纳米黑磷的改性及其在光催化析氢领域的应用

黑磷作为一种新型的二维材料,具有高载流子迁移率、强大的光吸收性、高比表面积以及各向异性等特点,在光催化领域表现出极强的应用潜力,如光催化析氢、光催化降解有机污染物和生物医学光热、光动力学治疗等。但黑磷存在易氧化且光生电子-空穴复合严重等问题,需要通过改性提高黑磷光催化剂的性能。本文综述了表面修饰、掺杂、复合以及构建异质结等黑磷改性方法,着重对黑磷基材料在光催化产氢领域的应用进行了详细介绍,并指出了黑磷基材料在光催化领域应用需要克服的问题并展望及前景。     

铜纳米粒子/聚丙烯酸/石墨烯纳米复合材料修饰玻碳电极检测水中的4-硝基苯酚

采用一种温和且简单的原位生长法将铜纳米粒子和石墨烯非共价键合,得到铜纳米粒子/聚丙烯酸/石墨烯(CuNPs/PAA/GR)纳米复合材料,对4-硝基苯酚(4-NP)表现出良好的电催化活性.用扫描电镜对此纳米复合材料的形貌进行了表征.以此材料修饰的玻碳电极受吸附控制,4-NP在该电极表面的反应机理为两电子转移过程,电子转移数n=2.3,修饰电极的有效面积为0.6275 cm2,是裸电极的2.22倍,电极吸附量Гs为1.6×10-11 mol/cm2,催化速率常数kcat的平均值为1.15×104 L/(mol/s).修饰电极的响应电流与4-NP的浓度在1 ～ 150 μmol/L范围内呈良好的线性关系,线性方程为:Ipa(μA)=-0.015C(μmol/L)-0.98,(R2 =0.9951),检出限为0.23 μmol/L(S/N=3).此传感器制备简单、灵敏性高、稳定性和重现性好.使用此传感器检测实际水样中4-NP的回收率为88.6％～ 100.7％,相对标准偏差为2.6％ ～5.9％.     

Conformational Transition of Poly （Acrylic Acid） Detected by Microcantilever Sensing

Poly （acrylic acid） （PAA） chains are grafted on one side of a microcantilever by the self-assembled method and the deflections of the microcantilever are detected as a function of medium pH from 3 to 11. It is found that when the pH varies, the microcantilever deflects because of the changing surface stress. By analysing the electrostatic repulsive effect, the surface stress change is related to the conformation transition of PAA from a collapse state to a swelling state. This method offers the interaction information among the polymer chains during the conformational transition and affords an alternative way to study conformational change of polymers.     

真空铟焊的负电子亲和势砷化镓光阴极实验研究

大功率激光加载会使负电子亲和势(NEA)砷化镓(GaAs)光阴极的温度迅速升高,较高的温度对NEA GaAs光阴极的激活层造成了破坏,从而使其量子效率迅速下降。探索了基于FEL-THz装置的NEA GaAs光阴极的真空铟焊工艺,搭建了GaAs真空铟焊平台,并进行了真空铟焊后的GaAs光阴极激光与束流加载实验。研究表明,真空铟焊使GaAs与金属阴极托之间形成了紧密连接,增强了阴极与阴极托之间的热传导,减缓了阴极的温升速率,并在数瓦平均功率激光加载时将注入器中NEA GaAs光阴极的工作寿命提高了一个量级以上。     

基于Walsh-Hadamard变换的单像素遥感成像

本文提出了基于Walsh-Hadamard变换的单像素成像方案, 并从理论分析、模拟仿真和实验验证三方面分别验证了该方案的可行性. 实验上实现了350-900 nm波段对 距离500 m和5000 m自然目标的128×128 像素成像, 成像速度0.5帧/秒. 研究并讨论了单像素相机方案与计算量子成像方案的差异与共性, 在此基础上分析了基于Walsh-Hadamard变换的单像素成像方案的优势与局限性. 研究表明本方案同时适用于单像素相机和计算量子成像. 由于单像素成像适用于应用在如红外热成像、微波成像等波段, 因此在阵列探测器灵敏度或工艺达不到要求时存在优势. 本文所提出的方案使得单像素成像技术向实际应用迈进了一步.     

微梁传感研究谷胱甘肽转硫酶抗原抗体特异结合

利用微梁传感器（MicroCantilever Sensor，MCS）对抗原抗体的反应进行检测。通过分子自组装方法将谷胱甘肽转硫酶（Glutathione S-transferase，GST）修饰到微悬臂梁的单侧镀金表面后，应用光杠杆原理监测在加入GsT抗体的过程中，微悬臂梁的实时弯曲过程。实验过程中的抗原抗体活性由酶联免疫吸附（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）实验得到了确认。结果表明：a．微悬臂梁传感技术可以对抗原抗体的结合过程进行实时的监测；b．为研究生物大分子间微观层次上相互作用提供了一种新型的实验手段。     

微梁传感研究谷胱甘肽转硫酶抗原抗体特异结合

利用微梁传感器(MicroCantilever Sensor, MCS)对抗原抗体的反应进行检测.通过分子自组装方法将谷胱甘肽转硫酶(Glutathione S-transferase,GST)修饰到微悬臂梁的单侧镀金表面后,应用光杠杆原理监测在加入GST抗体的过程中,微悬臂梁的实时弯曲过程.实验过程中的抗原抗体活性由酶联免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)实验得到了确认.结果表明: a.微悬臂梁传感技术可以对抗原抗体的结合过程进行实时的监测;b.为研究生物大分子间微观层次上相互作用提供了一种新型的实验手段.     

类氢原子核质量对电子状态的影响

在孤立的两体复合系统中,讨论其中一体的变化如何影响另一体的状态,有助于了解单粒子混合态与纯态的关系.本文讨论5个孤立的一维类氢原子模型系统,原子核的质量互不相同.这5个两体(电子与原子核)复合系统的相对运动状态都处于纠缠态,其中电子状态都用约化密度矩阵表示的混合态描述.在原子核质量趋近无穷大的一维氢原子模型中,电子处于纯态.为比较这里的纯态和混合态,在位置表象中计算了这些混合态的纯度、它们分别与纯态的保真度、以及所有这些态的相干性.研究表明,原子核的质量越大,纯度和保真度越接近1,混合态的相干性与纯态的也越接近.这样的纯态及其相干性可以是这种混合态及其相干性的近似,并与原子核及库仑相互作用有关.     

基于Gabor滤波的散斑条纹图平滑方法

提出了一种基于伽博(Gabor)滤波的散斑条纹图平滑方法.通过加窗傅里叶运算提取散斑条纹图的条纹频率和条纹梯度方向,并利用它们确定具有频率和方向选择性的Gabor滤波器对散斑条纹图进行Gabor滤波.数值模拟和实验结果表明,该方法在滤除散斑噪声的同时能够有效的保留散斑条纹图的条纹结构,为从单幅散斑条纹图中进一步提取条纹相位场奠定了良好的基础.     

具有生物活性的磷杂环化合物研究: XIV. Lawesson试剂与 含活泼氢的双官能团 化合物的环化反应

研究Lawesson试剂与含活泼氢的双官能团化合物的环化反应,合成了O-P-O,N-P-O,N-P-N型五元、六元及七元磷杂环。探讨了其成环可能性及其环化机理。初步的生物活性测定结果表明,应用Lawesson试剂所合成的磷杂环具有较好的选择性除草活性。