Structural evolution of a-Si:H/SiO2 multilayers upon step by step thermal annealing

a-Si:H/SiO_2 multilayers were prepared by alternatively changing plasma enhanced chemical vapour deposition of a-Si:H layers and in situ plasma oxidation process. Subsequently, as-grown samples were annealed at temperatures from 350℃ to 1100℃ in N_2 ambient with an increment of 100℃. The evolution of bonding configurations and structures with annealing treatments was systematically investigated by Fourier-transform infrared spectroscopy. The peak position of Si－O stretching vibration of SiO_2 layers shift to 1087cm^{-1} after annealing at 1100℃, which demonstrates that the SiO_2 films fabricated by plasma oxidation after high temperature annealing can have similar properties to the thermal grown ones. A Si－O vibration from interfacial SiO_x was identified: the value x was found to increase as increasing the annealing temperature, which is ascribed to the cooperation of hydrogen effusion and reordering of the oxygen bond in SiO_x networks. The H-related bonds were observed in the form of H－Si－O_3 and H－Si－Si_{3-n}O_n (n=1－2) configurations, which are supposed to be present in SiO_2 and interfacial SiO_x layers, respectively. The H atoms bonded in different bonding configurations effuse at different temperatures due to their different desorption energies.     

东京之行的收获

今年8月13号到18号，我们和软件学院的姜昆，胡特同学一起有幸能跟恽瑛老师到东京参加了ICPE 2006会议。这是我们人生中一次非常有意义的经历，我们收获了我的很多“第一次”，成长了很多，自信了很多。     

胸腺五肽在NH-1树脂上的离子交换过程研究

研究了胸腺五肽(TP5)在NH-1树脂上的离子交换过程.结果表明,在pH 2.O的条件下,其等温吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,最大吸附量为221.07mg/g wet resin;静态吸附动力学的研究结果显示,NH-1树脂对TP5的吸附过程主要受颗粒扩散控制影响,TP5的颗粒内扩散系数为4.50×10-9cm2/s;对比Nernst-Planck与Fick动力学模型,可用Fick动力学模型来描述TP5在NH-1树脂内的颗粒扩散行为,其有效扩散系数为5.58×10-9cm2/s;采用固定床吸附数学模型,对TP5离子交换柱行为进行模拟,该数学模型考虑了颗粒扩散、轴向返混、非线性平衡以及液膜扩散.结果显示,模拟数据与实验结果具有较好的符合.     

共聚酯PEIT-PEG结构与性能的研究

PET与PEG共聚可改善PET的抗静电性，但PEG含量的增加，会使共聚物的结晶温度大幅度地降低，不利于纤维加工，且伴随着结晶的发生，纤维的抗静电性也受到影响。在共聚体系中添加间苯二甲酸(IPA)，不仅能破坏大分子链结构的规整性、降低共聚酯的结晶性，而且能提高共聚酯纤雏的抗静电性能。用DSC与TG对共聚酯(PEIT-PEG)的聚集态结构、热性能、结晶性能等进行了表征。     

废轮胎流化床热解形变过程研究

利用压汞仪和扫描电镜（SEM）对废轮胎在鼓泡流化床热解反应器中热解的形变学进行了研究。结果表明：400℃时热解半焦有局部的熔融现象；随温度的升高由于热解半焦的刚性变弱使孔总表面积和孔隙度降低；在不同温度下热解半焦的孔径分布相似，主要集中在20nm-200nm和1μm-10μm，随热解温度的升高20nm-200nm的中孔所占比例提高；热解温度的升高导致废轮胎热解半焦的弯曲度变大、孔结构变的更加复杂。     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定食品塑料包装材料中二氧化钛

100mg已研磨的食品塑料包装材料,用硝酸4mL和硫酸3mL混合酸消解,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定所得试样溶液中二氧化钛的含量。选择336.122nm波长为钛的分析线,钛的质量浓度在25 mg·L~(-1)以内与其信号值呈线性关系,方法的检出限(3S/N)为4.0mg·kg~(-1)。方法的加标回收率在93.6%～101.2%之间,相对标准偏差(n=8)小于1%。     

