基于钯/碳纳米粒子复合薄膜的双氧水电化学传感性能研究

本文采用团簇束流沉积方法制备了一种复合纳米粒子电化学催化剂,在碳纳米粒子支撑层上沉积钯纳米粒子薄膜,发现其在双氧水电化学传感中具有较高的灵敏度.碳纳米粒子的覆盖率对钯纳米粒子薄膜的双氧水电化学催化活性有明显的影响.当碳纳米粒子覆盖满一个单层的时候,钯/碳纳米粒子复合薄膜对双氧水的检测灵敏度达到了最高值,是没有碳纳米粒子支撑层时的两倍之多.     

基于三维细观力学模型的开孔泡沫弹性性能预测

泡沫材料的宏观力学性能主要取决于基体材料的力学特性及其微细观结构特征,基于细观力学模型的分析方法是泡沫材料力学性能研究的重要途径。文中基于Matlab语言和Abaqus软件构建了描述中等孔隙率开孔弹性泡沫材料微结构特征的三维随机分布球形泡孔模型,并采用有限元方法对弹性泡沫压缩变形进行了模拟,并计算给出了不同孔隙率弹性泡沫材料弹性模量、剪切模量、体积模量以及泊松比的分布,建立了相应的唯象表达式。与理论模型及测试结果的比较表明,本文基于三维随机泡孔模型模拟结果构建的唯象表达式能够对弹性泡沫材料的弹性力学性能给出很好的预测。     

高速列车的关键力学问题

在过去10 年时间, 中国和谐号系列高速列车经历了一系列速度上的飞跃. 在最初引进消化吸收基础上, 研制了新一代高速列车并大规模投入运营, 伴随这一过程的大量试验与工程实践, 大大促进了对高速铁路这样一个车- 线- 网- 气流强耦合的复杂大系统中的关键力学问题的深入理解和全面研究. 该文将从6 个方面对高速列车研制和运行过程中的典型力学问题的研究进展以及未来的研究方向做一个梳理. 考虑到这样一个大系统的复杂性,同时也为了使对高速列车感兴趣的技术与科研人员对这些力学问题有一个比较全面的认识, 文中将分别就高速列车的空气动力学、弓网关系、车体振动与车体模态设计、车体运行稳定性、高速轮轨关系、关键结构的运行可靠性和列车噪声等方面的研究进行总结和展望. 同时也对中国及国际高速列车发展趋势及其中的力学问题做了一个简要介绍.      

Alleviating hysteresis and improving device stability of perovskite solar cells via alternate voltage sweeps

The anomalous hysteresis in a perovskite solar cell induced by an asymmetric field is confirmed by a capacitance–voltage measurement. By applying several cycles of alternating reverse and forward scans, this hysteresis phenomenon is obviously alleviated, resulting in a hysteresis-less state in the perovskite solar cell. Meanwhile, the open-circuit voltage and power conversion efficiency of the perovskite solar cell are enhanced by 55.74% and 61.30%, respectively, while the current density and fill factor keep almost invariable. The operation of alleviating hysteresis is essential for further research and is likely to bring in performance gains.     

基于腔内色散补偿的保偏飞秒光纤激光器

目前,在被动锁模掺铒光纤激光器中,进行腔内色散补偿的方法主要包括:在激光谐振腔内熔接一段具有正常色散的光子晶体光纤、插入具有正常色散的光栅对,以及利用具有正常色散的啁啾光纤光栅等。针对目前腔内色散补偿方法存在的耦合效率低、环境稳定性差、色散量不易调节等不足,设计了一种由偏振合束器、色散补偿光纤和法拉第旋转镜构成的线形支路进行腔内色散精确补偿,采用透射式可饱和吸收体实现自启动锁模,并结合混合光器件,实验获得了重复频率为82.84 MHz、平均功率为10mW、脉冲宽度为381fs的飞秒脉冲保偏输出,作为种子源,可广泛应用于太赫兹产生、生物医学成像、超快光谱学等领域。     

