界面钝化策略:提高钙钛矿太阳能电池的稳定性

近年来,新兴起的有机无机杂化钙钛矿太阳能电池突飞猛进,在短短十年里其光电转化效率从3.8%迅速发展到目前25.2%的认证效率,被视为最具有应用潜力的新型高效率太阳能电池之一。虽然钙钛矿太阳能电池具有很高的光电转换效率已与多晶硅薄膜电池相媲美,但是电池的长期稳定性仍是阻碍其商业化的一大挑战。钙钛矿表面和晶界存在大量的缺陷,界面钝化来提高钙钛矿太阳能电池的稳定性是非常重要且有效的策略。二维钙钛矿材料是有机胺层与无机层交替的层状钙钛矿,具有体积较大的有机铵阳离子,与传统的三维钙钛矿材料相比对于环境的稳定性较好,并且结构灵活可调,在三维钙钛矿表面修饰二维钙钛矿层钝化缺陷,在提高钙钛矿太阳能电池效率的同时又保证了稳定性,另外,合适的钝化剂分子也能够非常有效地钝化缺陷。本文总结了钙钛矿太阳能电池的不稳定因素,归纳了钙钛矿太阳能电池界面钝化方面的研究进展,指出了二维钙钛矿材料发展的巨大潜力以及寻找合适钝化剂分子的原则,期望能够为获得高性能的钙钛矿太阳能电池进而实现商业化提供有益的指导。     

由间苯二甲酸和喹喔啉类配体构筑的一维隔(Ⅱ)的配合物的水热合成及晶体结构

采用水热法合成了一种金属-有机配合物[Cd(ipt)(Medpq)]n(H2ipt=isophthalic acid,Medpq=2-methyldipyrido[3,2-f∶2′,3′-h]quinoxaline),并对其进行了元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱、热重表征、和X-射线单晶衍射测定。该配合物属于单斜晶系,C2/c空间群。在晶体结构中,Cd髤原子为六配位与来自于间苯二甲酸配体上的4个羧基氧原子,及Medpq配体上的2个氮原子配位,呈现畸变的八面体构型。整个晶体由ipt-Cd-medpq单元组成一维结构。     

配合物[Ni(Pht)(Medpq)(H2O)3]n的水热合成、表征及自然键轨道(NBO)分析

采用水热法合成了一种新型金属配合物[Ni(Pht)(Medpq)(H2O)3]n(1)(Pht=phthalic acid,Medpq=2-methyldipyrido[3,2-f∶2′,3′-h]quinoxaline),并对其进行了元素分析、红外光谱、热重表征、X射线单晶衍射测定和理论计算。在晶体中,Ni(Ⅱ)与来自于Medpq分子上的2个氮原子,邻苯二甲酸上的1个氧原子及来自于3个不同的配位水分子上的3个氧原子配位,形成畸变的八面体构型。整个晶体由Pht-Ni-Medpq单元组成零维结构。应用Guassian03W程序,在HF/LANL2DZ水平上对标题化合物的自然键轨道(NBO)进行了分析,结果表明Ni(Ⅱ)与配位原子间的价键类型都属于共价键范畴。     

浅谈理论与实际相结合的原则在分析化学教学中的运用

理论与实际相结合是教学工作中必须坚持的一项基本原则,在分析化学教学中,结合学生的专业特点对教学内容进行合理的规划,将教学内容与日常生活、生产实践、新闻事件及学科发展相结合,努力激发学生的学习兴趣,增强教学内容的实用性、时代感和历史感,让学生在掌握分析化学基础知识、基本理论的同时,提高分析、解决问题的能力,也为提高科学素养和创新能力打下良好的基础。     

表面活性剂-膜富集-紫外可见漫反射光谱法测定水中的痕量铅

提出了结合表面活性剂、膜富集和紫外可见漫反射光谱测定水中痕量铅的方法。在pH 8.5的氨水氯化铵缓冲溶液中,剧烈搅拌下,铅与双硫腙形成疏水性的红色络合物,该络合物能够被混合纤维素酯膜富集,并且在非离子表面活性剂聚氧乙烯月桂醚(Brij-30)的存在下,该络合物被混合纤维素酯膜富集的效率得到了很大提高,然后待膜自然干燥后直接测得膜表面的漫反射光谱。本文对表面活性剂类型、表面活性剂浓度、反应酸度、双硫腙浓度和反应时间等条件进行了优化。研究结果表明,在最佳实验条件下,最大吸收波长为485 nm,在5～100 μg·L-1范围内铅离子的浓度与其络合物的吸光度呈良好的线性关系,相关系数的平方R2为0.990 6,检出限为2.88 μg·L-1。研究发现下列共存离子不干扰铅离子的测定：500倍的K+,Na+,Ca2+,Mg2+,NH4+,NO-₃,Cl-,CH₃COO-,SO2-₄;10倍的Al3+(10%的NaF进行掩蔽),Fe3+(10%的NaF和酒石酸钾钠进行掩蔽),Hg2+和Zn2+(10%的NaSCN和酒石酸钾钠进行掩蔽);同等浓度的Cd2+,Cu2+。采用本方法测定瓶装水中的痕量铅,结果与石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)测定的结果基本一致,加标回收率在95.4%～104.5%之间,标准偏差(SD)在0.5～1.5 μg·L-1之间,说明本方法具有较好的准确性。本方法操作简单、灵敏度高,适用于瓶装水中痕量铅的测定。     

