具有层状结构过渡金属硼化物硬度机理的研究

过渡金属硼化物(TMBs)由于其具有非常强的B-B共价键和TM-B键一直被科研工作者认为是潜在的超硬材料。被理论预测为超硬材料的过渡金属硼化物大多具有过渡金属层和硼层交替分布的层状结构。目前,被预测为超硬材料的过渡金属硼化物都已经被实验合成,并且证明都不是超硬材料。然而却很少有理论解释在过渡金属硼化物中为什么不能形成超硬材料。本文以具有金属层和硼层交替分布的层状结构的二硼化铼、二硼化钨和二硼化钼为研究对象。通过对比其层间化学键的强度和硬度关系发现层间的TM-B化学键是决定过渡金属硼化物硬度的关键。在3种过渡金属硼化物中层间的化学键都表现出非常强的离子性。层间的离子键是导致具有层状结构过渡金属硼化物不能成为超硬材料的主要原因。此研究对理解TMBs的硬度机理以及设计新型的超硬材料具有重要的意义。     

智慧教学改革下大学物理课程思政教学设计——以“熵增加原理”为例

《大学物理》课程是面向理工科专业学生的一门重要公共基础必修课.为满足高水平应用型才培养需求与课程育人目标,本课程进行了智慧教学模式改革,并在此基础之上对大学物理课程思政进行了探索与尝试。本文以“熵增加原理”为例探索智慧教学改革下大学物理课程思政的教学设计。     

异丙醇添加剂在钙钛矿太阳能电池中的应用

有机-无机混合铅卤钙钛矿由于其具有可溶液加工、强吸收、高迁移率等优点,近年来被广泛关注。引入异丙醇作为钙钛矿前驱液的添加剂用一步法旋涂制备出具有大晶粒尺寸的钙钛矿薄膜。用此方法制作钙钛矿太阳能电池并探究最优的异丙醇掺杂浓度。基于异丙醇体积分数为6%的钙钛矿电池性能最高,能量转换效率达到14.6%,比不使用添加剂的对比器件提高了40%。     

超级电容的发展与应用

介绍了超级电容器的基本原理和分类;列举了超级电容器的一些基本参数(寿命、电压、充放电等)和优点(功率密度高、充电速度快、寿命长等);给出了超级电容器的发展和应用。     

含中氮茚有机太阳能电池染料敏化剂的分子设计

采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法研究了9个新的中氮茚[3, 4, 5-ab]异吲哚(INI)为给体的染料敏化剂性质.对影响电池效率的光捕获效率、电子注入、染料再生和电荷复合等重要因素与D5和D9染料进行了对比.计算表明,设计的INI系列敏化剂在440-500 nm内有最大吸收峰,表现出明显的电荷分离特征, INI2具有比D9染料更高的最大理论短路电流. Fukui反应指数计算指出INI2的亲核加成最易实现.染料分子在二氧化钛(101)面吸附计算表明,染料INI2以间接注入途径实现电子注入.综合计算结果,中氮茚INI染料有希望作为性能优良的染料敏化剂而得到应用.     

中性和阳离子丁酮团簇的结构及稳定性的理论研究

使用密度泛函B3LYP方法,在6-31G*和6-311+G**基组水平上计算中性和阳离子丁酮团簇(CH_3COC_2H_5)_n和(CH_3COC_2H_5)_n~+(n 7)的稳定结构,并比较不同尺寸团簇之间的相对稳定性.中性和阳离子丁酮团簇的结构具有相似性:n=3—7时,组成团簇的丁酮的平均几何参数基本相同,单环结构最稳定;随着团簇尺寸的增加,双环结构的稳定性逐渐上升.通过平均结合能、一阶差分能、HOMO-LUMO能隙等计算分析可知:在所研究的各种尺寸团簇中,(CH_3COC_2H_5)_3是最稳定的中性团簇,与实验中的最强峰对应;(CH_3COC_2H_5)_4~+是最稳定的阳离子团簇.通过电离能计算得到丁酮分子的垂直电离能为9.535 eV与实验值相符,同时证明中性和阳离子丁酮二元团簇的结构变化较大.研究结果为实验中丁酮团簇碎片离子的形成机理提供一定的理论依据,并且为进一步研究酮类分子团簇的生长规律提供有价值的信息.     

三体里德堡超级原子的关联动力学研究

因为寿命长,并且原子间相互作用容易操控,所以里德堡原子在量子信息与量子光学领域具有极大的吸引力.特别地,偶极阻塞效应成为执行很多量子信息处理任务的物理资源.本文基于严格的偶极阻塞效应,将捕获在三个磁光阱中的二能级里德堡原子系综看作超级原子,在此基础上研究原子数目可调控的三体里德堡超级原子的同相和反相动力学行为,同时实现W态和两种最大纠缠态的制备.本工作在量子操控和量子信息处理方面具有潜在的应用前景.     

多酸-有机胺-氧化硅杂化催化剂的制备、表征及光催化性能研究

采用自组装技术制备了多酸－有机胺－氧化硅杂化催化剂K5Ni(H2O)PW11O39-APS-SiO2(APS=(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NH2)，通过XRD、UV／DSR，FT－IR，ICP－AES和元素分析等手段，对其组成和结构进行了表征，并考察了该杂化催化剂对可溶性染料罗丹明B的催化活性，实验结果表明，该杂化催化剂中Keggin阴离子的基本结构未发生变化，Keggin阴离子与有机胺修饰的氧化硅载体通过No-N配位键结合，光催化活性高于直接光解和均相体系中的K2[Ni(H2O)PW11O39](PW11Ni)，并且耐水性好，反应过程中不易溶脱，可重复使用。     

针对大学生创新能力培养的物理实验 教学模式改革的探讨

随着知识经济时代的到来,社会、企业对创新型人才的需求不断加大,这对高等学校的本科教育提出了新的要求.为此提出了应用物理学专业自主创新实践平台建设设想,力争打造一个以教学为主,科研为导向的学生"自助式"实验实践平台。在该平台上通过模块化的实践教学,将极大的提升学生的实践操作能力和创新能力。