电子电镀铜新体系中添加剂对铜电沉积及镀层结构的影响机制

以低主盐浓度、 弱碱性、 复合配位的柠檬酸盐电子电镀铜新体系为研究对象, 阐明了新型添加剂XNS(聚胺类化合物和含氮化合物的混合物)在新电沉积铜体系中的作用. 恒电流沉积实验结果表明, 添加剂XNS能够提高铜沉积的电流效率, 特别是在2.0 A/dm²电流密度下, 添加剂XNS使铜沉积电流效率达到95.4%, 提高了17.5%. 电化学实验的结果表明, 添加剂XNS改变了铜沉积的电极过程, 由原来的两步单电子还原过程 [Cu(Ⅱ)+e→Cu(Ⅰ)+e→Cu]转变为一步两电子还原过程[Cu(Ⅱ)+2e→Cu]. 虽然添加剂XNS呈现促进铜电沉积的特征, 即还原电流增大, 但铜镀层颗粒却更细小、 更致密均匀. 在2.0 A/dm²电流密度下, 铜镀层晶体结构由无添加剂时的(111)晶面重构为高择优取向的(200)晶面.     

内冷调控高效吸附式空气取水

本文提出采用内冷的吸附式空气取水策略解决干旱地区水资源短缺问题。基于空气温湿度特性,由于内冷效应的影响,掠过吸附剂的相对湿度得到提高,针对具有S型吸附特性的金属-有机框架(MOFs)材料,可显著提升干旱工况下的吸湿量。采用基于帕尔贴效应的半导体控制冷源,在典型的干旱工况下(25?C,30%RH)吸水量可达1.05 g/g,显著高于目前文献所报道的干旱工况吸湿量。     

近红外光谱技术结合竞争自适应重加权采样变量选择算法快速测定土壤水解性氮含量

为了能够快速准确地掌握整个昆明地区土壤水解性氮含量的情况,收集963个不同类型的土壤样品,采用竞争自适应重加权采样(Competitive adaptive reweighted sampling,CARS)变量选择方法筛选波长变量,并建立水解性氮的偏最小二乘法(Partial least squares,PLS)分析模型。结果表明,采用CARS方法优选波长变量后,模型参数有所改善,交互验证标准偏差(Root mean square error of cross validation,RMSECV)由31.63降至25.55,交互验证相关系数(Correlation coefficientof cross validation,R_(cv))由0.78提升至0.84,且模型外部验证结果与内部交叉验证结果基本一致。研究结果表明近红外光谱技术结合CARS分法,在大量代表性样品建模下,能够有效建立昆明地区不同土壤类型的水解性氮含量的近红外数学模型,方法可推广应用于土壤其他组分的近红外检测,具有重要的指导意义。     

近期热点文章

关键词:有机电合成·自由基电化学·杂环化合物P.Xiong,H.C.Xu.Chemistry with Electrochemically Generated N-Centered Radicals.Acc.Chem.Res.,2019,52,3339-3350.有机电合成是电化学的重要分支科学,电生自由基反应已成为合成杂环化合物的重要途径.相比于碳自由基化学,氮自由化学研究相对缺乏,主要是缺少便捷、通用的氮自由基形成方法.厦门大学徐海超教授课题组以稳定易得的N-H键为氮自由基前驱体,采用电氧化反应高效可控地生成氮自由基,利用该活性中间体实现了系列传统方法难以进行的高选择性电氧化偶联反应,为多种重要杂环结构提供高效、绿色合成新路线.该综述对电生氮自由基反应研究进行了系统总结,阐释了电氧化形成氮自由基的原理、方法及其在合成化学中的应用.     