水、热、气、电四表合一数据采集系统的研究与应用

目前居民在用的水表、热表、气表、和电表四种表计虽然在抄表付费流程上相似,但由于分属不同部门管理,无法形成资源共享,既浪费工作量又给居民带来不便;文章论述了四表合一的技术构架,提出了从主站,通信信道,现场设备3个方面对现有系统进行升级的方法;首先,介绍了协议转换器的主要设计原理和用电信息采集设备—集中器的上下行通讯协议的改进方法,并且扩展协议转换器多种下行通讯方式以匹配市场上水表、热表、气表通讯方式多样化的现状,在用电信息采集系统平台上增加协议转换器及升级现有集中器程序,通过现场简单布线快速经济的实现四表合一数据采集;按此方案布局的四表合一采集试点,项目建设简洁、迅速,抄表运行稳定,一次性采集成功率在95%以上。     

Effects of relative phase on transient evolution in an open resonant ladder-type atomic system

In an open ladder-type resonant atomic system, variation in relative phase between probe and driving fields does not affect the transient evolution of populations, but it has remarkable effects on gain and dispersion of the probe field. No matter whether an incoherent pump is present or absent, transient and stationary gains without inversion (GWI) always can be obtained by choosing an appropriate value of the relative phase. When the incoherent pump is absent,the values of transient and stationary GWIs are much larger and the time interval required to reach the stationary value is longer than those when the incoherent pump is present. Varying the exit rate and the ratio between injection rates can obviously change the phase-dependent GWI. In addition, in the transient evolution process, the phenomenon of high dispersion (refractive index) without absorption occurs at some values of relative phase. In the corresponding closed system, the stationary GWI can be obtained by choosing an appropriate value of relative phase only when incoherent pump exists, moreover the gain is smaller than that in the open system.     

掺Yb3+石英玻璃中非桥氧空穴缺陷特性的研究

为了对存在于石英玻璃中的非桥氧空穴缺陷的特性进行研究,采用高频等离子体法对掺Yb³⁺石英玻璃进行了制备。首先介绍了玻璃样品的制备过程,然后对所制备的掺Yb³⁺石英玻璃样品的吸收特性、发射特性以及傅里叶变换红外吸收光谱进行了分析。结果表明,所制备的玻璃样品具有Yb³⁺离子典型的吸收特性。位于260 nm波长的吸收峰以及200 nm激发波长下产生的位于630 nm波长的发射峰都表明所制备的玻璃样品中存在非桥氧空穴缺陷。并且不同激发波长所产生的发射峰以及红外吸收光谱都说明玻璃样品中的非桥氧空穴缺陷是由≡Si－O↑和≡Si－O↑…H－O－Si≡两类空穴中心构成,Yb³⁺离子对合作发光与非桥氧空穴缺陷间存在能量转移过程。     

高效液相色谱法测定聚合物水处理剂中残留的单体

建立了采用高效液相色谱测定聚环氧琥珀酸钠盐(PESA)、丙烯酸/马来酸酐二元共聚物(AA/MA)、聚丙烯酸盐(PAA)、水解聚马来酸钠盐(HPMA)、马来酸酐/丙烯酸/丙烯酸甲酯三元共聚物(MA/AA/MAc)5类聚合物水处理剂中残留单体的方法。以Agilent ZORBAX 300SB-C18柱(5 μm,150 mm×4.6 mm)为分析柱,柱温为30 ℃,流动相为0.01 mol/L KH2PO4溶液(用5%H3PO4调节pH为2.3)-甲醇(体积比为95∶5)进行等度洗脱,检测波长为210 nm,流速为0.6 mL/min,样品用流动相稀释过滤后直接进样分析,10 min内马来酸、富马酸及丙烯酸残留单体获得分离和定量。上述3种残留单体的检出限分别为0.5,0.5和0.2 mg/L,回收率为98.9%～103.7%,相对标准偏差为1.09%～1.69%,相关系数为0.9996～0.9999。实验结果表明,该法简便快速、灵敏可靠,适用于5类聚合物水处理剂中残留单体的测定。