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We present a computational framework based on the use of the Newton and level set methods to model fluid–structure interaction problems involving elastic membranes freely suspended in an incompressible Newtonian flow. The Mooney–Rivlin constitutive model is used to model the structure. We consider an extension to a more general case of the method described in Laadhari (2017) to model the elasticity of the membrane. We develop a predictor–corrector finite element method where an operator splitting scheme separates different physical phenomena. The method features an affordable computational burden with respect to the fully implicit methods. An exact Newton method is described to solve the problem, and the quadratic convergence is numerically achieved. Sample numerical examples are reported and illustrate the accuracy and robustness of the method. 相似文献
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Xiaxi Yao Xiuli Hu Yingying Cui Jialei Huang Wenjun Zhang Xuhong Wang Dawei Wang 《中国化学快报》2021,32(2):750-754
Light utilization is one of the key factors for the improvement of photocatalytic perfo rmance.He rein,we design C-TiO_2 hollow nanoshells with strong Mie resonance for enhanced photocatalytic hydrogen evolution in a dye-sensitized system under visible light irradiation(λ≥420 nm).By tuning the inner diameters of hollow nanoshells,the Mie resonance in hollow nanoshells is adjusted for better excitation of dye molecules,which thus greatly enhances the light utilization in visible light region.This work shows the potential of Mie resonance in nanoshells can be an alternative strategy to increase the light utilization for photocatalysis. 相似文献
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65.
Dr. Khurram Saleem Joya Dr. Yasir F. Joya Prof. Kasim Ocakoglu Prof. Roel van de Krol 《Angewandte Chemie (International ed. in English)》2013,52(40):10426-10437
The development of new energy materials that can be utilized to make renewable and clean fuels from abundant and easily accessible resources is among the most challenging and demanding tasks in science today. Solar‐powered catalytic water‐splitting processes can be exploited as a source of electrons and protons to make clean renewable fuels, such as hydrogen, and in the sequestration of CO2 and its conversion into low‐carbon energy carriers. Recently, there have been tremendous efforts to build up a stand‐alone solar‐to‐fuel conversion device, the “artificial leaf”, using light and water as raw materials. An overview of the recent progress in electrochemical and photo‐electrocatalytic water splitting devices is presented, using both molecular water oxidation complexes (WOCs) and nano‐structured assemblies to develop an artificial photosynthetic system. 相似文献
66.
Seeking visible‐light‐active photocatalysts for efficient solar‐energy conversion has become an intensifying endeavor worldwide. In this concept paper, general requirements for finding new visible‐light‐active photocatalysts are briefly introduced, and recent progress in exploring elemental photocatalysts for clean‐energy generation and environmental remediation are reviewed. Finally, opportunities and challenges facing elemental photocatalysts are discussed. 相似文献
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通过简单的钴铁前躯体热分解法制备了系列一维Co1-xFexOy(0≤x≤1)多孔纳米材料,并在1 mol·L-1 KOH溶液中研究了其电解水析氧催化性能。研究发现不同Fe掺杂量对材料的结构与电解水析氧催化性能有较大的影响,其中16%(n/n)Fe掺杂量的Co1-xFexOy具有最优的析氧催化性能。在10 mA·cm-2电流密度下其析氧过电位为345 mV,塔菲尔斜率为54 mV·dec-1,并表现出优异的析氧稳定性能。廉价、高效的Co1-xFexOy多孔纳米棒材料有望成为优良的析氧催化剂用于电解水制氢。 相似文献
68.
以功能化氮配体为导向,以4,7-二苯基-1,10-菲咯啉为原料,经季铵化、氧化、卤化和醚化合成了一类新型的2,9-二烷氧基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉配体5a~5e。再以Xantphos为膦配体,通过原位配位方法合成一系列氮磷杂配铜光敏剂(CuPS A~H),在均相光解水制氢体系中研究其光敏活性。制氢结果表明,以2,9-二乙氧基为较佳取代基,CuPS D的催化产氢总转换数(TON)可达270。在光电物理性能分析中,发现这类杂配铜配合物都有一个相似的氧化还原电位(Eoxd=-0.8 V,Ered=-1.2 V)。具有乙氧取代基的铜配合物CuPS D相对于其他取代基的铜基配合物,荧光最弱,表明乙氧基有助于提高荧光淬灭效率,增强铜光敏剂的光化学转换能力。 相似文献
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70.
目前,发光材料在信息、显示、照明、国防等领域得到了极其广泛的应用.随着人们对发光和发光材料基本科学问题的认识及其广阔而不可替代的应用前景的驱动,发光和发光材料领域在过去100年间迅速发展.量子效率大于1的发光及光功能材料有望在高效发光、等离子体平板显示、高效光纤激光器、高效太阳能光电池等领域得到广泛应用.深入研究光子材料的激发与发光、能量传递与转换、敏化发光与光放大等物理和光学基本科学问题,不但有益于揭示光子材料的一些新现象、新规律,而且将为光子材料与器件的设计与研制奠定理论和方法基础.本文概述了近红外量子剪裁的发展及其材料和相关机理的最近研究进展,主要包括稀土离子单掺体系双光子和三光子级联发射近红外量子剪裁、稀土离子对共掺体系近红外量子剪裁下转换.此外,本文还讨论了量子剪裁及其材料体系的应用、面临的挑战和未来的发展方向. 相似文献