基于纳米二氧化钛的光催化自清洁面料研究进展

由于市场需求的多样化,近年来功能性服装已经成为越来越多人的选择。自清洁服装因其具有免洗、节水、节能、环境友好等特点而受到广泛关注。纳米二氧化钛(TiO_2)由于其优异的光致催化降解污染物性能、紫外屏蔽性能以及优异的抗菌性能成为制备多功能自清洁面料的最佳选择。本文介绍了纳米TiO_2的光催化降解污染物、紫外屏蔽和抗菌机理,总结了光催化自清洁面料目前面临的主要问题以及其研究进展,并对光催化自清洁面料的前景进行了展望。     

西藏满拉水利枢纽左岸塌滑体稳定性研究

西藏满拉水利枢纽坝址位于高海拔、高地震烈度区, 其左岸上、下游均分布有规模较大的坍滑体, 影响边坡稳定和水工建筑物的安全运行。为此对左岸坍滑体进行了专门的勘察和试验研究, 并且在坍滑体上布置变形监测网, 在施工期和水库蓄水期及运行初期对坍滑体的地面变形, 地裂缝张开度和深部分层水平位移进行了监测。今后对上、下游坍滑体继续进行变形监测, 以便对可能产生的塌滑及时作出预报, 保证满拉水利枢纽长期安全运行是很有必要的。     

大型渡槽动力设计方法研究

根据大型渡槽结构的特点,在缺乏适用的抗震分析模型前提下,提出支撑-渡槽-水伪三维流固耦合动力分析方法。模型基于结构动力分析理论和流固耦合分析理论,整体结构分析采用Newmark方法进行动力时程分析,分析中考虑渡槽结构整体受力性能,包括下部支撑结构、地基等多种因素的影响作用;渡槽-水耦合体子结构分析采用任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian Eulerian,ALE)有限元方法进行动力分析,考虑渡槽-水的耦合相互作用,模拟渡槽中水体的大幅晃动作用,相应得出渡槽中动力压力值及其分布。以某排架支撑矩形渡槽为例,采用本文提出的伪三维模型进行地震时程分析,计算结果与三维模型计算结果吻合良好。本文提出的伪三维动力分析方法计算效率高,满足渡槽结构抗震设计要求,便于工程应用,是大型渡槽结构动力分析研究和抗震设计的实用静、动力分析方法。     

有机电光晶体4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐的太赫兹光谱研究

采用色散校正的密度泛函理论(dispersion-corrected density functional theory,DFT-D2)对有机电光晶体4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(4-N,N-dimethylamino-4′-N′-methyl-stilbazolium tosylate,DAST)进行结构优化和太赫兹光谱计算,通过逐步提高精度进行几何优化的方法寻找DAST收敛的基态稳定结构,获得与DAST初始结构相一致的基态稳定结构.在此结构的基础上,在0—4 THz范围的太赫兹计算光谱与实验测量结果一致,说明采用DFT-D2进行优化的合理性.重要的是,首次通过计算的太赫兹光谱对DAST在0—4 THz范围的太赫兹吸收峰的振动模式进行了详细归属.结果表明:1.12 THz处的振动是DAST阴阳离子的光学声子模式,1.46 THz和1.54 THz两处的振动主要与磺酸盐有关,而2.63 THz和3.16 THz两处的振动则分别源于阳离子的扭转振动和阴离子的转动.该结果不仅很好地说明了阴阳离子分别在太赫兹响应中的贡献,而且为今后通过取代阴阳离子基团获取具有更高二阶非线性效应的DAST衍生物的新合成提供了重要的参考和指导.本文结果说明密度泛函理论在太赫兹光子学上的重要应用,对探究有机电光晶体的太赫兹响应物理原理、性能控制等具有重要的指导价值.     

