基于谱分析的非平稳时间序列中的潜周期研究

时间序列的频域分析并不如时域分析应用广泛,但其弥补了时域分析的不足:能够把时间序列分解为具有不同振幅,相位和频率的周期分量的叠加,找出原序列中隐含的主要周期分量,并从周期波动的角度对序列进行解释.针对非平稳时间序列进行研究,利用B样条函数为基底并引入惩罚项,提取序列中的趋势项之后,再根据样本谱密度理论得到时序数据中的潜周期,最终将原始时间序列分解为趋势项,周期项和随机扰动项.数据模拟部分验证了通过B样条估计并提取的趋势项具有较高的精确度,并会对周期项的提取产生积极的影响.实际数据部分使用了黄金价格的月度数据,得到了长,中,短三个波动周期这一有意义的结论,验证了本方法的可行性和有效性.     

混合广义Jacobi和Chebyshev谱配置法求解时间分数阶对流扩散方程

研究时间Caputo分数阶对流扩散方程的高效高阶数值方法.对于给定的时间分数阶偏微分方程,在时间和空间方向分别采用基于移位广义Jacobi函数为基底和移位Chebyshev多项式运算矩阵的谱配置法进行数值求解.这样得到的数值解可以很好地逼近一类在时间方向非光滑的方程解.最后利用一些数值例子来说明该数值方法的有效性和准确性.     

大跨越管道油气混输压力波速及响应特性研究

基于双流体模型,利用小扰动理论,提出了油气混输大跨越管道压力波速模型.利用计算机编程对其求解,通过大跨越管道油气混输实例,得到了以下结论:压力波速的变化受气相影响较大,即使少量气体也能在较大程度上影响压力波速,随混输气量增大,压力波速减小,压力响应时间延长;混输低点气体所承受的压力较混输高点大,从而低点处气相压缩系数小,混输低点较混输高点压力波速增大,压力响应时间相应缩短;在输运管道低点处,气体受到极大压缩,压力波速的变化不明显,几乎收敛于恒定值,在混输管道高点处压力波速变化剧烈.     

基于扩展有限元的页岩水平井多裂缝模拟研究

页岩储层水平井分段多簇压裂簇间距优选是压裂技术的关键,建立了水力压裂流固耦合数学模型,基于扩展有限单元法模拟多条裂缝的扩展过程,研究多条裂缝同时扩展的转向规律,以及应力干扰、水平主应力差、裂缝间距等因素与裂缝转向角度的关系.结果表明:应力干扰作用对裂缝宽度具有限制作用,单条裂缝张开宽度比两条裂缝的大;裂缝转角随应力差的减小而增大,随压裂时间的增加而增大.簇间距越小,应力干扰越强,转角越大,综合主缝均匀扩展、支撑剂填充以及复杂裂缝网络形成等条件,确定最优簇间距为30~40 m.多条裂缝同时扩展时,中间裂缝会受到两边裂缝的限制作用,簇间距越小,限制作用越强,裂缝发育时间越长,扩展速度越慢.     

CuS/TiO2纳米管异质结阵列的制备及光电性能

利用水热反应制备了CuS/TiO2纳米管异质结阵列,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射谱(XRD)等手段表征了异质结阵列的表面形貌和晶体结构.电流-电压曲线结果表明,CuS/TiO2纳米管异质结阵列具有明显的整流效应.根据表面光电压谱和相位谱,在376～600 nm之间,CuS/TiO2纳米管异质结阵列表现为p型半导体特征,电子在表面聚集;在300～376 nm之间表现为n型半导体特征,空穴在表面聚集;在376 nm处异质结阵列的表面光伏响应为零.CuS/TiO2和CuS/ITO之间界面电场的不同导致异质结在不同波长范围内表面电荷聚集的差异.光电化学性能测试发现,以CuS/TiO2纳米管异质结阵列为光阳极组成的光化学太阳电池,在大气质量AM 1.5G,100 mW/cm2标准光强作用下具有0.4%的光电转换能力.     

