西南山地煤矿区耕地土壤-农作物重金属富集及健康风险评价

为了解西南某典型山地煤矿区周边农田土壤、农作物重金属的富集情况及对当地人群健康的影响程度,采集矿区周边农田土壤样品和对应的农作物样品,测定重金属Cr、Mn、Zn、As、Pb的含量。运用Nemero指数法、潜在风险指数法对土壤重金属的污染程度进行评价;采用靶标危害系数法(THQ)评价农作物重金属对人体的健康风险。结果显示,Cr、Mn、Zn、As、Pb分别是背景值的1.81、1.90、2.89、1.30、0.86倍,处于轻度污染级别,轻微危害程度。农作物重金属Cr、Pb和As含量的超标情况较严重,Zn的含量超标相对较小。各农作物富集的重金属对人体的健康风险大小为：高粱>玉米>白菜>葱>辣椒。农作物重金属对儿童健康的危害均达到了慢性中毒;对成人健康的影响,高粱处于慢性中毒,其它农作物重金属处于产生较大影响的危害程度。农作物重金属与土壤重金属的相关性分析表明,农作物重金属的含量与土壤重金属全量并无线性关系;各重金属在农作物中的转移能力不同;Pb,As在农作物中的转移能力较大,而Cr相对较小。鉴于矿区重金属的富集情况,应尽快采取修复治理措施,为保证当地人群健康,建议当地居民不再食用和种植富集重金属严重的高粱、玉米农作物。     

参数可控长距无衍射光束的生成方法研究

为了消除光学器件几何参数对无衍射光束传播特性调整的限制,实现长距空间中无衍射光束传播时特性参数的可控性,首先,通过研究axicon折射阴影区的电场分布特征,发现axicon无衍射区外过临界面后的近轴区域虽处于几何折射阴影近轴区域内,但仍存在光强服从第一类零阶贝赛尔函数分布的球面波;以此为基础,提出了一种不受传播空间距离限制的无衍射光束的生成方式;最后,在近12 m的尺度范围内进行无衍射光传播特性参数测试,发现其实验参数与理论计算值的差值不超过0.1μm。该无衍射光通过对第一类零阶贝塞尔函数分布的球面衍射光斑准直生成,本质上区别于传统的干涉无衍射光束生成方式,易于生成大尺度空间无衍射光束。该无衍射光生成方式适合用于非能量使用情况下大尺度空间的直线基准、光束空间通讯等领域,具有较大的价值与意义。     

人的内力做功问题的分析与探讨

在中学物理中常遇到与人的内力做功有关的问题,许多学生甚至部分教师对此感到困惑,不能对其进行正确的解答,笔者就此问题作出分析和探讨.     

利用脱硫石膏制备高品质二水石膏

利用脱硫石膏在酸性溶液中重结晶的特点,采用重结晶技术对脱硫石膏进行脱色提纯,通过对溶解、结晶过程的控制制备出高纯度、高白度的二水石膏。研究了硫酸浓度、晶种量、料浆浓度、稳定剂、温度、反应时间、陈化时间对二水石膏结晶的影响,并进行了母液循环实验。研究结果表明:常压下,H_2SO_4用量10.0%,Ca(OH)_2用量0.5%,料浆浓度7.4%,聚乙二醇用量0.5%,反应温度120℃,反应时间2.5h,陈化24 h后生成的二水硫酸钙结晶形貌良好,白度为94.01%,纯度达99.24%;母液循环3次后生成的二水石膏纯度大于98%。     

Characteristic improvements of thin film AlGaInP red light emitting diodes on a metallic substrate

We report a type of thin film Al Ga In P red light emitting diode(RLED) on a metallic substrate by electroplating copper(Cu) to eliminate the absorption of Ga As grown substrate.The fabrication of the thin film RLED is presented in detail.Almost no degradations of epilayers properties are observed after this substrate transferred process.Photoluminescence and electroluminescence are measured to investigate the luminous characteristics.The thin film RLED shows a significant enhancement of light output power(LOP) by improving the injection efficiency and light extraction efficiency compared with the reference RLED on the Ga As parent substrate.The LOPs are specifically enhanced by 73.5% and 142% at typical injections of 2 A/cm~2 and 35 A/cm~2 respectively from electroluminescence.Moreover,reduced forward voltages,stable peak wavelengths and full widths at half maximum are obtained with the injected current increasing.These characteristic improvements are due to the Cu substrate with great current spreading and the back reflection by bottom electrodes.The substrate transferred technology based on electroplating provides an optional way to prepare high-performance optoelectronic devices,especially for thin film types.     

