相对活度在物理化学课程中的应用

介绍了相对活度的概念和化学势表达式的通式在物理化学课程中的一些应用,有助于学生深刻理解和系统掌握相关知识,对提高教师的授课效率和学生的学习效率均有一定的帮助。     

稀溶液中化学势的计算以及渗透压公式的推导

将溶液中某组分化学势的计算方式归纳为两种:(1)利用气液平衡时,溶液中某组分的化学势和气相中该组分的化学势相等这一关系来计算;(2)利用溶液中某组分化学势的全微分表达式直接积分来计算。在此基础上,给出了渗透压公式的一种新推导方式,并指出部分物理化学教材关于渗透压定义(Π=p2-p1)的不合理性以及推导渗透压时存在的不妥之处。     

偏摩尔量加和公式可能的两处新应用

本文探讨了偏摩尔量加和公式的两处新的应用。其中之一应用于摩尔反应吉布斯自由能与化学势关系式的推解,另一应用于离子活度关系式的推解。在这两个关系式的推解过程中若采用偏摩尔量的加和公式,不仅可以使两个关系式的物理概念更加明晰,推导更加合理化,也可以使这两个关系式的适用环境更易被人接受和理解。     

基于FDFD方法研究含石墨烯薄膜太阳能电池的电磁特性

近年来, 基于非晶硅太阳能电池在提高能量转换效率和降低成本等方面的研究越来越受到学者的关注, 其中, 太阳能电池吸收峰值的位置, 反映了电池对该频点及其附近频谱光波吸收具有较好的效果. 然而, 非晶硅太阳能电池的吸收峰位置主要是由非晶硅和金属电极的参数决定, 很难实现位置的可调以及进一步的吸收效率增加. 所以, 在周期结构太阳能电池的金属光栅结构中引入单层石墨烯薄膜, 借助石墨烯的特殊光电特性, 即介电常数可通过改变化学势μ_c来调谐, 并结合频域有限差分方法的数值模拟, 理论上实现了对太阳能电池能量吸收峰位置的调谐. 针对石墨烯电导率的虚部出现奇异点, 本文提出了采用数值拟合予以解决奇异点的方法, 数值结果表明近似表达式的最大绝对误差为0.8%. 本设计结构的理论结果可为实际有机薄膜太阳能电池在工作频段的调节和优化提供理论基础和技术支撑.     

含Pb铝合金表面的电化学溶解趋势

利用一个简单层状模型通过第一性原理的密度泛函理论研究了表面Pb含量变化对Al(100)表面Al原子的化学势和电化学溶解电势的影响规律.计算结果表明,当表面层Pb含量为1/9、1/4、1/2和3/4 ML(monolayer)时,与纯铝相比,表面Al原子的化学势分别升高了0.13、0.17、0.57和0.64 eV,表面Al原子的溶解电极电势分别偏移了-0.04、-0.06、-0.19和-0.21 V.溶解电势向负方向偏移,表明含Pb的Al(100)表面的Al原子在更低的电势条件下就可以溶解了.同时,表面Pb含量不同会引起表面Al原子向内不同程度的弛豫,导致表面Al的化学环境和表面结构发生变化,进一步表明金属表面原子的化学势和溶解电极电势受原子周围的化学环境的影响.表面Mülliken电荷布居分析证实,随着表面Pb含量增加,Pb原子与Al原子之间的电荷交换作用增强,使表面Al原子总的负电荷数增加,导致表面电位下降,表面功函数也减小,也促使Al表面更易于发生电化学腐蚀反应.     

带扩散的广义热弹性固体中移动荷载引起的二维相互作用

当一个移动荷载沿着一个坐标轴作用在介质边界上时,研究了该具有广义热弹性扩散的均匀各向同性介质中的扰动.应用特征值逼近方法,研究了Laplace-Fourier变换域中的二维扰动问题.在Fourier扩展技术的基础上,利用Laplace数值逆变换技术,求解了位移分量、应力、温度场、浓度和化学势的解析表达式.数值计算了铜类材料的这些表达式,并给出有关图形.作为特殊情况,给出了广义热弹性介质和弹性介质中,扩散和热效应的理论结果和数值结果.     

非平衡态下高温超导体的光场致发射

外加电场的作用下高温超导体材料体内电子平衡态的化学势偏移导致出现非平衡状态，这种非平衡状态将影响高温超导体光场致发射的性质。本对高温超导体的光场致发射受非平衡态的影响进行了研究。     

液体接界电势公式分析

以不同浓度的硝酸银接触为例,讨论了液体接界电势产生的原因,阐明了正负离子迁移的吉布斯总能量变化与过剩电荷的吉布斯能量差异,推导了液体接界电势的计算公式,并说明了液体接界电势与电势正负侧的活度比关系。