以更为有效地吸附染料分子,还因其量子限域效应大大增强了光生电荷的分离效率和电子转移效率,改善了电子沿平面方向的传输能力以及光生载流子的寿命,从而显著提高g-C₃N₄纳米片的光催化产氢活性。     

多糖类手性固定相超临界流体色谱法分离手性化合物

采用超临界流体色谱法(SFC),在多糖固定相Chiralpak IA、IB、IC、ID、IE和IF上成功拆分了11种手性化合物。分离结果表明,这6支手性色谱柱对这些手性化合物具有良好的手性识别互补性,均可以在10 min之内得到良好的分离结果,具有较好的实用性。改性剂甲醇、乙醇和异丙醇对手性化合物的保留时间以及手性选择性均具有良好的调节作用,需要根据不同手性物质在手性柱上的分离情况加以区别,选择使用,并调节改性剂至合适的比例。针对键合型固定相溶剂通用性的特征,特殊改性剂的应用也有助于优化手性分离。     

薄壁球壳压缩非对称屈曲特性的实验及有限元分析

采用实验方法研究了球壳在刚性板准静态和冲击压缩下变形特性及非对称屈曲模态, 结合ABAQUS有限元分析了球壳冲击压缩下的屈曲变形过程、非对称屈曲特性, 探讨了其影响因素. 研究结果表明: (1)非对称屈曲模态与冲击速度相关, 随着加载速度提高, 薄壁球壳非对称屈曲从5边形转变为6边形. (2)在冲击速度较小时, 力—位移响应曲线及失稳变形模态与准静态几乎相同, 可近似按准静态过程分析. (3)在对称屈曲阶段的力—位移响应曲线, 有限元与实验结果吻合较好. 进一步对实验与有限元模拟结果在非对称屈曲阶段的差别进行了探讨, 认为冲击实验中平板与球壳的接触约束变化对非对称变形过程有重要作用.     

直流电弧全谱直读原子发射光谱法(DC-Arc-AES)测定地球化学样品中痕量硼、钼、银、锡、铅的方法研究

建立了直流电弧全谱直读原子发射光谱法(DC-Arc-AES)测定地球化学样品中痕量硼、钼、银、锡、铅的分析方法。所使用直流电弧全谱直读原子发射光谱仪采用大面积固态检测器,具有全谱直读功能,并能实时背景校正。通过研究提出了新的电极和新的缓冲剂配方,方法采用内标法,以Ge元素作内标元素,同时选择了合适的分析线对。电流程序研究中设置多级电流,每级电流设置不同保持时间,升电流时选择连续升电流方式,可以有效消除试样的飞溅。以氩气为保护气消除CN带的产生并减少光谱背景,选择氩气流量为3.5 L·min-1。作各元素的蒸发曲线,得出各元素的蒸发行为基本一致,同时结合摄谱时间对各元素强度和背景的影响,得出最佳的设谱时间为35 s。方法选择国家一级地球化学标准物质作为标准系列,标准系列中包括了不同性质、不同含量的标准物质,满足地球化学样品中痕量硼、钼、银、锡、铅的测定。在优化的实验条件下,方法检出限为：B: 1.1 μg·g-1,Mo: 0.09 μg·g-1,Ag: 0.01 μg·g-1,Sn: 0.41 μg·g-1,Pb: 0.56 μg·g-1,精密度为(RSD, n=12)：B: 4.57%～7.63%,Mo: 5.14%～7.75%,Ag: 5.48%～12.30%,Sn: 3.97%～10.46%,Pb: 4.26%～9.21%,准确度通过国家一级地球化学标准物质验证,结果与标准值相符。本方法简便、快速,是测定地球化学样品中痕量硼、钼、银、锡、铅的一种先进的分析方法,具有一定的实用性。     

分散染料染色法制备的彩色聚(苯乙烯-丙烯酸)纳米球

在低于聚合物纳米球玻璃化转变温度(110.69 ℃)的条件下,用两种分散染料对聚(苯乙烯-丙烯酸)[P(St-co-AA)]纳米球染色,研究了染色温度(75~95 ℃)和染料用量(1%~5%)对纳米球上染料吸附量的影响。 结果表明,染色温度越高,分散染料用量越大,所得到聚合物纳米球的颜色越深越鲜艳。 分子结构中氨基和羟基数量多的分散蓝2BLN在纳米球上的吸附量低于相同染料用量时分散红FB的吸附量。 经过染色后纳米球的表面变得很粗糙,粒径增加23 nm。 用彩色纳米球对经过阳离子化处理的棉织物进行染色,利用很少量的彩色纳米球,就可以使织物获得较深且鲜艳的颜色。     

