Excellent thermoelectric performance predicted in Sb2Te with natural superlattice structure

Using first-principles calculations combined with the Boltzmann transport theory, we explore the thermoelectric properties of natural superlattice (SL) structure Sb₂Te. The results show that n-type Sb₂Te possesses larger Seebeck coefficient of 249.59 (318.87) μV/K than p-type Sb₂Te of 219.85 (210.38) μV/K and low lattice thermal conductivity of 1.25 (0.21) W/mK along the in-plane (out-of-plane) direction at 300 K. The excellent electron transport performance is mainly attributed to steeper density of state around the bottom of conduction band. The ultralow lattice thermal conductivity of Sb₂Te is mainly caused by low phonon group velocity and strong anharmonicity. Further analysis shows that the decrease of group velocity comes from flatter dispersion curves which are contributed by the Brillouin-zone folding. The strong anharmonicity is mainly due to the presence of lone-pair electrons in Sb₂Te. Combining such a high Seebeck coefficient with the low lattice thermal conductivity, maximum n-type thermoelectric figure of merit (ZT) of 1.46 and 1.38 could be achieved along the in-plane and out-of-plane directions at room temperature, which is higher than the reported values of Sb₂Te₃. The findings presented here provide insight into the transport property of Sb₂Te and highlight potential applications of thermoelectric materials at room temperature.     

基于氧化石墨烯荧光适体传感器的胰岛素检测

采用荧光基团(FAM)标记的核酸适体作为识别元件,氧化石墨烯为淬灭剂,建立了一种高选择性、高灵敏度的核酸适体传感器.核酸适体与氧化石墨烯结合后,荧光淬灭,此时溶液无荧光;加入胰岛素后,溶液中荧光得到恢复.利用荧光分析法检测加入胰岛素前后,溶液中荧光强度的变化,获取了荧光适体传感器的线性度和灵敏度,实现对胰岛素浓度的测定.结果表明,在5×10-8 ～ 1×10-5 mol/L范围内,胰岛素的浓度与溶液中荧光强度有良好的线性关系,检出限为10 nmol/L.采用此方法检测胰岛素,操作简便,检测速度快,准确性高,选择性好,检出限低.     

nc-Ge/SiN_x多层膜材料的可调控非线性光学特性

采用等离子体增强化学气相沉积和后退火的方法制备了纳米锗/氮化硅(nc-Ge/SiN_x)多层薄膜。借助Raman光谱仪对其微结构进行表征,测得样品的晶化率大于46%。由样品的光吸收谱可知,nc-Ge的尺寸越小,其光学带隙越大。利用Z扫描技术对样品的非线性光学特性进行研究,以波长为1 064 nm、脉宽为25 ps的锁模激光作为激发光,测得样品的非线性折射率系数在10~(-10)cm~2/W数量级。实验结果表明,通过改变nc-Ge的尺寸可以使材料的非线性光学折射率由自散焦转变为自聚焦特性,而负的非线性折射率系数可归因于两步吸收产生的自由载流子散射效应。当激发光强增大时,在锗层厚度为6 nm的多层膜中同时存在两步吸收过程和饱和吸收过程。两种非线性光学吸收过程之间的竞争是样品呈现不同非线性光学特性的主要原因。     

基于独立成分分析法ICA的多光谱重建

构造了一个6通道,8-bit多光谱相机(MSC)模型作为图像采集装置(包括一个三色数码相机和一个滤光片),在多光谱成像技术基础上,通过模拟相机的数码响应,对物体表面的反射光谱进行重建。由数码相机的响应值得到物体的光谱反射比。使用独立成分分析法来进行数据压缩,光谱重建结果分别用CIE1976色差,光谱反射比RMS误差和反射比相对误差进行评价。20例训练样本的平均CIE1976色差为0.1579,平均反射比均方差为0.0099,平均反射比相对误差为0.0107;12例待测样品的平均CIE1976色差为0.7150,平均反射比均方差为0.0309,平均反射比相对误差为0.0312。结果说明,基于独立成分分析法的光谱重建是一种有效的光谱重建方法。     

