基于带电粒子活化法开展的SGⅡ-U皮秒激光质子加速实验研究

基于带电粒子活化测谱方法在SGⅡ-U装置上开展了皮秒激光靶背鞘场机制质子加速实验研究,对靶参数进行了优化.利用带电粒子活化测谱方法测量了相同激光条件、不同Cu薄膜靶厚度情况下靶背鞘场加速质子的最高截止能量、角分布、总产额以及激光能量到质子的转化效率等关键参数.实验发现,SGⅡ-U皮秒激光靶背鞘场加速机制的最佳Cu薄膜靶厚度为10 μm,对应质子最高能量接近40 MeV,质子（>4 MeV）总产额约4×10¹²个,激光能量到质子的转化效率约2%.薄膜靶更厚或者更薄都会降低加速质子的最高截止能量;当靶厚减薄至1 μm时,皮秒激光的预脉冲开始对靶背鞘场产生显著影响,质子最高截止能量急剧下降,高能质子束斑呈现空心结构;而当靶厚增加至35 μm时,虽然质子束的能量有所降低,但是质子束斑的均匀性更好.     

氧化石墨烯/聚电解质层层自组装制备单价离子选择性膜

采用层层自组装法在改性聚丙烯腈(PAN)膜表面交替沉积聚乙烯亚胺(PEI)和聚丙烯酸-氧化石墨烯(PAA-GO)混合液,制得了单价离子选择性复合膜。X射线衍射(XRD)测试结果表明成功合成了氧化石墨烯(GO)并在复合膜中均匀分散。扫描电镜(SEM)观察结果证实了多层聚电解质PEI/PAA-GO成功地组装在基膜上,并用紫外-可见(UV-Vis)光谱进一步证实了组装过程的均匀性和连续性。接触角和性能测试表明加入GO后,复合膜的亲水性和单价阳离子的选择性明显增大。这种高通量、高选择性的防污复合膜在分离和水的软化方面有很好的应用前景。     

CZTSe/Cd1-xZnxS界面能带结构研究

严重的开路电压损耗是限制铜锌锡硫(硒)薄膜太阳电池性能提升的关键问题,其吸收层和缓冲层界面的能带结构有待进一步优化.针对此问题,本文对CZTSe/Cd1-xZnxS界面的能带结构进行了研究.首先,模拟计算了化学水浴法制备Cd1-xZnxS薄膜所需的溶液体系条件,通过椭偏仪和SEM测试结果分析了不同Cd/Zn比例的Cd1-xZnxS缓冲层形貌、光学特性以及禁带宽度.然后,对CZTSe/Cd1-xZnxS界面进行了XPS测试分析,发现CZTSe/Cd0.9Zn01S界面最为匹配,其导带失调值约为0.3 eV.最后对电池器件进行了制备与测试,得到的CZTSe/Cd0.9Zn0.1S结构的太阳电池比CZTSe/CdS结构具有更高的开路电压,达到了394 mV,转换效率达到了5.78;.     

焊缝散射对板中超声水平剪切导波直线合成孔径阵列成像的影响

为探讨焊缝散射与板中超声导波阵列成像之间的关系,提出了将散射渡越时间矩阵作为分析工具用来开展焊缝散射对板中超声水平剪切(Shear horizontal,SH)导波直线合成孔径阵列成像影响的研究。运用散射因子和散射渡越时间矩阵描述焊缝散射,结合分析超声SH导波直线阵列信号所特有的圆锥曲线特征和合成孔径成像算法,从导波阵列信号和阵列成像机理出发,重点研究了焊缝散射因子和散射渡越时间矩阵在阵列成像中的作用。结果显示,焊缝散射易造成同一成像散射体反射声波的阵列信号形成"多峰",焊缝散射因子随之同步变大,散射渡越时间矩阵的秩随之成倍数关系增大,导致导波图像相应出现对应倍数的"条带"伪像,图像椭圆簇轨迹特征复杂化,特别是图像背景噪声增幅可达50%,图像信噪比减小幅度可达10%。成像实验验证了理论分析的有效性,表明散射渡越时间矩阵是研究焊缝散射对超声导波阵列成像影响规律的有力工具,该影响规律的揭示可为深入开展焊接板结构超声导波阵列图像处理和图像识别提供基础。      

Na+对制备Al4SiC4/Al4O4C复合耐火材料的影响

以焦宝石、活性炭和铝粉为原料,添加Na2CO3制备Al4SiC4/Al4O4C复合耐火材料.采用化学分析、XRD和SEM等测试技术,研究了Na+对材料物相组成和显微结构的影响.结果表明:添加Na2CO3加速了Al2O3和活性炭的反应,促进了Al4O4C的生成.未添加Na2CO3时生成的Al4SiC4晶粒表面光滑,添加Na2CO3后Al4SiC4晶粒粗糙、凹凸,缺陷明显增加.此外,未添加Na2CO3的试样中生成的Al4O4C呈短纤维状,添加Na2CO3后全部转变为细小颗粒.     

