指向摆镜的精度分析

在光学反射矢量公式的基础上,通过坐标变换和矢量分析,对指向摆镜的位置对地面观测目标的影响进行了分析,得出了在允许的光谱成像仪对地观测误差的条件下,指向摆镜的转角准确度和定位准确度,为指向摆镜的设计与装调提供了理论依据.     

追踪SrTiO3/CoP/Mo2C纳米纤维中的电荷转移路径以增强光催化产生太阳燃料

光催化产生太阳燃料因其低成本和零碳排放而成为解决能源危机的研究热点,但光激发载流子对的快速体相复合是需要解决的根本问题.本文在钛酸锶(SrTiO₃)纳米纤维上嵌入磷化钴(CoP)和碳化钼(Mo₂C)构筑了双助催化剂体系.与纯SrTiO₃纳米纤维和二元样品相比,双助催化剂体系显著提高了析氢和二氧化碳还原性能.双助催化剂体系有利于有效促进空间电荷分离并提高光催化性能.此外,SrTiO₃与助催化剂之间形成肖特基结,使光激发电子从SrTiO₃快速转移到助催化剂,实现了光激发电子的有效分离并延长了光激发电子寿命.通过原位辐照X射线光电子能谱测试(ISI-XPS)确定了SrTiO₃和助催化剂之间的电子转移路线,根据紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)和紫外光电子能谱(UPS)提出了SrTiO₃和助催化剂的能带结构.结果表明,双助催化剂促进了电荷分离并增强了光催化性能.扫描电镜、透射电镜、高分辨透射电镜及其对应的元素分布结果表明,成功构筑了双助催化剂体系,且助催化剂的引入未影响SrTiO₃纳米纤维的结构.SrTiO₃纯样品表现出较低的光催化产氢活性,引入CoP后产氢性能得到提升并在CoP负载量为6%时达到最高.电化学测试、光致发光测试和瞬态光电压测试表明,引入CoP后的复合样品电化学性能得到提升,表现出更及时的电荷分离、更低的起始电位、更低的载流子复合率以及更长的载流子寿命.进一步在SrTiO₃纳米纤维上嵌入CoP和Mo₂C,构筑双助催化剂体系,其光催化产氢活性显著提升.同时,得益于SrTiO₃独特的能带位置,该双催化剂体系也表现出良好的二氧化碳还原性能.采用ISI-XPS,UPS,UV-VisDRS等研究了双助催化剂的催化机理以及电子转移路径.UPS和UV-VisDRS结果表明,SrTiO₃具有较高的功函数,CoP的功函数较低,Mo₂C的功函数位于SrTiO₃和CoP之间,因此电子倾向于从SrTiO₃的导带流向Mo₂C再流向CoP,同时形成肖特基势垒使得电子难以流回SrTiO₃,从而实现载流子的及时分离以及延长电子寿命.此外,ISI-XPS的结合能大小变化表明,电子是从SrTiO₃流到Mo₂C再流向CoP.综上,本文制备了双助催化剂修饰的SrTiO₃纳米纤维,证明了CoP和Mo₂C在改性宽带隙半导体中的作用,并证实了SrTiO₃和助催化剂之间光激发载流子的有效空间分离,探索了光激发电子在双助催化剂体系间的流向,为后续研究提供了理论依据和探索思路.     

水体颗粒广角度偏振体散射测量研究

针对国内尚没有大角度范围的水体颗粒偏振体散射函数测量仪的问题,基于潜望镜式光路结构与旋转偏振探测器的探测方式,建立了水体颗粒偏振体散射特性测量系统,验证了采用半衰片胶合方式的出射棱镜对大角度偏振体散射特性测量的适用性,实现了10°～170°范围内3×3水体颗粒散射穆勒矩阵的测量。对系统开展了角度、幅值及偏振标定,根据系统结构和水下传输原理进行了散射光程归一化和水下衰减矫正。实验结果表明,3μm直径聚苯乙烯标准颗粒测量结果与理论计算值吻合良好,证明了该套系统的可靠性。同时在千岛湖自然水体对该套系统进行了测试验证,获得的水体颗粒物10°～170°范围内3×3水体颗粒散射穆勒矩阵测量结果表明偏振体散射特性能够提供更丰富的颗粒特性信息。     

5-氨基-4-乙氧羰基-3-(4,6-二甲基嘧啶-2-氨基)-1H-吡唑甲基化的量子化学研究

5-氨基-1H-吡唑的甲基化作用通常会生成一对产物, 但5-氨基-4-酯基-3-(4,6-二甲基嘧啶-2-氨基)-1H-吡唑和碘甲烷作用只得到了一个产物. 使用从头计算方法对这种例外进行了量子化学解释, 同时对甲基化反应的唯一产物运用密度泛函理论等量子化学方法进行结构优化及研究.     