Laser-induced Fluorescence Spectroscopy of CoS： Identification of a New Excited State Arising from the Ground State

Laser-induced fluorescence excitation spectra and dispersed fluorescence spectra of cobalt sulfide （COS） have been recorded in the energy range of 22400-24400 cm-1 （corresponding to 446-409 nm）. A new electronic transition progression with six vibronic bands, stemming from the X4AT/2 state of CoS, was identified and assigned to be [24.0014AT/2-X4A7/2. The new observed 4A state most probably originates from the core[10a2][47r3][lla2][153][57r3] electronic configuration. Strong perturbations are found to extensively exist in the transition bands of this new state. The rotational constants and lifetimes of these bands have been determined.     

仿生模拟催化在新能源与CO2光催化还原方面的研究及应用

人工光合成是受到植物光合作用启发而兴起的前沿科研领域,对于新型能源的探索具有重要的研究价值。本文首先从植物光合作用的原理和关键化学过程出发,介绍了人工光合成体系的构建原则与方法,着重阐述了过渡金属配合物光催化剂在人工光合成各半反应(水的光催化氧化分解与CO2的还原转换)中的应用。其次,分析整理了近期国内外重点研究的过渡金属配合物光催化剂的种类,评价了各类过渡金属配合物光催化剂的结构特征及由其组成的不同光催化体系的特点和催化性能的差别,讨论了部分光催化剂的催化机理及优化其催化性能的方法。最后,展望了过渡金属配合物光催化剂在人工光合成领域的研究前景及发展方向。     

基于铜纳米簇检测柠檬黄的方法研究EI北大核心CSCD

采用L-半胱氨酸经一步湿化学法合成了稳定的铜纳米簇(CuCNs),优化了其制备条件,分别运用XPS和FTIR对其性能进行表征。CuCNs的荧光能被柠檬黄(LY)淬灭,推测其机理主要来自内滤效应。基于此,该荧光探针能选择检测LY,线性范围和检出限分别为3.33~60.0μmol/L和1.90μmol/L。该方法用于矿泉水和饮料中LY检测,回收率为95.5%~104.4%。     

纳米Ag/TiO_(2)纳米管阵列基底构建及表面增强拉曼散射光谱检测与降解盐酸四环素北大核心CSCD

将阳极氧化与光还原法结合,在TiO_(2)纳米管阵列(TiO_(2)NTAs)表面修饰Ag纳米粒子,获得一种均匀有序、稳定性高且可循环的TiO_(2)NTAs/Ag活性基底。采用X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、表面增强拉曼散射光谱(SERS)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对TiO_(2)NTAs/Ag的组成和结构进行了表征。进一步研究了该TiO_(2)-NTAs/Ag阵列对盐酸四环素(TC-HCl)的SERS响应,结果表明,该复合基底对TC-HCl具有较高的检测灵敏度,在水中检测限可达1×10^(−14) mol/L,而TiO_(2)-NTAs与Ag之间的协同效应对其检测性能的提高起着关键作用。此外,TiO_(2)NTAs/Ag基底在光照下对TC-HCl展示了优异的降解活性,且至少可循环使用8次。表明该TiO_(2)NTAs/Ag基底在环境中有机污染物的SERS检测和降解领域具有潜在的应用前景。     

纳米孔缺陷导致单层黑磷电荷局域极大抑制非辐射电子-空穴复合的时域模拟

通常认为缺陷加速黑磷的非辐射电子-空穴复合,阻碍器件性能的持续提高。实验打破了这一认识。采用含时密度泛函理论结合非绝热分子动力学,我们发现P-P伸缩振动驱动非辐射电子-空穴复合,使纳米孔修饰的单层黑磷的激发态寿命比完美体系延长了约5.5倍。这主要归因于三个因素。一,纳米孔结构不但没有在禁带中引入深能级缺陷,而且由于价带顶下移使带隙增加了0.22 eV。二,除了带隙增加,纳米孔减小了电子和空穴波函数重叠,并抑制了原子核热运动,从而使非绝热耦合降低至完美体系的约1/2。三,退相干时间比完美体系延长了1.5倍。前两个因素战胜了第三个因素,使纳米孔结构激发态寿命延长至2.74 ns,而其在完美体系中约为480 ps。我们的研究表明可以制造合理数量和形貌的缺陷,如纳米孔,降低黑磷非辐射电子-空穴复合,提高光电器件效率。这一研究对于理解和调控黑磷和其它二维材料的激发态性质有重要意义。