非线性有机材料DAST的研究及应用

随着光通信、光信息处理技术等的快速发展,非线性光学材料越来越受到学术界与工业的关注。与无机非线性光学材料相比,有机非线性光学材料具有响应时间短、易于加工和高非线性系数等优点。其中,4-(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐(DAST)是人工设计的一种具有非中心对称性和较强极化率的有机非线性材料。大量理论和实验结果表明,DAST具有高二阶光学非线性系数、高电光系数、大双折射率差和低介电常数等特性,能够产生更快、更强的光学非线性响应,还具有优异的太赫兹波发射及吸收性能,是目前综合性能最优、应用最广、最具研究价值的非线性有机材料。近年光谱研究显示,DAST还表现出各向异性的太赫兹光谱特性。文章系统地总结了DAST晶体在太赫兹波发射、二次谐波产生、电光探测和电光调制等众多领域的国内外研究成果,还概括了我们团队近期在DAST基薄膜、太赫兹光谱、光电特性、超材料等新领域的研究进展。此外,还提出将准相位匹配法用于DAST晶体研究、利用电场或自组装膜诱导生长DAST晶体等新思路。对DAST成果的总结和梳理,将促进非线性DAST有机材料在电光调制器、频率转换器、THz探测器等重要领域的应用与理论研究,使其能够更加广泛地应用在光通信、光信息处理、军事技术等重要领域。     

离子液体双水相技术萃取头孢呋辛酯及其机理探究

通过研究离子液体四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑( [Bmim]BF4)-Na2-CO3双水相体系对头孢呋辛酯的萃取性能,建立了萃取环境水样中头孢呋辛酯的双水相法.考察了双水相体系组成及相关条件对萃取率的影响,并对其萃取作用力及萃取机制进行了探索.结果表明,Na2CO3用量为0.8～2.0 9,[Bmim]BF4用量为1～2 mL时,随着二者用量的增加,萃取率有所增加.与[Bmim]C1/Na2CO3双水相体系相比,[Bmim]BF4/Na2CO3双水相体系更适于萃取头孢呋辛酯.热力学参数AG°T＜0,AH°r＞0,△S°T＞0,说明萃取过程的主要推动力为疏水性相互作用.在最佳萃取条件下,用此方法萃取环境水样中的头孢呋辛酯,二次萃取率大于93％,重现性好.整个萃取过程快速、高效且无乳化现象.     

激光熔覆铜锰合金选择性脱合金制备纳米多孔涂层的研究

本文通过激光加工结合电化学腐蚀脱合金法, 成功实现了纳米多孔涂层的制备. 采用激光熔覆首先在45钢表面制备了成形良好、稀释率低的铜锰合金熔覆层, 并通过快速重熔工艺实现了初始材料组织细化. 研究表明, 在不同的电解液下,铜锰合金的临界腐蚀电位出现了明显的偏移; 在不同的腐蚀电流下,铜锰合金腐蚀后的形貌迥异. 最终,通过选择性腐蚀成功实现了纳米多孔铜和纳米多孔锰涂层的制备, 并利用电位-pH图对脱合金的选择性腐蚀进行了详细的理论解释.     

聚乙二醇-盐双水相系统萃取头孢呋辛酯的研究

采用聚乙二醇(PEG)-无机盐双水相体系,从药物水溶液中萃取头孢呋辛酯。同时考察PEG分子量及其浓度、不同盐类及其浓度、体系酸碱度、萃取温度对头孢呋辛酯萃取率的影响。结果显示,用PEG-无机盐双水相作为萃取体系的最佳条件为:PEG4000质量分数为19%,NaH2PO4质量分数为28%,pH7.0,温度25℃,一次萃取率约为83.2%。在最佳萃取条件下,进行环境水样加标回收实验,二次萃取率可达92%以上。萃取过程重现性较好,快速、高效且未出现乳化现象。     

含全氟联苯结构的磺化聚二氮杂萘酮醚氧膦质子交换膜的制备与性能

将全氟联苯、 二(4-氟苯基)苯基氧膦与4-(4′-羟基)苯基-2,3-二氮杂萘酮共聚, 合成了含全氟联苯结构的聚二氮杂萘酮醚氧膦, 再经磺化反应, 制备了含全氟联苯结构的磺化聚二氮杂萘酮醚氧膦(sPEPOF-x, x为含氟重复单元的摩尔分数)质子交换膜. 由于强疏水全氟联苯结构促进了聚合物膜的亲水/疏水微相分离, 提高了质子电导率, 降低了溶胀率, sPEPOF质子交换膜表现出优良的综合性能. 在80 ℃下, sPEPOF-25质子交换膜的溶胀率仅为10%, 约为Nafion 117的一半, 而其电导率为0.099 S/cm, 约为Nafion 117的1.2倍, 且耐氧化稳定性好, 热稳定性高, 具有潜在的应用前景.     

非光滑系数的二阶椭圆边值问题

本文利用Ｌｉｔｔｅｒｗｏｏｄ－Ｐａｌａｙ分解及Ｂｅｓｏｖ空间理论研究了Ｃ＾∞－区域上具非光滑系数的二阶椭圆方程边值问题的Ｂｅｓｏｖ正则性问题。     

(Co,Ni) Se2/C@FeOOH中空笼状纳米结构的自旋调控加速水氧化催化研究

氢气作为一种清洁无污染的可再生能源,可以有效地解决全球能源危机和环境污染问题.低能耗水裂解制氢是公认的未来清洁制氢的有效途径之一.水裂解反应分为阳极上发生的析氧反应(OER)和阴极上发生的析氢反应,由于阳极半反应涉及四电子过程,反应动力学缓慢,进而导致整个水分解产氢效率低下,成为规模化水裂解制氢应用的瓶颈.贵金属Ir基...     

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通过使用基于非正交网格有限体积法的FLUTRAPP (fluid flow and transport phenomena program)程序模拟了工业8\,in单晶硅提拉法生长过 程. 数值模拟结果表明,流场及提拉速 率在单晶硅生长过程中具有振荡特性,提拉速率的振荡周期大约为2\,min. 尖形磁 场的引入能够抑制坩埚中熔体流动的振荡,减小提拉速率的振幅,从而有利于提高 所生长单晶的质量.     

单原子催化剂在氧还原反应中的分子级调控

氧还原反应(ORR)在电化学能量存储和转换系统以及精细化学制剂的清洁合成中发挥着重要作用. 然而, ORR过程的动力学极其缓慢, 需要使用铂族贵金属催化剂加快其反应动力学速率. 铂基催化剂的高成本严重阻碍了其大规模的商业化. 由于单原子催化剂(SACs)具有结构明确、 本征活性高和原子效率高的特点, 有望取代昂贵的铂族贵金属催化剂. 迄今, 在进一步提高SACs的ORR活性方面已有大量的研究报道, 包括定制金属中心的配位结构、 丰富金属中心的浓度以及设计衬底的电子结构和孔隙率等. 本文综合评述了近年来SACs在ORR性能以及与ORR相关的H₂O₂生产、 金属-空气电池和低温燃料电池等方面的应用研究进展. 总结了通过引入其它金属或配体来调整孤立金属中心的配位结构、 通过增加金属负载来增加单原子位点的浓度以及通过优化载体的孔隙度来优化催化性能和电子传输等方面的研究进展, 并对SCAs的未来发展方向和面临的挑战提出了展望.