在FTO导电玻璃上电化学沉积高效可见光光电化学分解水Cu2O/g-C3N4异质结膜

近几十年来,光电化学分解水制氢作为一种洁净的、能持续利用太阳能的技术受到极大关注.在众多光催化材料中,p型半导体氧化亚铜(Cu2O)被认为是最有前途的可见光光电分解水材料之一.理论上,它的光能转换为氢能的效率可达到18.7%.然而,目前所报道的Cu2O光转换效率远远低于此值;同时,纯Cu2O在光照条件下的稳定性较差.研究表明,Cu2O与其它半导体复合可以增强其光电转换效率和提高稳定性.如Cu2O和能带匹配的石墨相氮化碳(g-C3N4)复合后,光催化性能和稳定性都有较大提高.但目前所报道的Cu2O/g-C3N4复合物几乎都是粉末状催化剂,不便于回收和重复使用.本文首先采用电化学方法在FTO导电玻璃上沉积Cu2O薄膜,采用溶胶凝胶法制备g-C3N4纳米颗粒材料,然后采用电化学法在Cu2O薄膜表面沉积一层g-C3N4纳米颗粒,得到了Cu2O/g-C3N4异质结膜.分别利用X射线粉末衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)和光电化学分解水实验分析了Cu2O/g-C3N4异质结的组成结构、表面形貌、光吸收性能及催化剂活性和稳定性.XRD和HRTEM表征显示,本文成功合成了Cu2O/g-C3N4异质结材料,SEM图表明g-C3N4纳米颗粒在Cu2O表面分布均匀,大小均一.可见光光电化学分解水结果显示,异质结薄膜的光电化学性能比纯的Cu2O和g-C3N4薄膜材料有极大提高.当在Cu2O表面沉积g-C3N4的时间为15 s时,得到样品Cu2O/g-C3N4-15异质结膜,其在–0.4 V和可见光照射条件下,光电流密度达到了–1.38 mA/cm2,分别是纯Cu2O和g-C3N4薄膜材料的19.7和6.3倍.产氢速率也达到了0.48 mL h–1 cm–2,且产氢和产氧的速率之比约为2,说明此异质结材料在可见光作用下能全分解水.经过三次循环实验,光电化学分解水的效率仅降低10.8%,表明该材料具有良好的稳定性.根据UV-Vis表征和光电化学性能对比,Cu2O/g-C3N4-15的光电性能最好,但其光吸收性能并不是最好,说明光电化学性能与光吸收不是成正比关系,主要是由于Cu2O和g-C3N4两个半导体相互起到了协同作用.机理分析表明,Cu2O/g-C3N4异质结薄膜在光照下,由于两者能带匹配,Cu2O的光生电子从其导带转移到g-C3N4的导带上,g-C3N4价带上的空隙转移到Cu2O的价带上,从而降低了光生电子和空隙的复合,提高了其光催化性能.由于g-C3N4的导带位置高于H2O(或H+)还原为H2的电势,Cu2O的价带位置低于H2O(或OH–)还原为O2的电势,所以在外加–0.4 V偏压和可见光照射条件下,Cu2O/g-C3N4能全分解水,光生载流子越多,光电化学分解水的速率越大.综上所述,在Cu2O薄膜上沉积g-C3N4后得到的异质结薄膜具有高效的光能转换为氢能性能.     

Trition X-100/C_(10)H_(21)OH/H_2O体系层状液晶中纳米羟基磷灰石粉体的合成

本文以Triton X-100/C10H21OH/H2O体系层状溶致液晶为模板,Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4为反应物,在一定的pH条件下,通过三元相图确定了层状液晶单相区域,并合成了羟基磷灰石(HA)纳米颗粒。用傅立叶红外光谱(FTIR),X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征。并考察了不同助表面活性剂浓度和不同表面活性剂浓度对产物的形貌和尺寸的影响。结果表明所制备的HA纳米颗粒平均直径为8~10nm、长度在100nm左右,呈针状。助表面活性剂浓度对HA形貌及尺寸影响不大,但是在一定范围内改变表面活性剂浓度可以起到调控HA纳米颗粒形貌和尺寸的作用。     

聚羧酸系减缩剂的制备及应用性能研究

在水溶液中以过硫酸铵为引发剂、次亚磷酸钠为链转移剂,丙烯酸、二乙二醇单丁醚马来酸单酯为反应单体,合成聚羧酸减缩剂。研究在反应温度为75℃时,引发剂用量、链转移剂用量、单体质量分数对水溶液表面张力的影响。结果表明,聚合的最佳反应条件为:过硫酸铵用量为0.7%,次亚磷酸钠用量为5%,单体质量分数为24%。采用红外光谱对聚合物的结构进行表征,研究其对水溶液表面张力,溶液的蒸发速率,砂浆的干燥收缩、抗折、抗压强度的影响。研究发现,当聚合物的掺量为6%时,在水溶液中表面张力降低了40%,溶液的蒸发速率降低了15.3%。聚合物的掺量为3%时,与空白样相比水泥砂浆的28d干燥收缩率降低了18.9%,抗压强度与抗折强度有所降低。     

基于高斯分布的在线采购机制设计及竞争分析

依附于互联网电子商务的在线采购拍卖交易, 对传统的贝叶斯离线拍卖理论提出新的挑战, 因为面对不同时间点的投标, 采购电商必须即可决策出是否中标以及购买价格。鉴于此, 对于诸如石油、煤、粮食等无限可分商品的电子采购, 本文基于投标具有高斯分布特征设计了一种激励相容的在线采购策略, 演绎出在线采购的数学模型, 利用Runge-Kutta数值算法, 通过Matlab编程求解出采购电商在线定价策略的需求曲线及其对应的竞争比, 最后, 利用数值模拟, 将在线采购机制策略与纯竞争分析得到的在线采购策略比较, 结果显示利用了高斯分布信息的在线采购策略的竞争性能由于利用了投标的统计信息而得到了提高。     