汽油芳构化降烯烃ZSM-5型催化剂的研究

通过催化剂表征和小型固定床反应发现，减小沸石晶粒度和提高沸石表面L酸B酸比值，或者适当采用高氢油比，可以提高ZSM-5沸石在汽油芳构化降烯烃反应中的活性稳定性．而适当提高反应温度及减小汽油进料空速则可以提高汽油中烯烃的芳构化程度．连续300h的小试运转表明，FCC和DCC汽油中的烯烃在一种晶粒度为20～50纳米的改性纳米ZSM-5沸石上可有效地转化为芳烃，降烯烃幅度达20个体积百分点以上，改质后汽油的辛烷值、组成和沸程等指标均满足新国标要求．     

具有生物活性的金属配合物的研究——Ⅳ.3,6-二(二甲氨基)-二苯并碘六环稀土二(氨三乙酸)配合物的合成、性质及抗肿瘤活性

合成了十五种3,6-(二甲氨基)-二苯并碘六环稀土二(氨三乙酸〕配合物,[C_17H_20N_2I]_3{RE[N(CH_2CO_2)_3]_2}·nH_2O(RE=La,Eu,Er.n=3;RE=Ce-Nd,b-Ho,Tm,Yb.Y.n=4;RE=Sm,Gd,Lu.n=5)。利用X射线粉末衍射。热重-差热分析、红外光谱、紫外光谱、~1H-NMR及摩尔电导等对这些配合物进行了表征。实验表明,镧配合物对体外L_(1210)癌细胞生长有较好的抑制效果,对小鼠S_(180)肿瘤生长的抑制效果高于其前体。     

两点边值问题的小波配点法

根据多分辨分析,提出用任意连续的尺度函数构造区间上的插值基函数,形成以尺度函数为基础的求解两点边值问题的小波配点法.该方法中,尺度函数不受紧支撑、插值等性质的限制,计算复杂度小,数值解收敛性由多分辨分析理论保证.同时,给出边值条件的积分处理方法,能够方便地处理任意边界条件,当尺度函数不具有高阶导数时,该方法也能有效使用.数值算例表明,该方法是一个高效、高精度的算法.     

Controllable Optical Solitons in Optical Fiber System with Distributed Coefficients

We present how to control the dynamics of optical solitons in optical fibers under nonlinearity and dispersion management, together with the fiber loss or gain. We obtain a family of exact solutions for the nonlinear Schrödinger equation, which describes the propagation of optical pulses in optical fibers, and investigate the dynamical features of solitons by analyzing the exact analytical solutions in different physical situations. The results show that under the appropriate condition, not only the group velocity dispersion and the nonlinearity, but also the loss/gain can be used to manipulate the light pulse.     

具有生物活性的金属配合物的研究 IV: 3,6-二(二甲氨基)-二苯并碘六环稀土二(氨三乙酸)配合物的合成、性质及抗肿瘤活性

合成了十五种3,6-(二甲氨基)-二苯并碘六环稀土二(氨三乙酸)配合物,[C17H20N2I]3{RE[N(CH2CO2)3]2}.nH2O(RE=La, Eu, Er. n=3; RE=Ce-Nd, b-Ho, Tm,Yb. Y. n=4; RE=Sm, Gd, Lu. n=5). 利用X射线粉末衍射, 热重-差热分析、红外光谱、紫外光谱、^1H-NMR及摩尔电导等对这些配合物进行了表征. 实验表明, 镧配合物对体外L1210癌细胞生长有较好的抑制效果, 对小鼠S180肿瘤生长的抑制效果高于其前体.     

纳米锗镶嵌二氧化硅薄膜的光学性质及其应用的研究

采用射频磁控溅射技术与热退火处理制备了纳米锗镶嵌二氧化硅(nc-Ge/SiO2)复合薄膜.对薄膜的光吸收谱进行分析,得到了纳米Ge晶粒的光学带隙.单光束Z-扫描的实验结果表明薄膜具有较强的可饱和吸收特性.将薄膜作为可饱和吸收体插入LD端面抽运的Nd:YVO4激光器内,分别实现1342 nm和1064 nm激光的被动调Q,得到脉宽分别为29 ns和22 ns的脉冲序列.理论分析认为,纳米Ge晶粒形成的界面态和缺陷态对1342 nm激光产生的饱和吸收作用,是导致被动调Q的主要原因.