异核双原子和三原子分子在红外强激光场中的电离抑制

Ionization is the fundamental process in interaction of atoms/molecules with femtosecond strong laser fields. Comparing to atoms, molecules exhibit peculiar behaviors in strong-field ionization because of their diverse geometric structures, molecular electronic orbitals as well as extra nuclear degrees of freedom. In this study, we investigate strong field single and double ionization of carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO₂) in linearly polarized 50-fs, 800-nm laser fields with peak intensity in the range of 2×10¹³ W/cm² to 2×10¹⁴ W/cm² using time-of-flight mass spectrometer. By comparing the ionization yields with that of the companion atom krypton (Kr), which has similar ionization potential to the molecules, we investigate the effect of molecular electronic orbitals on the strong-field ionization. The results show that comparing to Kr, no significant suppression is observed in single ionization of both molecules and in non-sequential double ionization (NSDI) of CO, while the NSDI probability of CO₂ is strongly suppressed. Based on our results and previous studies on homonuclear diatomic molecules (N₂ and O₂), the mechanism of different suppression effect is discussed. It is indicated that the different structure of the highest occupied molecular orbitals of CO and CO₂ leads to distinct behaviors in two-center interference by the electronic wave-packet and angular distributions of the ionized electrons, resulting in different suppression effect in strong-field ionization.     

高温变形测量中热流场造成畸变的修正方法

目前高温环境中材料的变形测量是研究的热点,基于数字图像特征识别的非接触测量方法促进了高温环境变形测量的发展,但由于高温环境的复杂性,存在很多测量影响因素,其中高温环境中热流场的存在对数字图像法的影响尤为明显。本文提出了一种对高温变形测量中热流场造成畸变影响的修正方法。针对基于光学成像方法的材料高温变形测量中常见的热流场扰动,通过数值仿真得到热流场模型及热流场分布状况,再结合光线追迹原理对热流场造成的图像畸变影响进行分析,用数值分析结果对高温变形测量实验结果进行修正。对比扰动修正结果与真实位移有很好的一致性,从而证明了所提方法的可行性和有效性。     

基于顾客低碳行为偏好的选址-路径-库存集成优化模型与算法

针对自愿减排驱动下的顾客低碳行为偏好对选址-路径-库存决策的影响进行研究。首先推导了顾客低碳行为偏好下的市场需求函数和价格函数,并构建了考虑单位产品碳排放量和经济成本的多目标选址-路径-库存优化模型,通过对多目标优化模型的求解可得碳排放量和经济成本间的Pareto解集。在此基础上,定义了碳配额税的概念,可得顾客低碳行为偏好和碳配额税下的总收益函数。最后通过数值分析给出了自愿减排和监管减排两种机制共同作用下的企业减排方案和灵敏度分析。     

Tb掺杂的硅铝酸盐的拉曼光谱及其荧光光谱研究

采用高温固相法制备不同浓度Tb元素掺杂的硅铝酸盐荧光材料。当烧结温度为1 350 ℃时其荧光强度达到最大值。通过X射线衍射图谱可知体系中基质材料为CaAl₂Si₂O₈,Tb元素以Ca₂Tb₈(SiO₄)₆O₂相存在。通过拉曼光谱分析可知,870 cm-1处振动峰与Ca₂Tb₈(SiO₄)₆O₂中Tb与硅氧四面体的伸缩振动相关;Tb原子与硅氧四面体之间的弯曲振动产生408 cm-1振动峰。随着Tb掺杂量的增加,拉曼振动峰强度,荧光分光光度计测得的荧光光谱以及拉曼光谱仪测得的光致发光光谱的峰强均呈现先增后减的变化规律。该体系中Tb元素与硅氧四面体匹配数量逐渐增加,当Tb掺杂量超过一定极限值时,体系内发生浓度猝灭,导致荧光性能下降。采用325 nm激光作为激发光源,用拉曼光谱仪的光致发光测量模式产生的峰形与传统荧光分光光度计的光谱曲线一致,但其光谱分辨率明显高于传统荧光分光光度计获得的光谱,有助于对细微能级跃迁现象加以区分。     

基于QuEChERS提取的快速液相色谱-串联质谱法测定婴幼儿谷基辅助食品中的9种真菌毒素

建立了婴幼儿谷基辅助食品中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮、T-2毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、伏马毒素B1共9种真菌毒素的快速测定方法。试样用改良的QuEChERS方法进行提取,无需进一步净化,直接用液相色谱-串联质谱仪进行测定,基质外标法定量。在较宽的线性范围内,9种毒素的线性相关系数(r²)均不小于0.98,检出限为0.1~15.8 μg/kg,在3个不同添加水平下的加标回收率为77.6%~105.7%,RSD为2.5%~13.7%。采用建立的方法对市面上销售的41批次婴幼儿谷基辅助食品中的9种真菌毒素进行了筛查,数批产品检出不同含量的毒素。该方法准确、灵敏,可适用于婴幼儿谷基辅助食品中多种真菌毒素的快速分析。