纳米颗粒透明分散体及其高性能有机无机复合材料

纳米颗粒分散是无机纳米材料在有机体系中应用的关键.本文提出了采用纳米颗粒液相分散体制备高度分散纳米透明有机无机复合材料的新方法,发明了超重力反应-萃取相转移方法制备纳米颗粒液相透明分散体技术,介绍了其制备原理和实施效果,以及其在纳米复合节能膜、纳米润滑油脂和高固含量光学材料等有机无机纳米复合材料中的最新研究进展.     

改进型溶胶-凝胶法制备粒径可调高染料吸附量TiO2微球及其在染敏电池光散射层中的应用

利用改进型的溶胶-凝胶法,制得了由锐钛矿相纳米颗粒组成的TiO2多孔微纳小球。通过调节前驱物浓度,合成出粒径可控的尺寸分别为100,175,225,475 nm的TiO2微纳小球,并通过电泳沉积法将合成出的小球作为光散射层引入到染料敏化太阳电池(DSSC)中。由于这种微纳小球在具备良好的光散射性能的同时也具备较高的染料吸附量,因此相较于基于纳米颗粒的单层结构的DSSC拥有更高的光电转换效率。通过比较分析,粒径尺寸为475 nm的微球作为光散射层的DSSC光电转换效率可以达到6.3%,较之于基于纳米颗粒的DSSC提高了30%。     

Monolithic integration of an AlGaN/GaN metalinsulator field-effect transistor with an ultra-low voltage-drop diode for self-protection

In this paper,we present a monolithic integration of a self-protected AlGaN/GaN metal-insulator field-effect transistor(MISFET).An integrated field-controlled diode on the drain side of the AlGaN/GaN MISFET features a selfprotected function for a reverse bias.This diode takes advantage of the recessed-barrier enhancement-mode technique to realize an ultra-low voltage drop and a low turn-ON voltage.In the smart monolithic integration,this integrated diode can block a reverse bias(> 70 V/μm) and suppress the leakage current(< 5 × 10-11 A/mm).Compared with conventional monolithic integration,the numerical results show that the MISFET integrated with a field-controlled diode leads to a good performance for smart power integration.And the power loss is lower than 50% in conduction without forward current degeneration.     

处理参数问题的思维路径

参数问题广泛地存在于高中数学的各类问题中，也是近几年来高考重点考查的热点问题之一．本文将介绍处理参数问题的几种主要方法．     

微量Co修饰的碳载超细Pt纳米粒子的制备及其在燃料电池氧还原催化中的应用

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有清洁、高效等优点,是一种理想的汽车动力电源.然而,由于其阴极氧还原反应(ORR)速率缓慢,需要使用大量的Pt基催化剂,导致燃料电池成本居高不下,严重制约了PEMFC的商业化发展.将Pt与过渡金属Fe, Co, Ni等形成合金,对表面Pt原子的几何结构和电子结构进行调变,可以有效提高催化剂的活性,实现Pt用量和燃料电池成本的降低.但是目前合金催化剂多采用溶剂热、浸渍-高温退火等制备方法,使用有毒有害试剂和难清洗的表面活性剂,且过程复杂、能耗高,不利于大规模化生产.此外,合金中过渡金属占比高,在燃料电池工况下,大量过渡金属溶解,加速了膜的降解,导致实际PEMFC性能的降低.对此,我们探索了一种简便有效的方法制备高活性、高稳定性的碳载Pt-Co催化剂.在没有添加表面活性剂的情况下,采用硼氢化钠辅助乙二醇还原法合成了具有超小尺寸和均匀分布的Pt-Co纳米颗粒,后续酸刻蚀处理去除不稳定的Co原子,重组双金属纳米颗粒的表面结构形成富Pt壳层,进一步提高了催化剂的活性和稳定性.通过电感耦合等离子体、X射线粉末衍射、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、高角环形暗场-扫描透射-元素分布及光电子能谱等物理表征证实了微量Co改性的碳载超细铂合金纳米颗粒的组成和结构.进一步对催化剂进行旋转圆盘电极和单电池测试,结果表明, Pt_(36)Co/C具有明显高于商业化Pt/C的有效电化学活性面积和电池性能.此外,加速衰减测试和衰减前后的电镜图片表明, Pt_(36)Co/C催化剂的稳定性相较于Pt/C亦有所增强.分析Pt-Co/C催化性能提高的原因,主要归于以下三点:(1)催化剂纳米颗粒在载体上分布均匀,且具有超小的粒径尺寸,提供了大量的三相反应界面位点;(2)双金属配体和电子效应的协同作用,降低了氧化物质在催化表面的吸附能力,加速了ORR的电催化动力学;(3)酸蚀刻导致的不稳定Co的溶解及催化剂表面结构的重排,形成了富Pt壳层结构,有利于提高催化剂的稳定性.这种简单有效的合金制备方法可以在电催化领域推广使用.     

