CaO或BaO与Sm2O3共掺杂CeO2体系电子结构和氧离子迁移的DFT+U研究

使用GGA+U方法研究了CaO或BaO与Sm₂O₃共掺杂CeO₂体系几何和电子结构及氧离子迁移。计算结果表明,Ba和Sm均靠近氧空位时BaSmCe₃₀O₆₃体系最稳定;Sm靠近,Ca远离氧空位时CaSmCe₃₀O₆₃体系最稳定。BaSmCe₃₀O₆₃和CaSmCe₃₀O₆₃体系中均不存在Ce⁴⁺变价。对CaSmCe₃₀O₆₃体系氧离子迁移的研究发现,当氧离子迁移到空位时,迁移能大小顺序为E_m(3→V)< E_m(1→V)< E_m(4→V)< E_m(2→V),这一规律源于氧离子与低价掺杂离子产生负电势之间的排斥作用;对BaSmCe₃₀O₆₃体系氧离子迁移的研究发现,当空位迁移到周围氧离子时,迁移能大小顺序为E_m(V→3)< E_m(V→5)< E_m(V→1),这一规律源于氧空位产生的正电势与低价掺杂离子产生的负电势之间的吸引作用。此外,CaSmCe₃₀O₆₃体系最小迁移能小于SmCe₃₁O₆₃体系,证实了CeO₂-Sm₂O₃-CaO体系离子电导率大于CeO₂-Sm₂O₃体系的实验结果。     

手性双金属催化剂及其在不对称催化反应中的应用

多金属催化过程是生命体实现新陈代谢的主要方式之一,在自然界广泛存在.多金属催化剂相比于单金属催化剂,具有更加高的反应活性和对映选择性,近年来其设计与应用已经成为有机化学的研究热点之一.综述了近年来不同种类的具有代表性的双金属催化剂的研究进展,包括双杂金属和双核同金属,介绍了双金属催化剂的反应类型、反应机理以及发展现状,提出了今后的研究重点与发展趋势.     

K0超固结结构性黏土的本构模型

K₀固结黏土在自然界广泛分布, 其通常同时具有超固结性与天然结构性, 而K₀超固结性又与K₀正常固结性质存在很大差异. 为了有效的描述K₀超固结性质, 在结构性模型基础上, 做了如下三点改进, 使得原模型拓展为同时考虑K₀超固结特性与天然结构性影响的本构模型. (1)引入相对应力比来描述屈服面, 并引入初始各向异性转轴参量ξ来表达初始各向异性对屈服面在p-q空间的位置影响. (2)基于给定的屈服面方程, 推导得到变相应力比参量, 并将变相应力比引入到统一硬化参数中, 利用统一硬化参数可以有效描述初始各向异性固结黏土在剪切加载下的剪缩与剪胀, 应变硬化及软化现象. (3)引入反映结构性胶结强度性质的胶结参量p_e, 并给出p_e随塑性偏应变的衰减演化方程, 利用胶结参量可描述结构性黏土的剪胀特性. 预测与试验结果对比表明, 所提的K₀超固结结构性模型可有效描述K₀超固结黏土的刚度提高效应, 黏土的包辛格效应, 结构性黏土胶结强度的损失现象以及结构性黏土的应变软化现象. 证明了所提模型的适用性以及合理性.      

1,4-二氢吡啶衍生物的QSAR模型构建及制备

采用Hyperchem 8.0软件,通过分子动力学MM+和半经验AM1算法,优化并计算得到30种1,4-二氢吡啶衍生物的17种量子化学参数。运用Statistica 8.0软件中的主成分分析法,结合线性回归分析法,筛选出3个最佳参数与1,4-二氢吡啶衍生物的抗结核活性关联,构建定量构效关系(QSAR)模型。所建多元线性回归方程的相关系数R²为0.75,留一法交叉检验系数q²为0.72,活性实验值与预测值相关性较好。采用该模型设计并制备得到1种具有良好水溶性和潜在抗结核活性的N³,N⁵-二(对磺酸钾基)苯基-2,6-二甲基-3,5-二甲酰氨基-1,4-二氢吡啶(TM),用¹H NMR、IR、MS和元素分析表征结构,并考察了紫外和荧光性能。良好的稳定性和预测能力使该QSAR模型有望用于结核病候选药物的筛选。     