扫描电化学显微镜用于研究生物膜微环境的电子传递

生物电化学系统(BESs)的核心是生物膜在电极/溶液界面的电子传递反应,研究生物膜微区环境中的电子传递有助于阐明微生物的胞外电子传递(EET)机制,从而有针对性地提高BESs中的电子转移效率。微生物的EET机制包括直接电子传递和间接电子传递,由于生物膜组成复杂,含有多种分泌物、胞外聚合物等,常规电化学方法只能从生物膜宏观层面研究EET机制,无法有效区分这两种电子传递途径的贡献。本文采用电化学循环伏安方法研究了电子穿梭体二茂铁甲醇(FcMeOH)与希瓦氏菌(Shewanella)相互作用的界面过程;基于扫描电化学显微技术构建了穿透模式,通过微电极介导FcMeOH与Shewanella反应,收集仅来自间接电子传递途径产生的电流,同时测定了Shewanella在电极/溶液界面的氧化还原性质和空间分布。本论文将电化学扫描探针显微技术应用于EET的研究,从物理化学角度揭示微生物在代谢过程中与外界的电子传输机制。     

Terahertz-dependent identification of simulated hole shapes in oil gas reservoirs

Detecting holes in oil–gas reservoirs is vital to the evaluation of reservoir potential. The main objective of this study is to demonstrate the feasibility of identifying general micro-hole shapes, including triangular, circular, and square shapes, in oil–gas reservoirs by adopting terahertz time-domain spectroscopy(THz-TDS). We evaluate the THz absorption responses of punched silicon(Si) wafers having micro-holes with sizes of 20 μm–500 μm. Principal component analysis(PCA) is used to establish a model between THz absorbance and hole shapes. The positions of samples in three-dimensional spaces for three principal components are used to determine the differences among diverse hole shapes and the homogeneity of similar shapes. In addition, a new Si wafer with the unknown hole shapes, including triangular, circular, and square, can be qualitatively identified by combining THz-TDS and PCA. Therefore, the combination of THz-TDS with mathematical statistical methods can serve as an effective approach to the rapid identification of micro-hole shapes in oil–gas reservoirs.     

基于质谱技术的食品过敏原检测方法研究进展

食品过敏原分析在食品安全领域具有重要的研究意义。质谱技术由于能够提供待分析物的化学结构信息等特点,已逐渐应用于食品过敏原等大分子检测领域,具有简单高效、高特异性、高通量和高灵敏度等优点,引起了研究者们的广泛关注。该文综述了近年来质谱技术在食品过敏原检测领域的最新研究进展情况。     

烷烃混合气体的太赫兹光谱分析

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是近十多年发展起来的一种新的远红外光谱技术,在气体研究方面有了一定进展,尤其是对极性气体,而对非极性气体研究较少。本文以干馏气、天然气以及各种沼气的主要成分CH₄, C₂H₆和C₃H₈气体(非极性气体)为研究对象,首先对CH₄,C₂H₆和C₃H₈三种纯气进行测量,利用THz-TDS技术得到其太赫兹频域谱和相位谱,然后将其以不同比例、不同种类混合成二元气体,进一步研究混合气体的频域谱和相位谱。实验结果表明CH₄,C₂H₆对太赫兹波的吸收很小而C₃H₈对太赫兹波有一定的吸收,这与C₃H₈极性增强的物理特性相符合。为了实现对烷烃混合气体的压强和各成分浓度的定量分析,本文利用BP人工神经网络法对上述二元混合体系的太赫兹频域谱进行分析,对训练集和预测集分别计算了混合气体的压强和各成分浓度的预测值与实际值的相关系数,训练集和预测集的相关系数取值分别为0.994～0.999和0.981～0.993。研究表明,利用太赫兹时域光谱技术结合BP人工神经网络数学方法可以实现对烷烃混合气体的压强和各成分浓度的定量分析,使THz-TDS技术在气体领域研究范围更加广阔。     

基于太赫兹光谱-统计分析的大气PM_(2.5)监测研究（英文）

应用太赫兹技术对大气中动力学直径小于2.5μm(PM_(2.5))的细颗粒物进行了定量研究。PM_(2.5)质量和太赫兹吸光度之间存在线性关系,相关系数为0.86。应用主成分分析的方法,可证明随着PM_(2.5)质量的增加,与吸收系数存在相似的趋势。为了提高预测精度,采用偏最小二乘,支持向量机和反向传播人工神经网络对PM_(2.5)进行定量研究。与单一的线性模型相比,统计模型具有较大的预测相关性和较小的误差。对于神经网络模型,训练集与预测集的相关系数和均方根误差分别达到0.999和0.016mg,0.912和0.207mg。因此,THz技术和统计学方法的结合可提供较高精度的预测,作为一种监测PM_(2.5)的有效手段。