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According to the electromagnetic field distributions, there exist two kinds of coupled spoof surface plasmon polaritons(SSPPs), the symmetric and anti-symmetric modes, in the three-dimensional(3D) subwavelength spoof–insulator–spoof(SIS) waveguide. We study the dispersion and excitation of the two kinds of coupled SSPPs supported by the 3D SIS waveguide. The evolution of the dispersion with the thickness and gap width of the waveguide is numerically investigated,and we give a theoretical analysis according to the coupling mechanism. Specially, based on the coupling mechanism,we design a zipper structure, through which the excitation and propagation of the anti-symmetric coupled modes can be realized effectively. 相似文献
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电催化CO2还原反应(CO2RR)可以有效地将温室气体转化为燃料或高附加值的化学品,从而缓解目前人类所面临的环境问题和能源危机,其中开发高效的电催化剂是至关重要的环节.近年来,研究者设计了多种高效的过渡金属配合物(包括Mn,Fe,Co,Ni和Cu)用作CO2RR分子电催化剂,并研究了其中的构效关系,例如,在分子内修饰质子给体取代基或电荷取代基可以显著提高CO2RR的催化效率.而电催化CO2RR的实际应用要在含有碱金属阳离子(例如,Na+和K+)的电解质水溶液中进行,但在已有报道中,很少有关于碱金属阳离子对CO2RR的影响.在众多的分子催化剂中,铁卟啉可以以较高的催化活性和选择性实现CO2到CO的转化.重要的是,卟啉环的刚性结构、稳定的配位环境及其骨架上官能团的易于修饰性成为研究CO2RR的构效关系的理想分子模型.基于以上考虑,本文以铁卟啉配合物为分子模型,研究了碱金属阳离子Na+和K+对电催化CO2RR的影响.首先,本文合成了简单的A4型铁卟啉化合物四-(3,4,5-三甲氧基苯基)-铁卟啉(FeP).并采用核磁共振、质谱分析、单晶衍射等表征手段对化合物进行了表征,在含有电解质的DMF溶液中测试其电催化CO2还原性能.实验结果表明,FeP可以实现高效的电催化CO2还原,催化电流随FeP的浓度呈线性增加,说明催化反应速率与催化剂浓度呈一级反应速率关系.较长时间的恒电压电解实验以及电解前后化合物的紫外-可见光谱证实了FeP的稳定性.通过气相色谱对产物进行分析,CO为主要产物,法拉第效率为95%.以上结果均表明,FeP是一个优良的分子催化剂.在此基础上,本文还发现加入Na+和K+均可以显著提升催化活性,而K+的加入使催化电流的提升更加显著,这可能是由于K+在溶液中的迁移速度比Na+更快.基于此实验现象,本文通过在FeP的第二配位层修饰1-氨-18-冠-6-醚官能团(N18C6),合成了N18C6-FeP化合物.结果表明,由于N18C6与Na+/K+之间的配位作用,使得N18C6-FeP比FeP具有更好的电催化CO2RR活性.研究表明,催化活性的提升归因于碱金属阳离子能够通过静电相互作用稳定Fe-CO2中间体.1H NMR谱证实了N18C6基团的确能够螯合碱金属阳离子.本文研究证明了碱金属阳离子对改善电催化CO2RR的积极作用,对于进一步深入了解CO2RR催化反应机理和未来合理的设计高效催化剂也都具有重要意义. 相似文献
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采用固定化脂肪酶Candida sp.99-125在无溶剂体系中催化合成油酸低碳醇酯,考察了加酶量、温度、酸醇摩尔比和醇结构对油酸酯化率的影响。结果表明,加酶量为底物质量的3%,最适温度为20℃,酸与醇摩尔比为1∶1,甲醇对该酶有一定的毒性,由于空间位阻效应,该酶对伯醇具有高选择性,对仲醇、叔醇的选择性低,且对长链脂肪酸催化活性高,对带支链的多元酸、多元醇活性低。该酶重复使用5次,酶活性基本没有降低。与传统的化学法相比,用该酶催化合成酯类化合物的色泽更浅。 相似文献
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一系列新的席夫碱型液晶高分子冠醚的合成与表征 总被引:4,自引:0,他引:4
以 4,4′ (α,ω 烷亚甲基二酰氧 )二苯甲醛和二氨基二苯并 1 5 冠 5为单体 ,采用溶液缩聚方法 ,合成了一类新的席夫碱型液晶高分子冠醚 .一种单体采用脂族二酰氯和对羟基苯甲醛反应制备 ,另一种新的单体采用二硝基二苯并 1 5 冠 5 ,在钯 碳催化剂存在下 ,水合肼还原制备 .合成的二硝基和二氨基 二苯并 1 5 冠 5 ,未能从IR和1 H NMR谱图上区分它们的几何异构体 .聚合物的分子量不高 ,Mn 在 1 0 1 0 0~ 1 3 0 0 0之间 .单体的结构通过元素分析、IR、1 H NMR和MS等方法确证 .聚合物的性质采用GPC、DSC、TG和POM等方法进行了研究 .发现所有的聚合物加热到各自的熔融温度 (Tm)以上都能形成液晶态 ,在液晶态可以观察到向列相的丝状织构和纹影织构 .聚合物的玻璃化转变温度 (Tg)、熔融温度和各向同性温度 (Ti)随聚合物分子中柔性间隔基的变化而变化 ,它们有较高的清亮点温度和宽的液晶态温度范围 .WAXD的研究进一步证实了聚合物的液晶性 相似文献
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设计了一种可用于超高场磁共振成像(MRI)的负磁导率超材料磁感应透镜(MIL),可以有效提高MRI的信噪比.MIL是由6×6个加载电容的金属开口谐振环组成的二维周期结构,并将其加工在一层0.6 mm厚度的FR-4介质基板上.将MIL放置于射频线圈和样品之间,能够实现等效的磁表面等离激元效应.MIL单元电磁场分布、散射参数和等效磁导率的仿真结果表明:所设计的MIL在拉莫尔进动频率297.2 MHz产生负的磁导率,并能增强由射频线圈产生的射频场的倏逝波分量.两个不同的标准表面射频线圈的MRI扫描实验表明,小水膜仿体在施加MIL后可以将矢状面图像信噪比提高约200%,大水膜仿体在施加MIL后可以将冠状面图像信噪比提高约58%.仿真和MRI图像结果均表明了所设计的MIL具有聚焦表面射频线圈磁场强度的能力,有益于提高MRI的信噪比、空间分辨率和探测深度. 相似文献