渗透各向异性可压缩地基固结的平面应变分析

对多层地基的平面应变固结问题进行了研究,并同时考虑了土体的渗透各向异性和孔隙流体的可压缩性.从平而应变Biot固结的控制方程出发,对时间t,坐标z和x进行Laplace和Fourier变换,建立了地基表面(z=O)和任意深度z处的基本量在Laplauce-Fourier变换域内的传递矩阵关系.利用传递矩阵法,结合土层连续条件和边界条件,并应用Laplace-Fourier逆变换技术,推导出渗透各向异性可压缩多层地基平面应变固结的理论解.基于该解,编制了计算程序,并进行了数值计算.讨论了土体的渗透各向异性、孔隙流体的可压缩性以及地基的分层特性对地基同结的影响,分析结果表明:土体的渗透各向异性、孔隙流体的可压缩性,以及地基的分层特性对地基的固结行为有着重要的影响.     

分层地基上矩形刚性基础的基底反力、沉降和倾斜计算

从直角坐标系下三维弹性力学控制方程出发,通过关于x, y的二维Fourier 变换得到关于z的一阶常微分方程组,运用Cayley-Hamilton 定理得到了单层地基的传递矩阵;然后根据边界条件和层间接触条件,并利用传递矩阵法,得到了分层地基在表面受矩形均布荷载时地基表面的位移解;在此基础上对分层地基上矩形刚性基础的基底反力、沉降和倾斜进行了分析和计算.编制了相应的程序,并将数值计算结果进行了比较和分析.结果表明:土的成层性对基底反力没有影响,但对中心沉降和倾斜影响较大;矩形刚性基础受偏心荷载时,靠近荷载作用一侧的基底反力和沉降均较大.     

电感耦合等离子体质谱法测定环境土壤中39种元素的内标选择研究

本文建立了四酸消解-ICP-MS测试分析方法,基于ICP-MS测试生态环境领域国家网土壤环境质量调查任务涵所盖的39种元素的内标选择进行了分析。建立“主要干扰权重”概念,对内标元素进行分析筛选,确定¹⁰³Rh 、¹¹⁵In 、¹⁸⁵Re、¹⁹³Ir作为环境土壤分析测试内标元素,试验表明：¹⁰³Rh、¹¹⁵In对于低质量段元素具有较好的校正效果,¹⁸⁵Re、¹⁹³Ir对于高质量段具有较好的校正效果。方法校准曲线的线性相关系数均大于0.999,方法检出限在0.001~2.9μg/g之间,该方法用GSS-8标准体土壤进行验证,GSS-8的RSD在1.7%~19.1%之间,加标回收率80%~121%。该分析方法具有较好的准确度和精密度,适合在国家网土壤环境质量调查任务中推广和使用。     

高性能氧温双传感材料的研究

本文研究了荧光纳米材料与有机染料结合在多传感领域的应用:将荧光纳米材料CdSe/ZnS与有机染料铂(Ⅱ)四(五氟苯基)卟啉包埋于聚氨酯水凝胶D4,经过水解、缩合获得固体薄膜,来实现氧气浓度和温度的同时检测.利用发射峰在524nm的CdSe/ZnS荧光纳米材料提供温度传感,氧气传感则是基于发射峰为650nm的铂(Ⅱ)四(五氟苯基)卟啉的动态猝灭.所制得的薄膜具有良好的光学稳定性,由405nm的紫外光激发,得到两发射峰互不重叠的光谱.实验结果表明,在氧气浓度(0~30%)和温度(15~67℃)下传感膜能很好地应用于氧气和温度双传感系统,且氧气传感的灵敏系数为9.69×10-4,温度传感系数为-0.0035(误差在±0.0002),该技术为新型便携式多传感器提供了可能.     

基于频谱融合和柱面衍射的双图像非对称加密

提出了一种基于光学柱面衍射的非对称双图像加密方法.首先对两幅灰度图像作离散余弦变换,得到相应的频谱,分别保留两幅离散余弦变换频谱的低频数据和任意1/3的高频数据,并将其中一幅图的低频和任意1/3的高频融合为新的复合频谱,对其进行柱面衍射后进行相位截断生成振幅和密钥.生成的振幅与第二幅图像的低频数据进行相同的加密过程产生新的振幅与密钥.最后将新生成的振幅与第二幅图的任意1/3的高频数据融合为新的复合频谱,通过柱面衍射后的相位截断生成密文和新的密钥,其中密文变成了原图的1/4.对两幅512×512的灰度图像进行加密测试,结果表明重建图像的质量高,相关系数值均高于0.97,峰值信噪比均大于33dB.基于柱面衍射的光学图像加密克服了传统平面衍射的对称性,同时柱面衍射的内柱面半径、柱面高度、衍射距离可以作为加密系统的附加密钥,扩大了密钥空间,增加了系统的安全性.     

一维抛物型方程一种新的边值问题的解法

在建立目标一维热红外温度模型时,提出了热传导方程的一个新的边值问题;通过比较,选择了GE差分格式,求解方程,并进行了稳定性分析;采用虚拟网格点法处理边界条件,得出了GE格式的完整形式;计算实例表明,分组显示方法更适合此类边值问题的实际计算.