纳米金-核酸适配体快速可视化检测药材中4种有机磷农药的方法研究

建立了一种基于金纳米粒子-核酸适配体的可视化纳米生物传感器检测中药材中有机磷的方法。选用可与有机磷农药特异性结合的广谱适配体作为识别元件,以纳米金为信号转导元件,在纳米金粒子表面修饰有机磷适配体,构建出能够检测甲拌磷、氧化乐果、丙溴磷、水胺硫磷4种有机磷农药的适配体传感器,并将其用于中药材中4种有机磷农药的检测。结果显示,当4种有机磷残留总量超过1 000μg/L时,溶液体系由红色变为蓝色,可达到肉眼快速检测的效果。该方法操作简单、特异性好、检测结果直观,适用于中药材中4种有机磷农药的现场快速检测。     

Yb3+/Er3+共掺(MLaFn)x(M=0,K;n=3,4;x=1,1.5)纳米材料的控制合成及其上转换发光性质

采用水热与溶剂热结合的方法,在乙二醇-正己醇体系中,通过调节KF与RE(RE=La,Yb,Er)的量比、反应温度和反应时间实现了由LaF_3(六角相)到KLaF_4(立方相、六角相)晶型的控制合成。借助透射电子显微镜(TEM)和X射线粉末衍射(XRD)对样品的结构和微观形貌进行表征。结果表明,当KF/RE比例为2. 25时,制备的样品为片状的六角相LaF_3纳米颗粒;当KF/RE比例为3. 00时,得到具有近似球形的立方相KLaF_4纳米颗粒;当KF/RE比例为4. 25时,得到了六角相(KLaF_4)_(1. 5)纳米颗粒。上转换发射光谱显示:所有的样品在近红外光(980 nm)激发下,均有3个明显的发射峰,在522 nm、544 nm处分别对应于Er~(3+)的~4S_(3/2),~2H_(11/2)→~4I_(15/2)能级跃迁,655 nm处属于Er~(3+)的~4F_(9/2)→~4I_(15/2)能级跃迁。     

三硝基芳香族炸药的表面静电势、活化能与感度理论研究

运用密度泛函DFT-BHand HLYP/6-311G**方法,对八种三硝基芳香族炸药分子进行全优化、能量频率计算,研究其各自的活化能、表面静电势等几种统计量.建立起这八种化合物实验撞击感度h50与分子表面静电势及统计量之间的定量关系,结果发现其相关系数很大(0.91+).随后引入活化能影响因子,在撞击感度与分子活化能、分子表面静电势及其统计量之间建立关系模型,结果表明撞击感度与活化能、表面静电势及其他统计量之间存在很好的相关关系(0.95+).这对预估炸药分子的撞击感度值有一定意义.     

双向稳定传输的有耗色散补偿光纤链的数值模拟

本文以平均近似法处理光纤链的损耗理论为前提,采用一组非零色散位移光纤链的参量,用分步傅里叶方法对20Gb/s,1000km的归零码光脉冲进行了数值模拟.数值结果表明,在该光纤链上可实现双向准稳传输,并讨论了三阶色散对光脉冲传输的影响.     

Self-powered solar-blind photodiodes based on EFG-grown(100)-dominant β-Ga2O3 substrate

We report the edge-defined-film-fed(EFG)-grown β-Ga₂O₃-based Schottky photodiodes.The device has a reverse leakage current of ~nA and a rectified ratio of ~10⁴ at ±5 V.In addition,the photodiode detector shows a dark current of 0.3 pA,a photo-responsivity(R) of 2.875 mA/W,a special detectivity(D*) of 10¹⁰ Jones,and an external quantum efficiency(EQE) of 1.4% at zero bias,illustrating a self-powered operation.This work may advance the development of the Ga₂O₃-based Schottky diode solar-blind photodetectors.     

非对称波导结构提高980nm激光二极管电光效率的机理研究

采用高电流注入条件下的载流子扩散方程和复折射率波导模型情况下的亥姆霍兹方程,对980nm高功率激光二极管外延材料的非对称和对称波导结构的光吸收损耗进行了理论计算。采用低压金属有机化学气相外延技术制备了两种波导结构的外延材料,并制作了激光器件,进行了光电特性测试和对比分析。理论计算和实验结果表明:与对称波导结构相比,非对称波导结构外延材料并未减小光吸收损耗,而是减小了串联电阻,因而降低了器件的焦耳热损耗,从而提高器件的电光效率。