成功是一个过程,优秀是一种习惯——从力学角度谈英雄吴斌

平淡忙碌的一辈子,悲怆闪亮的一瞬间.吴斌,一个感动中国的名字.英雄吴斌在遭遇了"车毂弹片"后,强忍剧痛,绽放了生命最美的76s,用生命诠释了责任.本文应用简单的力学原理,初步分析了毂片撞击时的相对速度,英雄吴斌承受的瞬间冲击力、动量和冲量.说明英雄的"超人"表现,不是人生的"神来之笔",而是生命力量的必然抵达.吴斌在最后关头的抉择与壮举是伟大高尚人格的惯性逻辑.     

4-二苯胺基苯甲醇功能化石墨烯的制备、电子传递及光催化性能

在碱性条件下由氧化石墨(GO)还原获得还原石墨烯(RGO). RGO与4-二苯胺基苯甲醇(TPACH₂OH)混合后发生相互作用, 得到功能化石墨烯复合物(TPACH₂OH-RGO). 采用密度泛函理论(DFT)对TPACH₂OH-RGO模拟计算结果表明, TPACH₂OH和RGO之间主要通过氢键作用形成复合物. 利用紫外-可见光谱(UV-vis)、拉曼光谱(Raman)、荧光光谱(Fluorescence)、原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)和电化学等方法研究了TPACH₂OH-RGO结构和光电性质, 并研究了以TPACH₂OH-RGO为催化剂在光照射下光催化分解水制氢性能. 实验结果表明: 光照下复合物中激发态TPACH₂OH向RGO转移电子. 在TPACH₂OH和RGO的质量比为4/3, 体系pH＝6条件下, 光照6 h, TPACH₂OH-RGO的产氢总量达到35.0 μmol, 比RGO的产氢总量(20.4 mmol)有明显的提高.     

邻菲咯啉铜微纳米棒的制备及其影响因素研究

以五水硫酸铜和1,10-邻菲咯啉为原料,采用液相沉淀法制备邻菲咯啉铜(Ⅱ)微纳米棒,研究 pH 值和温度对产物形貌和尺寸的影响.通过 XRD、SEM、UV-Vis、FT-IR、元素分析和荧光光谱表征产物的结构与性能.结果表明,硫酸铜溶液的 pH 值显著影响室温时反应产物的物相和形貌.当起始 pH 值为 2.0和5.0时,分别生成了微米级的花状和长片状的单斜品系[Cu(phen)(H2O)2]·SO4;当 pH 值上升至 9.0和11.0时,分别生成了平均直径172 nm 和253 nm 的[Cu(phen)(OH)]2SO4·5H2O 棒状结构.在 pH 值为9.0条件下,棒状产物的直径随着反应温度的降低而减小,4℃时可获得平均直径为87 nm 的纳米棒.此外,片状[Cu(phen)(H2O)2]·SO4 的荧光光谱相对于纳米棒状[Cu(phen)(OH)]2SO4·5H2O 出现蓝移和发射增强现象.     

多种形貌和晶型8-羟基喹啉铜微纳米材料的简易合成

以8-羟基喹啉和乙酸铜为主要原料,通过简单调控醇水介质和熟化时间,液相沉淀法快速合成出大量不同形貌和晶型的8-羟基喹啉铜微纳米材料.采用SEM,XRD,UV-Vis,FT-IR对产物进行表征.结果表明,以8-羟基喹啉盐酸水溶液与乙酸铜水溶液反应,合成了直径40～130nm的棒状α型二水合8-羟基喹啉铜沉淀物.以8-羟基喹啉乙醇溶液与乙酸铜乙醇溶液反应,获得了厚度约300nm的三维(3D)板条束状α型无水8-羟基喹啉铜微纳米结构.若采用8-羟基喹啉乙醇溶液与乙酸铜的乙醇/水溶液反应,当体系醇/水体积比为3∶1时,随着熟化时间的延长,产物由亚稳的α型和γ型晶相向稳定的β型晶相转变,形貌从胡须束状/菱片状混合结构转变为纳米棒状/菱片状混合结构,50min熟化后最终形成菱片状β型二水合8-羟基喹啉铜及其四角星形自组装体.     

时滞对非线性饱和控制减振频带漂移的影响

主要研究非线性饱和控制减振系统中由于内共振频率偏差引起的有效减振频带的漂移问题. 在该减振系统中分别考虑控制信号、反馈信号以及自反馈信号的时滞对振动系统有效减振频带漂移以及有效减振频带宽度的影响, 从而通过调节控制信号、反馈信号以及自反馈信号的时滞量, 来控制系统有效减振频带的漂移. 研究结果表明: (1) 在原始的无时滞减振系统中, 由于内共振频率偏差的存在, 使得系统的有效减振频带向主共振点的上、下两个方向漂移, 并且内共振频率偏差的绝对值越大, 有效减振频带漂移的程度也越大, 使得系统有效减振频带的分布不合理, 导致振动控制效果降低; 但是, 根据内共振频率偏差的变化, 可以通过适当调节控制信号和反馈信号的时滞, 或者也可以调节自反馈信号的时滞, 在消除有效减振频带漂移的同时又增大有效减振频带的宽度. (2) 内共振频率偏差的绝对值越大, 控制信号和反馈信号的时滞、或者自反馈信号的时滞对消除有效减振频带漂移以及增大有效减振频带宽度的作用越显著.