温度对PEEK太赫兹光谱特性影响研究

聚醚醚酮（PEEK）由于其耐热、耐腐蚀、耐辐照、抗疲劳、电绝缘性等优良性能,在许多领域可以代替金属、陶瓷等传统材料而得到广泛应用。特别是随着5G技术的发展和应用,PEEK已经成为5G热门材料。在PEEK材料实际应用中,温度的影响是一个非常重要和关键的因素。主要研究了PEEK太赫兹光谱以及温度对PEEK太赫兹光谱特性的影响。通过利用太赫兹透射光谱技术,同时结合控温装置,在温度从25～300 ℃均匀上升过程中,每间隔5 ℃测试得到PEEK片状样品的太赫兹时域光谱数据,利用光学参数提取算法可以得到PEEK的吸收系数、介电常数等光学参数,进一步得到特定频率下光学常数随温度的变化趋势,从而对材料进行表征和分析。在0.5～4 THz有效光谱范围内,实验结果表明,在常温（25 ℃）下,PEEK在3.5 THz具有一个明显的特征吸收峰。在25～300 ℃这个温度范围内,在1 THz频率下,PEEK的吸收系数、介电常数相对于室温分别有4.38%和5.0%的波动,同时PEEK在常温下在1 THz的介电损耗正切值为2.5×10-3,相比于PMMA和PE等高分子材料,PEEK的介电损耗正切值要低得多,且在升温过程保持相对稳定,表明PEEK在太赫兹频段的光谱特性具有很好的热稳定性和较低的介电损耗。研究结果表明,太赫兹光谱技术可以结合温控装置,通过材料的光学参数对高分子材料热稳定性进行研究和表征,同时还可以得到材料在不同温度下的介电性质。太赫兹光谱技术具有快速、高效、无标记、无损伤等优势,只需要压片就可以对固体样品进行测试,对于研究材料内部缺陷、稳定性以及材料的鉴别等具有很好的研究意义。同时本实验的测试数据可以为PEEK材料在不同温度下5G和6G等高频通信应用提供参考。     

同向电磁场中氢原子低能级简并的解除

利用同向电磁场的作用使氢原子低能级简并完全解除.     

氢原子斯塔克效应中微扰矩阵元的GUI求解

利用Matlab软件对氢原子斯塔克效应中的微扰矩阵元进行编程计算.直接输入n、l、m量子数,就可以立即得到计算结果.     

基于随机占优的股指期货市场有效性分析

2015年中金所出台严格监管措施后,股指期货成交低迷,异象频出。为验证严格监管措施对股指期货市场有效性的影响,本文利用随机占优DD测试法,为风险规避者和风险寻求者分别构建升序和降序占优模型。传统DD测试法用等间距划分的方式产生网格,且假设检验的两个判定阈值为相反数,这不符合金融数据的分布规律。因此,本文提出了对DD测试法的两处改进,利用“等频率划分法”产生网格,利用“非对称分位数法”产生阈值。实证方面,本文对三个股指期货及其现货的15分钟数据进行分析,发现在自股灾以来,上证50指数一阶占优于上证50股指期货,形成套利机会,且该套利策略的年化收益率、夏普比率和卡玛比率都非常优异。实证进一步显示,严格监管措施后占优数量达到最高峰,严格监管措施导致的股指期货功能受损比股灾更严重,而这一现象在中金所逐步放松监管措施后得以稍微缓解但没有根本改变。     

热中子星r-mode 不稳定性的研究

理论上,不稳定的中子星r-mode 能辐射可探测的引力波。采用具有超软对称能的非对称核物质物态方程,并考虑非牛顿引力效应影响,数值计算了由于CFS(Chandrasekhar-Friedmann-Schutz) 不稳定性引起的年轻热中子星的r-mode 不稳定窗口,给出了引力辐射时标和耗散时标随温度的变化关系。利用中子星观测对非牛顿引力参数的约束,给出了热中子星在高温区不稳定窗口边界的约束,并发现较大的非牛顿引力参数对应着较宽的r-mode 不稳定窗口。研究结果可为地面引力辐射探测提供有意义的参考。Theoritically, instable r-mode in neutron star may radiate detectable gravitational waves. In this work,considering the non-Newtonian gravity proposed in the grand unification theories, we numerically calculate the CFS instabilities of r-mode s in the hot neutron stars by using an equation of state with super-soft symmetry energies. The changes of the gravitational radiation time scales and the viscous time scales versus the stellar temperatures are obtained.And according to the constraint of the neutron star observation on the parameter of non-Newtonian gravity, the constraint on the boundary of the instability window is also given. It is found that a stronger non-Newtonian gravity corresponds with a wider r-mode instability window. These results may provide interesting reference for the gravitational wave detection.     

AZ91镁合金及其Al2O3纤维-石墨颗粒混杂增强复合材料的滑动摩擦磨损性能研究

利用挤压铸造法制备了单-A12O3短纤维增强及A12O3短纤维一石墨(Gr)颗粒混杂增强AZ91镁合金复合材料，考察了镁合金及其复合材料的滑动摩擦磨损性能．结果表明，复合材料的耐磨性能优于基体合金，其中单一A12O3短纤维增强复合材料的耐磨性能更优，而混杂Gr颗粒的复合材料在磨损表面不能形成自润滑薄膜，故不能改善镁基复合材料在滑动干摩擦条件下的摩擦磨损性能．基体合金和单一A12O3短纤维增强复合材料的主要磨损机制为犁削磨损，而A12O3-Gr颗粒混杂增强复合材料的主要磨损机制为犁削和剥层破坏．