单分散SiO_2微球的制备及疏水改性研究

采用改进的凝胶-溶胶法制备了200~800 nm的单分散SiO_2微球,并通过真空冷冻干燥法得到不易团聚的单分散SiO_2粉体,采用乙醇超临界方法对制备的SiO_2微球进行疏水改性。通过扫描电镜和氮吸附-脱附分析仪对SiO_2微球的表面形貌、粒径以及孔径分布进行表征;用傅里叶红外变换测试和测量接触角对疏水改性的SiO_2微球进行分析。结果表明SiO_2微球粒径随二次加入TEOS体积增加呈先增大后减小。经过乙醇超临界处理,SiO_2微球表面成功接枝上了疏水烷基,微球尺寸越小,疏水性越好,其接触角高达149°,单次SiO_2微球处理量对结果无明显影响。采用本方法可以单次处理12 g以上的SiO_2微球,接触角均在140°左右,可充分满足实验室使用需求。经过真空冷冻技术和乙醇超临界技术得到疏水单分散SiO_2微球粉体,具有不易团聚及单分散性良好的优点,能够作为胶体晶体原料和三维有序材料(3-DOM)模板剂进行广泛应用。     

离子液体型多金属氧酸盐[PyPS]nH3-nPW12O40·xH2O的合成及其对水溶液中染料的光催化脱色作用

以吡啶、丙磺酸内酯和钨磷酸为原料,合成了离子液体型多金属氧酸盐(POM-IL)化合物[PyPS]nH3-nPW12O40·xH2O(n=1,2,3),用FT-IR、UV-Vis、1H NMR和元素分析等对其进行了表征。结果显示,POM-IL化合物仍保持相应钨磷酸的Keggin结构,并存在吡啶丙磺酸的特征谱带,熔点均高于130℃,且随有机阳离子含量增加,熔点降低。在紫外光下,n为1和2的POM-IL对水溶液中甲基橙的光催化降解活性与钨磷酸相似;在可见光下,POM-IL对水溶液中靛红的光催化降解活性相近,且均远高于钨磷酸。     

调制器低偏置方案优化光电振荡器相位噪声

提出了采用调制器低偏置方案来降低光电振荡器(OEO)的相位噪声方案并得到了实验验证.调制器的大光功率注入与低偏置点设置能够降低噪信比,进而降低输出信号的相位噪声.实验证明,当60 mW光功率注入时,在低偏置点能得到相噪的最低值,该值比正交偏置点对应的相噪值下降了2.8 dB.     

TiO2分子在GaN(0001)表面吸附的理论研究

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法,计算了TiO₂分子在GaN(0001)表面的吸附成键过程、吸附能量和吸附位置. 计算结果表明不同初始位置的TiO₂分子吸附后,Ti在fcc或hcp位置,两个O原子分别与表面两个Ga原子成键,Ga-O化学键表现出共价键特征,化学结合能达到7.932-7.943eV,O-O连线与GaN[1120]方向平行,与实验观测(100)[001] TiO₂//(0001)[1120]GaN一致. 通过动力学过程计算分析,TiO₂分子吸附过程经历了物理吸附、化学吸附与稳定态形成的过程,稳定吸附结构和优化结果一致. 关键词： GaN(0001)表面 2分子')" href="#">TiO₂分子 密度泛函理论 吸附     

激光诱导击穿光谱法对钢中夹杂物类型的表征

激光诱导击穿光谱( LIBS)不仅可以对材料整体成分进行分析,还可进行微区及成分分布分析。本实验采用激光诱导击穿光谱对两牌号钢铁样品进行扫描分析,尝试对34CrNiMo6钢中的MnS夹杂物和重轨钢中的Si-Al-Ca-Mg复合夹杂物进行表征。结果表明,34CrNiMo6钢中元素信号的二维强度分布及元素通道合成后,个别位置Mn及S两元素的信号强度同时异常高,可确定试样中存在较多MnS夹杂物;重轨钢中元素的二维强度分布及元素通道合成后,个别位置Si、Ca、Mg及Al元素的信号同时异常高,可确定试样中存在Si-Al-Ca-Mg复合夹杂物。采用扫描电子显微镜/能谱法( SEM/EDS)对上述样品中夹杂物的对比分析结果表明,两种方法对夹杂物类型的判定结果一致。