焙烧处理下二氧化钛/钛酸盐纳米材料晶型和形貌的变化规律研究

通过调控酸碱浓度,在水热条件下得到了金红石、锐钛矿、板钛矿、钛酸钠等一系列TiO2/钛酸盐产物.对上述TiO2、酸洗处理后的钛酸盐等一系列不同晶型、不同形貌的样品进行焙烧处理,系统性地研究焙烧温度的逐渐升高对产物晶型转变和形貌演化的规律性影响.给出了水热酸碱浓度以及焙烧温度两个因素与TiO2/钛酸盐纳米材料晶型和形貌变化行为关系的二维示意图.依据奥斯特瓦尔德阶梯规则、经典热力学理论以及定向附着生长机理,对TiO2/钛酸产物的晶型晶体生长、晶型转变和形貌演化机理进行了探讨.     

三维连续结构Li4Ti5O12/石墨烯纳米复合材料：制备和其锂离子电池超长循环性能

利用具有三维连续纳米孔结构的热剥离石墨烯为骨架制备Li4Ti5O12/石墨烯纳米复合材料。通过乙醇挥发法在热剥离石墨烯的纳米孔道内引入前驱物,进一步高温热处理,在热剥离石墨烯的孔道内原位形成Li4Ti5O12纳米粒子。利用复合材料作为锂离子电池电极材料。电化学反应过程中,热剥离石墨烯的三维连续结构确保了Li4Ti5O12纳米粒子与石墨烯在长循环过程中的有效接触。因此,复合材料表现出优异的循环稳定性。在5C下,5 000次循环后,其容量保持率高达94%。     

介孔碳纳米纤维-硫作为锂硫电池正极材料

锂硫电池的商用化受到硫和多硫化锂低的电导率、多硫化锂在有机电解液中的溶解、放电过程中硫的体积膨胀等因素的制约。我们通过自模板法制备了具有石墨化孔壁结构的介孔碳纳米纤维（MCNF）,并利用这种结构将硫和多硫化锂封装在碳骨架内。具有石墨化孔壁结构的一维MCNF能够在循环中为硫和多硫化锂提供良好的导电网络。MCNF中小的介孔能够抑制长链多硫化锂的扩散。另外,MCNF大的孔容能够负载比较多的硫,并且能够为硫的放电膨胀提供足够的纳米空间。本工作制备的MCNF-硫纳米复合材料在0.8A·g^-1的电流密度下,经过100次循环后仍有820mAh·g^-1的比容量。     

三维连续结构Li4Ti5O12/石墨烯纳米复合材料:制备和其锂离子电池超长循环性能

利用具有三维连续纳米孔结构的热剥离石墨烯为骨架制备Li₄Ti₅O₁₂/石墨烯纳米复合材料。通过乙醇挥发法在热剥离石墨烯的纳米孔道内引入前驱物, 进一步高温热处理, 在热剥离石墨烯的孔道内原位形成Li₄Ti₅O₁₂纳米粒子。利用复合材料作为锂离子电池电极材料。电化学反应过程中, 热剥离石墨烯的三维连续结构确保了Li₄Ti₅O₁₂纳米粒子与石墨烯在长循环过程中的有效接触。因此, 复合材料表现出优异的循环稳定性。在5C下, 5 000次循环后, 其容量保持率高达94%。     

核壳结构Cu@CoW的合成和对硼氨配合物水解的催化性能

分别以硼氨配合物和硼氢化钠为还原剂合成了核壳结构的Cu@CoW三元合金催化剂和非核壳结构的CuCoW三元合金催化剂,25℃下,Cu0.4@Co0.5W0.1三元合金催化剂对于硼氨配合物水解反应的TOF(转换频率)值达到0.369 0 molH2·molcat-1·s-1,明显高于非核壳结构的Cu0.4Co0.5W0.1催化剂,接近Pt、Pd等贵金属的催化活性,反应的活化能为49 kJ·mol-1。与非核壳结构的CuCoW合金相比,核壳结构的Cu@CoW三元合金催化剂的催化性能及稳定性均有明显提高。