纳米SiC基光催化剂研究进展

工业化无疑促进了经济的发展,提高了生活水平,但也导致了一些问题,包括能源危机、环境污染、全球变暖等, 其中这些所产生问题主要是由燃烧煤炭、石油和天然气等化石燃料引起的。光催化技术具有利用太阳能将二氧化碳转化为碳氢化合物燃料、从水中制氢、降解污染物等优点,从而在解决能源危机的同时避免环境污染,因此被认为是解决这些问题的最有潜力的技术之一。在各种光催化剂中,碳化硅(SiC)由于其优良的电学性能和光电化学性质,在光催化、光电催化、电催化等领域具有广阔的应用前景。本文首先系统地阐述了各种SiC的合成方法,具体包括模板生长法、溶胶凝胶法、有机前驱物热解法、溶剂热合成法、电弧放电法,碳热还原法和静电纺丝等方法。然后详细地总结了提升SiC光催化活性的各种改性策略,如元素掺杂、构建Z型(S型)体系、负载助催化剂、可见光敏化、构建半导体异质结、负载炭材料、构建纳米结构等。最后重点论述了半导体的光催化机理以及SiC复合物在光催化产氢、污染物降解和CO₂还原等领域的应用研究进展,并提出了前景展望。     

集成二维层状CdS/WO3S型异质结及金属化Ti3C2MXene基欧姆结高效光催化产氢

开发低成本的半导体光催化剂以实现可见光下高效、持久的光催化分解水产氢是一个非常具有挑战性的课题.近年来,具有高产氢活性的CdS光催化剂引起了人们的研究兴趣.但是光生电子-空穴对快速复合、反应活性位点不足以及严重的光腐蚀等问题,严重地制约了CdS在光催化领域的实际应用.构建S型异质结和负载助催化剂被认为是促进光生电子空穴分离和加速产氢动力学的有效策略.本文通过在低成本的WO₃和Ti₃C₂MXene(MX)纳米片上生长CdS纳米片,设计并构建了具有二维耦合界面的2D/2D/2D层状异质结光催化剂,以实现高效的可见光光催化分解水产氢.首先通过水热煅烧和刻蚀的方法分别制备了WO₃和MX纳米片,然后以乙酸镉和硫脲为原料在乙二胺溶剂中通过水热法合成了MX-CdS/WO₃层状异质结光催化剂.在可见光下,以乳酸为牺牲剂测试了光催化剂的产氢活性且经过4次连续的循环反应,MX-CdS/WO₃体系展现出良好的活性及稳定性.在可见光的照射下,MX-CdS/WO₃层状异质结光催化剂最高的可见光光催化分解水产氢速率达到了27.5 mmol/g/h,是纯CdS纳米片的11倍.与此同时,在450 nm的光照下,表观量子效率达到了12.0%.为了深入探讨其高效产氢机理,通过X射线衍射、X射线光电子能谱、原子力显微镜、透射电镜、高分辨电子显微镜等对MX-CdS/WO₃体系的组成和结构进行分析.结果表明,实验成功地合成了CdS,WO₃和MX三种纳米片及其复合材料.通过紫外-可见漫反射光谱研究了样品材料的光吸收能力.通过表面光电压、稳态及瞬态荧光光谱等研究了材料的电荷载流子复合和转移行为,发现MX-CdS/WO₃的光生电子空穴对相比与纯CdS或者二元复合材料具有更高的分离效率.UPS和ESR等表征结果说明,材料内部电场的方向和在光照条件下光生载流子的迁移方向,从而证实了S型异质结和欧姆结的成功构建.综上,在MX-CdS/WO₃光催化剂体系中,S型异质结形成较强的界面电场能够有效促进CdS纳米片与WO₃纳米片之间光生电子-空穴对的分离.同时,二维Ti₃C₂MXene纳米片作为辅助催化剂,通过与CdS/WO₃纳米片构建欧姆结,进而提供大量的电子转移途径和更多的析氢反应活性位点,使得CdS光催化剂的光催化活性和稳定性得到了很大的提升.通过构建S型内建电场、欧姆结和2D/2D界面可以协同提高CdS纳米片的光催化性能,从而加速光生电子在异质结中的分离和利用.本文所采用基于S型异质结与欧姆结基助催化剂之间的耦合策略可以作为一种通用策略扩展到其它传统半导体光催化剂的改性中,从而推进高效光催化产氢材料的有效合成.     

气动负载虚拟加载系统设计

飞行器在飞行过程中,舵机将承受到空气动力的力矩载荷,气动负载虚拟负载模拟器是用于模拟空气力矩载荷变化规律的地面半实验设备。针对在地面试验过程中,传统负载模拟器与承载系统因机械结构耦合而产生的“多余力矩”问题,以磁粉离合器和力矩传感器为核心,构建虚拟负载模拟器,利用系统输出转矩的大小和方向分别只与励磁电流的大小和速度滑差的方向有关的特性,较彻底地解决“多余力矩”的问题,提高力矩加载试验设备的性能,从而进一步提高飞行器虚拟试验的水平。