喷昔洛韦-铜(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及DNA键合作用

将具有生物活性的铜（Ⅱ）离子与临床抗病毒药物喷昔洛韦（PCV）配位,合成了首个喷昔洛韦的金属配合物[Cu（PCV）₂（H₂O）₃]SO₄（1）,并通过红外光谱、元素分析和X射线单晶衍射分析方法对其结构进行了表征。初步测试了其针对多种典型人肿瘤细胞株的体外抗肿瘤活性。测试结果表明,喷昔洛韦-铜（Ⅱ）配合物1对各种肿瘤细胞株均显示出显著高于喷昔洛韦的增殖抑制活性,其中对于较为敏感的人肝癌细胞BEL-7404,配合物1的增殖抑制活性是喷昔洛韦的3倍以上。进一步,针对抗肿瘤首要靶点DNA,通过紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱以及DNA粘度实验对配合物1与小牛胸腺DNA的键合作用方式进行了探讨。由实验结果推测,DNA应该是配合物1的抗肿瘤活性的重要靶点,其与DNA之间存在典型的插入结合方式。     

Cu-Fe-PILC催化C3H6选择性还原NO的性能

采用羟基铁离子柱撑Na-Mont制备出1.0Fe-PILC,通过超声浸渍法合成不同铜负载量的nCu-Fe-PILC,并测试了其在富氧条件下催化C_3H_6选择性催化还原NO的性能。通过N_2吸附脱附、XRD、UV-Vis、H_2-TPR、Py-FTIR等技术手段表征催化剂的微观结构和物化性质,进一步解释其催化反应机理。结果表明,Cu的引入提高了1.0Fe-PILC的中低温活性和抗水硫能力。其中9Cu-Fe-PILC在300℃时NO转化率可达69.8%以上,400℃后NO转化率保持在99%以上且水硫影响较小。XRD、N_2吸附脱附结果表明,催化剂的SCR活性与所负载的活性组分和催化剂的吸附能力有关。UV-Vis结果表明,9Cu-Fe-PILC具有较强的中低温活性,与其含有较多的游离态Cu~(2+)有关。H_2-TPR结果表明,与1.0Fe-PILC相比,经Cu修饰的nCu-Fe-PILC获得了中低温还原能力。Py-FTIR结果表明,nCu-Fe-PILC表面同时含有Lewis酸和Br?nsted酸,Lewis酸是影响催化剂SCR活性的主要因素。     

BiOBr/TiO_2异质结催化剂的制备及其可见光催化活性

将碱热法和溶剂热法相结合,制备了不同配比的BiOBr/TiO_2异质结催化剂,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和光致发光光谱(PL)等技术对其结构、形貌和光学性能进行表征,并探讨BiOBr和TiO_2的配比对罗丹明B(RhB)脱色率的影响。结果显示,该异质结催化剂由锐钛矿相TiO_2纳米颗粒附着生长在BiOBr花状球表面构成;BiOBr和TiO_2摩尔比为1∶2的BiOBr/TiO_2催化剂在可见光照射下催化反应15min,RhB脱色率达96.5%;催化剂循环使用4次后,RhB脱色率仅降低7.94%,稳定性较好。Mott-Schottky曲线表明,该催化剂光催化活性的提升主要是由于在BiOBr和TiO_2界面上形成了p-n结,使电子-空穴对得到有效分离。光催化机理研究结果表明,O·-2是光催化反应过程中的主要活性物种,RhB的脱色主要是由于脱乙基和苯环开环氧化导致。     

开路傅里叶变换红外光谱层析重建算法仿真

采用代数迭代(ART)算法和最大似然期望最大化(MLEM)算法,利用开路傅里叶变换红外(OP-FTIR)光谱仪的测量结果,通过仿真模拟了高斯空间分布模型下的气体二维浓度场重建,并利用重建评价指标——逼近度和相关系数,分析了这两种重建算法的重建精度和抗噪性能。结果表明:在单峰气体浓度场中,ART与MLEM算法重建结果的逼近度分别为0.177和0.044;在双峰气体浓度场中,ART与MLEM算法重建结果的逼近度分别为0.263和0.069;MLEM算法更适用于重建复杂的气体浓度场。在不同噪声水平下,ART的抗噪性能优于MLEM算法,MLEM算法对噪声更敏感。     

基于倏逝波的光纤生物传感器研究

构建了一种以光纤束作为激发光信号和荧光信号传输通道的光纤生物传感器结构.根据光纤探针的倏逝波理论和模式匹配理论对光纤探针的几何形状进行了设计,制作了数组光纤探针并根据需要对其中一部分进行荧光标记.选择了光纤探针置于空气中和水溶液中两种情况,对光纤传感器系统进行了信号检测实验,对比标记了的和未标记的相同几何结构参数的光纤探针两者在系统中被探测的信号差异.从二者的差别区分出系统所探测的倏逝波激发的荧光信号,证明了该光纤传感器系统的可行性.