反渗透过程中双壁碳纳米管通水阻盐性能的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法, 探究了非常规双壁碳纳米管(DWCNT)在反渗透过程中, 不同内外管间距对管道内水分子与盐离子运动行为的影响. 本文采用0.5 mol·L^-1氯化钠水溶液模拟海水, 内管始终采用CNT(8,8)型, 并对盐水层施加恒力模拟反渗透压. 重点考察盐离子数量分布与通水情况, 计算水分子平均力势, 并分析水分子氢键寿命与偶极矩分布. 结果表明, 管间距不仅影响上述各项性质, 还会改变盐离子与水分子在碳管中的渗透特性. 模拟结果显示, 小尺寸DWCNT可以有效实现盐水分离但水通量较小, 大尺寸DWCNT的水容量较大但阻盐效率不高, 而中尺寸DWCNT (即: 管间距为0.815 nm)则具有最佳的通水阻盐性能. 本文试图从分子层面揭示了DWCNT通水阻盐机理, 并为人们设计新型海水淡化渗透膜提供理论指导.     

基于共振激发的激光诱导击穿光谱技术研究进展

激光诱导击穿光谱技术是一种新型的原子光谱分析技术,具有实时快速、 多元素同时分析和样品预处理简单等特点,从一出现便受到研究人员的广泛关注,但分析灵敏度差一直是限制该技术发展的重要因素。基于共振激发的激光诱导击穿光谱技术将原子荧光光谱技术和激光诱导击穿光谱技术结合,对目标元素进行选择性激发,可以大幅提高激光诱导击穿光谱技术的分析灵敏度,极大地拓展了LIBS技术在痕量元素检测领域的应用。本文综述了基于共振激发的激光诱导击穿光谱技术的研究进展,介绍了激光诱导等离子体中荧光光谱的产生过程以及基于共振激发的激光诱导击穿光谱技术的基本类型和基础原理,详细分析了烧蚀激光能量、 共振激发激光能量和波长、 烧蚀激光和共振激发激光之间的延时以及光谱采集门宽对光谱增强效果的影响,阐述了其在冶金、 环境监测、 同位素检测等领域的应用现状和存在的问题,并对其未来发展前景进行了展望。     

一种新的快速衰落信道相干时间估计方法

快速衰落信道(FFD)是浅海中常见的畸变信道模型之一,通常用信道相干时间来描述其多普勒扩展程度。分段副本相关器(SRC)是FFD信道的最佳似然比检测器,但当信道相干时间未知时,其性能因失配受到较大影响。针对此种情况,提出了多重假设SRC,该方法能简单有效地估计FFD信道相干时间并解决SRC的失配问题。     

高压下钡的硫化物的结构相变和光学性质研究(英文)

利用基于密度泛函的第一性原理,计算了高压下钡的硫化物(BaS、BaSe和BaTe)的结构相变和光学性质。计算结果表明,这些化合物的压致结构相变是从NaCl型结构转变为CsCl型结构;对于结构转变压力和金属化转变压力,BaS为8.57 GPa和45.4 GPa,BaSe为7.44 GPa和36.5 GPa,BaTe则分别为5.67 GPa和16.7 GPa。光学性质计算结果显示:随着压力的增加,静态介电常数ε0不断增加,介电常数虚部ε2的峰值向高能方向移动(蓝移)。     

交变磁场对电子罗盘姿态输出精度影响的定量分析

在理想电磁环境中对姿态测量元件电子罗盘进行了校准,给出了校准所需的标准参数设置。分别对电子罗盘在理想电磁环境与单交变磁场环境中以及二重及三重交变叠加磁场环境下的姿态角输出进行了对比分析,实时测量了两种典型状态下罗盘局部交变干扰磁场强度并绘出二维交变图。结果显示:随着交变干扰磁场强度的增大,3个姿态角输出精度均呈降低趋势。尤其是航向角最为严重,这与其特殊的敏感原理吻合。文末给出了精度变化的电磁数据原因。提出了避免罗盘精度降低的方法。